• 제목/요약/키워드: high-pressure gas valve

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가스발생기 산화제 개폐밸브 주름관 구조 평가 (Structural Evaluations of the Bellows for a Gas-generator Lox Shut-off Valve)

  • 유재한;이중엽;이수용;임형태
    • 항공우주기술
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    • 제11권1호
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    • pp.91-97
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    • 2012
  • 가스발생기 산화제 개폐 밸브에 사용되는 주름관의 구조 해석 및 시험이 수행되었다. 이 주름관은 극저온에서 압축 변위와 높은 외압 하중을 받는다. 구조 해석은 상온 및 극저온에서 EJMA (Expansion Joint Manufacturing Association) 표준 및 상용 유한 요소 해석프로그램인 Abaqus v6.9를 이용하여 수행되었다. 스프링 강성, 응력 및 피로 수명 해석 결과들이 비교되었고 유한 요소 해석 결과에서 접촉 및 재질의 소성에 의한 영향을 살펴보았다. 또한 파열 시험과 관련된 유한 요소 해석 결과도 제시되었다.

초저온 버터플라이 밸브용 탄성 메탈실의 누설방지에 관한 연구 (Seat Tightness of Flexible Metal Seal of Butterfly Valve at Cryogenic Temperatures)

  • 안준태;이경철;이용범;한승호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권6호
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    • pp.643-649
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    • 2011
  • LNG 선박에 사용되는 초저온용 버터플라이 밸브의 개발에 있어, 누설검증은 가장 중요한 설계공정 중 하나이다. 초저온에서 누설방지가 가능한 실로서 인코넬 스프링과 같은 탄성지지체가 포함된 O-링 형태의 메탈실이 널리 사용되고 있으나, 제작비가 고가인 단점을 갖고 있다. 이에 대한 대안으로 부가적인 탄성지지체 없이도 누설조건을 만족시키며, 제작비가 저렴한 탄성 메탈실의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 탄성 메탈실의 누설방지를 위한 설계조건을 정립하여, 초저온 및 고압환경에서 누설방지가 가능한 탄성 메탈실의 형상을 수치해석을 통해 고찰하였다. 아울러 이를 기반으로 시제품을 개발하고, 상온 및 초저온 상태에서 BS6755 및 BS6364 에 준하는 누설시험을 실시하여 누설여부를 확인하였다.

고압산소 이송배관시 화재·폭발 사고 방지를 위한 산소 취급 설비 안정성 향상에 관한 연구 (A Study on the Stability Improvement of Oxygen Handling Equipment to Prevent Fire and Explosion Accidents in High-Pressure Oxygen Transport Piping)

  • 오상규;김상령
    • 한국가스학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.84-90
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    • 2023
  • 연소의 3요소 중 대기 중에 상시 존재하는 산소는 고압산소 조건에서는 극미량의 가연물만으로도 화재·폭발이 발생할 수 있으며. 연소속도 역시 상당하여 순식간에 공정 설비 및 배관을 녹이는 등 직접적인 영향을 줄 수 있는 온도까지 상승할 수 있다. 따라서 고압산소 상태에서 발생한 사고는 기타 사고에 비해 큰 피해가 발생하는 경우가 많다. 최근 산소공급 배관에 설치되어 있는 밸브를 조작하던 도중 내부에서 급격한 연소와 함께 파열이 발생하여 폭발로 인한 인명피해가 발생하였는데, 오래된 탄소강 배관인 경우 운전 중 발생한 Particle이 가연물이 되어 사고가 발생할 수 있다. 특히나 산소설비는 고압가스안전관리법에 따라 허가된 시설이고, 산업안전보건법에 의한 제한규정이 없는 상태이기 때문에 이러한 기준 적립이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 사고사례 및 해외기준을 바탕으로 고압 산소 취급 시 안정성 향상을 위한 방법에 대해 검토하고자 한다.

