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프리 플로우트 스팀트랩 밸브의 오리피스 지름 변화에 따른 작동 원리 및 응축수 배출량에 관한 연구
Study of Performance Properties and Steam Condensate Capacity by Orifice Diameters of Free Float Steam Trap Valve 원문보기

한국기계가공학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, v.15 no.2, 2016년, pp.31 - 37  

최인규 (동아대학교 기계공학과) ,  강정호 (동아대학교 기계공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the steam system, a stream trap valve discharges a condensate and a non-condensable gas. It also prevents stream from being leaked. The free float stream trap valve is a mechanical type of stream trap. The valve is opened when a hallow ball is floated due to the density of the condensate through ...

주제어

#증기   #응축수   #오리피스   #자유부유형 스팀트랩  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 스팀트랩 밸브의 역할 중 하나는 응축수를 배출하는 것으로 응축수 배출 능력이 우수해야 한다. 따라서 밸브 유량 시험을 통해 본 연구를 통해 설계·제작된 프리 플로우트 스팀트랩 밸브의 응축수 배출능력을 알아보았다.[9]
  • 본 연구에서는 플로우트 스팀트랩 밸브의 역설계를 통한 국산화 개발을 위해 밸브의 작동원리에 대한 고찰, 증기가 누출되지 않기 위한 3 지지점 설계 방법, 주요 설계변수인 허용 오리피스 지름 설계 방법을 제시하였으며, 실험을 통한 오리피스 지름에 따른 배출량을 통해 성능 평가하여 기존의 밸브와 비교해 보았다.

가설 설정

  • 셋째, 응축수가 유입되는 대로 배출시키고 응축수유입이 전혀 없으면 증기누출이 없다. 넷째, 동일 구경에서 상대적으로 대용량이다. 하지만 볼 플로우트 스팀트랩 밸브는 플로우트와 레버가 용접되어있는 형태로 워터해머로 인한 용접부위 내부손상을 입을 수 있는 단점이 있다.
  • 첫째, 응축수 부하변동에 관계없이 원활하게 응축수를 배출한다. 둘째, 갑작스런 압력변동에도 작동이 원활하다. 셋째, 응축수가 유입되는 대로 배출시키고 응축수유입이 전혀 없으면 증기누출이 없다.
  • 둘째, 갑작스런 압력변동에도 작동이 원활하다. 셋째, 응축수가 유입되는 대로 배출시키고 응축수유입이 전혀 없으면 증기누출이 없다. 넷째, 동일 구경에서 상대적으로 대용량이다.
  • 역설계 대상의 밸브의 응축수 배출량은 허용 배압이 5bar로 허용 배압이 4bar로 설계 된 밸브의 오리피스 지름보다 큰 오리피스를 사용함으로써 설계된 밸브보다 많은 응축수 배출량을 나타내고 있다. 허용 배압이 5bar로 오리피스 지름을 설계한다면 역설계 대상의 밸브의 응축수 배출량과 큰차이가 없을 것이라고 예상된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
스팀트랩 밸브는 어떻게 나뉘어지는가? 증기 시스템에서 응축수를 원활히 제거시키지 못할 경우 열전달 효율이 저하되어 가열시간이 길어지고 생산성이 저하되며, 워터해머(수격현상)를 일으켜 설비와 배관을 손상시키고, 가열온도의 불균형으로 인한 제품의 불량을 초래하고, 증기관과 사용설비의 부식 또는 재질의 노화를 촉진시킨다. 스팀트랩 밸브는 공학적 원리 및 내부구조에 의하여 구별되며 통상적으로 열역학식 트랩, 온도 조절식 트랩, 기계식 트랩으로 나뉘어진다.[1][2][3]
스팀트랩 밸브는 무엇인가? 스팀트랩 밸브란 스팀 시스템에서의 응축수를 제거하고, 스팀이 외부로 누출되지 않도록 하며, 시스템 내의 비응축성 가스를 제거하는 일종의 자동밸브 이다. 증기 시스템에서 응축수를 원활히 제거시키지 못할 경우 열전달 효율이 저하되어 가열시간이 길어지고 생산성이 저하되며, 워터해머(수격현상)를 일으켜 설비와 배관을 손상시키고, 가열온도의 불균형으로 인한 제품의 불량을 초래하고, 증기관과 사용설비의 부식 또는 재질의 노화를 촉진시킨다.
볼 플로우트 스팀트랩 밸브의 장점은 무엇인가? 볼 플로우트 스팀트랩 밸브는 다음과 같은 장점이 있다. 첫째, 응축수 부하변동에 관계없이 원활하게 응축수를 배출한다. 둘째, 갑작스런 압력변동에도 작동이 원활하다. 셋째, 응축수가 유입되는 대로 배출시키고 응축수유입이 전혀 없으면 증기누출이 없다. 넷째, 동일 구경에서 상대적으로 대용량이다. 하지만 볼 플로우트 스팀트랩 밸브는 플로우트와 레버가 용접되어있는 형태로 워터해머로 인한 용접부위 내부손상을 입을 수 있는 단점이 있다.
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참고문헌 (9)

  1. Kim, D. H., Kim, D. H., Ryu, G. J., Kim, S. H., Song, J. K. and Seo, J. K., "Thermal Strucural Analysis of Bimetallic Steam Trap System," Proceeding of the SAREK Summer Conference, pp. 952-955, 2011. 

  2. Ahlgren, R., "What they are, what they do : A steam trap primer", ASHRAE Journal, Vol. 43, No. 12, pp. 36, 2001 

  3. Chikezie, N., "Engergy conservation: Successful management of steam traps", Filtration and Separation, Vol. 45, No. 7, pp. 27-29, 2008 

    상세보기 crossref

  4. Spirax Sarco, Steam Engineers Data Book, pp. 157-205, 2014. 

  5. "Free Float Steam Trap SS Series," (2015) http://www.tlv.com/global/TI/product-operation/freefloat-steam-trap-ss.html (accessed 15, Nov., 2015) 

  6. Choi, I. K., Yeo, D. H., Park, D. K., Lee, K. D., Lim, J. Y., Hong, J. W., Byon, S. M. and Kang, J. H., "Numerical Study of Performance Properties and Steam Condensate Capacity by Orifice Diameters of Free Float Steam Trap Valve", Proceedings of KSMPE Autumn Conference, pp. 62, 2015. 

  7. McCauley, J. F., The Steam Trap Handbook, The Fairmont Press, Inc., pp. 42-46, 1995. 

  8. Song, K. N., Hong, S. D. and Ro, D. S., "Measurement of Weld Mechanical Properties of SUS316L Plate Using an Instrumented Indentation Technique", Journal of the Korean Welding and Joining Society, Vol. 131, No. 2, pp. 37-42, 2013. 

  9. ISO 7842, Methods for determination of discharge capacity of automatic steam traps, 1988. 

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