증기의 기초
혹시 트랩이 새는 것은 아닐까?
스팀트랩으로 부터 배출되는 것이 응축수 뿐 아니라 증기가 같이 배출되는 것을 본 적이 있으십니까? 이 증기는 생증기가 새는것과 재증발 증기가 발생하는 것의 2가지로 나누어 집니다. 그렇다면 이 두가지의 차이를 알아 보도록 하겠습니다.
생증기 vs. 재증발 증기
생증기는 눈에 보이지 않습니다. 트랩이 누설이 발생했을 때는 굉장히 빠른 속도와 힘을 나타내게 됩니다. 특히 배관과 접하는 리크 부위에서는 증기는 투명하게 보이지 않습니다. 만약 파이프에서 바로 증기가 보이는 경우라고 한다면 이는 재증발 증기일 가능성이 높습니다.
| 대기배출 |
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| 대기로 배출되는 응축수는 항상 재증발이 발생하여 일정한 양이 수증기가 되어 보이게 됩니다. |
안타까운 일이지만, 고온의 응축수를 배출시키는 트랩에서 발생하는 재증발 증기 때문에 트랩이 새고 있다고 의심을 하는 경우가 종종 있습니다.
그럼 스팀트랩에서 배출되는 증기는 무었일까요?
대기압보다 높은 압력의 증기가 배관을 통해 지나가게 됩니다. 이때 발생하는 응축수가 대기압으로 배출이 될 때 일부분이 압력차에 따라 증발을 일으키게 됩니다. 이 현상을 재증발 현상이라고 부릅니다.
| 배출되는 응축수에서의 재증발 |
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| 응축수가 배출될 때 오리피스에서 발생하는 차압(그림)에 따라 재증발 증기가 발생을 합니다. |
발생되는 응축수의 양은 공기중으로 퍼지게 되는 재증발 증기의 양을 합한 부분이 됩니다. 트랩에서 응축수가 배출될 때 트랩의 입구측과 출구측의 압력차에 따른 재증발이 발생하기 때문 입니다.
생 증기가 새는 경우 통상적으로 증기는 보이지 않습니다. 이는 재증발 증기의 형태(속도 와 힘)와는 아주 다릅니다. 재증발 증기는 응축수의 아주 적은 양의 부분이기 때문입니다.
얼마의 증기가 많은 것인가?
응축수의 양에 비해 재증발 증기가 많이 낭는 것 처럼 보이는 이유는, 각각의 체적이 다르기 때문입니다. 참고로 증기는 물의 약 1500배의 체적을 가지고 있습니다. 특히 고온 고압의 응축수를 배출하는 경우는 더 많은 양의 재증발 증기가 눈으로 보이게 됩니다.
예
만약 1.0MPaG의 응축수10kg/h이 대기로 방출되면, 이 중 1.6kg/h의 응축수는 재증발 증기로 변하게 됩니다. 이 양의 부피는 약 2.7m3입니다.(욕조 2개의 부피정도) 재증발 증기의 양은 아주 큰 볼륨으로 눈에 보이게 됩니다. 재증발 증기는 생증기의 누설과 달리 응축수가 많이 배출된다는 점을 기억해 주십시오.
응축수 배출의 시각적인 예
| 증기 주관에서의 프리 플로트 스팀트랩의 응축수 배출 |
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정상인 스팀트랩의 작동에서 응축수 뿐 아니라 재증발 증기가 발생하는 것이 보여 누설이라고 생각하게 되는 경우가 있습니다. 응축수의 발생량에 따라서는 재증발 증기양의 변동이 크기 때문에, 트랩의 정상유무를 확인해 보는 것을 추천합니다.
보충내용
주의할 부부은 몇몇 트랩(바이메탈형 등)은 응축수의 현열까지 사용되어 저온의 응축수로 배출됩니다. 이 경우 눈으로 보이는 재증발 증기는 없으나 스팀트랩의 전단배관에 많은 양의 응축수가 체류되게 됩니다. 따라서 재증발 증기가 줄어드는 효과는 있을수 있으나 실제 응축수로 인해서 발생하는 증기주관의 워터햄머 문제, 고온 트레이스 라인의 온도저하 문제를 발생시킬 수 있는 문제로 작용할 수가 있습니다.
재증발 증기의 더많은 정보가 필요하신 경우는 참고해 주십시오. 재증발 증기 .