KR0137862B1 - 트랩 선정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랩 선정에 필요한 데이타를 순차적으로 입력하고, 마이크로컴퓨터에 의해 사전에 기억시킨 트랩 선정용 프로그램을 실행하여, 용도에 따른 최적의 트랩을 선정하는 트랩 선정기로서, 각종 트랩의 기하학적 조건을 사전 기억시켜 두고, 선정시에 압력 등의 열역학적 사용조건을 입력시킴으로써, 그들 트랩의 배출유량을 각각 산출하고, 실제 필요배출유량과 비교하여 최적의 트랩을 선정하도록 한 트랩 선정기이다.

종래의 트랩 선정기에서는, 각종 트랩의 압력이나 온도마다의 배출특성을 모두 기억시키고 있었으나, 본 발명의 선정기에서는 사전에 기억시켜둔 각종 트랩의 기하학적 조건과, 선정시에 입력하는 압력 등의 열역학적 사용조건에서, 소정의 계산을 행하여 각종 트랩의 배출유량을 산출하고, 그것에 의거하여 최적의 트랩을 결정한다.

Description

트랩 선정기

제1도는 본 발명의 트랩 선정기의 실시예의 외관도,

제2도는 본 발명의 주요회로의 블록도,

제3도는 본 발명의 실시예에 있어서의 기능 블록도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:트랩 선정기 2:하우징

3:조작면 4:키보드

6:디스플레이 11:기억부

12:MPU 13:통신제어부

14:인터페이스

본 발명은, 증기나 압축공기 또는 가스배관계에 부착한 경우, 그곳에 발생되는 복수(復水)나 응축수(드레인)를 자동적으로 배출하는 트랩을 선정할 때 사용하는 트랩 선정기에 관한 것이다.

예를들면, 본래 스팀 트랩은 증기배관계 또는 증기사용장치로부터 증기를 놓치지 않고 드레인만을 자동적으로 배출하는 자력밸브이다.

그 작동원리에 의해 메카니컬, 온도조정장치, 서모다이나믹 타입등으로 분류되고, 드레인을 연속적으로 배출하는 것, 또 간헐적으로 배출하는 것등이 있다. 또 저압용에서 고압용까지, 또는 소용량용으로부터 대용량용까지 다양하게 분류된다.

스팀 트랩을 선정함에 있어서는, 증기압력, 증기온도, 드레인 발생량, 이 트랩을 부착할 장치의 종류나 그 운전상태, 드레인 회수의 유무 등의 사용조건에 따라 각각 최적의 것을 선정할 필요가 있다.

종래의 트랩 선정기로서는, 일본국 특허출원 공개 평성 1년 제207817호 공보에 개시된 것이 있다.

이 선정기에서는 트랩 선정에 필요한 데이타를 디스플레이의 표시에 따라 순차적으로 입력하고, 마이크로컴퓨터에 의해 사전에 기억시켜둔 트랩 선정의 프로그램을 실행하여, 각각의 용도에 따른 최적의 트랩을 선정하는 것이다.

상기한 종래의 선정기로서는 필요한 데이타를 입력하는 것뿐이므로, 최적의 트랩이 자동적으로 선정되기는 하나, 그 기억부의 용량이 대용량이 되지 않을 수 없는 문제를 안고 있다.

왜냐하면, 스팀 트랩이나 가스트랩의 선정에 있어서의 가장 기본적인 항목의 하나가, 실제의 드레인 발생량을 배출할 수 있을 만큼의 배출특성을 구비한 트랩을 선정하는 것에 있는 것이나, 이 선정기에서는 각종 트랩의 압력이나 온도마다의 배출특성을 모두 기억하도록 되어 있고, 그 때문에 대단히 큰 용량을 가진 기억부가 필요하기 때문이다.

또 스팀 트랩에 있어서는, 배출하는 드레인의 온도에 따라 복수의 재증발의 정도가 상이하고, 배출특성도 변화한다.

이와 같이 종래의 선정기는 각종의 조건마다 배출특성을 기억하지 않으면 안되기 때문에, 기억량이 더욱 커지고 만다.

기억량이 커지면 선정기 자체가 고가인 것으로 되지 않을 수 없다.

