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기계장치설계 30

LNG 증발가스 재액화기 (BOG Recondenser) 이해

LNG recondensation은 LNG system으로부터 증발된 BOG (Boil Off Gas)를 재응축 (재액화)하는 공정으로서 이는 LNG 이송이나 저장시의 loss를 줄이고 환경오염도 줄일 수 있다. BOG응축을 위해 subcooled LNG를 이용하여 recondenser에서 mixing되어 일부는 tank로 return시켜 탱크의 온도를 유지시키며 boil off gas와 탱크 압력을 낮추는데 도움을 준다. ​recondenser type으로는 in-line type과 spray type이 있다. in-line type은 compact하고 가볍고 비용이 낮다. 반면 spray type은 pre-cooled compressed BOG를 응축하여 power consumption을 최소화한다...

기계장치설계 2025.04.13

ORC (폐열 회수 발전, Organic Rankine Cycle) 이해

산업계에서는 지구상 전체 에너지의 약 40%를 사용하며, 비효율적인 에너지 전환 공정으로 인해 이 에너지의 약 20~50%가 폐열로서 대기로 방출된다. 탈탄소의 트렌드에 따라 이러한 중저온의 가스를 에너지원으로 사용하여 전기를 생산하는 clean WHRS 기술이 점차 확대 적용되고 있다.​​이 기술은 이미 오래 전에 개발되었지만 경제성의 문제가 해결되지 않아 사용에 한계가 있어 왔지만 신재생 에너지 개발 추세에 따라 향후 시장 성장 잠재력이 매우 높은 기술 중 하나가 되었다. ​이에 발맞추어 전세계적으로 활발한 연구활동이 진행되어 그간 기술적 한계 및 경제성의 문제들이 저비용, 고효율 기술 개발로 인해 점차 보급이 확대되고 있으며 미국이나 유럽에서는 상용화가 활발히 진행중이다.​​ORC는 Organic ..

기계장치설계 2025.03.04

MVR (Mechanical Vapor Recompression) 이해

공정내 폐수나 sludge가 펌프에 의해 feed-effluent 열교환기를 통해 circulating stream으로 join되며 이 열교환기에서는 hot condensate의 현열을 전달하여 공정 폐수를 예열한다. Circulation pump는 separation tank로부터 농축된 액체를 evaporator를 통해 순환시킨 후 다시 separation tank로 보내어 closed loop를 형성한다. 이 때 compressor로부터 압축된 vapor의 잠열이 tube내부의 액체에 전달되어, vapor는 응축된 후 hot condensate형태로 system밖으로 배출된다. Circulation system내 orifice가 있어서 orifice 후단에 저압을 형성하여 flashing을 통해 v..

기계장치설계 2025.03.04

STORAGE TANKS DESIGN (mechanical 측면)

tank sizing시 Site limitation을 고려하여 아래의 요소들을 기준으로 preliminary sizing을 한다. 이후 경제적 요소 및 내진설계를 적용하여 adjusting한다.​- 부지의 크기- Future construction의 고려- 부지 내 배관 설치 공간 확보- Maintenance 공간 확보- 동일 부지 내 군집 탱크의 동일높이 고정- 관계법규에 의한 탱크간 spacing- 관계법규에 의한 방류둑 면적 확보​​탱크의 높이는 상용강판 size를 고려하여 6ft 나 8ft 배수로 정한다.​​steel storage tank 설계는 API 620, API 650, KS B 6225, JIS B 8501, BS 2654 등과 같은 Standard에 따라 설계되며, 저장 물질의 종류,..

기계장치설계 2025.03.01

상압탱크 sizing 이해

​Storage Tank sizing은 일반적으로 원료 및 제품의 수요와 공급을 감안하여 저장하고자 하는 유체의 저장 기간을 기준으로 결정하며 아울러 부지의 크기도 매우 중요한 영향을 준다. 가급적 작은 공간에 많은 유체를 저장하고자 하지만 여러가지 이유로 제약이 있을 수 있다.​​ 보통은 공정측면에서 rough하게 초기 tank sizing을 하며 이후 기계적인 측면과 시공측면의 shell course height등을 고려하여 최종 결정한다. Tank 높이가 높을수록 tank shell 보강을 위한 stiffener 설치로 인해 비용이 더 커질 수 있으며 이러한 경제적 이유로 보통은 큰 저장탱크의 H/D는 0.5이하를 많이 적용한다. ​​Refinery의 경우 대개는 scale이 커서 tank 직경은 ..

