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  냉동기 드라이어 쿨러측 -10도 운전
  글쓴이 : 코코봉봉   고유ID : kkbrkd1     날짜 : 21-03-20 13:27     조회 : 82    
안녕하십니까 언제나 많은 도움을 받고 있는 연속식 생산 엔지니어 입니다
액화가스(100% 기상상태)가 14도 기체상태에서 포화수증기가 너무 많다보니,
온도를 -10도로 낮춰 이슬점을 활용해 수분을 제거하려고 합니다.(액화가스 끓는점 -23도)
IA 수분제거의 경우에는 흐름이 멈춰 관내 성에 현상으로 쿨링소스도 0도 이하는 금기되 있지만
연속식 공정이며 쉬지않고 8"배관에 10m/s(1130루베/hr) 가 흐른다면
수분이 이슬이 되거나 얼어도 관내 빠른속도에 의해
성에를 형성 하지 않을거라 추측하고 있습니다.(이후 필터/워터세퍼레이터 활용 수분제거)
물론 이건 제 생각이고 팀원들은 관이 얼어붙어 차압이 생기고 관을 막을거라 하네요
제가 생각했을때는 이슬또는 얼어붙을자리에 선풍기로 바람을 쎄개 많이 불어준다면
이슬이 맺혀서 얼지 않을거라 생각하고 있습니다.
혹시 관련한 엔지니어 공식이나 기본적인 상식이 있다면 가르침 부탁드립니다.
감사합니다    

스테파노 Stefano   21-03-21 16:13
(1) 액화가스에 포함되어 있는 수분을 동결시켜 수분을 제거하려고 한다면 냉동코일을 사용해야 할 터인데 그 냉동코일 표면에 일정량의 성에가 생기고는 더이상의 수분제거가 되지 않을 것입니다.  왜냐하면 냉동열이 액화가스증기에 전달하는 과정에서 성에 두께가 점점 쌓이면서 열전달저항이 증가하기 때문입니다.  처음운전시 입구에서부터 성에가 생기면서 점점 출구까지 일정한 두께가 쌓이고 나면 더 이상의 수분제거가 일어나지 않습니다.   

따라서 이 방법을 사용할 경우 이를 반복적으로 표면을 물리적으로 긁어내면서 긁혀나온 얼음조각을 여과기로 제거하면서 운전한다면 운전이 가능하겠지만 장치가 복잡해 지지요. 

(2)(그럴리야 없겠지만) 가스중에 수분함량이 많을 경우 열교환기가 막히는 경우도 발생하겠지만 앞서 설명한 것처럼 어느 정도 두께의 성에가 생성되고나서는 제습기능은 없어지고 맙니다.  (결국 제습효과는 없어집니다.)

성에 대신 응축수가 달라붙어 흘러내릴 정도의 온도만 유지되는 방법을 문의한 것인데 낮은 온도의 응축수나 얼음의 증기압만 가스중에 포함되어도 수분이 제거되지 않습니다.  수분함유가스를 고압으로 압축한 후 냉각하면 응축수가 발생하는데 이는 압축기의  각단 Aftercooler에서 수분을 제거하는 방식입니다.    압력이 높아진 상태에서 물의 증기압만큼만 기상에 포함되어 있다면  수분함량은 크게 줄어들게 됩니다.   

(3)액화가스 제조공장에서 수분제거방법으로 (1) 냉동대신 흡수제를 사용하여 제거하는 방법,  혹은 (2) 실리카겔과 같은 건조제를 사용하여 통과시키는 방법 (3) 제올라이트와 같은 Melecular Sieve를 사용하여 건조기를 통과시키는 방법 등이 있습니다.  제습부하가 크다면 (주로 생산기지 등에서) 첫번째의 방법이 사용되고 비교적 제습부하가 작은 경우 2,3번째 사용하는 방법인데  2의 방법은 건조제 재생(가열)에너지가 많이 들어는대신 장지비가 저렴하고  3의 방법이 근래에 많이 사용합니다.

압축기가 있다면 압축후 Intercooler에서 제거하는 방법,  이후 2,3번의 방법중 선택하여 수분완전제거의 방법이 있으므로 방안을 찾아볼 필요가 있습니다.
코코봉봉 kkbrkd1   21-03-21 20:20
답변 감사드립니다

추가정보를 더 말씀드리면
8인치 내부는 액화가스 10인치 외부는 에틸렌글리콜 40%인 이중관열교환기를 고려중이며,
8인치 내부 액화가스는 10m/s 이동할 것이라 성에가 생기더라도
그자리 그대로 있는 것이 아니라 후단으로 이동되면서 안 얼지 않을까 생각됩니다
그 후에 수분은 미스트화되어 워터세퍼레이트에서 분리가되고
이 점을 활용하고 싶습니다.

냉동고 문을 열어놓고 국부적으로 센바람을 분다면 그 부위는 성에가 끼지 않을꺼라 생각합니다
멈추지 않는 10m/s 액화가스 내 수분을 미스트로만 바꾸고 얼지 않게 할 수 있지 않을까요
액화가스 내 수분은 1%입니다 중량비
Stefano    21-03-24 04:15
답글이 늦어졌습니다.

온도가 낮을때는 얼음의 증기압이나 물의 증기압이 아주 비슷합니다.  따라서 응축제거해도 수분이 많이 남게 되므로 제거효율이 낮아집니다.  초저온 표면에 얼음으로 달라붙게 하고 얼음을 연속으로 깎아내는 방법이 있지만 다른 장치에 비해 가격이 비싸집니다.  과거 프로필렌 등에 포함되어 있는 Paraffin Wax 제거하는 방법인데 

용량이 큰 LPG 시설이라면 간접제습대신 EG용액에 흡수하여 제거하고 흡수용액을 재생하는 방법,  용량이 작은 경우라면  Molecular Sieve가 우수한 공정이 될 것으로 판단됩니다 .
코코봉봉 kkbrkd1   21-04-01 13:53
감사합니다 스테파노님.

알려주신 내용을 검토하여 흡수 재생 방법을 검토하려고 생각하고 있습니다.
흡착식을 사용해서 재생하는 방법을 검토하여 개선하려고 합니다.

다시 한번 감사드립니다.
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