Compressor Cooling System

Cooling system은 사람에게도 기계에게도 참 중요한 아이템이다.

기본적으로 한계온도 이상올라가면 오작동, 오류, 문제가 생기니 이걸 잘 관리해야하는데 thermal engineer의 큰 숙제이기도 하다.

Compressor에도 마찬가지로 몇가지 cooling system이 있다 (Type에 따라 다르지만).

 

• Intercooler: Multi stage compressor의 각 stage 사이에 위치하여 상승한 gas 온도를 낮춤
• Aftercooler: Compressor discharge (outlet)에 위치하여 process에서 요구하는 온도를 맞춤
• Recyclecooler: Compressor 시스템 또는 process 라인에 위치하여 전체 공정 control을 하는 온도를 맞춤 
• Oilcooler: Lube oil system의 온도 관리
• Gland condenser: Driver로 Steam turbine을 사용할 때 steam의 조건을 조절함
• Surface condenser: Driver로 Steam turbine을 사용할 때 tubine system의 온도를 조절함

 

Cooler는 기본적으로 heat transfer rate을 얼마정도의 면적으로 커버하는가 를 다룬다.

기본적인 조건들 Heat transfer rate, Temperature, heat transfer coefficient는 compressor 또는 turbine 설계 (기본설계)시 나오게 되고 제작업체들은 상세설계 수준에서 heat transfer area를 결정하게 된다.

OEM에도 thermal engineer가 있으나 메인은 아니기에 기본적인 요구 조건들을 확인하고 (Aero 설계할때 전체적인 시스템 요구도가 나옴) vendor에서 받은 data를 다시 정리하게 된다.

즉 OEM에서 계산하는 heat transfer area (= 장비 사이즈)는 개념적인 것이고 실제 사이즈는 Vendor가 하는 것이다.

이게 과한지 부족한지를 검토하는게 OEM과 EPC 엔지니어의 일이다.

 

적용하는 Standard는

• API 660
• API 661
• TEMA
• ASME BPVC
• API 617, Cooling water system
• API 672, Cooling water system
• API 614, Cooling water system

 

검토시 주의할 아이템은

• Fouling factor: API 또는 고객사의 process 조건에 따라 요구하는 값을 적용해야 함
• Corrosion allowance: 보통 Carbon steel 소재에 적용
• Pressure drop: Stage 설계 및 process 계산에 중요
• Cooling solution: 종류 (Water, Sea water, Air, Propylene glycol Mixture, Ethylene glycol Mixture 등
• Heat trasnfer area: Price에 가장 결정적인 역할을 하기에 Over design 및 다른 변수들을 다 고려해야함
• Tube, fin type: 업체별 standard가 있으나 적용 불가한 것들이 있음

 

주의할 아이템들에 대한 L&L은 무궁무진하다.

Compressor 담당자자들이 놓치기 쉬운 기기이기 때문에 신경을 많이 써서 검토해야 한다.