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계장 설계/Flow

오리피스와 제한(Restriction) 오리피스의 차이

by 이레이피씨 2022. 10. 21.
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그림. 1

유체의 흐름 측정이 목적인지 아니면 유체의 압력을 급격하고 영구적으로 낮추는 것이 목적인지에 따라 두 가지 다른 오리피스 중 한가지 사용으로 결정됩니다. 

 

그림. 2

일반적으로 오리피스 유량계는 중간에 구멍이 있는 판 모양을 하고 있습니다. 위의 그림. 2은 오리피스 유량계의 형상과 제한 오리피스의 일반적인 형태이며, 차이점은 두 번째 오리피스의 구멍 프로파일에 차이가 있습니다. 오리피스 유량계는 일반적으로 첫 번째 피트에 대한 프로파일이 직선이지만 그 다음에는 약 45°의 경사로 노치(베벨)가 있습니다. 제한 오리피스 구멍은 직선형 프로파일을 가지고 있습니다.

 

즉, 구멍의 모양에서 일반 오리피스 유량계인지, 제한 오리피스 유량계인지 구분됩니다.

아래 그림. 3을 통해 각각의 설계 조건(오리피스 or 제한 오리피스)에서 통과하는 유체의 압력 프로파일의 차이점을 살펴 보겠습니다.

그림. 3

 

차이점이 보이시나요?

자세히 살펴보면 오리피스 부분의 유체가 좁아짐에 따른 프레스 손실(압력 손실)의 양은 제한 오리피스만큼 크지 않았습니다. 오리피스 유량계에서는 노치가 있는 구멍의 형태(유량의 감소를 의미함)는 단면의 차이를 경험하기 때문에 오리피스를 통과한 후 발생하는 압력 프로파일은 감소하지만 다시 원래의 상태로 되돌아가려 합니다. 압력은 상류 압력과 하류 압력의 차이가 너무 크지 않도록 영구적인(영구적 압력 손실) 약간의 손실 탭이 있습니다.

 

Restriction Orifice에 있는 동안 구멍의 모양이 직선이고 충분히 길기 때문에 플레이트의 두께에 따라 영구 프레스 손실량이 충분히 커서 상류 압력과 하류 압력의 차이가 상당히 두드러집니다. 이 경우 유체는 목이 졸린 상태로 흐른다(choked flow).

 

설계상의 문제에서 유량계용 오리피스는 유량 측정의 정확성을 보장하기 위해 항상 아음속 속도로 흐르도록 설계되었으며 제한 오리피스는 항상 질식된 흐름을 보장하기 위해 음속으로 흐르도록 설계되었습니다.

 

실제로 RO의 주요 기능은 흐름을 제한하는 것입니다(흐름 제한). RO의 기능 압력 제한(제한 압력)은 본질적으로 압력 강하와 유량 간의 관계의 결과입니다. 초크 흐름 자체의 현상은 음속으로 인한 감소에도 불구하고 질량 유량 일정한 하류 압력입니다. 플랜트의 실제 적용에서 유량 제한 및 압력 제한 기능은 RO 사용에 동일하게 적용될 수 있습니다. 

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