응축수 회수 라인은 응축수로 가득 차있다는 오해가 흔히 있습니다. 그러나 응축수 라인은 고온의 응축수가 회수 라인으로 유입되는 경우 압력 강하로 인해 형성된 재증발 증기가 차있을 수 있습니다. 일반적으로 응축수 라인이 자연유하가 가능하지 않을 때, 관내에는 워터햄머를 만들 수 있는 두 개의 상인 재증발 증기와 응축수가 존재합니다.
응축수 회수 라인 내부에서 두 개의 상의 고도 변화는 배관내의 파동 활동으로 인한 증기층 가속을 야기시켜 강한 충격을 만들기 쉬운 환경에 놓이게 됩니다. 응축수의 양이 더 많기 때문에 배관 사이즈가 커짐에 따라 충격의 힘이 증폭될 수 있습니다.
수직 상승 배관의 가장 하단에서 워터햄머의 발생과 워터햄머를 저감하거나 해결 가능한 배관 구성으로 제안하는 것을 설명하기 위해 TLV Consulting · Engineering · Services는 하기 비디오와 같이 배관 시스템을 구성하였습니다.
두 가지 시나리오 설명 비디오:
일반적으로 보이지만 추천하지 않는 입상설치, 자연유하가 불가능한 설치 중 최소 하나를 포함하는 응축수 회수관에서 발생하는 워터햄머
입상배관으로 인한 흐름 방해로 워터햄머의 영향을 완화시키는데 도움을 주는 drop-down loop seal(또는 "DDLS"; 상승 직전 배관으로 유입되는 낙하)을 포함한 응축수 회수관
시나리오 1
상단 배관에서 수평 방향으로 흐르는 파동 활동을 볼 수 있습니다. 유체 표면에서 고속으로 움직이는 증기는 파동을 만듭니다. 커진 파동은 수평 배관의 단면을 일시적으로 차단하게 되어 압력 벽을 만들게 됩니다. 이로 인해 물 덩어리가 라인 아래로 가속되어 부딪혀 배관, 밸브, 가스켓 또는 피팅에 잠재적으로 심각한 손상을 발생시키게 됩니다. 또한 응축수 라인에서 재증발 증기로 만들어진 공간은, 증기의 응축으로 인하여 응축수가 빈 틈에 몰려들어 채우면서 햄머를 발생시키고 충격을 줄 수 있습니다.
시나리오 2
두 번째 하단 배관은 drop-down loop seal 문제점에 대한 비이상적인 해결책을 소개합니다. 이상적인 해결책은 재증발 증기가 발생하는 회수 시스템 설계에서 자연유하가 가능하도록 하는것 입니다. 이러한 구성은 전문 엔지니어가 사례별로 평가하여 각 특정 어플리케이션에 대한 적합성과 안전한 작동이 가능하다는 평가가 있어야 합니다.
비디오에서 보이는 것처럼 drop-down loop seal은 배관에서 응축수 레벨을 낮추고 응축수가 밀려드는 현상이 발생할 수 있는 배관 길이를 최소화합니다. 따라서 loop seal 배관 구성은 응축수가 밀려드는 것을 감소시킴으로 물 덩어리를 작게 만들어 워터햄머를 초래할 수 있는 확률을 낮춥니다. 이러한 구성의 결과는 워터햄머의 저감이 될 수 있습니다.
루프에서 증기와 액체의 상호 작용이 상향 흐름을 만드는 것을 보여주기 위해 drop-down loop에 수평 배관이 사용됐지만, 두 개의 긴 반지름 엘보우를 수평 부분없이 루프의 맨 가장 아래에서 결합하면 워터햄머는 더 줄어들 것으로 예상됩니다.
워터햄머는 많은 주의가 필요합니다.
워터햄머를 해결하기 위한 전략은 원인에 따라 다르다는 것에 주의해야 합니다. 워터햄머가 발생했을 때 항상 전문 엔지니어가 원인을 분석하고 적절한 대책을 전개시키도록 요청해야합니다.
TLV의 스팀 전문가는 워터햄머 및 기타 응축수 관련 문제를 파악하고 플랜트 요구에 맞는 솔루션을 시행하는데 도움을 드릴 수 있습니다.
