MANHOLE / MANWAY / NOZZLES
1) Manhole
Manhole은 Cleaning / Maintenance 및 Tray 조립을 위한 목적으로서 Tray Tower의 Top, Bottom 및 Feed Tray Section에는 기본적으로 설치되어야 하며, Feed / Draw Nozzle이 없는 Tray Section에는 1 Manhole / 10~30Trays의 범위에서 설치된다. Manhole Size는 일반적으로 18” ~ 24” (457.2mm ~ 609.6mm)의 범위이나 20” (508mm)가 가장 적당하며, Two-Pass Tray의 경우 Central Downcomer Tray의 위쪽에 설치한다. 특히 Manhole은 Downcomer쪽에 설치하지 않도록 유의해야 한다.
Tray는 설치와 해체가 용이하도록 Manhole을 통과할 수 있는 크기로 나누어 설계해야 하며, Tray Piece가 Column내에서 쉽게 운반, 회전할 수 있도록 검토되어야 한다.
Tray Part 및 Feed Distributor등의 Tower Internal은 Manhole을 통하여 설치되기 때문에 Tray Loading Data Sheet와 Vessel Data Sheet상의 Manhole Size는 동일하게 명시되어야 한다.
Manhole이 설치되는 Tray Section은 약 800mm ~ 1000mm 범위이며, Feed Distributor가 설치되는 Manhole은 Internal 간섭에 주의해야 한다.
2) Manway
Manway는 Tray 설치, Tower 유지 및 보수 시 작업자들의 통로로서 일반적으로 각 Tray마다 같은 위치에 설계한다. FRI Design Practices Vol. 5에 의하면 Min. Manway Size는 12”X16” (304.8mmX406.4mm)이며, 일반적으로 16”x24” (406.4mmX609.6mm)를 적용한다. Flowpath Width보다 작게 설계되어야 하며 특히, 정해진 Tower Diameter에서 Flow Pass수를 늘리려고 할 때 Manway Size가 유지되도록 설계해야 하며, Cartridge Tray를 제외하고 각 Pass마다 1개의 Manway가 있어야 한다.
국내 Tray제작 업체인 HMT사의 경우 Manway Size는 “450mmX600mm”를 적용하며, Koch-Glitsch사는 “Min. 380mmX450mm”으로 설계하지만 유지 보수를 고려하여 설계되어야 한다.
3) Location of Nozzles
Nozzle이 설치되는 위치의 Tray Spacing은 Nozzle이 설치되지 않는 Tray보다 증가되며, Top, Intermediate, Bottom에 따라 설계 기준치가 각각 다르다.
Inlet Nozzle은 Feed가 Tray Deck 위로 떨어지도록 설치하며, Intermediate Inlet Nozzle의 경우 Downcomer에 설치될 경우 다음과 같은 문제를 야기하므로 반대쪽에 설치한다.
Nozzle내부의 유체 온도가 Downcomer Liquid보다 높은 경우 Nozzle과 접촉하는 Downcomer Liquid의 Vaporization을 유발한다.
Nozzle로 인하여 Downcomer Liquid Flooding이 발생할 수 있다.
Nozzle은 Downcomer를 통과하므로 Nozzle 주위의 Sealing이 완벽하지 못할 경우 아래 Tray로부터 올라오는 Vapor가 Downcomer로 유입 되어, Downcomer Flooding의 원인이 되기도 한다.
Tower Sump로 들어오는 Inlet Nozzle은 Vapor Channeling을 방지하기 위해 Bottom Tray와 Min. 15~18” 이상의 간격을 유지해야 하며, Bottom Feed Nozzle은 Sump Liquid가 Bottom Tray로 Entrainment 되는 것을 방지하기 위해 High Liquid Level과 Min. 12” 이상을 유지하도록 설계한다 (Fig. 2-6 참고).
Bottom Tray에 Seal Pan이 설치되는 경우 Reboiler Return Nozzle 및 Bottom Feed Nozzle은 Seal Pan에 평행하게 설치해야 한다.
Reboiler Type이 Thermosyphon일 경우 Reboiler Return Nozzle의 위치는 Thermosyphon Reboiler Designer와 협조하여 결정해야 하며, 특히 Kettle Type Reboiler의 Piping Arrangement는 Pocket이 되지 않도록 배관 담당자의 긴밀한 협조 하에 결정되어야 한다. 경험적으로 볼 때 Reboiler Return Nozzle의 경우 초기 설계 시 Bottom Tray 및 HLL과의 이격 거리는 문제가 없었지만 Piping Arrangement로 인하여 Bottom Tray 또는 Chimney Tray와 간섭이 발생하는 경우가 있으므로 신중하게 결정해야 한다.
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