• Title/Summary/Keyword: 용기 밸브

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패러럴 슬라이드 게이트밸브의 열구조해석 및 ASME B&PVC 기반 피로수명 평가 (Thermal-structural Analysis and Fatigue Life Evaluation of a Parallel Slide Gate Valve in Accordance with ASME B&PVC)

  • 김태호;최재승;한정삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권2호
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    • pp.157-164
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    • 2017
  • 패러럴 슬라이드 게이트밸브는 복합발전플랜트 배열회수보일러와 증기터빈 사이에 위치하여 증기유동의 흐름을 제어하는 밸브로서 운전기간 동안 기동, 부하변동 및 정지 등의 운전이 반복적으로 이루어진다. 따라서, 각 기동운전 중에 밸브 두께 방향의 온도 차이로 인하여 발생하는 큰 압축 열응력으로 인한 피로손상 및 구조건전성에 대한 평가가 필요하다. 본 논문에서는 배열회수보일러의 주중기 밸브로 설치되는 16인치 패러럴 슬라이드 게이트밸브의 피로수명 평가를 위한 열구조해석 및 ASME B&PVC VIII-2에서 제시된 탄성응력해석 및 등가응력에 기반한 피로수명 평가를 수행하였다.

산업용 가스밸브의 오일 검출을 위한 프로파일 비교 및 분석 방법 (Profile Comparison and Analysis Method for Detection of Oil on Industrial Gas Valve)

  • 최용수;김준수;정송균;김정엽;현기호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (상)
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    • pp.675-678
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    • 2003
  • 현대 사회에서 가스 산업은 기반 기순 산업으로 영향력이 매우 커지고 있으며, 동시에 위험요소를 내포하고 있다. 본 논문은 가스밸브의 연결부분에서 폭발성 발화물질인 오일성분에 의한 안전사고를 방지하고자 유지분 검출시스템을 개발하였다. 용기 밸브의 영상을 $200{\times}200$ 크기의 흑백 이미지로 획득하고, 제안한 유지분 검출 알고리즘을 적용한다. 먼저, 영상에 소벨(Sobel) 연산자를 이용하여 에지(Edge)를 검출하고 오일이 존재하는 영상과 오일이 존재하지 않는 영상을 영상프로파일(image profile) 분석과 영상 감법 둥의 검출방법으로 비교 분석하였다. 첫 번째 방법은 영상프로파일기법으로 3가지 영역인 부분영역, 하위영역, 전체영역으로 오일을 삽입한 후 다항식 근사로 오일의 존재여부를 판별하였고, 두 번째는 영상감법으로 밸브의 특정한 위치에 위치조정표시를 한 후 두 영상의 차를 구하였다. 실험에서는 제안한 검출방법의 실용화 가능성을 확인하였다.

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이동식 수소 충전 장비용 수소 밸브의 유체 온도 변화에 따른 유동 특성의 수치해석적 연구 (A Numerical Analysis Study of Hydrogen Valve to Flow Characteristics by Fluid Temperature Variation for Mobile Charging Equipment)

  • 권준영;오승준;최정주;김용기
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.769-775
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    • 2022
  • Global efforts to reduce carbon emissions have focused attention on the development of hydrogen energy and the development of various hydrogen mobility requires mobile hydrogen charging stations. In this study, the flow characteristics of the flow control hydrogen valve for mobile hydrogen charging equipment were studied according to the temperature change of hydrogen gas. The inlet pressure was 100 MPa, the outlet pressure to 70 MPa, and temperature condition was set -40℃ to 85℃. As a result, the difference in the valve flow coefficient, which determines the capacity of the valve, showed a difference within 5% depending on the temperature.

