압축기설계 보고서-화공유체역학설계과제

목차

1.마찰손실 구하기
2.공기압축기 선택
3.소음도,전력량,크기,가격
4.관의 구성, 가격
5.결론

본문내용

공기 공급관 설계
대기압의 공기를 압축하는 압축기를 구입하고자 한다. 압축기로부터 직선 거리 200 m의 위치의 대기압의 장치로 공기가 공급된다. 공급 관의 내경은 40 mm이다. 이 공급 배관에 90o 엘보우가 10 개, 완전히 열린 게이트 밸브 3 개, wide open angle valve 1개가 있다. 기체의 온도는 25oC로 등온이고, 유량은 0.0314 m3/s이다. 시중에 판매되는 성능을 참고하여 압축기를 설계하시오(압력, 유량, 전력량, 가격, 소음도, 설치공간).

A) 이론
압축기를 설계함으로써 얻는 이득
1. 원하는 유량을 공급해서 레이놀즈수를 원하는 값으로 변형 시켜서 원하는 반응을 유리하게 할 수 있다.
2. 레이놀즈수를 증가시켜서 마찰 손실값을 줄일 수 있다.
3. 유량을 조절해서 반응기 체류시간을 원하는 값으로 조절할 수 있다.

B) 설계
1. 주어진 공기의 조건과, 관의 조건을 이용하여, 마찰 손실(h_f)을 구한다.
2. 압축기를 정하고, Bernoulli 식을 적용시켜 출구 압력과 초기 압력을 구한다.
3. 해당하는 압축기의 전력량과 가격, 소음도 설치공간 설계
4. 관의 구성, 가격 구한다.

압축기 기준 유입 직전 point : A, 유출 부분 point : B

1. 마찰손실 구하기
-공기 조건
-관의 조건
90° 엘보우가 10개, 완전히 열린 게이트 밸브 3개, wide open angle valve 1개 공급관의 직선 거리는 200m이고, 10개의 90° 엘보우를 고려해주면, 이음쇠(엘보우)까지의 평균 파이프 길이를 33m(200m/6)로 설정하여 유체가 통과하는 총 파이프의 길이는 365m로 설정하였다. 계산해보면 표면 마찰로 인한 손실이 형태마찰보다 더 큼을 확인 할 수 있다.

소음도, 전력량, 크기, 가격
-방음 디젤 compressor이므로 소음도는 낮다
-전력량 대신 연료 소모량을 고려하면 4.6L/hr 이므로 0.077L/min 이다. 연료로는 경우나 중유를 사용한다.
-크기 : 1.025m^3 -제품의 가격 : \3,000,000

참고 자료

Unit operation of Chemical Engineering, Warren L. McCabe, McGrawHill Education, pg 97-104, 186-187
http://4040277.com/product/detail.html?product_no=321&cate_no=50&display_group=1
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2283328&cid=60227&categoryId=60227
http://sulbimall.com/product/detail.html?product_no=570&cate_no=71&display_group=1
http://sulbimall.com/product/detail.html?product_no=195&cate_no=62&display_group=1
https://megadepot.com/product/dixon-valve-bv2cv-050cc-a-50-2-way-3-piece-encapsulated-ball-valve