자동차용 CO2 에어컨 시스템의 성능 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Performance Characteristics of a CO2 Air-conditioning System for Vehicles)

  • 이대웅
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.18-24
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    • 2015
  • In this study, a $CO_2$ air-conditioning system was investigated with different types of electrically driven compressors, parallel flow type gas cooler, four-pass type evaporator, internal heat exchanger integrated with accumulator, and electric expansion valve. The experimental study was conducted under various operating conditions (ie., different rotational compressor speeds, air inlet temperatures and air velocity coming into heat exchangers). The experimental results showed the cooling capacity was 3.5kW at $35^{\circ}C$ ambient temperature when the vehicle was idle (ie., the worst condition for cooling off the gas cooler). In terms of performance effect of the compressor, the e-RP model had a slightly better cooling capacity and coefficient of performance than the e-GR model under the same test conditions. An experimental equation for optimum cooling-performance control was also suggested based on the results. A high-pressure control algorithm for the super critical cycle was determined to achieve both maximum cooling performance and efficient energy consumption. The results from the experimental equation coincided with those of previous experimental studies.

특성곡선법을 이용한 디젤엔진 가스유동 1차원 수치해석의 타당성 평가 (Validation of diesel engine gas flow one-dimensional numerical analysis using the method of characteristics)

  • 김경현;공경주
    • 수산해양기술연구
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    • 제56권3호
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    • pp.230-237
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    • 2020
  • In order to design a diesel engine system and predict its performance, it is necessary to analyze the gas flow of the intake and exhaust system. A gas flow analysis in three-dimensional (3D) format needs a high-resolution workstation and enormous time for analysis. Therefore, the method of characteristics (MOC) was used for a gas flow analysis with a fast calculation time and a low-resolution workstation. An experiment was conducted on a single cylinder diesel engine to measure pressure in cylinder, intake pipe and exhaust pipe. The one-dimensional (1D) gas flow was analyzed under the same conditions as the experiment. The engine speed, valve timing and compression ratio were the same conditions and the intake pressure was inputted as the experimental results. Bent pipe such as an exhaust port that cannot be realized in 1D was omitted. As results of validation, the cylinder pressure showed accuracy, but the exhaust pipe pressure exhibited inaccuracy. This is considered as an error caused by the failure to implement a bent pipe such as an exhaust port. When analyzed in 3D, calculation time required 61 hours more based on a model of this study. In the future, we intend to implement a bent pipe that cannot be realized in 1D using 3D and prepare a method to supplement reliability by using 1D-3D coupling.

히트펌프를 적용한 터보팽창기 천연가스 정압기지의 열역학적 분석 (Thermodynamic Analysis on Hybrid Turbo Expander - Heat Pump System for Natural Gas Pressure Regulation)

  • 성태홍;김경훈;한상조;김경천
    • 한국가스학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.13-20
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    • 2014
  • 상업용 천연가스 배급 시스템에서 천연가스의 공급압력은 압력조절밸브를 사용하여 제어하며 이때 막대한 압력에너지가 낭비된다. 이러한 폐압에너지는 터보 팽창기와 같은 터보기계를 사용하여 회수할 수 있으나 팽창과정에서 발생하는 Joule-Thompson 효과에 따라서 큰 온도강하가 발생한다. 터보 팽창기 전단 또는 후단에 보일러를 설치하여 영하의 온도를 방지할 수 있으며 또한 보일러를 대체하여 연료전지나 가스엔진의 폐열을 이용하여 천연가스를 예열할 수도 있으나 하이브리드 시스템의 구동을 위해 운영규모에 따라 일정량을 소모해야 한다. 이 연구에서는 천연가스가 가지고 있는 압력에너지를 활용하여 천연가스의 소모 없이 터보 팽창기와 연결된 히트펌프를 구동하여 천연가스를 예열하는 시스템을 제안하고 증발온도, 응축온도 및 작동유체의 변화에 따른 시스템의 열역학적 특성을 분석하였다. R717 냉매가 예상 작동범위 내에서 가장 높은 COP와 가장 낮은 압축일을 나타내 제안된 하이브리드 시스템에 적합함을 확인하였다. 보일러시스템과의 경제성 분석을 통해 천연가스를 LNG 형태로 수입하고 있는 국내의 경우 히트펌프 하이브리드 시스템이 경쟁력 있음을 확인하였다.

