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  PSV outlet line sizing 문의 (PSV Outlet의 expander에서의 Pressure drop 문의)
  글쓴이 : 이용범   고유ID : dl550808     날짜 : 21-03-22 15:35     조회 : 77    
안녕하세요?
PSV outlet line size와 Mach no. 및 pressure drop에 관련한 문의 드립니다.
지금 Set P가 6000psig인 PSV(2J3)가 있는데, multiple로 후단 nozzle size가 3"입니다.
그 후 3"->4"->10"->18"로 확관되어 (연속 expander 3ea) Tail pipe size는 18"로 되어 있습니다.
그동안은 Tail pipe (18")에서의 Mach no. 가 0.7 이하가 될 때로 sizing을 하면 된다고 생각했는데,
이번에 Reducer(expander)의 K(Crane)값을 계산하여 Pressure drop을 계산해보니, Built up back pressure가
약 800psig 이상으로 (3" nozzle의 위치에서) 계산이 되고 각 reducer 사이에서 속도가 mach 1이 넘게 계산이 되었습니다.
이런 상황에서 두가지 질문이 있습니다.
1. Tail pipe의 속도 제한 (mach 0.7)은 PSV의 outlet nozzle(여기서는 3")부터 적용되는 사항인지, 18"부터 해당된다고 볼 수 있는 사항인지요?
2. 실제로 expander에서 800psig 이상의 pressure drop이 걸릴 것인지요? (이렇게 된다면 outlet piping class와 nozzle 도 현 300#에서 600#이상으로 올려야 할까요?)
답변 부탁드립니다.
추가 정보가 필요하시면 댓글 달아주시기 바랍니다.
감사합니다!!


Stefano    21-03-24 04:28
A0) 고압의 가스를 저압으로 팽창하는 경우 음속의 속도가 낮아지는 대신 압력저하에 의한 부피팽창에 의해 기체속도가 크게 늘어나 음속을 초과할 수 있습니다.  따라서 간 단에서 초음속이 일어나지 않도록 단계별로 감압해 간 것이지요.

A1) Mach No.은 모든 감압 단계에 낮게 유지해야 합니다.  Mach No. 1을 인위적으로 초과할 수 없을 뿐만 아니라 Mach No. 1에 가까우면 소음이 크게 증가하여 의도적으로도 운전할 수도 없습니다.

A2) 대략 후단의 절대압력이 전단의 1/2 이하로 감압되는 경우 필연적으로 Mach No. 1에 도달할 수 있습니다.  따라서  800 psig라면  814.7 psia에 해당하고 이값의 약 1/2 즉 약 408 psia (~393 pisg) 이하로 감압되지 않도록 설정압력을 조절해야 합니다.
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