일신오토클레이브에서 소개하는 압력용기

일신오토클레이브에서 소개하는 압력용기


압력용기에 작용하는 압력의 종류

  운전 중 유체가 가하는 압력
  유체의 수두압
  유체흐름에 의한 압력손실 및 압력증가
  진공에 의한 외압
  이중동체(Jacket)의 압력차

 

압력용기의 분류

 *기능에 의한 분류

가열을 목적으로 하는 기기	- 열교환기, 온수가열기 - 증자기, 염색기  - 정련기, 세팅기  - 소독살균기, 가류기  - 다단식 취사기
반응을 목적으로 하는 기기	- 반응기, 반응탑
성분 분리를 목적으로 하는 기기	- 증발기, 증류탑, 추출기
고온의 유체를 보유하는 기기	- 스팀어큐뮬레이터, 플래시 탱크, 탈기기, 헤더

 

*압력에 의한 분류

진공 용기	음압에서 사용하는 용기
상압 용기	대기압에 가까운 압력에서 사용하는 용기
중압 용기	40 kgf/cm2이하 압력에서 사용하는 용기
고압 용기	40 kgf/cm2 초과 압력에서 사용하는 용기

 

*온도에 의한 분류

저온 용기	20 ℃이하의 온도에서 사용하는 용기
고온 용기	350 ℃이상의 온도에서 사용하는 용기

 

*형상에 의한 분류

열교환기(Heat exchanger)	서로 온도가 다르고 고체벽으로 분리된 두 유체사이에서 열교환을 수행하는 장치
탑조류(Tower)	비등점의 차이가 있는 액체혼합물을 가열 또는 기화시켜 각 성분을 분리하기 위한 장치
반응기(Reactor)	반응물질(원료)을 투입하여 원하는 화합물로 변화시키기 위한 용기
저장용기	공정에 필요한 원료, 중간제품 혹은 부대설비 등을 저장하는 용기 Storage tank(액체저장 용기), Holder(기체저장 용기)
구형탱크(Ball tank)	내압력에 대한 강도가 크므로 경제적이며 압축가스나 저온 액화가스 저장용으로 사용

 

 

 

 

압력용기의 구성

압력부위 (Pressure parts)	동체(Shell), 경판(Head), 전열관(Tube), 노즐(Nozzle), 관판(Tubesheet)
비압력부위 (Non-pressure parts)	받침대(Support), Lifting lug, 방해판(Baffle)
부속품(Accessaries)	안전밸브, 계기류(압력계, 온도계)

 

압력용기의 재료

킬드강(Killed Carbon Steel)
합금강(alloy steel)
- 저합금강(High alloy steel) - 고온처리강(Elevated Temperature Steel) - 고합금강(High alloy steel)
* Martensitic 스테인레스강(Martensitic Stainless Steel) * Ferritic 스테인레스강(Ferritic Stainless Steel) * Austenite 스테인레스강 (Austenite Stainless Steel) * 석출 경화계 스테인레스강(Precipitioation Hardening Stainless Steel)
비철금속(Non-Ferrous Metal) 및 기타 강
- 니켈 - 니켈 합금강(High alloy steel)
* Monel * Incoloy * Inconel * Hastelloy
- 구리합금 - 티타늄(Titanum) - 클래드강(Clad Metal) - 피복강(Lined Metal)
재료와 설계에 대한 인식의 부족은 사고로 이어질 수 있습니다.  적합한 설계 및 재료의 선정은 경제적인것을 넘어서 안전과 직결되므로 기술영업부와 상담하시기를 권합니다.    기술영업부 : 042) 931-6100 (내선 1번)

 

내압을 받는 원통(압력용기)의 응력계산   

 

내압이나 외압을 받는 원통형의 튜브와 용기는 보통 얇은 관이나 두꺼운 관으로 구분됩니다. 원통 압력용기의 벽두께가 지름의 약 1/10또는 이 보다 작은 파이프, 보일러 및 탱크는 벽내의 응력이 벽두께 전체에 균일하게 분포한다고 가정할 수 있으며, 압력으로 발생하는 반지름방향의 응력이 원주방향응력과 비교하여 아주 작습니다. 원통형의 고압용기, 유압 실린더, 총신 및 고압의 유체가 흐르는 파이프 등은 지름에 비하여 두꺼운 벽두께를 가집니다. 이러한 물체의 응력은 균일하지 않고 벽두께의 위치에 따라 달라지게 됩니다. 따라서, 응력은 얇은 벽에서보다는 더 많은 방정식에 의해서 결정되어야 합니다.

내압을 받는 원통형 압력용기에서는 원주방향 응력(Circumferential stress)과 길이방향 응력(Longitudinal stress)이 발생하게 됩니다.  

 

 

 

** 주요 압력부위

동체 : 응력집중을 최소화하기 위해 주로 원통형 사용
경판 : 동체끝 부분을 막는 부분으로 접시형(Dished type), 반타원체형(Ellipsoidal type), 온반구형(Hemispherical type), 
원추형(큰지름 끝부에 둥글기가 있는 것)(Toriconical type), 원추형(Conical type) 등

 

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