Table of Contents
A 보일러 일반
01 보일러의 개요
밀폐된 용기 내부에 물이나 열매체를 넣어 가열하여 증기 또는 온수를 발생시켜 난방하는 장치
1.보일러의 구성의 3대요소
- 본체
- 부속장치
- 연소장치
보일러의 분류
- 내분식
- 외분식
보일러의종류
- 원통형
- 수관형
- 주철제
- 특수보일러
02 원통 보일러
1.원통 보일러의 특징
장점
- 구조가 간단하다
- 취급이 용이하다
- 가격이저렴하다
- 보유수량이 많아 부하변동에 대응하기 쉽다
- 내부청소, 수리보수가 쉽다
- 증발속도가 느려 스테일에 대한 영향이 적고 급수처리가 쉽다
- 전열면의 대부분이 수부 중에 설치되어 있어 물의 대류가 쉽다.
단점
- 수관식에 비해 보일러 효율이 낮다
- 보일러 가동후 증기 발생 소요시간이 길다
- 파열시 피해가 크므로 수조상 고압 대용량에 부적합하다
- 내분식 보일러로 등의 크기에 연소실의 크기가 제한을 받으면서 전열면적이 작다.
- 부하변동에 의한 압력 변화가 작다
- 보유 수량이 많아 파열 시 피해가 크다
2.원통보일러의 종류
A1 원통형보일러(*종류)
- 입형보일러-코그란, 입형연관, 입형횡관
- 노통보일러-코니시, 랭커셔
- 연관보일러-횡연관식, 기관식, 케와니
- 노통연관보일러- 스코치, 하우덴존스, 노톤연관패키지
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3.노통보일러 종류
A1 노통보일러(*종류)
❶ 코르니쉬(Cornish)
❷ 랭커셔(Lancashire)
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4.노통 보일러 갤러웨이관
A1노통형보일러(*갤러웨이관)
- 전열면적을 증가시키기 위하
- 화실의 벽을 보강하기 위하여
- 보일러수의 순환을 돕기 위하여
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아담슨 조임트
브레이징 스페이
스테시
- 거싯 스테이
- 봉 스테이
- 튜브 스테이
- 볼트 스테이
5.노통 연관 보일러의 특징
A1노통연관보일러(*중소형)
- 내식이므로 발산열량손실이 적다
- 보일러의 크기에 비해 전열면적이 크고 효율이 좋다(관)
- 내부청소가 간단하지 않고, 급수처리가 필요하다(관)
- 고압이나 대용량보일러에 적합하지 않다.(연)
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03 수관 보일러
1.수관 보일러
수관보일러는 (응축수탱크)에서 급수된 물이 (펌프)에 의해 기수드럼에 공급되고 다시 (수관)을 통하여 증발한후 습증기가 되고 (기수분리기)을 통하여 물과 증기로 구분된 후 물은 다시 증기트랩을 통해 (응축수탱크)으로되돌아간다.
2.수관보일러 장단점
1)수관 보일러의 장점을 3가지만 쓰시오⭐
A4 수관 보일러(*장단점)
장점
- 외분식 보일러로 연소실의 형상이 다양하며 전열면적이 크다
- 전열면적이 많아 원통형에 비해 효율이 좋다
- 증기 발생시간이 빠르며, 고압 대용량에 적합하다.
- 보유수량이 적어 파열 시 피해가 적다
- 파열 시 피해가 적어 구조상 고압 대용량에 적합하다
- 보일러수의 순환이 좋아 증기발생시간이 빠르다
- 용량에 비해 경량이다
단점
- 급수처리를 철처히 처리하여 사용해야 한다
- 부하변동에 대응하기 어렵다
- 증발속도가 빨라 스케일 부착이 되기 쉽다.
- 구조가 복잡하여 제작 및 청소, 검사 수리가 어렵다
- 가격이 비싸다
- 부하변동에 따른 압력 및 수위 변동이 심하다.
- 취급에 기술을 요한다
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3)수관 보일러의 종류를 고유 명칭으로 3가지만 쓰시오
배브콕보일러, 라몬트보일러, 벤슨보일러
3.수관 보일러 보일러수의 유동방식
A2 수관보일러(*순환방식)
❶ 자연순환식 : 보일러수의 비중량차에 의하여 자연순환하는 형식
❷ 강제순환식 : 순환펌프를 설치하여 보일러수를 강제로 순환시키는 형식 (라몽트(lamont) 보일러, 벨록스(velox))
❸ 관류식 : 증기드럼 폐지하고 긴관을 제작, 구성하여 관의 한 끝에서 펌프로 압송된 물을 가열, 증발, 과열의 과정을 거쳐 증기가 발생되는 형식
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4.자연순환식 수관보일러에서 물의 순환
A2 수관보일러(*관수순환)
- 큰 지름의 수관을 사용한다
- 기수분리를 신속하고 충분히 행한다.
- 강수관이 가열되지 않도록 한다.
- 수관의 배열을 수직으로 설치한다.
