Intro
안녕하세요 제하공제입니다.
드디어 지난 시간까지, Module 01 강의를 마쳤습니다.
공정설계 <기본이론 편> 포스팅을 통해 말하고 싶었던 커다란 주제는,
"공정설계에 입문하는 엔지니어들이 꼭 알았으면 하는 기초 지식"이었습니다.
기초지식을 크게 두 파트(Part)로 나누었습니다.
"열역학의 기본 이론 이해"인 Part 01을 통해
가장 기본적인 열역학의 개념과 필요한 방정식을 알아보았습니다.
EP15부터는, Part 02로 "흐름공정 내 열역학의 이해"를 다룹니다.
열역학 개념과 방정식을 근거로 하여,
하나의 "공정"을 구성하고 있는 각각의 "공정 장치"를 계산하는 일입니다.
결국, 이러한 장치들을 열역학 적으로 계산할 수 있다는 것은,
각 장치들을 연결할 수 있고,
필요한 Feed(Infput)를 넣어, 원하는 Product(Output)를 만들어 내는
하나의 공정(Process)을 완성할 수 있다는 뜻입니다.
그럼 지금부터,
"공정 설계 <기본이론 편> Part 02"를 시작해 보겠습니다.
Flow Through Process Equipment
Oil & Gas를 포함하는 모든 산업에서의 공정시스템은
원하는 물질을 얻기 위해 위 와 같은 공정 장치들을 사용하며,
유동 물질을 이송, 분리, 압축, 팽창, 가열, 냉각하는 등
다양한 공정으로 구성됩니다.
| 흐름공정 내 열역학 | |
| 공정장치 (Process Equipment) | 펌프, 열교환기, 탱크, 팽창기, 벨브, 열교환기 등 Pump, Compressor, Tank, Expander, Valve, Heat Exchager., |
| 유동물질 (Fluid) | 물, 오일, 가스, 암모니아, 메탄올, 글리콜, 아민 등 |
| 열역학 계산 (Thermodynamics Calculation) | 이송, 분리, 압축, 팽창, 가열, 냉각 등 |
그렇다면, 공정 시스템 내부
유체 열역학적 흐름(Fluid Thermodynmic Flow)과
장치 특성(Equipmetn Properties)들은,
어떤 기준을 통해 계산할 수 있을까요?
바로,
Module 01을 통해 배운,
엔탈피(H)와 엔트로피(S)가 어떻게 변하는지를
계산하여 해석할 수 있습니다.
무슨 말이냐,
결국 "공정"을 "설계"한다는 것은,
공정에 필요한 에너지(J)와
발생하는 에너지 양을 조절하는 것입니다.
공정의 각 장치를 통해 변화하는
유체의 압력(P)과 온도(T)에 따라,
각 장치의 엔탈피(H)와 엔트로피(S)를 계산할 수 있고,
그 계산 기준은 에너지 균형(Heat Balance)이 될 것입니다.
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그럼 다음 시간부터,
흐름 공정 내 열역학에서의 엔탈피(H)와 엔트로피(S) 변화를
온도(T) 압력(P) 간의 관계로 풀어봄으로써,
각 공정장치의 에너지 균형을
어떻게 계산할 수 있는지 배워 보도록 하겠습니다.
<기본이론 편> Intro에 소개했던 Modul 02 목차를
아래와 같이 한번 더 정리하며,
이번 시간을 마무리하도록 하겠습니다.
2 Module 02 흐름 공정 내 열역학의 이해
2.1 Flow through Process Equipment
2.1.1 엔탈피(H) 변화와 온도(T) 압력(P) 관계
2.1.2 엔트로피(S) 변화와 온도(T) 압력(P) 관계
2.2 에너지 평형 (Energy Balance)
2.3 열 교환기 (Heat Exchanger)
2.4 압축기(Compressor)
2.5 팽창기(Expander)
2.6 펌프(Pump)
2.7 밸브(Valve)
Module 02가 끝나면 여러분들은,
공정(Process)이라는 게
몇 가지 안 되는 장비들로,
상당히 복잡한 흐름을 공장을
만들어 낸다는 것을
알게 될 것 같습니다.
다음 시간에 뵙겠습니다.
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