[L1] 1 배관시스템 설계 개요 [L2] 1) 배관설비의 설계순서 [L3] ① 배관방식의 결정 [L3] ② 배관경로의 작성 [L3] ③ 유속/유량결정 / 손실수두 결정 [L3] ④ 관경 계산 / 결정 [L3] ⑤ 부속품 결정 [L3] ⑥ 총손실수두 계산 [L3] ⑦ 펌프 용량 결정 [L2] 2) 배관설계시 주의사항 [L4] - 배관을 통과하는 유체의 유속은 수격작용, 배관감육, 부식등에 의한 압력강하를 고려해야한다. [L4] - 설계압력은 완전개방시의 압력과 동일하게 한다. [L4] - 스팀 등 열수송관등은 압력변화 및 이동간저항등을 고려하여 최대운전압의 1.2배로 설계한다. [L4] - 설계온도는 관로에서 발생할 수 있는 조건의 최대온도로 고려한다. [L4] - 배관의 배치는 운전시 열팽창을 고려해야한다. 인접한 라인이나 기기의 간섭을 고려하여 적당한 유격(25mm)를 두고 설계한다. [L1] 2 항목별 설계 가이드 [L2] 1) 유속설계(m/s) [L4] - 증기 : [L5] a. 과열증기(150bar) 35~40 [L5] b. 저압증기 30~35 [L4] - 용수 [L5] a. 냉각수 : 1.5~2.5 [L5] b. 급수펌프 : 3~5 [L4] - 압축공기 : 5~15 [L2] 2) 배관시스템 [L4] - 배관지지대 위로 설치되는 배관의 최소 호칭지름은 50mm 이다. [L2] 3) 배관의 재질 [L4] - 금속 [L4] - 비금속배관 [L5] * 열가소성 플라스틱(thermoplatics) [L5] * GRP(Glassfiber Reinforced Plastics) [L5] * PVC, HDPE, PP [L4] - 코팅배관(lined piping) [L5] * 배관내부에 기계 및 화학적 접착을 통한 특정재질이 도포된 배관 [L5] * 고무, PTEF(Teflon), Glass, FRP 이 이용됨 [L2] 4) 펌프 수압 계산 [L4] - 펌프의 설계유량은 정상유량의 115%로 하며 최소 110%로 한다. [L4] - 최고운전압력은 설계압력이 아닌 배관압력손실은 감안한 값이다. [L4] - 펌프 토출압력은 도달압력, 배관손실, 유량계압력손실, 열교환기 압력손실, 조절밸브 압력손실 등 기타 손실의 총 합계 이상으로 계산한다. [L2] 5) 펌프의 설계 [L4] - 유효양정의 고려 [L5] * 펌프가 설치되어 사용될때 펌프 그자체와는 무관하게 흡입측의 배관 / 시스템의 위치에 따라 정해지는 값으로 펌프 흡입구중심까지 유입되어 들어오는 액체에 외부로부터 주어지는 압력을 절대압력으로 나타낸값에서 그 온도에서의 액체 포화증기압을 뺀 것. [L4] - 펌프의 소요동력 계산 [L5] * 펌프, 팬, 컴프레서는 유체의 압력을 증가시키고 이동시키기 위해 전력을 필요로한다. [L5] * 펌프 및 모터효율, 차압, 유체밀도, 점도, 유속에 따라 전력요구량이 달라진다. [L4] - 펌프의 동력은 수동력, 축동력, 소요동력으로 구분된다. [L5] * 수동력 : 유체의 속도와 압력을 증가시키기 위한 펌프에서 유체에 전달되는 에너지. [L5] * 축동력 : 모터에서 펌프 샤프트로 에너지를 전달하는데 필요한 동력, 펌프의 효율에 따라 달라진다. [L5] 참고) 양정 : 펌프가 물을 끌어올리는 힘 [L4] - 펌프의 토출에서 밀어올릴 수 있는 높이 [L4] - 유효흡입양정(NPSH) : 펌프의 공동현상의 발생가능성을 점검하는 척도 [L5] * NPSHr 펌프의 사양 [L5] * NPSHa 펌프의 설치조건 : 대기압에서 흡입측에 관련된 흡입양정, 흡입배관손실, 포화증기압의 손실을 제외한 나머지이다. [L5] * 수중펌프는 NPSHa 가 충분한 조건 : 흡입양정이 무조건 +이며, 흡입배관손실 없음 [L4] - NPSHa > NPSR x 1.3 인 조건에서 cavitation이 발생하지 않는다. 펌프의 미동작이 발생하지 않는다.