A Study on the Natural Evaporation Capacity of LPG Container

액화석유가스 용기의 자연 증발량에 관한 연구

The number of gas containers and the period of exchanging gas containers are vsy important in designing liquefied petroleum gas(LPG) supply system for small capacity domain. And also the evaluation of remaining LPG in containers to be exchanged is very useful information in commerce. However seldon has been studied on calculating method about those with respect to gas consumption pattern. In this study, a simulation method was developed to estimate the evaporation capacity of LPG container, the mass gas flow rate from LPG container, the temperature and vapor pressure of LPG, and the remained LPG at containers to be exchange by using LPG property equations, mass balance equation, and heat balance equation. The simulation results were correlated well with experimental data. The overall heat transfer coefficient from air to LPG is approximately $9{\~}13 kcal/m^2{\cdot}hr{\cdot}^{\circ}C$ and does not strongly affect on the evaporation capacity of LPG container. The mass gas flow rate from LPG container is constant when the vapor pressure of LPG is within pressure regulator's control range. While, out of range, it suddenly reduce to a evaporation rate which is balanced with heat transfer from air. The evaporation capacity of LPG container increased with surrounding temperature and the composition of propane, and decreased drastically with continuous gas consumption. The number of gas containers divided the number of houses using gas supply system was reduced by using automatic gas feeding device.

체적거래제에 의하여 소규모 공동주택에 가스를 공급하기 위하여 적절한 용기설치수의 결정 및 용기교체시기에 대한 검토가 필요하다. 그러나 지금까지 국내에 축적된 자료가 없을 뿐만 아니라 용기 설치수의 결정과 용기수 및 가스사용 형태에 따라 용기교체시 남아 있는 액화석유가스 양에 대한 이론적 검토가 없었다. 따라서 본 연구에서는 자연기화능력, 잔량, 용기의 온도, 용기내부 압력 등을 시뮬레이션으로 살펴보았다. 용기표면으로부터 액화석유가스 용기의 총괄 열전달계수의 변화에 따른 자연기화량 변화는 크지 않으며, 실험으로부터 구한 값은 약 $9{\~}13 kcal/m^2{\cdot}hr{\cdot}^{\circ}C$이었다. 그리고 액화석유가스 용기내부의 압력이 압력조정기의 압력조정 하한계에 도달하였을 때 가스방출 유량은 공기로부터 전달되는 열량과 균형을 이루는 일정한 값으로 급격히 감소하였다. LP가스용기의 자연기화능력은 외기온도 및 프로판의 조성에 따라 증가하였고, 연속사용시간에 따라 초기 급격히 감소하여 일정한 값으로 수렴하였다. 한 가구당 용기수는 자동절체기 사용에 의하여 감소시킬 수 있는 것을 알 수 있다.