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  Expansion Pipe의 Sizing
  글쓴이 : 소아아키   고유ID : soararchi12     날짜 : 20-03-23 14:48     조회 : 187    
   재 질의 사항.pdf (155.1K), Down : 21, 2020-03-25 09:00:49

안녕하세요.

 

매번 많은 것을 배우고 있습니다.

 

첨부와 같이 Expansion Pipe의 Sizing에 대하여 질의 드리오니 많은 가르침 부탁 드립니다.



** 2020.03.25일 첨부 자료 변경하였습니다.**




스테파노 Stefano   20-03-25 01:06
첨부 내용으로는 질문을 이해하기 어렵습니다.    우선 다음 사항에 대해 보충설명 바랍니다.

(1) Compressor에서 User측으로 공급되는 Line에 유량조절 밸브가 설치되어 있지 않나요?

(2) 적색 Line과 Expansion Line을 거쳐 배출되는 압력 (P1)을 공급 목표압력(P2)으로 조절하는 방법은 어떻게 됩니까?

(3) 또한 T1을 T2로 맞추어 주기위해 필요한 장치(혹은 방법)는 무엇입니까?

(4) Recycle Line에 달려있는 Control Valve는 어떤 방법으로 조절됩니까? (Sensor 종류, 위치, 및 압력 설정치는?)
     
소아아키 soararchi12   20-03-25 09:07
매번 감사 드립니다.

금일 첨부 자료 수정하여 재 질의 드리며 보충 설명 요구하신 것에 대한 reply드립니다.

(1) Compressor에서 User측으로 공급되는 Line에 유량조절 밸브가 설치되어 있지 않나요?
==> Compressor Package내에는 유량 조절 밸브가 없습니다.

(2) 적색 Line과 Expansion Line을 거쳐 배출되는 압력 (P1)을 공급 목표압력(P2)으로 조절하는 방법은 어떻게 됩니까?
==> 첨부 자료 재 수정하였습니다. 압력 조절 방법은 PT에 의해 조절 됩니다.

(3) 또한 T1을 T2로 맞추어 주기위해 필요한 장치(혹은 방법)는 무엇입니까?
==> T1의 온도를 T2로 맞출 필요는 없으며, T2의 온도는 recycle되기전의 온도를 기입한 것이었습니다. 불충분한 정보들이 많이 기입되어 첨부 자료를 수정하였으니 참고 부탁 드립니다.

(4) Recycle Line에 달려있는 Control Valve는 어떤 방법으로 조절됩니까? (Sensor 종류, 위치, 및 압력 설정치는?)
==> 수정된 첨부 자료에 조절 방법에 대해 기입해 놓았으며, PT에서 신호를 받아 제어가 됩니다.
스테파노 Stefano   20-03-26 17:13
첨부파일을 열어보지 않더라도 독자들이 내용을 알아볼 수 있도록 질문내용을 게시판에 적어두는 것이 독자들에 대햔 예의에 해당합니다.  또한  첨부된 파일은 회전해서 볼 수도 없습니다.
소아아키 soararchi12   20-03-30 11:12
네 잘 알겠습니다. 앞으로 이러한 부분 유념하여 글을 적도록 하겠습니다.

먼저, 질의 사항에 대해 아래와 같이 다시 작성하겠습니다.

====아래====

1. Compressor후단에  Pressure Transmitter(이하 PT라고 하겠습니다.)가 설치됩니다. Compressor의 Discharge Pressure가 14.5barg를 넘어서면 Flow Control Valve(이하 FCV)가 Open되어 일정 부분의 Air가 Recycle되어 다시 Compressor Suction Line측으로 유입됩니다.
2. Compressor의 압력이 14barg를 넘어서면 Compressor은 VFD로 RPM을 낮추기 시작하며 그래도 압력이 올라가면(14.5barg) 그 때, FCV가 열리기 시작합니다.
3. FCV를 통과한 공기가 다시 Compressor측의 Suction Line측에 들어가기전 압력강하를 도모하기 위하여 Expansion Pipe를 설치하려고 합니다.
Q1) 이때, Expansion Pipe의 Volume는 어느정도가 되어야 하는지 궁금하여 질의 드립니다. (FCV밸브 자체의 dP는 약 0.5barg이며, Expansion Pipe에서 최대 14barg를  10barg로 down시키는 Concept입니다.)