따라서 본 발명의 기술적 과제는, 작은 기억량에도 불구하고 최적의 트랩을 선정할 수 있는 트랩 선정기를 얻는 것에 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 강구한 본 발명의 기술적 수단은, 트랩 선정에 필요한 데이타를 순차적으로 입력시키고 마이크로컴퓨터에 의해 사전에 기억시킨 트랩 선전용 프로그램을 실행하여, 용도에 따른 최적의 트랩을 선정하는 트랩 선정기로 하여, 각종 트랩의 기하학적 조건을 사전에 기억시켜 두고, 뒤에 압력 등의 열역학적 사용조건을 입력함으로써, 그것들의 트랩의 각 배출유량을 산출하고, 실제의 필요배출유량과 비교하여 최적의 트랩을 선정한다.

그 작용은 이하와 같다.

트랩의 기하학적 조건, 즉 오리피스 직경이나 통로형상등은 각 트랩에 고유한 것이며, 일의적으로 정해진다.

이 기하학적 조건과 사용상태에서 상이한 압력 등의 열역학적 사용조건에서, 각각의 트랩의 배출유량이 산출된다.

따라서, 개개의 트랩의 각종 사용조건마다의 배출유량을 사전에 기억부에 기억시켜 둘 필요가 없어진다.

산출된 각종 트랩의 배출유량과 실제 사용에 필요한 배출유량을 비교하여, 필요유량을 배출할 수 있을 만큼의 최적의 트랩을 선정할 수 있다.

본 발명에 의하면, 개개의 트랩의 각종 사용조건마다 배출유량을 기억시킬 필요가 없기 때문에, 기억부의 사전의 기억량을 대폭적으로 감소시킬 수 있고, 작은 기억용량으로 최적의 트랩의 선정을 할 수 있다.

상기 기술적 수단의 구체예를 나타내는 실시예를 설명한다.

트랩 선정기(1)는 제1도에 도시하는 바와 같이, 각종 회로를 내장하고 있는 하우징(2)과, 그 표면에 설치된 조작면(3)을 가지고 있다. 조작면(3)에는 키보드(4)와 디스플레이(6)가 배치되어 있다.

하우징(2)내의 각종회로는, 제2도에 도시하는 바와 같이 전원(10), 기억부(11), MPU(2), 통신제어부(13), 인터페이스(14) 및 이것들에 연계되는 키보드(4), 디스플레이(6)로부터 구성된다.

기억부(11)에는 최적의 스팀 트랩을 선정하기 위한 선정로직과, 선정로직에 관련된 각종 기술계산식이 기억되어 있는 외에, 각종 스팀 트랩의 오리피스 직경이나 통로형상 등에 관한 기하학적 조건이 기억되어 있다.

기하학적 조건:Cv는,

Cv=W/w1

단, W:트랩의 배출유량실측치

w₁:트랩의 Cv=1의 경우의 유량으로 표시되고, w₁은 아래와 같은 관계식으로 구할 수 있다.

트랩의 선정로직 및 각종 기술계산의 내용을 제3도에 도시한다. 즉, 제3도에 도시하는 개개의 내용이 순차적으로 디스플레이 상에 표시되고, 필요에 따라 각종 기술계산을 실시하면서 최적의 트랩을 선정한다.

이 점에 대하여 이하에 설명한다.

예를들면, 증기중심관에 사용하는 최적의 스팀 트랩을 선정하려고 하는 경우, 제3도의 좌단에 도시된[메인·메뉴]중에서 [1.트랩 선정]을 지정한다. 메인·메뉴를 선택하면, 디스플레이(6)의 표시가 제3도 중앙상부에 도시된 [트랩 선정]으로 변하므로, 그중에서 「1.스팀 트랩」을 지정한다.

트랩 선정을 선택하면, 표시가 제3도 우단상부에 도시된 [스팀 트랩]이 되므로, 동일하게 「1.증기중심관」을 지정한다.

이 단계에 있어서, 스팀 트랩의 1차측 압력, 2차측 압력 및 유체온도 등의 열역학적 사용조건을 입력하고, 스팀 트랩의 기하학적 조건과의 곱보다, 스팀 트랩의 각 사용조건마다의 배출유량을 구한다.

