가압 냉수 저장 탱크 vs 대기압 탱크: 어떤 것을 선택해야 할까
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가압 냉수 저장 탱크 vs 대기압 탱크: 어느 것을 선정해야 하는가
가압 냉수 저장 탱크와 상압 탱크 중에서 선택하는 것은 용기 결정이기 전에 수력학적 결정이다. 가압 유닛은 압력 경계 내부에 위치하여 더 엄격한 공급 온도 제어, 동일한 냉각 부하에 대해 더 작은 설치 면적, 그리고 낮은 산소 유입의 폐쇄 루프를 제공한다. 상압 유닛은 입방미터당 비용이 더 저렴하고 검사 및 수리가 더 쉽다. 루프가 이미 대기압 이상으로 운전되는 곳에는 가압식을 지정하고, 평면 높이와 자본 예산이 우선하는 곳에는 상압식을 지정하라.
대부분의 데이터 센터 냉각 루프는 이미 압력을 가지고 있습니다. 냉수는 코일을 통해 상승하고 리턴 메인을 통해 다시 하강하며, 펌프는 건물의 높이에 대항하여 작동합니다. 루프가 가압되면 그 안에 저장 용기를 추가하는 것은 해당 용기의 분류를 변경시키며, 논의는 세제곱미터에서 압력 등급으로 옮겨갑니다.
두 옵션의 가격을 산정하는 팀들은 종종 용기 인보이스에서 멈춥니다. 더 큰 비용은 나중에 발생합니다: 배관과 승인이 필요한 릴리프 라인, 보충 가스가 있는 질소 레귤레이터, 더 무거운 쉘, 그리고 압력 경계에 따르는 검사 주기입니다. 반면, 대기압 탱크는 벤트, 시스템을 배수하지 않는 레벨 전략, 그리고 펌프가 이미 보고 있는 수주를 위한 계획 높이가 필요합니다.
이 글은 두 구성을 나란히 비교하여 실제로 보유한 루프에 맞출 수 있도록 합니다.
1. 두 가지의 실제 차이점
두 용기 모두 냉수를 담고 있으며 둘 다 성층화됩니다. 차이점은 물을 아래로 누르는 것과 펌프가 멈출 때 발생하는 일입니다.
1. 압력원. 가압된 냉수 저장 탱크는 시스템 펌프에 의해, 그리고 종종 지붕의 질소 패드에 의해 대기압 이상으로 유지되므로, 가스 공간이 압력을 지니며 규제가 필요하다. 대기압 탱크는 통기되며, 바닥의 압력은 수주의 정수두에 불과하다.
2. 증기 공간. 밀폐된 셸은 물의 팽창을 흡수하고 산소 유입을 낮게 유지하는 한정된 가스 부피를 가지므로, 조절기 고장 위치가 설계 입력이 된다.
3. 펌프가 탱크와 만나는 지점. 가압 옵션에서는 펌프 토출구가 셸에 직접 연결된다. 대기압 탱크의 경우 설계자는 일반적으로 펌프 옆이나 아래에 탱크를 두고 반환수가 낙하하여 유입되는 것을 받아들인다.
4. 검사 등급. 통기형 쉘은 맨웨이를 열어 검사하고, 밀폐형 쉘은 코드에서 허용하는 폐쇄 장치와 적용 규정에 따라 설정된 검사 범위가 필요합니다.
2. 입방미터당 냉각 용량
동일한 탱크 용량이라도 두 구성에서 동일한 냉각을 제공하지 않는데, 이는 사용 가능한 깊이와 혼합 손실이 다르기 때문입니다.
· 대기압 탱크는 일반적으로 더 큰 사용 가능 깊이로 운영되는데, 통기형 탱크는 정의된 오버플로 레벨까지 채워지는 반면 가압 쉘은 부피의 일부를 가스로 예약하기 때문입니다.
