simulation상에서 공정 data를 이용하여 pump의 NPSHA값을 간략히 계산할 수 있다. 물론 NPSHA계산은 equipment의 elevation, liquid level 및 suction piping friction loss등도 고려되어 최종 결정하지만, simulation상에서 확인이 되는 vapor pressure나 density 그리고 운전압력을 기준으로 공정 측면에서 계산을 할 수 있다. 여기에 vessel내 liquid level (일반적으로 TL을 가정함. LLL을 적용하는 spec도 있음.)과 pump inlet nozzle centerline 높이도 추후 VP를 통해 확인후 정확한 계산에 활용한다.
simulation을 먼저 수행한 후 vapor pressure 및 density를 확인한다. 벤젠을 기준으로 하고 fluid package는 peng robinson을 고려한다.
pump simulation을 수행하면 아래와 같이 program이 자동적으로 NPSHA값을 계산한다.
위 값을 spreadsheet를 이용하여 검증 및 mechanical 측면의 NPSHA도 계산할 수 있다.
vapor pressure는 아래 bubble point pressure이므로 이 값을 spreadsheet에 define한다.
spreadsheet상에서 아래 5.953m가 NPSHA값이며, 위에서 simulation수행시 계산된 값과 거의 동일함을 알 수 있다.
아울러 equipment TL (Tangent Line) elevation이 3m이고 NPSHA계산을 위해 severe한 조건으로 liquid level은 고려하지 않으며 (spec마다 다를 수 있음.) pump suction nozzle의 elevation은 grade기준 1m로 간주하고, suction piping의 friction loss는 strainer를 포함, head로 conversion하여 0.8m를 고려 (기본설계할 때 보통 1m를 적용함)하면, 7.1m가 된다.
하지만 실제 pump data sheet에 기입할 경우 process의 특성 및 severe operating condition을 감안하여 margin을 고려할 수도 있다. 일반적으로 2ft (0.6m)를 적용하여 data sheet에는 NPSHA값으로 6.5m를 specify한다.
API 610
이를 기준으로 pump TBE를 하여 NPSHR이 이보다 작으면 이론적으로 문제는 없지만 NPSH test witness에 대한 job spec 및 API610을 참조하여 maker가 제시한 NPSHR을 accept할 수 있다.
'Process Simulation' 카테고리의 다른 글
| simple distillation column (0) | 2025.01.14 |
|---|---|
| Compressor efficiency VS. outlet temperature (0) | 2024.12.24 |
| column tray 단수와 효율의 관계 (0) | 2024.12.24 |