- 방해판을 적당한 위치에 설치하여 열가스와 수관군의 접촉을 알맞게한다.
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5.강제순환식 수관 보일러의 종류
라몬트 보일러, 베록스 보일러
6.보일러 수관 라몽트 노즐
보일러 수관에 라몽트 노즐을 설치하는 이유는 송수량을 조절하기 위하여
7.수관보일러 기수드럼
A4수관보일러(*기수드럼럼)
기수 드럼의 아랫부분에서 포화온도에 도달한 포화수와 발생된 증기가 체류할수 있는 공간이 필요하기때문에 하부의 물드럼보다 크게 하여야 한다.
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8.노통연관 보일러와 수관보일러
- 노통연관 보일러의 연관 내부에는 (연소가스)가 흐르고 수관 보일러 내부는 (물)이 흐른다
- 노통연관 보일러는 압력이 일반적으로 (낮다) 그러나 수관보일러는 사용압력이 (높다)
- 노통연관식보일러는 일반적으로 수관보일러에 비해 효율이 (나쁘다) 그러나 수관보일러는 요율이 (좋다)
- 수관보일러는 열부하대응이(나쁘다) 노통연관식 보일러는(좋다)
9. 수관 보일러 장점
- 구조상 고압 대용량으로 제작이 가능하다
- 전열면적이 크고, 열효율이 높다
- 증기발생이 빠르고, 사고시 원통형 보일러에 비해 피해가 작다
- 수관의 배열이 용이하고 패키지형 제작이 가능하다
10.수관 보일러 수랭노벽
A3 수냉노벽(*면흡보열무)
- 전열면적의 증가로 증발량이 많아진다
- 연소실내의 복사열을 흡수한다
- 연소실 노벽을 보호한다
- 연소실 열부하를 높인다
- 노벽의 무게를 경감시킬 수 있다
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11.수관 보일러 단점
A4 (수관식 보일러/원통형 보일러)
- 보유수량(적음/많음)
- 파열시피해(작음/큼)
- 용도(고압대용량/저압소용량)
- 압력변화(큼/작음)
- 부하변동에 대한 대응(어려움/쉬움)
- 급수처리(복잡함/쉬움)
- 급수조절(어려움/쉬움)
- 전열면적(큼/작음)
- 증기발생시간(짧음/긺)
- 효율(높음/낮음)
- 구조(복잡함/간단함)
- 제작(어려움/용이함)
- 가격(비쌈/저렴함)
- 취급(어려움/쉬움)
12. 관류보일러
- 급수가 수관으로 공급되어 수관을 통과하면서 그 관내에서 예열된 후에 증발되는 드럼이 없는 보일러이다.
- 하나로 된 관에 급수를 압입하여 가열 증발 과열의 과정을 거쳐서 과열증기를 발생한다
- 절탄기, 증발관, 과열기가 하나의 긴관으로 구성되어 있다.
- 강제순환식 보일러에 해당하며, 주로 대형 고압 보일러로 이용된다.
13.관류 보일러의 장점
A5관류보일러(*장단점)
- 전열면적에 비하여 보유수량이 적다(관)
- 증기발생이 신속해 가동시간이 짧다.
- 고압 보일러에 적합하다.
- 관을 자유로이 배치할 수 있어 구조가 콤팩트하다.
- 순환비가 1이므로 드럼이 필요 없다.
- 완벽한 급수처리를 요한다.
- 정확한 자동제어 장치를 설치하여야 한다.
- 발생증기 중에 포함된 수분을 분리하기 위하여 기수분리기를 설치
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14.관류 보일러 종류
A5관류보일러(*종류)
- 슐저 보일러,
- 벤슨 보일러,
- 소형 관류 보일러 ,
- 강제 순환식 소형 관류보일러
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주철제 보일러
전열면적
B7 전열면적*
수관은 외경, 연관은 내경기
\[A=\pi DLn=(\pi d+Wa)Ln\]
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보일러 본체 수부가 클 경우 미치는 영향
- 증기발생시간이 길어진다
- 연료소비량이 많아진다
- 습증기 발생 우려가 크다
- 프라이밍, 캐리오버, 워터해머가 발생할 수 있다
- 파열 시 피해가 크다
- 고압 및 대용량으로 제작하기 곤란하다
- 열효율이 낮아진다
- 보일러의 질량이 커진다
- 부하변동에 대한 압력변화가 적다(부하변동에 대응하기 쉽다)
보일러 내처리제(청관제)와 그 작용 K1
- PH 및 알칼리 조정제 :수산화나트륨, 탄산나트륨, 인산, 암모니아
- 연화제 :수산화나트륨, 탄산나트륨, 인산암모늄
- 슬러지 조정제 :타닌, 리그린, 전분
- 탈산소제 : 아황산나트륨, 하이드라진, 타닌
- 가성취화방지제 : 황산나트륨, 인산나트륨, 질산나트륨, 타닌, 리그닌
- 기포방지제 : 고급 지방산 폴리아민, 고급 지방산 폴리알
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