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안전밸브·방출관 선정

CO2 및 기타 냉매에 대해 EN 13136에 따라 안전밸브와 입구관·방출관을 선정합니다: 소요 분출량, 밸브 유로 면적, 배압, 입구관 압력 손실, 드라이아이스 위험, 출구 소음.
R744 · 60.0 bar · DN15

냉매와 시스템

모두 동시: 화재 시 모든 밸브가 방출할 수 있는 설계 조건. 한 번에 하나: 밸브들이 동시에 방출하지 않는 부분을 보호할 때. 각 밸브의 배압은 자체 한계로 확인됩니다.
방출관에는 냉동용 동관(EN 12735-1)과 강관이 가장 일반적입니다. 급수용 동관과 프레스 배관도 관과 이음쇠가 배압을 견디고 냉매용으로 승인된 경우 사용할 수 있습니다. 급수용 프레스 이음쇠는 냉매와 오일에 견디지 못하는 EPDM 실이 많습니다. 암모니아에는 동을 사용할 수 없습니다.

안전밸브

밸브 사양서 붙여넣기
밸브 자료와 같이 위치마다 한 줄. 배관은 밸브 방출량 Qm × 수량으로 설계하며(안전측) Qmd를 이와 비교합니다. 제조사와 같이 계산하려면 Qm 대신 보정 방출량 Qmd'를 입력하십시오. 가스 온도는 압력이 임계 압력(CO2: 73.8 bar, 예: 고압측)보다 높을 때만 필요합니다. 온도를 모르면 토출 가스 온도를 사용하십시오. 온도가 높을수록 배관이 커집니다(안전측).

공통 방출관: 마지막 T → 출구

대기 방출이면 0; 압력이 있는 계통으로 방출하면 그 압력을 입력하십시오. 규격 Auto = 모든 밸브의 배압(및 소음 기준)을 만족하는 최소 규격. 어떤 관도 밸브 출구보다 작아서는 안 됩니다.

출구 소음

API 521 / ISO 23251에 따른 출구 제트의 추정값입니다. 소음 기준을 입력하면 배압과 소음 기준을 모두 만족하는 가장 작은 규격이 선택됩니다. 건물, 반사, 소음기에 따라 실제 수준은 달라집니다.

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단위

흐름도

흐름도는 왼쪽 입력으로 그려집니다. 밸브를 클릭하면 밸브를, 배관을 클릭하면 규격과 길이를 편집할 수 있습니다. 빨간 관 = 한계 초과.
V1DN1060.0 bar500 kg/hDN10 · 0.3 m9.6 %출구91 dB(A) @ 10 mDN15 · 10.0 m · 엘보 4개500 kg/h · 5.50 bar

밸브 – 배압

밸브설정 압력 (bar)유량 (kg/h) 연결관T 압력 (bar)배압 (bar)설정 압력 대비 % T 이후 구간Kb입구판정
V160.00 500.0DN10 5.505.76 9.6 %DN151.000 0.02 %적합

공통 방출관 – 모든 규격

각 규격의 마지막 구간(마지막 T → 출구). 그 앞의 구간은 행마다 자동 선택됩니다. T 압력 = 마지막 T의 압력; 최악 % = 밸브들 중 설정 압력 대비 최대 배압 비율. * = 출구에서 초크 유동.

계산 근거

계산 결과 보기

배관별

배관질량 유량 [kg/s]밀도 [kg/m³]내경 Ø [mm]유속 [m/s]Ref길이 (+ 상당 길이) [m]Δp [bar]Δp/m [Pa/m]참고
입구 V10.1389269.313.63.55623,0000.02710.1 (+0.251)0.011911,9000.02 % / 3.0 %
연결관 V10.138911.4913.683.2623,0000.02710.30.26488,1009.6 % / 10 %
헤더 V1 → 출구0.13892.48217.3238490,0000.025510 (+1.8)5.555,000임계 · 5.50 bar

