기존 액체 및 가스 샘플링 시스템 실수 방지

기존 액체 및 가스 샘플링 시스템의 실수 방지

Karim Mahraz, Swagelok 제품 관리자, 분석 기기

샘플링 시스템 설계는 섬세한 과정입니다. 작은 실수라도 시스템 작동을 불안정하게 만들 수 있습니다. 오늘날 발생하는 많은 오류는 과거에도 디자이너를 괴롭혔습니다. 이제 액체 및 기체 샘플링 시스템과 관련된 오류를 피하는 방법을 배울 때입니다.

더 나은 가스 샘플 얻기

가스는 압력과 온도의 변동에 따라 다르게 행동합니다. 둘 다 샘플링 시스템에서 발생할 가능성이 있습니다. 이러한 변동으로 인해 응결 또는 시간 지연이 발생하여 분석기 결과에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하려면 가능한 한 빨리 가스 샘플의 압력을 줄이십시오. 그렇게 하면 샘플의 온도가 낮아져 가스가 샘플링 시스템을 통과할 때 응축 가능성을 최소화하는 데 도움이 됩니다. 압력을 줄이면 라인에 필요한 가열도 최소화됩니다. 니들 밸브, 오리피스 또는 모세관과 같은 조절기 및 제한기에서 가스 샘플 압력을 낮출 수 있습니다. 이러한 구성 요소의 고압 측에 응결이 발생할 가능성이 더 높습니다.

가스 샘플링 시스템을 설계할 때 절대:

• 이슬점 온도에서 가스 운송: 이슬점 온도의 가스는 포화 상태이며 언제든지 응축될 수 있습니다. 압력을 줄이거나 라인을 가열하십시오. 라인을 가열하는 데 가장 성공적일 수 있습니다. 가스가 라인 아래 어딘가에서 냉각되면 압력 강하는 추가 응축을 방지하지 못할 수 있습니다.
• 단열재가 가스 라인을 따뜻하게 유지한다고 가정: 단열재가 도움이 될 수 있지만 시스템 내의 압력 강하는 가스 온도를 낮춥니다. 결국 가스는 이슬점 온도에 도달하여 응축될 수 있습니다. 따라서 히트 트레이싱을 사용하여 필요에 따라 라인을 따라 균일하게 가열되도록 합니다.
• 하류 측을 가열하는 경우 압력 강하의 상류에 가열되지 않은 라인이 있음: 가스 샘플 온도는 압력 강하 지점에서 감소한다는 것을 기억하십시오. 결과적인 온도 차이는 이 시나리오에서 훨씬 더 높아져 결로의 가능성이 더 커집니다.
• 레귤레이터 가열 실패:20바 이상 떨어짐: 가스에 급격한 압력 손실이 발생하면 급격한 온도 손실도 발생하므로 레귤레이터가 얼어붙을 수 있습니다. 이것은 줄-톰슨 효과 때문입니다. 조절기, 아마도 인접한 튜브 및 기타 구성 요소를 가열하면 이 효과를 완화할 수 있습니다.
• 외부 라인이 히트 트레이싱되는 경우 냉난방 시설이 완비된 대피소에서 가열되지 않은 튜브 실행: 따뜻한 곳에서 차가운 곳으로의 급격한 온도 강하로 인해 원치 않는 응축 가능성과 압력 감소가 발생합니다. 대피소 내부의 라인에서 히트 트레이싱을 계속하십시오.

더 나은 액체 샘플 얻기

반면에 가스 샘플은 상당한 압력 감소가 필요한 반면 액체 샘플은 가능한 한 오랫동안 압력 증가가 필요합니다. 이는 액체가 긴 튜브나 유량 제한 장치를 통과할 때 압력이 떨어지기 때문입니다. 프론트엔드의 더 높은 압력은 더 큰 압력에서 시스템을 통해 유체를 더 멀리 이동시키는 데 도움이 되며 잠재적으로 다운스트림 펌프의 필요성을 제거하고 시간 지연을 줄이는 데 도움이 됩니다.

액체 샘플링 시스템을 설계할 때 절대:

• 기포점 온도에서 액체 운송: 기포점 온도는 액체의 초기 끓는점이며 특히 액체에 용해된 기체가 포함된 경우 예상보다 훨씬 낮을 수 있습니다. 분석기를 통해 가능한 한 높은 압력을 유지하십시오.
• 수도꼭지에서 액체 압력 감소: 탭 지점에서 액체 압력이 떨어지면 상당한 시간 지연이 발생하거나 다운스트림에 펌프를 설치해야 할 수 있습니다. 탭에서 중간 구성 요소를 통해 분석기에 이르기까지 충분한 압력을 유지하기를 원한다는 것을 기억하십시오.
• 분석기 또는 유량계 앞에 니들 밸브 설치: 니들 밸브 또는 기타 제한 장치로 인한 압력 강하는 증기 기포를 액체 흐름으로 방출하여 분석기 결과를 방해할 수 있습니다. 버블링을 피하기 위해 높은 압력과 낮은 온도(그러나 액체의 유동점 이하가 아님)를 유지하기를 원합니다.
• 기화기 앞에 니들 밸브 설치: 시간 지연은 액체 샘플링 시스템의 많은 부분에서 일반적이지만 기화기의 입구 라인이 가장 흔한 원인입니다. 기화기가 관련된 경우 5분 분석기 응답을 얻기가 어렵습니다. 기화기 전에 니들 밸브를 설치하면 프로세스가 더 느려집니다.

성공을 위한 준비

샘플링 시스템 디자인은 섬세한 예술입니다. 모든 시스템은 다음 시스템과 다릅니다. 위의 조언은 샘플링 성공을 개선하는 데 도움이 되어 귀하의 디자인을 사용하는 다음 시스템 디자이너의 삶을 더 쉽게 만듭니다.

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