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정유 및 석유화학

Cooling Tower (냉각탑)의 원리와 구조 Cooling Tower 냉각탑 Cooling Tower란 산업공정에서 발생하는 열을 제거하기 위해 사용된 냉각수를 냉각수보다 온도가 낮은 주위의 공기를 이용, 물과 직접 접촉시켜 냉각해 재사용할 수 있도록 만들어진 기계장치입니다. Cooling Tower의 기본 원리 증발 잠열과 헌열에 의한 열이동을 이용한 원리입니다. 즉, 물이 증발하면서 주위에서 증발 잠열을 빼앗아 주위를 냉각시키고 공기는 물의 온도차에 의한 헌열로 냉각됩니다. 따라서 물의 체공시간을 최대한으로 늘리고, 접촉면적을 최대화하며, 풍량을 증대시켜 물과 공기의 접촉을 최대로 하여 많은 증발이 일어날 수 있게 설계하는 것이 중요합니다. *잠열: 물체의 온도는 변화 없이 상태를 변화시키는데 소요되는 열량, Q(Kcal) = m(kg) × r.. 더보기
펌프(Pump)의 공동현상 캐비테이션(Cavitation) Cavitation(공동현상) 펌프 흡입구에서 유로 변화로 인해 압력강하가 생기는데 이때 저압부가 형성되고 (특히 Impeller Eye 부분) Cavitation, 공동현상이 형성됩니다. 이 부분의 압력이 그 온도의 포화증기압(Pumping Liquid의 Vapor Pressure) 보다 낮아지면 표면에 증기가 발생되어 액체와 분리되어 기포로 나타납니다. 이 현상을 Cavitation(공동현상)이라 합니다. 펌프에서는 회전차 입구 부분에서 발생하는 경향이 크며, 생성된 기포가 액체의 흐름에 따라 이동하여 고압부에 이르러 갑자기 붕괴하는 현상이 되풀이됨에 따라 펌프의 성능은 저하되고 진동 및 소음을 수반하며 나중에는 펌프의 제 역할을 못하게 됩니다. 또한, 공동현상(Cavitation)이 오랜 기간 동안.. 더보기
펌프(Pump)의 원리와 종류 그리고 성능 펌프의 원리 펌프의 정의 펌프는 전동기, 엔진, 터빈 등의 구동기로부터 동력을 전달받아 유체를 낮은 곳에서 높은 곳으로, 멀리 떨어져 있는 곳으로, 그리고 압력이 낮은 곳에서 높은 곳으로 이송하는 유체기계입니다. 펌프의 능력 -유량(Capacity): 이송할 수 있는 액체의 부피 -양정(Head=Differential Pressure): 밀어 올릴 수 있는 높이 베르누이의 정리 유체의 압력 에너지, 속도 에너지, 위치에너지의 총합은 항상 일정합니다. 펌프의 원리 우산을 돌리면, 물은 회전운동에 의해 멀리 날아가게 됩니다. 해머도 회전력을 주어 던지면 멀리 날아갈 수 있습니다. 이와 마찬가지로, 회전운동에 의해 멀리 날아가게 하는 힘을 원심력이라고 합니다. 간단한 장치를 만들어 시험을 해보면, 장치의 아래.. 더보기
밸브(Valve)의 종류 1. 밸브(Valve)의 정의 관 또는 압력 용기에 설치되어 기체, 액상의 유체가 Service 되는 압력 배관계를 구성하는 요소로서 Flow의 흐름을 조절하는 장치입니다. 2. 밸브(Valve)의 구조 Valve의 구조는 유체 유체 제어의 구조 및 특성에 따른 Valve의 Trim(직접 유체가 닿는 부분) 형태, 유체의 물리 화학적 성상, 운전조작의 방법에 따라 매우 다양합니다. 조작부: 유량의 개폐, 방향 전환, 유량조절의 목적을 전달하는 Hand Wheel과 Stem으로 구성 제어부: 밸브에서 직접 유체를 차단하기 위해 조절하는 부품은 Disc(Gate)와 Body Seat로 구성하고, 부식성과 내마모성 등을 고려한 재질 선택이 매우 중요 압력부: 직접적으로 내부 압력이 닿는 부위로 Bonnet과 .. 더보기
