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  Natural gas compressor 후단 배관 밸브의 shut-off time에 따른 pressure surge 계산 문의
  글쓴이 : 인간샤오미   고유ID : johnkim247     날짜 : 21-03-05 17:46     조회 : 111    
안녕하세요.
평소 선배님들께 많이 배우고 있는 후배 인사드립니다.

제목과 같이 기체(가스)가 흐르는 배관 내에서 밸브의 잠기는 시간(shut-off time)에 따른 pressure surge 계산법을 문의드립니다. (물론 회전기기의 구동, 정지 및 RPM 조절 상황에서 주로 발생하지만 여기서는 토출 배관 밸브의 shut-off에 대해 문의드립니다)

평소 물/액체 배관에서의 water hammering 계산은 프로그램을 이용하거나 간단한 수기 계산으로 해결해왔습니다만, 새로운 프로젝트의 고객사에서 Compressor 후단 토출 배관 밸브가 shut-off 되는 시간에 따른 pressure surge 계산서를 요구하였습니다.
이에 여러 인터넷 사이트나 자료들을 찾아보아도 기체(해당 프로젝트에서는 50 degC @ 10 barg의 natural gas) 배관의 토출측 밸브 shut-off에 따른 pressure surge 계산에 대한 명쾌한 답변을 찾아보기가 힘들었습니다. 그렇다고 평소 water hammering을 구하듯
P2 = 0.7 * V * L / t + P1  ------ (P2: increased pressure, P1: steady pressure)
같은 식을 쓰자니 기체의 비중량이나 압축성을 고려하지 않은 일반적인 water hammering 식을 사용할 자신이 없구요.

혹시나 gas compressor 후단의 pressure surge 계산식이라던지 참고 자료가 있으신 선/후배님들이 계시면 조언 부탁 드립니다.

첫 문의 글이라 매끄럽게 쓰지 못한 점 양해 바랍니다.
감사합니다.

Stefano    21-03-06 03:45
Valve 전단인지 후단인지 정해두고  시스템 부피와 사용처의 부하가 정해져 있는 상태에서 Valve의 유량변화속도에 대한 시스템(여기서는 배관) 내의 유량변화에 따른 시스템내의 몰수 변화를 압력변화로 나타내면 될 것이나 배관의 경우 유체가 흘러가는 위치에 따라  압력도 달라지기 때문에  Dynamic Simulator를 사용하지 않고 수계산 하기는 어려울 것입니다.   

Process  Simulator를 이용하여 풀어보도록 하세요.
     
인간샤오미 johnkim247   21-03-12 14:36
Stefano님께

출장으로 답변이 늦어 죄송합니다.

Process simulator로 풀어보려했으나 해당 시스템을 구현하기가 매우 어려워 (특히 valve shut down time 설정을 잘 모르겠네요) 유체 지배방정식을 이용하여 수기로 풀어보려합니다만 이도 쉽지 않을 것 같습니다.
비압축성 유체가 아닌 압축성 유체라 흐름이 차단되는 시점에 압력파를 구하는 것도 쉽지않고..일단 도전해보고 결과가 좋으면 다시 답변 드리겠습니다.

감사합니다.
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