· 둘 다 5 - 7 K의 ΔT로 운전되며, 이는 압력 등급보다는 입구 혼합에 의해 제한됩니다.
· 운전 중인 펌프 없이 배출 유량을 공급할 때 두 방식이 갈립니다. 대기압 탱크는 중력 수두만 제공하는 반면, 가압 탱크는 루프 압력이 뒤를 받쳐줍니다.
· 공급된 kWh당 열손실은 둘 다 작지만, 짧고 넓은 셸에서는 확인해 볼 가치가 있습니다.
치수 | 가압 냉수 저장 탱크 | 대기압 냉수 탱크 |
바닥 압력 | 가스 패드 + 전체 수주 | 수주만, 탱크 통기됨 |
셸 내 물 부피 | 최대 운전 수위 이하 | 정의된 오버플로 수위까지 |
사용 가능한 ΔT | 5 - 7 K | 5 - 7 K, 전체 깊이 사용 가능 |
펌프 없는 배출 유량 | 사용 가능한 루프 압력 | 중력 수두만 해당 |
릴리프 및 가스 장비 | 필요 | 불필요 |
내부 검사 | 코드 클로저, 예정됨 | 맨웨이, 간단함 |
3. 비용, 일정 및 설치
용기 인보이스는 압력 등급이 시사하는 것보다 차이가 적으며, 나머지는 부속 설비가 결정합니다.
5. 쉘 및 코팅. 가스 공간과 압력 클로저가 있는 밀폐 쉘은 볼트 또는 용접된 개방형 탱크보다 입방미터당 비용이 더 많이 들지만, 에나멜 또는 융착 에폭시 내부는 두 가지 모두에 적합합니다.
6. 부속 설비가 가압 옵션을 담당합니다: 레귤레이터, 릴리프 밸브, 안전한 배출구로 연결되는 라인, 압력 트랜스미터 및 검사 프로그램.
7. 운송 및 바닥 하중. 밀폐형 쉘은 더 무겁고 항상 가장 넓은 조각으로 운송할 수 있는 것은 아닙니다. 볼트로 조립된 상압 탱크는 현장에서 더 빠르게 조립되는 경우가 많지만, 높은 상압 수위는 슬래브에 큰 정하중을 가합니다.
4. 안전 및 고장 모드
어느 옵션도 위험을 감당하지 못하며, 설계가 올바르면 두 가지 고장 모두 평범합니다.
· 밀폐형 쉘의 과압은 잠긴 가스 공간으로의 팽창이나 닫힌 상태로 고장난 레귤레이터에서 발생합니다. 최악의 신뢰할 수 있는 경우에 대비하여 릴리프 장치의 크기를 정하는 것이 표준 해결책입니다.
· 상압 탱크의 수위 손실은 더 흔한 사건입니다. 개방된 벤트, 고장난 수위 제어 또는 열린 채로 남겨진 드레인은 쉘을 빠르게 비우므로, 수위 표시와 고/저 알람이 там에서 가장 중요합니다.
· 개방형 탱크에서 산소 유입은 부식과 살생물제 수요를 증가시킵니다. 질소 패드는 이를 줄여주지만 유지해야 할 가스 공급이 추가됩니다. 입구 디퓨저와 환수 속도 제한은 열경계층을 쉘 내부에 유지시킵니다.
5. 선정 체크리스트
플랜트가 결정하는 순서대로 목록을 진행하십시오, 데이터시트에 나열된 순서가 아닙니다.
8. 현재 루프는 어떤 압력에서 운전됩니까? 펌프가 이미 탱크 노즐에서 대기압 이상을 공급한다면, 가압 경로가 더 작은 변경입니다.
9. 동일 용량의 통기 탱크를 위한 설치 높이가 있습니까? 대기압 쉘은 보통 더 넓지 않고 더 높으며, 저산소 폐쇄 루프는 습한 기계실에서 개방형 통기 탱크보다 쉘에 더 유리합니다.