수소연료전지 자동차 압력 용기용 전자밸브의 온도 특성에 관한 연구 (A Study on Temperature Characteristics of Automatic Valve for High Pressure Cylinder of FCV)

  • 이효렬;안중환;김화영;김영구
    • 한국가스학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • 수소연료전지 자동차 압력 용기에는 연료전지 스택으로 수소의 흐름을 제어하기 위해 전자 밸브가 부착되고 있다. 전자 밸브의 솔레노이드는 전기 신호에 의해 유로를 개폐하는 역할을 하며, 전원이 인가되는 시간이 경과함에 따라 온도가 상승하여 일정 온도에서 포화된다. 특히 온도의 상승은 솔레노이드의 흡인력을 감소시키므로 안정적인 수소 공급을 위해서 설계 시 포화 온도와 온도에 따른 흡인력 특성 파악이 요구된다. 본 연구에서는 솔레노이드 설계 변수에 따른 포화 온도 계산식을 제안하고 열 유동 해석을 통해 타당성을 확인하였다. 또한, 온도에 따른 흡인력 변화를 분석하기 위해 전자기장 해석을 수행하였으며 온도 특성 실험을 통해 포화 온도와 흡인력 해석 결과를 검증하였다. 포화온도는 계산식과 해석결과를 비교하였을 때 $5.3^{\circ}C$, 해석 결과와 실험 결과를 비교하였을 때 $5.9^{\circ}C$의 오차가 발생하였으며, 흡인력은 1.0 N, 최대 2.1 N의 오차가 발생하였다.

선박용 휴대형 질소용기(11 kg, 10 L 및 50 bar)의 두께 및 외형 설계 (Design of Portable Welded-Nitrogen Vessel (11 kg, 10 L and 50 bar) for Shipbuilding)

  • 성한샘;김재열;엄태진;곽효서;이광오;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권4호
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    • pp.263-270
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    • 2017
  • 조선소에서 사용되는 대형 셧오프 밸브의 개폐를 위한 용기의 경우, 저압의 고정식 대형 공기탱크가 사용되고 있는데, 이는 먼 거리에 있는 밸브에 공압을 공급해야 할 경우, 추가 배관이 필요하며 수송도중 압력 강하가 발생하는 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 작업자들의 편의성을 증대시키고, 공기누설로 인한 폭발 방지를 위하여 고압의 휴대형 용접식 질소용기(11 kg, 10 L 및 50 bar)의 설계를 수행하였다. 구조적으로 취약한 용접부를 최소화하기 위하여 용기의 외형을 타원형으로 설계하였으며, 기준 무게 및 용적 충족과 사용압력에 대한 구조안전성을 확립하기 위하여 용기의 두께와 장단축 비를 설계하였다. 또한 용접 잔류응력 예측을 위해 APDL(ANSYS Parametric Design Language)을 이용하여 과도 열-구조 연성해석을 수행하였으며, 내압에 의한 구조안전 및 피로수명을 검증하였다.

천연가스 차량용 체크밸브의 내구성능에 관한 연구 (A Study on Durability Test of Check Valve for CNG Vehicles)

  • 김창기;이선엽;조규백
    • 한국가스학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.15-20
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    • 2009
  • 대도시 대기질 개선을 위한 정부 정책에 의해 1990년대 이후 천연가스 차량의 보급 대수는 계속 증가하고 있다. 그러나 천연가스 차량은 환경면에서 유리한 대신 화재 발생 시 대형 사고가 잠재하므로 항상 안전에 대한 대책이 요구된다. 천연가스 차량에 장착되는 여러 가지 연료 부품 중 체크밸브는 연료용기에 충전된 고압의 천연가스가 연료주입구를 통해 외부로 방출되지 않도록 하는 안전장치로서 반 복사용에 따른 내구성이 보장되어야 하는 부품이다. 본 연구에서는 천연가스 차량용 체크밸브를 대상으로 반복 사용시험, 극한 떨림시험에 따른 내구성능과, 압축기 오일에 의한 밸브 씰의 영향을 평가하였다. 실험 결과 천연가스 차량에 사용되고 있는 체크밸브는 인증규정을 만족하였지만 압축기 오일에 오랫동안 노출될 경우 밸브 씰의 누설방지 기능에 문제를 발생시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

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