KR20000001357A - 배관 설계 시스템에서의 배관경 산정방법 - Google Patents
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Abstract
1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
배관 설계 시스템에서의 배관경 산정방법.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
신뢰성 있는 최적의 배관 시스템을 시공할 수 있는 배관 설계 시스템에서의 배관경 산정방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
배관 설계 정보를 그래픽으로 모델링하는 제1단계; 터미널별 설계 유량 및 배관 시스템의 설계 조건을 입력한 후, 터미널과 펌프간 경로를 추적하는 제2단계; 각 터미널에 주어진 유량과 상기 경로에 의거하여 단위 배관별 유량과 각 단위 배관의 이상적인 배관경을 계산한 다음 가장 근접한 상용 배관경을 선정하는 제3단계; 및 상기 선정된 배관경에 의거하여 배관경별 총 연장 길이와 총 중량을 산정하는 제4단계를 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
배관 설계 시스템에 이용됨.
Description
본 발명은 배관 설계 시스템에서의 배관경 산정방법에 관한 것으로, 특히 최적의 배관 시스템을 시공할 수 있도록 요구 유량에 따라 수치 해석적인 방법으로 요구되는 배관경을 정밀하게 계산하여 배관경을 산정하는 방법에 관한 것이다.
종래의 배관 시스템 시공시 배관경의 산정은 수작업에 의해 설계자가 설계도면에 표시된 정보를 참조로 하여 각 터미널의 요구 유량을 선정하고, 선정된 터미널 요구 유량을 기준으로 터미널에서 펌프까지의 배관상의 요구 유량을 계산한 다음, 계산된 각 배관별 유량과 배관의 단위 길이당 설계 마찰 손실값에 따라 도표를 참조하여 도표상의 위치를 파악하고, 파악된 위치를 기준으로 설계 허용 속도를 넘지 않는 범위에서 가장 근접된 배관경을 선정하였다.
이와 같은 수작업에 의한 종래의 배관경 산정 방법은 다음과 같은 문제점을 내포하고 있었다.
설계자는 배관 말단부에서 요구되는 유량에 의거하여 각 배관을 지나는 유체의 량을 수작업에 의해서 계산하게 되는데, 이때 발생되는 계산상 또는 표기상의 오류를 방지할 수 없고, 수작업으로 인해 많은 시간이 소요되었다. 또한, 배관 재질별, 시스템 종류별로 각각 다른 배관 선정 기준을 가지기 때문에, 이에 따라 여러 종류에 대한 산정 도표를 제각기 사용해야 하고, 배관경 선정 후 배관 물량에 대한 정보를 신속하게 산출할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 터미널의 요구 유량이 변경되거나, 배관 라인이 조금이라도 변경되면 다시 처음부터 재계산해야 하는 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 배관 시스템 상에서의 유동량을 정확히 계산하고, 개선된 수식에 의하여 이상적인 배관경을 선정하여 이를 기준으로 속도, 마찰손실 허용 범위에 따른 설계 요구와 가장 근접된 배관경을 산정함으로써, 신뢰성 있는 최적의 배관 시스템을 시공할 수 있는 배관 설계 시스템에서의 배관경 산정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도1은 본 발명에 따른 배관경 산정방법의 전체 흐름도.
도2는 본 발명에 따른 최근접 상용 배관경 선정에 따른 세부 흐름도.
도3은 본 발명에 따른 물량 산출에 따른 세부 흐름도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배관 설계 시스템에 적용되는 배관경 산정방법에 있어서, 배관 설계 정보를 그래픽으로 모델링하는 제1단계; 터미널별 설계 유량 및 배관 시스템의 설계 조건을 입력한 후, 터미널과 펌프간 경로를 추적하는 제2단계; 각 터미널에 주어진 유량과 상기 경로에 의거하여 단위 배관별 유량과 각 단위 배관의 이상적인 배관경을 계산한 다음 가장 근접한 상용 배관경을 선정하는 제3단계; 및 상기 선정된 배관경에 의거하여 배관경별 총 연장 길이와 총 중량을 산정하는 제4단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명에 따른 배관 설계 시스템에서의 배관경 산정방법의 전체 흐름도이다.
먼저, 배관 설계 정보를 2차원 또는 3차원 그래픽으로 모델링하는데(101), 이때 필요한 요소는 배관라인, 펌프 또는 수조, 터미널(단말부)이다. 모델링이 완료되면 배관 시스템의 각 터미널에 대한 설계 유량과 배관 시스템의 설계 조건을 각각 입력한다(102, 103). 설계 조건에는 배관 재질, 시스템 종류에 따른 대기압 작용 여부, 기준 마찰 손실값 및 허용 유속 등이 있다.
각 터미널에서 펌프 방향으로 유동 경로를 역추적하여 그 경로를 지나는 단위 배관들에 대한 정보를 획득한 다음(104), 각 터미널에 주어진 유량과 각 경로에 의거하여 단위 배관에서의 유량을 각각 계산한다(105).