Pump, Compressor 등의 회전 기계(Rotary Machine) 회전기계(Rotary Machine)란? 전동기, 터빈 등과 같이 회전축 주위를 회전 운동하는 기계를 말하고 왕복 운동을 하는 왕복 기계에 대응하는 말입니다. 다시 말해, 동력에너지를 운동에너지로 변환하는 장치와 운동에너지를 활용하는 장치 회전기계의 분류 1) Driven 회전기계 (피구동체) 공정의 운전에 적합한 조건을 만들기 위해 운동에너지를 활용한 장치입니다. Pump, Compressor, Mixer, Cooler Fan, Blower 등이 있습니다. 2) Driver 회전기계 (구동체) 동력에너지를 운동에너지로 전환하는 장치입니다. Motor, Turbine, Engine, Gearbox 등이 있습니다. 회전기계의 주요 구성품 이해 1. Shaft 구동체에서 생기는 동력을 피구동체로 전달하는 막.. 더보기
Reboiler 그리고 Condensate Pot 증류탑의 온도 유지를 위한 Reboiler 증류를 위한 Column 에는 Reboiler를 이용하여 Column 내부에 온도를 유지합니다. 그러므로 Column의 운전은 Reboiling이 얼마나 되는지에 따라 크게 영향을 받게 됩니다. Reboiler는 Shell Side로 Column Bottom Side의 물질과 Tube Side로 Steam과 같은 Heat Source가 열교환을 하는 방식으로 Reboiling을 하게 됩니다. 위의 그림을 이용해 자세히 설명해보자면, Liquid 상태의 Feed가 Reboiler Shell Side로 Feed In 되면 Tube Side의 Steam과 열교환을 하게 됩니다. Feed In 된 Liquid 중 Steam에 의해 끓은 Vapor는 다시 Column 안.. 더보기
미국의 셰일가스 혁명 셰일가스 매장량과 개발 셰일가스의 매장량은 전통 석유자원이 매장된 중동국가가 아닌 곳에 많이 매장되어 있다는 특징을 보여주며 전 세계적으로 가장 많은 셰일가스가 매장되어 있는 국가는 중국으로 약 1,275 조 입방피트(Tcf) 규모입니다. 그 뒤를 이어 미국, 아르헨티나, 멕시코, 남아프리카 공화국, 캐나다 순으로 매장되어 있습니다. 현재 대부분의 셰일가스 개발은 북미를 중심으로 이루어지고 있습니다. 그 이유를 살펴보면 북미의 전통 석유자원 생산이 점차 감소하고 있어 부족한 석유를 셰일가스 개발을 통해서 보충해야 하는 상태에 처해있기 때문입니다. 더욱이 기존의 파이프라인과 같은 석유개발 인프라가 잘 갖춰져 있을 뿐 아니라, 석유개발 서비스 기업도 많아서 값싼 비용으로 셰일가스를 개발할 수 있게 되었습니다.. 더보기
4차 산업혁명과 석유화학 산업 4차 산업혁명 시대로의 돌입 4차 산업혁명 시대에 본격적으로 들어서면서 석유화학 산업에도 새로운 변화의 바람이 불기 시작했습니다. 사물인터넷(Internet of Things, IoT), 빅데이터(Big Data), 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 등의 기술은 제품 생산 효율 향상, 공정 최적화, 제품 품질 관리 및 안전사고 예방 등에 활용되고 있습니다. 석유화학 산업은 다양한 제품의 중간재를 생산하는 기반산업이기 때문에, 이러한 변화는 전방산업의 경쟁력을 결정하는 중요한 요인이 될 것으로 예상되고 있습니다. 석유화학 산업은 4차 산업혁명 핵심기술의 도입 빅데이터 활용한 비용 절감 나프타를 원료로 사용하는 석유화학 산업의 특성상, 원유의 가격은 제품의 제조원가 결정에 큰 비중.. 더보기

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