이것을 식으로 설명하면, INSTRUMENT SOCIETY OF AMERICA의 규격에 따라,

Fs=Cv·f(P₁, P₂, △t)

단, Fs:스팀 트랩의 어떤 사용조건하에 있어서의 배출유량

Cv:트랩의 기하학적 조건

P₁:트랩 1차측의 압력

P₂:트랩 2차측의 압력

△t:포화온도와의 온도차

그리고, f(P₁, P₂, △t)는,

f(P₁, P₂, △t)

=856F_L((P₁-F_FP_V)G_S)^1/2로 표시되고,

F_L=((P₁-P₂)/(P₁-P_VC))^1/2

F_F=0.96-0.28(P_V/P_C)^1/2

P_V:트랩 1차측의 드레인 온도에 대응하는 포화압력

P_VC:오리피스 직후의 축류에 있어서의 압력최소치

G_S:드레인의 비중량

이다.

이 이후, 트랩 선정에 필요한 그 외의 데이타, 즉 드레인량이나 트랩의 안전율을 입력하고, 스팀 트랩의 배출유량과 실제의 드레인 발생량을 비교하여 최적의 스팀 트랩을 결정한다.

안전율에 대해서는, 사전에 프로그램 해두고, 치환이 가능하게 해도 되고, 그 위에 상기 입력결과, 거칠게 선정된 스팀 트랩군중에서, 트랩 형식, 본체 재질, 트랩 규격, 모델 및 트랩 재질을 선택하므로써, 최적의 스팀 트랩이 선정되도록 해도 무방하다.

제3도에서의 트랩 선정에 있어서의 그 외의 각 기능과, 입력항목과의 관계를 도시하면 표 1과 같다.

또, 실제의 드레인 발생량이 불명한 경우는, 제3도 우단 중앙부에 도시된 [증기에 관한 계산]중의 「3.증기 소비량 계산」을 지정하여 아래 순서로 산출한다.

증기중심관에 발생하는 드레인량을 산출하기 위해서는, 보온을 하고 있지 않는 경우 입력해야 할 데이타는 아래와 같다.

배관호칭직경:A[mm]

스케줄번호:Sch

배관재료명:STPG, SGP등

배관길이:L[m]

증기압력:P[kg/cm G]

외기온도:To[℃]

한편, 선정기의 기억부가 기억하고 있는 데이타는 아래와 같다. 각 배관의 호칭직경, 스케줄번호 및 재료마다의 단위길이당 중량:G[kg/m] 각 배관 재료마다의 비열(比熱)

포화증기표, 과열증기표에 표시된 대응관계

입력된 데이타와 기억데이타로부터 다음의 데이타를 산출한다.

먼저 증기압력 P에 의해 증기표에 표시된 관계로부터,

① 증기온도:Ts[℃]

② 증기잠열:r[Kcal/Kg]

또 배관호칭직경 A, 스케줄번호 Sch,

배관재료명칭에서,

③ 배관단위길이당 중량:G[kg/m]

④ 배관비열:C

이상에서 드레인 발생량 Q[Kg]은,

Q=C×L×G(Ts-To)/r

로서 구할 수가 있다.

또, 제3도에 도시하는 바와 같이 트랩 선정에 관련된 그외의 기술계산, 예를들면 드레인 회수의 메리트 계산이나 증기의 배관설계등도 적절하게 선택함으로써, 공지의 관계식을 사용하여 실시할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 트랩의 기하학적 조건을 기억해두고, 압력·온도 등의 열역학적 사용조건을 입력시켜 트랩의 배출유량을 산출함으로써, 개개 트랩의 각종 사용조건마다의 배출유량을 기억시켜둘 필요가 없고, 작은 기억용량의 기억부로서 최적의 트랩을 선정할 수 있다.

Claims (3)

1. 트랩 선정에 필요한 데이타를 순차적으로 입력하고, 마이크로컴퓨터에 의해 미리 기억시킨 트랩 선정용 프로그램을 실행하여, 용도에 따른 최적의 트랩을 선정하는 트랩 선정기에 있어서, 각종 트랩의 기하학적 조건을 사전에 기억시켜두고, 뒤에 압력 등의 열역학적 사용조건을 입력함으로써, 그들 트랩의 배출유량을 산출하고, 실제의 필요배출유량과 비교하여 최적의 트랩을 선정하는 트랩 선정기.
2. 제1항에 있어서, 이 선정기에 자동적으로 지시되는 입력항목에 따라 데이타를 입력함으로써, 드레인 발생량을 계산하는 것을 특징으로 하는 트랩 선정기.
3. 제1항에 있어서, 트랩에 관련된 각종 기술계산을 행하는 프로그램을 다시 짜넣은 것을 특징으로 하는 트랩 선정기.