계산 근거

방법
EN 13136 (EN 378-2 참조): 설정 압력 및 과압에서의 소요 용량 및 밸브 용량; 배출관은 방출 상태의 가스 온도를 기준으로 출구에서 각 밸브로 역산하여 초크(choking)가 있는 등온 압축성 유동으로 계산; 입구 배관은 방출 밀도에서의 비압축성 유동으로 계산.
방정식
  • Qm = 0.2883 · C · Kb · A · Kdr · √(p0/v0)
  • C = 3.948 · √(κ · (2/(κ+1))^((κ+1)/(κ−1)))
  • p1² − p2² = G² · R·T · (f·L/D + ΣK + 2·ln(p1/p2))
  • p* = G · √(R·T) (choked end)
  • Δp_inlet = (f·L/D + ΣK) · ρ·v²/2
  • K_bend = 21.3 · fT (Crane TP-410)
  • L_eq = ΣK · D / f
마찰
Darcy–Weisbach · Colebrook–White (64/Re < 2300)
유체 데이터
CoolProp 8.0.0
표준
EN 13136:2013+A1:2018 · EN 378-2 · EN ISO 4126-1 · API 521 / ISO 23251 · Crane TP-410
참고사항
  • 가스관: 배관 하류 단에서의 밀도 및 유속; Δp는 초크된 단에서의 압력 강하를 포함함. 참고사항에는 입구 압력 강하와 한계 대비 설정 압력의 백분율로 나타낸 배압이 표시됨. 출구 섹션에서는 시작점의 압력(대기압 이상)을 보여줌.

안전밸브와 방출관에 관한 자주 묻는 질문

EN 13136에 따라 안전밸브는 어떻게 선정합니까?

먼저 필요 방출 용량을 구합니다. 화재 시 10 kW/m² × 용기 외표면적 ÷ 증발 잠열, 그 밖에는 압축기 유량이나 열원 출력입니다. 그다음 EN 13136의 Qm = 0.2883·C·Kb·A·Kdr·√(p0/v0)로 설정 압력 + 10 %에서 밸브 면적을 구합니다.

위의 도구로 계산하기

안전밸브의 허용 배압은 얼마입니까?

일반 안전밸브는 보통 설정 압력의 10 % 이하이며, 밸런스형은 제조사 기준에 따라 더 큽니다. 입구관 압력 손실은 3 % 이하여야 합니다. 이 계산기는 압축성 유동과 초크를 고려해 방출관 배압을 구합니다.

위의 도구로 계산하기

여러 안전밸브의 공통 방출관은 어떻게 설계합니까?

모든 밸브 동시 방출(화재) 또는 한 번에 하나 방출 조건에서 각 밸브의 배압을 확인합니다. T 사이 구간은 상류 밸브의 유량을 운반하며 규격이 다를 수 있습니다. 경험 규칙으로 헤더 단면적은 연결관 단면적의 합 이상이어야 합니다.

위의 도구로 계산하기

CO2 (R744) 안전밸브의 특징은 무엇입니까?

압력이 높고 고압측 CO2는 초임계인 경우가 많아 지정 온도의 가스로 밸브를 선정합니다. 5.2 bar 아래로 팽창하면 드라이아이스가 생기므로 방출관은 짧고 저점 없이 자연 배출되도록 해야 합니다.

위의 도구로 계산하기

방출관에 동관을 써도 됩니까?

HFC/HFO와 CO2에서는 관이 배압을 견디면 가능합니다. EN 12735-1 냉동용 동관, 또는 냉매용으로 승인된 이음쇠를 쓴 EN 1057 급수용 동관과 프레스 배관입니다. 암모니아에는 동이 금지되며 강관이나 스테인리스관을 사용하십시오.

위의 도구로 계산하기

안전밸브가 방출할 때 소음은 얼마나 됩니까?

출구 가까이에서는 흔히 100 dB(A)를 넘습니다. 이 계산기는 API 521로 소음을 추정하고 소음 기준이 있으면 더 큰 관을 선택합니다. 그래도 부족하면 출구를 옮기거나 소음기를 설치하십시오.

위의 도구로 계산하기

가정 사항: EN 378-2에서 참조하는 EN 13136:2013+A1에 따른 토출 용량 및 밸브 유량(EN ISO 24664:2024는 아직 검토되지 않음) (Qm = 0.2883·C·Kb·A·Kdr·√(p0/v0)); 등온 압축성 유동 및 초킹이 있는 토출 배관, 가스 온도 = 분출 온도(보수적); 비압축성 유동으로 처리되는 입구 배관. CoolProp 기준 방정식에서 가져온 냉매 데이터. API 521 / ISO 23251에 따라 추정된 소음.

