(사)한국에너지기술인협회/이대철 교수

제2장 : 스팀의 사용 

5. 스팀 유량계 

5.1 스팀 유량계 선정 

<그림 1> 측정 유체에 따른 유량계 선정

스팀 유량계에는 다음과 같은 여러 종류의 유량계가 있다.

가) 오리피스 유량계

나) 볼텍스 유량계

다) 면적식(Variable area) 유량계

라) 스프링 작동 가변 면적식(Spring loaded variable area) 유량계

마) 피토 튜브 유량계

바) 터빈 유량계

사) 바이패스 유량계

아) 마그네틱 유량계

차) 초음파 유량계

이들 유량계는 모두 각각 장단점을 갖고 있으며 때로는 그림 1에서와 같이 일부 특정 유량 측정에만 적합하다.

그림 2는 유량계 성능 별 선정의 예이다.

5.2 오리피스 유량계

오리피스 유량계는 차압식 유량계로 알려진 그룹 중의 하나이며 이 그룹에는 벤츄리와 노즐 타입이 포함된다. 오리피스 유량계는 단순히 고리모양으로 구멍이 뚫려 있는 판 형태로 된 제한기로서, 배관 중에 설치된다. 간단하게 표현하면, 오리피스를 통과하는 유량은 오리피스 전후 차압의 제곱근에 비례한다. 오리피스 전후에 발생된 차압은 베르누이 방정식에 따라 체적유량을 계산하는데 사용된다.

<그림 2> 성능에 의한 선정

장점

가) 간단하고 견고하다.

나) 비용이 저렴하다.

다) 교정이나 재교정이 불필요하다.

단점

가) 제곱근 관계 때문에 유량측정비가 4 : 1 또는 3 : 1 정도로 제한된다.

나) 수격 현상에 의하여 오리피스 판이 휘어질 수 있으며, 이물질로 막히기 쉽다.

다) 오리피스의 직각 엣지(Square Edge)는 특히 증기가 습할 경우 무뎌지기 쉬우며 이때 유출계수 Cd가 바뀌어 유량이 실제보다 적게 측정된다. 따라서 신뢰성과 정확도를 유지하기 위해 오리피스 판을 정기적으로 점검하고 교체해야 한다.

라) 올바른 설치를 위하여 1차측은 배관경의 20배, 2차측은 10배의 직관이 필요하며 그 사이에는 어떠한 밸브나 배관 부속 자재가 있어서는 안된다.

중략...

월간 에너지관리 2024년 1월호 게재