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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..

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..

Internal은 한번 설치하면 쉽게 access를 할 수 없고 turn down이나 feed유량 및 조성 변화에 대해 쉽게 조절할 수 없어서 이에 대해 설계단계에서 적절한 type을 선정하도록 type별 특징을 비교 검토해야 한다.​​Plate (tray) column과 packed column의 주요 차이는 아래와 같다. Packed Columns or Packed TowerPlate Column or Tray Tower주로 600mm 이하의 작은 column에 적용한다. (D주로 상대적으로 직경이 크거나 이론단수가 큰 경우 적용한다. (D>1m)Capacity가 작은 공정에 적용한다.가스 및 액체의 폭넓은 유량에 적용한다.부식성 유체에 적용한다. 값싼 세라믹 재질이나 부식 저항성이 높은 재질을 사용..

Column Set-Up​혼합물이 도입되어 상대휘발도 차이에 의해 상부로 overhead product (top product, distillate)와 하부로 bottom product (bottoms)로 분리된다.​​전형적인 column set-up은 아래 configuration과 같다. feed는 예열이 된 후 column으로 들어가며 bottom에서는 포화액체를 reboiler에서 스팀을 이용하여 포화증기를 만들어 다시 column으로 return된다. reboiler로 들어가는 액체의 일부는 증발되고 일부는 다시 liquid로 나와 feed를 예열하고 bottoms를 얻게 된다.​vapor는 상부로 올라가 물질 및 열이 전달된 후 overhead vapor로 나와 condenser에서 응축이 된..

evaporator는 제약, 식음료, 펄프, 제지, 화학, 고분자, 레진, 무기염, 산이나 염기 등 다양한 분야에서 사용되며 evaporation은 nonvolatile solute와 volatile solvent의 solution을 농축하여 solvent의 일부를 증발시켜 concentrated solution이나 slurry, thick, viscous liquid를 만드는 공정이다.​​evaporation은 drying과 달리 처리이후 residue가 solid가 아닌 유체이며, 아울러 distillation과 다른 점은 vapor를 각 성분으로 분리하지 않는다.​​evaporator는 열교환기나 heated bath, valve, manifold, control, pump, condenser등으로..

대기오염물질인 NOx를 제거하기 위한 기술로 암모니아수나 요소수로부터 만든 암모니아 가스를 이용하거나 오존을 이용할 수 있다.​​굴뚝에서 나오는 NOx가 물에 녹지 않는 상태로 굴뚝을 통해서 배출이 되며, 이 NOx가 공기중에서 광화학 반응을 통해 미세먼지가 된다. 미세먼지는 폐의 허파꽈리로 직접 침투하여 인체에 위험하고 중금속도 포함하고 있어서 사회적으로 많은 문제가 되고 있다.​​NOx를 제거하기 위한 전통적 방식인 SCR은 효율이 70~90%이며 단점으로는 투자비용이 크고 예열이 필요하며 수명이 짧고 암모니아가 누출될 수 있으며, 설비 부식문제가 있다.​​반면 산화제로 오존을 이용할 경우 NOx에 대한 강한 산화특성이 있고 반응이 빠르며 제거효율이 높다. 단점으로는 설비 투자비가 높고 에너지 소모량..

Gear pump는 PD (positive displacement) pump의 종류로서 gear들의 interlocking 작동에 의해 반복적으로 fixed volume을 채우고 (vacuum force에 의해) 다시 기계적으로 downstream에 전달하여 이동시키는 cyclic pumping action이다. ​​pulse가 없이 기어의 회전속도에 비례하여 안정적으로 유체를 이송시키며, 특징으로는 고점도 유체를 매우 높은 압력으로 보낼 수 있다. 후단 압력에 무관하게 일정한 speed에서는 일정한 유량이 배출되며 후단 압력이 증가하면 그에 비례하여 소모되는 에너지는 증가하게 된다.​​Inlet port는 맞물린 기어가 풀려 체적이 늘어나서 압력이 감소하고, outlet port는 기어가 맞물려 돌아가..

​​​아래의 설계 범위에 대해 test를 수행한 업체에서 공개한 저널을 review하여 요약을 하였으며, demister 설계 및 설치, 운전에 reference로 활용이 될 수 있어서 공유한다. ​specific surface area (236–868 m2/m3), void fraction (97–99%), wire diameter (0.14–0.28 mm), packing density (130–240 kg/m3), superficial gas velocity (0.109–0.118 m/s) ​​demister를 통한 압력 강하는 dry와 wet의 합이지만 실험 결과 dry pressure drop은 무시할 만하다. Wet pressure drop은 specific surface area, packi..

Stonewall은 centrifugal compressor의 운전조건에서 sonic에 접근하게 될 경우 주로 impeller eye근처에서 발생할 수 있다. 가스 유속이 sonic에 접근하면 choked가 되어 pressure ratio가 더 감소하더라도 유량은 증가하지 않게 된다.​​과거 원심압축기의 stonewall현상은 그리 중요하지 않은 것으로 여겨졌으나 최근 사고 유형을 보면 장기간 stonewall현상이 발생될 경우 impeller cover나 blade에 심각한 fatigue failure가 일어나는 것으로 보고되고 있다. 이와 더불어 sonic 영역에서 엔트로피 증가로 인해 온도가 급격히 올라가기도 한다. ​프로젝트 진행단계에서 compressor characteristic curve나 ..

compressor는 화학공장에서 심장과 같은 매우 중요한 역할을 하며, 가스나 증기를 필요로 하는 압력으로 가압하기 위한 기기로서 효율은 compressor 성능을 평가하기 위한 critical parameter이다. 이 효율은 여러 종류가 있어서 이들에 대한 이해를 통해 운전의 최적화를 할 수 있다.​일반적으로 열역학 계산은 이상적이며 가역공정에 대해 진행하고 그 결과에 대해 효율의 개념을 적용하여 실제 공정에 활용하게 된다. 압축공정은 3개의 이상적인 공정이 있는데, isothermal, isentropic, polytropic process이다. 이들 중 하나의 process를 통해 필요로 하는 power를 계산하고 outlet온도를 예측할 수 있다. 이중 isothermal process의 경우..