게시판 > 질답게시판 > 고압스팀line 설계에 대해서

스테파노 Stefano

07-09-03 18:32

(1) Valve를 기준으로 유체가 흘러가는 쪽 즉 Valve 후단측 압력을 일정하게 유지하기 위한 Pressure Control Valve(PCV) 혹은 Pressure Regulation Valve에 안전변을 설치하는가 안하는가는 그 뒤에 연결되는 User측 Equipment의 Design Pressure(=Maximum Allowable Working Pressure, usually)에 달려있습니다.

질문의 경우의 예를 들면
공급스팀의 최고 압력: 현 운전압력이 59이고 이 공급 Steam의 최고운전압력이 65 kg/cm2g(=65KG) 이라고 가정하고 이 압력에 설정된 안전변이 Header에 달려있다면 여하한 경우에도 이 압력 65 KG를 초과하지 않을 것입니다.

이 Steam에 Desuperherter를 붙여 온도를 낮추고 관손실 4 kg/cm2 등을 감안해서 사용처에서 55 KG의 압력으로 사용하고 있다고 했을 때 Desuperheater 뒷부분에 안전변이 필요한가 그렇지 않은가? 의 질문입니다.

이 질문에 대한 답은... 사용처의 기기가 Steam Supply Header의 최고압력과 같은 값 즉 65KG 이상의 압력으로 설계되어있다면...필요없습니다. 그러나 만일 그 기기가 설계압력이 65KG 미만으로 설계되어 있다면 반드시 설치해야 합니다.

65 KG에서 배관손실 4 kg/cm2을 감안한 61 KG로 설계되어 있다고 해도 안전변은 필요합니다. 왜냐하면 그 스팀공급관은 유량이 작을 때 65KG 까지 상승할 수 있기 때문입니다.

(1) Desuperheater에서..
아시다시피 Desuperheater는 해당압력에서 포화수증기 온도가 되도록 온도를 낮추어주는 목적으로 사용되는 것입니다.

포화수증기이건 과열수증기이건 고압스팀을 감압하면 저압의 과열수증기가 얻어집니다. 이 과열수증기는 (응축이 잘 일어나지 않기 때문에 잠열을 이용할 수 없어서)가열목적으로 사용하기에 적절하지 못하기 때문에 BFW 를 주입하여 포화수증기를 만들어 줍니다.

대개의 경우 저압스팀용 기기는 공급되는 저압스팀의 설계압력에 맞추어 설계되기 때문에 감압후 저압스팀의 설계압력보다 높아질 우려가 있는 경우에 대비하여 저압스팀설계압력에서 작동되는 안전변을 설치합니다. 저압용기기를 고압용기기로 설계하는 것 보다 안전변 하나 추가하는 것이 비용이 적게 들어가기 때문이지요.

(2) 혹시나..
Desuperheater에 공급되는 BFW가 과열스팀과 만나 공급압력보다 높아지지 않을까?
라는 우려는 없습니다. BFW의 압력이 아무리 높더라도 노즐을 통과하고 나면 스팀의 압력과 같아지기 때문입니다. BFW가 증발 잠열이 커서 약간의 양으로도 온도를 크게 떨어뜨릴 수 있습니다. BFW의 현열을 무시하고도 1kg으로 2ton의 steam의 온도를 1도 떨어드릴 수가 있습니다.

(3) BFW가 관을 모두 채우게 된다면..
이 경우에는 BFW Pump의 Shut-off Pressure까지 상승할 수 있는데 이 압력보다 더 높은 압력으로 기기장치가 설계되어 있다면 안전변은 불필요합니다.

(4) Let-down Valve가 있다면
Desuperheater 앞에 고압-->저압 변환 감압변이 있다면 감압변의 고장이 일어날 수 있으므로 저압측 설계압력으로 설정된 안전변이 필요합니다.

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질문의 경우의 예를 들면 
공급스팀의 최고 압력:  현 운전압력이 59이고 이 공급 Steam의 최고운전압력이 65 kg/cm2g(=65KG) 이라고 가정하고  이 압력에 설정된 안전변이 Header에 달려있다면 여하한 경우에도 이 압력 65 KG를 초과하지 않을 것입니다.

이 Steam에 Desuperherter를 붙여 온도를 낮추고 관손실 4 kg/cm2 등을 감안해서 사용처에서 55 KG의 압력으로 사용하고 있다고 했을 때 Desuperheater 뒷부분에 안전변이 필요한가 그렇지 않은가?  의 질문입니다.

이 질문에 대한 답은... 사용처의 기기가 Steam Supply Header의 최고압력과 같은 값 즉 65KG 이상의 압력으로 설계되어있다면...필요없습니다.  그러나 만일 그 기기가 설계압력이 65KG 미만으로 설계되어 있다면 반드시 설치해야 합니다.

65 KG에서 배관손실 4 kg/cm2을 감안한 61 KG로 설계되어 있다고 해도 안전변은 필요합니다.  왜냐하면 그 스팀공급관은 유량이 작을 때 65KG 까지 상승할 수 있기 때문입니다.

(1) Desuperheater에서..
아시다시피 Desuperheater는 해당압력에서 포화수증기 온도가 되도록 온도를 낮추어주는 목적으로 사용되는 것입니다.

포화수증기이건 과열수증기이건 고압스팀을 감압하면 저압의 과열수증기가 얻어집니다.  이 과열수증기는 (응축이 잘 일어나지 않기 때문에 잠열을 이용할 수 없어서)가열목적으로 사용하기에 적절하지 못하기 때문에 BFW 를 주입하여 포화수증기를 만들어 줍니다.

대개의 경우 저압스팀용 기기는 공급되는 저압스팀의 설계압력에 맞추어 설계되기 때문에 감압후 저압스팀의 설계압력보다 높아질 우려가 있는 경우에 대비하여 저압스팀설계압력에서 작동되는 안전변을 설치합니다.   저압용기기를 고압용기기로 설계하는 것 보다 안전변 하나 추가하는 것이 비용이 적게 들어가기 때문이지요.

(2) 혹시나.. 
Desuperheater에 공급되는 BFW가 과열스팀과 만나 공급압력보다 높아지지 않을까?
라는 우려는 없습니다.  BFW의 압력이 아무리 높더라도 노즐을 통과하고 나면 스팀의 압력과 같아지기 때문입니다.  BFW가  증발 잠열이 커서 약간의 양으로도 온도를 크게 떨어뜨릴 수 있습니다.  BFW의 현열을 무시하고도 1kg으로 2ton의 steam의 온도를 1도 떨어드릴 수가 있습니다.

(3) BFW가 관을 모두 채우게 된다면..
이 경우에는 BFW Pump의 Shut-off Pressure까지 상승할 수 있는데 이 압력보다 더 높은 압력으로 기기장치가 설계되어 있다면 안전변은 불필요합니다.

(4) Let-down Valve가 있다면
Desuperheater 앞에 고압-->저압 변환 감압변이 있다면 감압변의 고장이 일어날 수 있으므로 저압측 설계압력으로 설정된 안전변이 필요합니다.

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