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사이즈 선정의 중요성: 장치 연결 사이즈 선정 가이드
사이즈 선정: 큰 사이즈가 항상 좋은 것은 아닙니다
밸브, 감압밸브(PRV), 유량계와 같은 장비를 선정할 때 사이즈를 어떻게 결정하시나요? 볼 밸브는 비교적 간단하여 50 mm (2 in) 배관에 50 mm (2 in) 볼 밸브를 사용할 수 있습니다. 그러나 50 mm (2 in) 배관에 50 mm (2 in) 감압밸브를 설치하는 데는 몇 가지 문제가 발생할 수 있어 주의가 필요합니다. 일반 밸브는 배관 사이즈에 따라 선정할 수 있지만 PRV 또는 유량계를 선정할 때 작동 유량 범위에 따라 사이즈를 정해야 합니다.
TLV의 COS-16 감압밸브를 고려해 보겠습니다. COS-16은 정격 유량 5% 이상의 최소 조절 가능 유량을 가지고 있습니다(3인치 [65 mm] 이상의 경우 10%입니다). 이 것은 정격 유량이 1000 kg/h (2200 lb/h)인 경우, 밸브가 50~1000kg/h (110~2200 lb/h)의 유량 범위에서 압력을 조절할 수 있다는 것을 의미합니다. 그러나 PRV의 사이즈가 배관과 동일한 경우 유량이 최소 유량 이하로 떨어질 수 있기 때문에 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 상황에서 PRV는 안정적으로 압력을 유지하지 못할 수 있습니다. PRV와 유량계의 연결 사이즈가 실제 요구되는 유량보다 훨씬 큰 경우가 많습니다. 이는 밸브 연결 사이즈가 단순히 배관 사이즈에 맞춰지기 때문입니다. 이러한 상황에서는 장치가 허용 범위를 벗어난 유량을 정확하게 제어하거나 측정이 어려울 수 있습니다.
안타깝게도 배관과 동일한 사이즈가 모든 상황에 적합한 것은 아닙니다. 제어 또는 측정 장치의 경우 배관 사이즈를 맞추기보다는 실제 유량과 장치의 유량 범위를 기반으로 사이즈를 조정하는 것이 중요합니다. 이 접근 방식은 장치가 설계된 매개변수 내에서 효과적으로 작동할 수 있음을 보장합니다.
레듀서를 사용하여 서로 다른 배관 연결
안전 여유분으로 더 큰 배관 직경을 선택하거나 향후 확장을 계획하는 것은 꽤 일반적입니다. 실제 유량을 기준으로 선정을 하면 장치 연결 사이즈가 기존 배관보다 작을 수 있습니다. 이러한 불일치로 인해 장치를 더 큰 배관에 설치하기 위해 레듀서 한 쌍을 사용해야 하는 경우가 있습니다. 레듀서는 더 작은 배관 직경에 연결할 수 있도록 하는 부속품입니다. 설치 시 더 많은 작업이 필요하지만 정확한 제어와 측정을 보장하기 위해서 필요한 조치입니다. 게다가 유량계와 같은 일부 장치는 양쪽에 특정 길이의 직선 배관을 필요로 할 수 있습니다. 설치할 때는 제공된 메뉴얼을 따르시기 바랍니다.
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| 직경 50 mm (2 in) 사이즈의 PRV가 50 mm 배관에 설치되었습니다 | 적절한 직경의 PRV가 레듀서를 사용하여 50 mm(2 in) 배관에 설치되었습니다 |
감압밸브 사이즈 선정을 위한 예시
50mm (2인치) 배관에 PRV 사이즈를 선정해보겠습니다. 운영 중인 증기 유량은 60 kg/h (132 lb/h)에서 500 kg/h (1100 lb/h)까지입니다.
아래 다이어그램은 특정 모델의 PRV의 각 사이즈에 대한 조절 가능 유량 범위를 나타냅니다. 압력이 0.5 ~ 0.3 MPaG (72.5 ~ 43.5 psig)로 줄어들 때의 범위입니다. 빨간색 영역은 운영 중인 증기 유량 범위를 보여줍니다.
60 kg/h (132 lb/h)부터 500 kg/h (1102 lb/h)의 증기 유량 범위를 대응하려면 PRV는 25 mm (1 in) 또는 32 mm (1¼ in)의 사이즈가 적절합니다. 배관에 맞추기 위한 50 mm (2 in) 연결은 60 kg/h (132 lb/h)부터 99 kg/h (218 lb/h)의 유량 범위를 대응하지 못합니다.
유량계 사이즈 선정을 위한 예시
50 mm (2 in) 배관으로 가동 중인 총 다섯 대의 증기 사용 프레스에 증기를 공급하며, 각 프레스는 50 kg/h (110 lb/h)의 운전 증기 유량을 갖는 상황을 고려해보겠습니다. 장비는 개별적으로 또는 한꺼번에 작동할 수 있습니다. 이 배관에는 증기 압력이 0.2 MPaG (29 psig)인 유량계를 설치하는 것을 고려하고 있습니다.
이 예에서 빨간색 부분은 다이어그램에 표시된 사이즈별 유량계의 측정 가능한 유량 범위에 따른 작동 중인 증기 유량 범위를 보여줍니다.
유량 범위에서 알 수 있듯이, 40 mm (1½ in) 유량계는 50 kg/h (110 lb/h)에서 250 kg/h (551 lb/h)의 증기 유량을 측정할 수 있습니다. 반면에, 배관 직경에 맞추기 위해 50 mm (2 in) 유량계를 선택하면 한 대의 프레스만 작동할 때 유량을 측정할 수 없게 됩니다.
유량계의 적절한 사이즈를 선정하는 것은 종종 감압밸브보다 복잡합니다. 이 복잡성은 주로 유량이 사전에 알려지지 않을 수 있기 때문에 발생하며, 유량을 결정하기 위해 유량계가 필요하기 때문입니다. 이러한 상황에서는 철저한 평가가 필요합니다. 이러한 경우의 접근 방식은 향후 기사에서 다루도록 하겠습니다.