-Compressor후단에서 FCV전단까지의 Condition은 다음과 같습니다.
* 총 배관길이 : 15M, 배관경 : 50A, 압력 : 14.5barg, 온도 : 45도, 유량 : Max.250kg/hr

-FCV에서 Expansion Pipe까지의 Condition은 다음과 같습니다. (초기 Recycle된 유량과 Mix되기전의 조건입니다.)
* 총 배관길이 : 2M, 배관경 : 50A, 압력 : 3 barg, 온도 : 5도

- Air inlet에서 Compressor의 Suction까지의 조건은 다음과 같습니다.
* 총 배관길이 : 8M, 배관경 : 50A, 압력 : 3barg, 온도 : 5도
스테파노 Stefano   20-03-31 02:14
(1) 언급하고 있는 <Expansion Pipe>는 Compressor Suction Drum으로 보입니다만...  만일 Compressor Package 내에 Suction Drum이포함되어 있다면 이 <Expansion Pipe>는 불필요 할 것입니다.  만일 Package 내에 Suction Drum이 설치되어 있지 않다고 하면 Compressor Vendor의 도움을 받아 설치하도록 해야하고  Discharge Drum도 함께 설치하도록 해야 할 것입니다.

(2) 첨부도면에 Compressor Suction 측에 설치된 Reducing Valve의 기능이 무엇인지 궁금합니다.  Reduction Valve는 불필요한 장치로 보입니다.    (Compressor Suction, Discharge에 Check Valve, Reducing Valve의 방향이 반대로 그려져 있음) 

(3) Compressor Load Control 방식이 별도로 구비되어 있다고 하면 질문에서 언급하는 FCV는 단순히 Compressor 과압방지 기능(일종의 안전밸브)으로 사용될 것입니다  이때 Recycle (Bypass) Valve의 차압은 배관손실을 무시하면 (14.5 - 5) bar에 해당하는데 Bypass가 열리면 이 FCV 후단은 배관배출구는 약 6.8 barg 정도에서 Sonic Velocity가 됩니다.  그렇다면 이 FCV 후단에서의 배관경은 안전밸브 후단 배관경 구하는 방법을 사용하여(Mach No 약 0.6 ~0.8정도를 기준으로) 일반적인 배관경 계산하는 방법으로 관경을 정하면 됩니다. 

(4) Compressor Vendor가 자동 Load Control System을 두고 있으면 FCV를 Load Control 목적으로 사용하지 않고 위의 설명과 같이 과압방지 목적으로 사용하면되는데 이 Bypass Line은 오히려 Start-up시 Unloading 상태에서 시동할 수 있는 목적으로 배관을설치하는 것이 필요하다고 봅니다. 

질문내용 "3"에서 FCV 차압이 0.5bar (차압은 barg로 나타내지 않음)이라고 하면 이는 분명히,  시동시 차압에 해당하고 (정상운전의 경우에는 위의 (3)항에 설명된 차압이 형성됨.)만일 그렇다면 시동시 압력과 Bypass 유량을 기준으로 관경을 정하도록 하세요.  시동시에는 압력이 낮아 유량은 낮은 대신 부피는 커서 혹시 시동시 Compressor Motor에 부하를 시키지 않는지만 확인해 보면 됩니다.  시동시 허용부하에 대해서도 Compressor Vendor의 자문을 받도록 하세요. 

결론적으로.. ompressor Vendor에게 Compressor 시동방법과 해당 FCV의 Valve Position에 관하여 문의하여 관경, Suction  & Discharge Drum 등에 관하여 문의하여 해결하도록 하세요.
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