기계장치설계 2025.03.01

Liquid ring vacuum pump 이해

Introduction주로 valuable solvent, VCM recovery나 vacuum distillation, drying, evaporation 혹은 flare gas recovery에 사용하며 그 밖에도 chlorine compression, hydrogen compression, hydrocarbon compression, toxic, explosive, corrosive환경에도 적용하고, 증기나 습한 가스를 압축하되 압축을 위해 liquid가 sealant로 주입이 되므로 liquid ring compressor (pump)라고 한다. 이처럼 다용도로 활용되며 wet load를 처리하고 1”HgA의 압력에서도 운전이 된다.​ 주로 sealing유체로 물을 사용하므로 수봉식 진공 펌프 혹..

기계장치설계 2025.02.13

Plate and frame exchanger Design

Hydrogen, lethal, wet sour, cyclic이나 condensing/boiling service에는 일반적으로 plate type exchanger를 적용하지 않지만, 간혹 특정 licensor 경험 및 특정 vendor의 기술에 따라 sour나 상변화 서비스에 대해 적용하기도 한다.​운전온도가 149도를 초과하거나 운전압력이 20barg를 초과할 경우 gasket plate type사용에 제한이 있으며 welded gasket type 적용은 maintenance 측면에서 발주처 승인을 받아야 한다. ​plate 열교환기는 S&T에 비해 매우 compact하여, 평균적으로 S&T exchanger plot의 15% 정도만 차지하며, bundle removal space까지 고려하면 S..

기계장치설계 2025.02.06

Vessel & tank Design 이해

Vessel type​Column feed drum이나 recycle accumulator, liquid separator와 같은 liquid volume이 큰 서비스에는 horizontal type을 적용하고, 이는 plot plan상 space를 많이 차지하지만 액체 레벨 변동 폭이 작다. 반면, liquid volume이 작고 vapor 유량이 큰 서비스에는 vertical vessel을 적용하고 이는 plot plan상 compact하게 설치할 수 있고 liquid유량 변동 폭에 대해 보다 정밀한 액위 제어가 가능하다.아울러 special service인 경우 data sheet에 명시한다. (Lethal, hydrogen, caustic, toxic, amine, wet sour, cyclic등..

기계장치설계 2025.02.06

general purpose vs. special purpose steam turbine 비교 정리

steam turbine을 구분하는 여러 기준이 있는데 가장 일반적으로 사용하는 기준이 condensing type과 non-condensing (back pressure) type이 있다. 각각의 장단점을 이해하여 적절한 type을 선정하는 것이 중요하다.  condensing type은 turbine내에서 스팀 팽창의 효과를 최대한 높이기 위해 vacuum으로 운전을 하며 casing을 나오는 스팀은 후단 condenser에서 응축하여 이 응축수는 다시 hot well 펌프를 이용하여 boiler system으로 return시켜 cycle을 완성한다. steam의 inlet pressure 대비 매우 낮은 압력까지 떨어트려 운전을 하므로 non-condensing type 대비 효율이 높다. 반면 n..

기계장치설계 2025.02.05

Packing column internals, Liquid Distributor 이해

liquid distributor는 packing tower의 각 bed로부터 150~200mm 상부에 설치되어 가스가 distributor를 통과하기전 bed로부터 disengage되도록 충분한 공간을 제공한다.​​high efficiency packing이 사용되는 곳에 high perormance distributor가 놓이며 특히 bed 높이가 큰 경우 packing tower 성능을 극대화하기 위해 high performance distributor를 사용한다.​​re-distributor는 distributor와 동일한 설계이지만 gas riser cover가 포함된다. packing tower내 bed를 여러개 설치하는 이유는 feed introduction, liquid cross-mixi..

기계장치설계 2025.01.09
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