유량계가 무엇이고 언제 왜 누가 어디서 어떻게 사용하는걸까요?
What? (유량계 정의)
유량계는 무엇일까요?
유량계는 액체, 기체 및 증기의 질량 또는 체적 유량율을 측정하는 장치입니다.
When? (유량계 사용 시기)
그렇다면 유량계는 언제 왜 사용하는 걸까요?
유량계는 산업 현장의 공정 설계, 공정 개발, 운영 과정, 그리고 유지 관리 단계에서 활용됩니다.
이를 통해 적절한 시기에 유체의 흐름을 정확하게 측정하고 제어할 수 있습니다.
Why? (유량계 사용 이유)
유량계는 왜 사용하는 걸까요?
유량계를 사용하는 이유는 여러가지가 있습니다.
공정 제어 최적화, 품질, 비용, 안전성, 환경 등의 이유로 사용합니다.
조금 더 자세히 설명하겠습니다.
1) 공정 제어 최적화, 품질, 비용절감:
DCS, PLC 들어보셨을 겁니다. 간단하게 컨트롤룸이라는 곳에서 원격으로 유량을 조절한다고 보면 됩니다.
공정 과정에서 중요한 곳이라면 유량을 조절하고 확인하고 싶지 않을까요?
물론 모든 유량계가 원격으로 통신이 되는건 아닙니다.
어떤 유량계는 Indicator, 육안으로만 현장에서 확인하는 경우도 있습니다.
유량계를 통해서 유량을 정확하게 측정하면 당연히 생산 효율도 높아지고,
공정별 에너지소모도 줄여지고, 일관성 있게 생산되면 품질도 좋아지고,
시스템 자원 소모를 정확하게 파악하면 비용도 당연히 절약할 수 있을겁니다.
2) 안전성 강화
가끔 산업 현장을 가보면 누출이 있어서 물같은게 피슉피슉 튀어오르는걸 볼 수 있을겁니다.
이렇게 누출이나 아니면 유량이 초과되었을 때 유량계를 통해서 잠재적인 위험 요소를 사전에 파악하고 조취할 수 있습니다.
3) 환경 보호
요즘 환경에 엄청 민감한거 모두 알고 계실겁니다. 유체의 정확한 흐름량을 측정하고 조절하면서 환경에 무해한 수준으로 처리되었는지 확인할 수도 있고, 자원 낭비도 줄일 수 있습니다.
Who? (유량계 사용자)
이제 유량계를 왜 사용하는지 알겠으니 다음으로 유량계는 누가 사용할까요?
유량계는 정유회사, 화학 플랜트, 식품 가공 공장 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 특히 화학 플랜트에서는 높은 정밀도와 안전성을 지닌 유량계가 화학 반응을 제어하고, 원료 및 폐기물 처리를 최적화하는데 필수적인 역할을 합니다.
Where? (유량계 설치 위치)
다음으로 유량계는 어디에 설치할까요?
유량계는 다양한 곳에 설치가 됩니다. 정확한 위치는 공정과 시스템에 따라 다르지만 일반적인 경우엔 다음과 같습니다.
1. 원료 공급: 원료를 투입하는 부분에서 유량계가 설치되어, 필요한 원료의 정확한 흐름량을 제어하고 모니터링합니다.
2. 화학반응 공정 : 각 화학 반응의 시작과 끝 지점에서 유량계를 설치해, 반응에 첨가된 물질 및 생성된 물질의 흐름량을 조절합니다.
3. 냉각 및 가열 시스템 : 온도 조절이 필요한 공정에서는 냉각 또는 가열 매체의 흐름량을 측정하여 온도를 정확하게 유지합니다.
4. 원산지, 제품 및 부산물 저장 : 저장 탱크의 충전 및 배출 시 유량계를 사용하여 정확한 재고량을 관리하고, 안전한 처리 과정을 지원합니다.
5. 폐수 처리 시스템 : 폐수 처리 공정에서는 유량계를 사용하여 정화시키는 물질의 흐름량을 조절하고, 처리 성능을 모니터링합니다.
유량 계측과 분석 자료를 통해 시스템의 성능을 최적화하며, 제품 품질 및 안전성을 향상시키고 비용 절감에 기여합니다.
How? (유량계 종류에 따른 측정 원리)
앞서 유량계는 유체의 질량 또는 체적을 측정한다고 언급했습니다.
그렇다면 유량계는 어떻게 질량과 체적을 측정할까요?
다양한 방법이 있지만 크게 2가지로 분류해보겠습니다. (열적 유량계는 제외하였습니다. 저도 잘몰라서 ㅠ)
1) 기계식, 2) 전기/전자식
1. 기계식 유량계는 유체의 흐름에 의해 회전하거나 움직이는 구성 요소로 유량을 측정합니다.
2. 전기/전자식 유량계는 유체의 전기적 특성을 활용하여 측정합니다.
기계식 유량계에는 면적 유량계(Rotameter), 와류 유량계(Vortex Flowmeter), 오리피스 유량계(Orifice Flowmeter),
전기/전자식 유량계에는 전자 유량계(Magnetic Flowmeter), 질량 유량계(Mass Flowmeter) 등이 있습니다.
이상 유량계에 대해 알아보았습니다.
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