스팀트랩의 기초
트랩과 오리피스 후편
트랩과 오리피스 전편에서는 트랩의 오리피스(밸브 시트 부분) 지름은 접속 배관지름보다 작은 것을 중심으로 오리피스에 대해 설명 했습니다. 후편에서는, 트랩의 오리피스 No.에 대해 설명 하겠습니다.
오리피스 NO.란?
트랩의 오리피스 No.에 관해서, 「숫자가 큰 것이 지름이 작은 것은 반대인 것 같아···」라고 하는 이야기를 가끔 듣게 됩니다. 확실히 언뜻 생각해 보면, 맞다는 느낌을 받을지도 모릅니다.
프리 플로트 트랩 J3X의 경우, 오리피스 No.는 2,5,8,10,21의 5 종류가 있습니다. 각 오리피스 No.의 숫자는 kg/cm²로 표시한 최고 사용 압력을 나타내고 있습니다. 따라서, 숫자가 큰 만큼 높은 압력까지 사용할 수 있는 반면 같은 작동 압력차에서의 배출 능력은 작아집니다.
닫히는 방향으로 일하는 힘과 열리는 방향으로 일하는 힘
오피피스의 크기를 디자인 할때, 프리 플로트 트랩내에 작용하고 있는 닫히는 방향으로 일하는 힘과 열리는 방향으로 일하는 힘 이 두가지를 함께 고려해야 합니다.
프리 플로트 트랩의 작동 메카니즘은 부력에 있습니다. 부력에 의해 밸브 본체인 플로트가 떠오르면, 벨브 시트로부터 멀어져 열리는 상태가 됩니다. 즉, 열리는 방향의 힘은 부력에 의해 생깁니다. 플로트의 부력은 응축수의 비중이 일정하다고 가정하면, 플로트가 수몰된 체적에 의해서 정해집니다.플로트가 완전히 수몰 했을 때가 부력의 최대치이며 동일한 플로트를 사용하는 한 더 이상 열리는 방향으로 작용하는 힘을 얻을 수는 없습니다.
한편, 닫히는 방향의 힘은 오리피스 전후의 압력 차이와 오리피스 지름으로부터 생기는 힘입니다. 예를들면, 욕조의 뜨거운 물을 배수할 때에 일단 뽑은 마개를 배수구에 접근하면 빨아들이는 힘에 의해 마개가 닫혀 버리는 일이 있습니다.이것과 같은 힘이 프리 플로트 트랩의 내부에서도 작용하고 있습니다. 힘은 압력×면적으로 나타내지기 때문에, 오리피스 지름이 일정하면 압력 차이가 큰 만큼 닫히는 방향으로 작용하는 힘은 커집니다.반대로 압력차이가 일정하면 오리피스 지름이 큰 만큼 닫히는 방향으로 작용하는 힘은 커집니다.
오리피스 No.의 선택 방법
플로트의 크기에 따라 닫히는 방향으로 작용하는 힘의 최대치는 결정되고 볼의 크기는 운전압력에 따라 디자인됩니다. 사용하는 압력에 의해 운전압력에 커집니다.닫힌 상태로는 스팀 트랩으로서의 역할을 하지 않으므로 사용할 수 있는 압력에 제한을 둘 필요가 있습니다.오리피스 No.에 의해서 최고 사용 압력이 차이가 나는 것은 이 때문에입니다.
＜같은 플로트의, 능력·압력과 오리피스 No.의 관계＞
| 目标 | 배출 능력을 크게 하고 싶다 | 최고 사용 압력을 높게 하고 싶다 |
|---|---|---|
| 方法 | 오리피스 지름을 크게 한다 | 오리피스 지름을 작게 한다 |
| 后果 | 최고 사용 압력이 낮아진다=오리피스 No.는 작아진다 | 배출 능력이 작아진다=오리피스 No.는 커진다 |
이와 같이 같은 모델에서도, 최고 사용 압력을 한정하면 큰 배출 능력이, 배출 능력을 한정하면 높은 최고 사용 압력을 확보할 수 있다고 말할 수 있습니다.