증기의 기초
에어로 인해 발생하는 온도문제
압력계의 압력은 적절함에도 불구하고 온도가 올라가지 않는 현상, 적절한 온도로의 가열이 불가능한 현상등이 발생하지는 않습니끼? 에어가 스타트업 혹은 다른 이유로 혼입되게 되면 증기의 압력과 열교환 능력을 떨어뜨리게 됩니다. 이러한 현상은 달튼(Dalton)의 분압의 법칙으로 설명이 됩니다.
달튼(Dalton)의 분압 법칙
달튼(Dalton)의 (분압) 법칙이란…
서로다른 종류의 기체가 혼합되어 있을 때, 혼합 기체의 전체 압력은 각 기체의 압력(분압)의 합과 동일합니다.
그러므로 압력게에 나타나고 있는 압력은 증기의 압력이 아니라 증기와 내부에 존재하던 에어압력의 합을 나타내고 있습니다.
| 달튼의 분압의 법칙 에니메이션 |
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왜 온도가 올라가지 않는 것일까요?
대부분의 증기사용설비는 멈추었을떄 에어가 혼입되게 됩니다. 이 에어를 스타트업시에는 배출시켜야 합니다. 만약 에어가 배출되지 않고 남는다면 증기가 존재해야 하는 공간에 에어가 공존을 하게 되어 압력계에는 각기체의 압력의 합이 표시되게 됩니다.
증기실에 에어가 혼입되게 되면 압력계에 표시되는 포화온도를 가지는 것이 아닙니다. (PTotal) 실제 증기의 압력에 해당하는 포화온도를 가지게 됩니다. P2.
실제의 증기온도는 예상보다 낮은 온도를 가지게 됩니다.
증기에 포함되어 있는 에어의 % 계산
만약 증기실의 온도를 알수 있다면, 체적에 해당하는 에어의양(%) TLV 온라인 엔지니어링 계산으로 구할수 있습니다.
| 엔지니어링 계산 |
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| 증기의 입구압력과 실제의 온도를 계산기에 입력하면 총체적에서 에어가 차지하고 있는 %를 구할수 있습니다.(실제 증기의 포화온도를 구함) |
보충내용
만약 달튼의 분압의 법칙이 직접적으로 관계하지 않는다고 하더라도 에어의 존재는 열교환기의 능력을 저하시키는 큰 원인으로 작용합니다. 에어의 존재는 스타트업시 증기의 공급에 장애물로 작용하여 속도가 느려지는 부분, 응축수와 같이 존재를 하게 되므로 부식을 가속화 하는 부분이 있습니다. 수질 관리를 할때 용존산소를 제거하는 것을 보아도 에어의 존재가 여러가지 문제를 유발하는 원인이 되는 것을 알수가 있습니다.