10. 비상 경로에 펌프 가동 없이 유량이 필요합니까? 중력 공급 저장이 유리합니다. 루프 압력 공급 저장은 펌프가 비상 버스에 있을 때 유리합니다. 가스 패드를 유지하는 사람도 지정해야 합니다.
기술 사양
매개변수 | 가압 옵션 | 대기압 옵션 |
설계 압력 | 프로젝트 사양에 명시된 대로, 최악 조건 운전 압력 이상 | 대기압, 정적 수주만 해당 |
설계 온도 | 프로젝트 사양에 명시된 대로, 배수 및 정지를 포함 | 동일 |
셸 유형 | 폐쇄 가능한 용접 셸, 적용 규정에 따른 클로저 | 용접 또는 볼트 체결 물탱크 |
내부 표면 | 수질에 따른 에나멜 또는 융착 에폭시 | 동일한 처리 접근법 적용 |
안전 장치 | 펌프 데드헤드 및 팽창에 맞게 크기 산정 | 미설치 |
가스 패드 | 불활성 가스 조절, 고장 위치 명시 | 통기, 패드 없음 |
접근 | 내부 검사를 위한 코드 클로저 및 플랫폼 | 지면 높이의 맨웨이 |
프로젝트 사례
두 탱크 제품군 모두 동일한 Center Enamel 공장에서 제작되며, 납품 기록은 용접 셸이 적합한 위치를 보여줍니다.
프로젝트 | 제품 | 범위 / 치수 | 완료 |
중국 허난성 축산 폐수 | 05 용접 탄소강 탱크 | 다양한 크기의 탱크 3기, 총 4,691 m³ | 2022-04 |
해당 범위는 비교의 제작 측면을 보여줍니다: 프로젝트 사양에 맞게 제작된 용접 쉘로서, 세 가지 혼합 크기 유닛으로 납품되며, 플레이트, 용접 및 코팅 기록이 쉘에 대해 유지됩니다. 용접 구조는 쉘이 현장이 아닌 작업장에서 폐쇄되기 때문에 폐쇄 쉘 케이스에 적합합니다.
수처리 및 폐수 처리 분야에서 납품한 참조 프로젝트에는 이러한 유형의 용접 및 볼트 체결 탱크가 포함되어 있지만, 데이터센터 TES 범위는 동일한 표준에 따라 설계되었습니다.
Center Enamel 엔지니어링 역량
센터 에나멜(스자좡 정중 테크놀로지 유한공사)은 2008년부터 볼트 체결식 저장 탱크를 설계 및 제작해 왔습니다. 중국 최초의 글라스 퓨즈드 투 스틸(GFS) 탱크 제조사로서, 이 회사는 약 200개의 에나멜 관련 특허를 보유하고 있으며, 연간 약 300,000장의 에나멜 코팅 강판을 생산하고, 30,000개 이상의 설치 프로젝트를 완료했으며, 100개국 이상에 탱크를 공급하고 있습니다. 생산 능력을 높이기 위해 새로운 150,000 m² 생산 기지가 추가되었으며, 단일 탱크는 최대 60,000 m³까지 공급됩니다. 제조는 ISO 9001 및 ISO 45001에 따라 운영되며, 제품 인증으로는 NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE(EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI 및 EUROCODE가 있고, 설계는 적용이 요구되는 경우 AWWA D103-09, AWWA C550 및 NFPA를 참조합니다.
두 개의 제품 라인, 하나의 공장
· 동일한 공장에서 두 제품 라인을 모두 제작할 수 있습니다: 상압 저장용 볼트 패널과 압력 등급용 용접 쉘을 생산하므로, 두 제품 간의 비교는 공급업체의 비교가 아니라 범위의 비교입니다.
· 상압 쉘은 운송이 저렴하고 설치가 빠른 반면, 압력 용접 쉘은 그 대가로 더 작은 설치 면적과 더 긴밀한 유압 네트워크를 제공합니다.
