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  물의 증발속도 문의드립니다.
  글쓴이 : 유니넷   고유ID : wjrma1233     날짜 : 19-03-20 22:46     조회 : 248    
   그림1.png (16.6K), Down : 4, 2019-03-20 22:46:32
안녕하세요.
Chemical 회사 5년차 엔지니어입니다.
물(DIW)을 90%이상 Blending 한 Chemical을 200m PFA 배관을 7lpm, 30psi로  Loop 지속 순환하면서 POU에 공급중인 상황입니다.
- 지름 60cm의(100L 용량) 원기둥 Tank(비밀폐, 비 압력용기) 로 순환중 (첨부파일 사진참고)
- 함유된 성분 중 DI의 비중이 가장 낮아, 증발이 일어날때, DI가 우선순위로 증발할것으로 예상
※ 이때, DI의 증발속도 및 증발량을 알고싶습니다..
※ 물론 Loop의 지속 순환에 따라, Tank 內로 순환되는 Chemical에 의해, Tank 內 잔여 Chemical 과의 마찰 Strss에 있겠지만, 해당부분 제외하고, Tank 內 에서 일어나는 증발속도 or 증발량을 알고싶습니다.
비슷한 몇몇 질문들을 보니 API2000에 관련내용이 있다고들었는대, 해당부분 확인해주시면 감사하겠습니다.


스테파노 Stefano   19-03-21 12:34
(1) 탱크와 배관 및 펌프에 의해 유체에 가해지는 열량(Q [kcal/h])을 증발물질(물)의 증발잠열 (λ  [kcal/kg])로 나누어 증발량 (m  [kg/h])을 구할 수 있습니다.

증발량 m [kg/h] = Q [kcal/h]/ (λ [kcal/kg])  .....................(1)

(2) 그러나 문제는 이 열량 Q를 어떻게 추정하는가에 달려있는데 다른 특별한 방법이 없다면.... 여기서는 열침투량은 무시하고 대부분 펌프에 의해 공급되는 에너지로 간주하면 될 것으로 봅니다.

펌프의 정상운전중 전체 소요되는 동력:  Wp  kW                          <----모터 출력 수치가 아니라 운전중 소요되는 모터동력에 펌프효율을 곱한 동력 (유체에 전달된 동력)
펌프에 의해 POU(?)에 공급하는 데 실제 소요되는 동력:  Wp_1 kW    <----실제 공급유량 * 수두(헤드)로 계산되는 동력
 
펌프가동 시 유체에 가하는 에너지는 필요한 유량을 소요되는 곳까지의 높이와 압력을 공급하는데 사용되는데 이중 일부만 실제 사용되고 나머지는 순환되면서 가해진 에너지가 마찰열로 소모되면서 액이 열을 흡수한다고 가정합니다.

1) 유체에 전달되는 동력(시간당 에너지): W = (Wp-Wp_1) [kWh/h] .....(2)<-- 시간당 에너지(=동력),  전체동력에서 실제유량 공급위한 펌핑동력 제외한 동력
2) 위의 유체 전달 동력을 전달열량으로 환산:  Q= W [kWh/h] * 860 [kcal/kWh]  = 860 W [kal/h] ...(3)
3) 전달열량으로부터 증발량 계산  m [kg/h] = Q [kcal/h]/ (λ [kcal/kg]) ......(1)

(3) 직접 계산해 보세요.  API2000은 석유화학제품의 입,출고, 저장량을 고려하여 손실되는 량을 추정하는 방법인데 정유나 석유화학 공장에서 실제 데이터를 얻어 만들어낸 실험식에 해당합니다.  질문과 관련된 공정과는 전혀 다르기 때문에 적용할 수 없습니다.
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