증기배관에서 응축수를 배출하기 위한 최적의 구성
증기의 배관은 증기 사용 장치까지 질높은 증기의 공급을 목적으로 합니다. 때문에 배관에서 발생하는 응축수를 신속히 배출시켜야 하며, 이를 실시하기 위한 방법으로 스팀트랩을 사용 합니다.
스팀 트랩은 단순히 설치를 하는 것 만으로 작동을 하는 것이 아닙니다. 증기 라인에 스팀트랩을 설치를 할 때에 잊어선 안되는 부분이 있습니다.
증기는 배관내에서 상당히 빠른 속도로 흐릅니다. 보통의 설계 속도는 30m/s정도 이기 때문에 이곳에서 발생하는 응축수는 증기의 속도에 휩쓸리게 됩니다. 따라서 스팀트랩의 설치시 응축수가 제대로 흘러 들어올 수 없는 구성이 된다고 한다면 스팀트랩은 제 기능을 발휘하지 못해, 응축수로 인한 문제가 발생할 가능성이 있습니다.
4가지의 최적의 선정에서는 여러가지 문제의 원인으로 작용을 하는 응축수를 증기배관에서 원활히 배출하기 위해서 어떤 부분을 고려해야 되는지를 설명하고 있습니다.
최적의 선정 1: 주의깊은 트랩의 위치선정
증기 배관은 어떤 경우 에서도 30m에서 50m사이에는 적어도 한개 이상의 스팀트랩을 설치해야 하며, 특히 배관의 구성상 응축수의 체류가 발생할 수 있는 곳은 별도의 스팀트랩이 필요합니다.
스팀트랩은 다음과 같은 조건에서는 반드시 설치해야 합니다.
30m에서 50m사이
감압밸부와 컨트롤 밸브 전단
장시간 닫혀있는 밸브의 전단
상향배관의 전과 하향배관의 후
최적의 선정2: 증기배관의 서포트와 배관구배
배관의 서포트구간이 길어지면 자체의 무게에 의해 아랫쪽으로 휘는 구역이 생깁니다. 이 부분에 응축수가 체류되는 현상이 나타나므로, 배관의 구배를 두어야 합니다. (약 1/200 에서 1/100)
- 배관의 적절한 간격에 서포트 설치
- 약 1/100정도의 구배를 두는 것을 추천합니다.
구배가 적절하지 못한 경우에는 응축수의 배출이 원활하게 진행이 되지 않습니다. 가끔 건물의 라인을 기준으로 구배를 정하는 경우가 있는데, 건물자체가 기울어져 있어 적절하지 못한 구배구성이 되므로 주의를 기울여야 합니다.
서포트를 생략한 배관
구배가 없는 배관의 문제
하향구배를 구성해야 응축수가 흘러 갑니다.
최적의 선정3: 응축수 포켓의 설치
증기 주관의 스팀트랩 접속 사이즈는 15mm에서 25mm정도로 대부분 구성 됩니다. 이 사이즈의 배관은 응축수가 증기의 속도에 의해 지나갈 수 있는 정도로 좁은 사이즈이므로 응축수가 흘러 들어 올 수 있는 정도의 구성을 만들어 주어야 합니다.
대략 적으로 50mm에서 100mm정도의 응축수 포켓을 만들어 응축수가 흘러 들어 올 수 있도록 하며, 포켓의 하부에는 이물질이 체류 될 것을 대비해 저부의 블로우 밸브 설치 그리고 20mm이상의 상부에서 스팀트랩으로의 라인을 따는 것이 좋습니다.
응축수 포켓 사이즈의 가이드 라인
| 메인배관 사이즈 | 포켓 사이즈 | 포켓 깊이 (자동 스타트업) |
|---|---|---|
| 50 mm (2 in) | 50 mm (2 in) | 700 mm (28 in) |
| 100 mm (4 in) | 100 mm (4 in) | 700 mm (28 in) |
| 250 mm (10 in) | 150 mm (6 in) | 700 mm (28 in) |
| 500 mm (20 in) | 250 mm (10 in) | 750 mm (30 in) |
응축수 포켓은 초기의 스타트 업 시점에도 중요한 역할을 합니다. 초기에 발생하는 응축수와 함께 넘어오는 이물질을 걸러 주는 것은 물론, 초기의 다량의 응축수를 받아 주는 역할을 합니다.
제대로 설치되지 않은 응축수 포켓
제대로 구성된 응축수 포켓
최적의 선정4: 증기 관말에서의 에어벤트
증기의 관말에는 응축수 뿐 아니라 배관내에 존재했던 에어도 증기에 밀려 오게 됩니다. 그 때문에 증기 배관의 스타트업 시점에는 관말에서의 에어 배출이 상당히 중요합니다.
증기 배관에서의 에어배출
다른 부분의 스팀메인배관을 위해서 응축수 포켓을 설치하지 않으면 안됩니다.
관말에 스팀트랩의 설치
요약하면 증기의 배관에서는 아래의 항목이 중요합니다.
- 스팀트랩의 위치선정에 주의
- 적절한 서포트의 설치와 구배의 확보
- 응축수의 원활한 배출을 위해 응축수 포켓을 설치
- 증기 관말에서의 에어 배출
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