· 2022년 4월에 시공된 허난 양식장 용접 방식 3개 탱크, 4,691 m³ 프로젝트는 중간 용량에서 당사의 용접 쉘 작업에 대한 기준입니다.
자주 묻는 질문
Q1: 데이터 센터 TES에 대기압 탱크가 항상 더 저렴한가요?
A1: 일반적으로 용기가 더 저렴하지만, 더 높은 기초, 레벨 제어 및 알람 설정, 벤트 어셈블리, 추가 바닥 면적을 포함해야 합니다. 루프가 이미 가압 상태로 운영되는 경우, 압력 옵션은 별도의 가압 스키드를 피할 수 있습니다.
Q2: 대기압 탱크를 기존 가압 루프에 개조할 수 있나요?
A2: 인터페이스 설계가 필요합니다. 통기 리턴 또는 압력 균형 보충 연결이 필요하며, 기존 펌프가 여전히 최대 유량을 공급할 수 있는지 확인해야 합니다. 실제로 이는 용기 주문 전에 수행하는 수력학적 검토입니다.
Q3: 어떤 구성이 성층화를 더 잘 보호합니까?
A3: 둘 다 압력 등급이 아니라 입구 형상에 달려 있습니다. 약 0.5~1m/s의 입구 속도 제한을 가진 디퓨저, 저수위 리턴 입구, 내부 배플이 그 역할을 합니다.
Q4: 가압 냉수 저장 탱크에 안전 밸브가 필요합니까?
A4: 예. 방출 부하는 일반적으로 밀폐된 쉘로의 펌프 토출과 열팽창의 최악 신뢰 사례이며, 방출은 소유자 승인을 받은 승인된 위치로 향합니다.
Q5: 두 가지의 단열은 어떻게 다릅니까?
A5: 재료는 동일합니다. 웨더 재킷이 있는 미네랄울이 두 경우 모두 표준입니다. 중요한 것은 지지대의 콜드 브리지와 지붕 관통부의 증기 밀봉입니다.
Q6: 코팅 손상 후 어느 쪽이 수리가 더 쉽습니까?
A6: 대기압 탱크입니다. 내부가 개방되어 있어 수리에 폐쇄나 압력 제거가 필요하지 않기 때문입니다. 융착 에폭시는 현장 수리가 가능하지만, 접근성과 경화 조건이 작업 순서를 좌우합니다.
Q7: 두 옵션 모두에 대해 도면 세트에 무엇이 포함되어야 합니까?
A7: 최대 및 최소 운영 수위, 유속이 포함된 입구 및 출구 노즐 위치, 수위 제어 전략, 릴리프 또는 벤트 경로, 지지대의 단열 및 슬래브 하중.
가압식 저장과 상압식 저장 중 어느 것이 옳다고 단일한 정답이 있는 것은 아니며, 주어진 루프에 따라 달라질 뿐이다. 플랜트가 이미 대기압 이상으로 펌핑하고 있으며 작은 설치 면적에서 제어된 공급 온도가 필요한 경우에는 가압식 냉수 저장 탱크가 적합하다. 반면 예산과 플랜 높이가 우선이고 비상 경로가 중력 수두를 감당할 수 있는 경우에는 상압식 탱크가 더 단순한 사양이다. 결정적인 입력값은 탱크 노즐에서의 압력, 사용 가능한 ΔT, 펌프가 작동하지 않을 때의 토출 유량, 그리고 가스 패드를 누가 유지 관리하는지이다.
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탱크 연결부의 루프 압력, 부분 부하 칠러 시간 및 사용 가능한 계획 높이를 보내주시면 두 구성 모두에 대한 용적 및 ΔT 계산, 지표 쉘 유형, 그리고 각각 필요한 보조 목록을 반환해 드리겠습니다. 기존 사양이 있으시면 공유해 주시면 도면을 확정하기 전에 어떤 구성이 암시되는지 알려드리겠습니다.
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