그런 다음, 단위 배관에서의 유량과 기준 마찰 손실값에 의거하여 헤젠-화이트 공식에 의해 각 단위 배관의 이상적인 배관경을 계산하는데(106), 여기서 계산된 이상적인 배관은 상업적으로 제조되는 호칭경과 다소의 차이가 있다.
상기 계산된 이상적인 배관경과 허용 유속, 그리고 설계 기준에 의거하여 가장 근접된 상용 배관경을 선정하고(107), 선정된 배관경에 의거하여 배관경별 총연장길이와 총중량을 산정한다(108).
도2는 도1의 107 단계인 상용 배관경 선정방법에 대한 세부 흐름도이다.
도1의 106 단계에서 계산된 이상적인 배관경은 배관의 내경을 말한다. 현재 상용으로 제조, 판매되고 있는 배관은 3가지 형상값을 가지고 있는데, 이는 배관의 내경, 호칭경, 그리고 외경이 있다. 이상적인 배관의 내경에 의거하여 상용 배관경의 내경과 가장 가까운 호칭경을 선택한다(201). 그리고, 선택된 호칭경의 내경을 기준으로 배관내에서의 유속을 계산하고(202), 계산된 배관내의 유속과 설계 허용 유속을 비교한다(203). 비교결과, 계산된 배관내의 유속이 설계 허용 유속을 초과할 경우에는 배관경을 한단계 감소시킨 다음 배관내 유속을 다시 계산하는 단게를 반복한다(204). 비교결과, 계산된 배관내 유속이 설계 허용 유속 이하일 경우에는 선택된 호칭경을 최종 배관경으로 채택한다(205).
도3은 도1의 108 단계인 물량산출 방법에 대한 세부 흐름도이다.
각각의 단위 배관에 대한 길이를 계산하고(301), 배관의 각 호칭경별로 계산된 각각의 배관길이를 합산한 다음(302), 배관의 호칭경별 합산된 배관 길이를 출력한다(303). 그리고, 배관의 호칭경 별 계산된 배관 길이와 배관경별 단위 중량값에 의거하여 총 중량을 합산하고(304), 합산된 총 중량값을 출력한다(305). 여기서, 배관의 단위 길이당 중량은 배관의 내경과 외경 및 배관 재질에 따른 밀도에 의해서 결정된다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 터미널의 요구 유량에 의거하여 펌프토출측 배관에서부터 터미널까지의 단위 배관별 유량을 계산함으로써, 터미널의 요구 유량의 변경이나, 배관 시스템의 변경에 신속하게 대처할 수 있으며, 설계 기준 즉 배관 단위 길이당 마찰 손실값과 허용 유속을 기준으로 가장 이상적인 관경을 선정함으로써, 설계 결과에 대한 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 배관경 산정후 즉시 물량을 산출할 수 있어, 매우 경제적으로 최적의 배관 시스템을 시공할 수 있다.
Claims (3)
- 배관 설계 시스템에 적용되는 배관경 산정방법에 있어서,배관 설계 정보를 그래픽으로 모델링하는 제1단계;터미널별 설계 유량 및 배관 시스템의 설계 조건을 입력한 후, 터미널과 펌프간 경로를 추적하는 제2단계;각 터미널에 주어진 유량과 상기 경로에 의거하여 단위 배관별 유량과 각 단위 배관의 이상적인 배관경을 계산한 다음 가장 근접한 상용 배관경을 선정하는 제3단계; 및상기 선정된 배관경에 의거하여 배관경별 총 연장 길이와 총 중량을 산정하는 제4단계를 포함하여 이루어진 배관 설계 시스템에서의 배관경 산정방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 가장 근접한 상용 배관경을 선정하는 단계는,이상적인 배관의 내경에 의거하여 상용 배관경의 내경과 가장 가까운 호칭경을 선택한 다음, 선택된 호칭경의 배관내 유속을 계산하는 단계;계산된 배관내 유속이 설계 허용 유속을 초과하는 경우에는 배관경을 감소시켜 배관내 유속을 계산하는 단계 이하를 반복하는 단계; 및계산된 배관내 유속이 설계 허용 유속 이하인 경우에는 선택된 호칭경을 최종 배관경으로 채택하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 배관 설계 시스템에서의 배관경 산정방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 배관경별 총 연장 길이와 총 중량을 산정하는 단계는,배관별 길이를 계산한 다음 호칭경별로 배관길이를 합산하여 출력하는 단계; 및호칭경별 계산된 배관 길이와 배관경별 단위 중량값에 의거하여 배관경별 총 중량을 합산한 다음 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 배관 설계 시스템에서의 배관경 산정방법.
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| KR1019980021578A KR20000001357A (ko) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 배관 설계 시스템에서의 배관경 산정방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190094788A (ko) * | 2018-02-06 | 2019-08-14 | 대림산업 주식회사 | Bim 시스템을 활용한 수배관 설계 방법 |
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1998
- 1998-06-10 KR KR1019980021578A patent/KR20000001357A/ko not_active Application Discontinuation
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