급수관로계에 설치된 수격흡수기의 수격흡수효과에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Water Hammer Absorption Effects of Water Hammer Arrester in the Water Supply Piping System)

  • 최중근;이석종;이명호;성재용
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권3호
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    • pp.396-402
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    • 2006
  • In this study, dynamic characteristics of water hammer pressure in water supply piping system with water hammer arrester has been investigated experimentally to characterize the transient pressure of water hammer in high rise building. Experiments were conducted to verify the absorption effects by water hammer arresters with 3 different gas volumes of water hammer pressure generated by sudden valve closure. As the results, it has been found that zoning and sizing of pipe diameter for suitable flow velocity and water hammer arresters with effective pressure absorption capacity have to be installed to protect water hammer problems in building water supply piping system.

저밀도 세라믹 필터의 고온 여과 성능시험에 관한 연구 (A Study on the High Temperature Filtration Performance Test of Low Density Ceramic Filters)

  • 이동섭;홍민선;최종인
    • 한국대기환경학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.75-84
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    • 2001
  • Hot gas filtration method via using ceramic filters is an evolving technology applicable to numerous industrial and air pollution control processes. Alumino silicate, organic and inorganic binders were the major raw materials in manufacturing ceramic filters. In this work, disc type ceramic filters(50$\phi$$\times$10t) were manufactured by vacuum forming processes using ceramic raw materials. The porosity and bulk density of disc type ceramic filers ranged from 86 to 89% and from 0.27 to 0.36 g/㎤, respectively. In this work disc type ceramic medium were tested utilizing coupon experimental apparatus. Disc type filters showed high collection efficiencies over 99.96% with Darchs law coefficients of 4.1$\times$10(sup)10~9.63$\times$10(sup)10/$m^2$ depending on mean pore sizes. In addition, filtration and detachment of ceramic filters turned out to be performed effectively using 10 cm/sec face velocity, 5 minutes filtration cycle, 100msec pulse jet valve opening time and 3 bar pulsing pressure.

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위상동기루프 방식을 이용한 고빈도 JET환기장치의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of High-Frequency Jet Ventilator Using PLL system)

  • 이준하;정재천
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제6권2호
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    • pp.63-70
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    • 1989
  • This paper describes to design and to examine the mechanical characteristics of high frequency jet ventilator. The device consists of Phase lock loop(PLL) system, solenoid valve driving control part and Air regulating system. This study is carried out by changing several factors such as endotracheal tube(E.T. tube)diameter, injector cannula diameter, 1%, and frequency(breaths/mim.) having direct effects on the gas exchange as well as parameters of the entrained gas by venturi effects, so as to measure the tidal volume and minute volume. This system characteristics were as follows : 1) Frequency : 6-594bpm 2) Inspiration time : 1-99% 3) Variance of input air pressure : 1-30PSI.

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대용량의 가스상물질 처리를 위한 밸브트레이 (Valve Tray for Large Volume Gas Treatment)

  • 김재홍;김장호
    • 환경위생공학
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    • 제16권1호
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    • pp.61-65
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    • 2001
  • To review mass transfer trays from a process of view, the dependence of efficiency in loading ranges and maximum loadings with an acceptable efficiency of traditional tray have to be known. It is reported about the performance of the metallic Dualflex, relatively new high performance packing. Absorption, desorption and rectification tests as well as pressure drop and maximum capacity are concerned, indicate the superiority of the Dualflex over the general packing of comparable, main process. The process engineering characteristics show that Dualflex can be applied for all mass transfer precesses and it is to be recommended especially for those high capacity separations which requite allow low pressure drop because of the thermal sensibility of the product or because of the need of energy saving.

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