면책 조항: 이 도구는 결과의 정확성을 보장하지 않습니다. 안전장치는 자격을 갖춘 사람이 선정·승인해야 하며, 반드시 EN 378, EN 13136, 제조사 데이터와 지역 규정에 맞춰 확인하십시오.

도움말 – 안전밸브와 방출관

이 계산기는 EN 13136에 따라 소요 분출량, 밸브 유로 면적 또는 분출량, 입구관 압력 손실, 방출관 배압 순으로 계산합니다.

1. 냉매와 압력

  • 냉매와 설정 압력(게이지)을 선택합니다. 밸브는 설정 압력에 과압(보통 10 %)을 더한 압력에서 분출합니다.
  • 대부분 포화 증기가 방출됩니다. 임계 압력 이상(예: 고압측 CO2, 73.8 bar 초과)이거나 과열 가스(예: 핫가스 배관)인 경우 '지정 온도의 가스'를 선택하십시오. 목록의 모든 냉매에 적용됩니다.
  • 목록에 없는 냉매는 “기타 냉매”와 제조사 데이터로 계산할 수 있습니다.

2. 소요 분출량

  • 화재: EN 13136은 용기 외표면에 10 kW/m²의 열유속을 가정하며, 그 열량을 증발 잠열로 나눈 값이 분출량입니다.
  • 압축기: 행정 체적 × 흡입 가스 밀도 × 체적 효율. 열원: 열량을 증발 잠열로 나눈 값.

3. 밸브

  • 카탈로그의 Kdr과 유로 면적으로 밸브 분출량을 구해 소요량과 비교합니다. 면적 0이면 필요 면적을 표시합니다.
  • 방출관은 소요량이 아니라 밸브가 분출할 수 있는 양에 대해 선정합니다.
  • 밸브 데이터 입력 방식을 선택하십시오: 유로 면적과 Kdr, API 526 오리피스, 내 조건에서의 용량 또는 데이터시트 조건에서의 용량(환산). 한 번에 한 가지 방식만 사용되며 다른 칸은 숨겨집니다. 용량은 kg/h, kg/s, lb/h 또는 Nm³/h로 입력할 수 있습니다.

4. 배관

  • 입구관 손실은 설정 압력의 3 % 이하로 합니다. 방출관은 모든 관경을 확인해 배압이 제한 내인 최소 관경을 선택합니다.
  • 암모니아에는 동을 사용할 수 없습니다. CO2는 드라이아이스 경고에 주의하십시오.
  • 여러 밸브: '밸브' 패널에서 밸브를 추가하십시오. 각 밸브에는 고유한 용량, 입구관, 공통 방출관으로의 연결관이 있습니다. 흐름도는 전체 시스템을 보여 주며 밸브를 클릭하면 편집할 수 있습니다.
  • 헤더는 각 T에서 구간으로 나뉘며, 각 구간은 상류 밸브의 유량을 운반하고 고유한 규격을 가집니다. 규격은 모든 밸브 동시 또는 한 번에 하나 방출 시 각 밸브의 배압이 한계 내에 있도록 선택되며 수동으로도 고를 수 있습니다.

5. 소음, 저장, 인쇄

  • 가장 가까운 수음점까지의 거리와 소음 요건을 입력하면 추정값이 넘을 때 경고가 표시됩니다.
  • 소음 기준을 입력하면 배압과 소음을 모두 만족하는 가장 작은 규격이 선택됩니다. 관이 클수록 출구 속도가 낮아져 소음이 줄어듭니다. 만족하는 규격이 없으면 기준을 만족하는 거리가 표시됩니다.
  • 소음기는 선택 사항입니다. 종류를 선택하면 대표값이 적용되며, 제조사의 감쇠량과 손실 계수를 입력할 수도 있습니다. 소음기 압력 손실은 배압에 포함됩니다.
  • “저장”는 프로젝트를 파일로 다운로드하고, “열기”은 다시 열며, “인쇄”는 결과를 인쇄합니다.