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대표적인 산업용보일러들

대표적인 산업용보일러들 난방기구 2008. 10. 2. 06:12
대표적인 산업용보일러들





노통연관식 보일러

노통연관식보일러는 지름이 큰 동체를 몸체로 하여 그 내부에 노통과 연관을 동체축에 평행하게 설치하고, 노통을 나온 연소가스가 연관을 통해 연도로 빠져 나가도록 되어 있는 구조의 보일러이다. 버너에서 연소실로 분출된 연료와 공기는 연소실이 노통내부에서 반응하여 화염을 형성하고, 연소가스는 연관군에 들어가 동체내부에 있는 보일러수로 열전달을 한 후 연도로 배출된다.
이 노통연관식 보일러는 보일러수와 증기로 채워지는 큰 동체를 갖고 있기 때문에 강도면에서 최고사용압력이 제한된다. 그러나 노통연관식보일러는 가격이 저렴하고, 유지관리가 용이하기 때문에 소형보일러에 많이 이용되고 있다. 이 노통연관식 보일러의 최고사용압력은 15 kg/cm2정도이지만, 일반적으로 10kg/cm2이하의 보일러에 널리 이용되고 있다. 노통연관식 보일러의 생산용량은 0.1∼25 ton/h 정도이다. 난방용보일러나 소형온수보일러는 대부분 노통연관식 보일러가 사용되고 있으며, 증발량 10 ton/h 이하의 중소형 보일러에 가장 보편적으로 사용되고 있다.
노통연관식 보일러는 버너를 일반적으로 수평으로 부착하여 수평화염이 형성되는 구조를 택하고, 2∼3 pass 방식이 주로 이용되고 있다. 연소량제어 방식으로서는 비례제어방식이 주로 채택되고 있지만, 소형의 노통연관식보일러는 2위치제어나 3위치제어가 사용되는 경우도 있다.
또한 노통연관보일러는 조립을 제조공장에서 하여 사용현장까지 운반이 가능하도록Package식으로 된 것이 많아 수송, 운반이 간편하고 운반 후 정치하여 부대 배관, 전원 배선을 하면 운전이 가능하도록 간편한 점이 있다.

노통연관식보일러는 비교적 용량이 작고, 증기압이 10 kg/cm2 이하인 경우에 많이 사용되고 있기 때문에 몇 가지의 모델를 확정하여 시장생산을 꾀할 수 있다. 많이 사용되는 모델은 미리 제작하여 놓았다가 주문자가 있으면 바로 출고할 수 있기 때문에 제작원가를 절감할 수 있다. 또 소형 노통연관식보일러는 연구개발을 위한 시제품제작비가 저렴하게 소요되고, 설치하여 실험하는 것도 용이하기 때문에 여러 가지 모델이 계속적으로 생산업체에서 개발되고 있다. 그 대표적인 슈퍼미니보일러와 편심노통보일러, 콘덴싱보일러 등이 있다.
기존의 노통연관식보일러의 경우에는 동체 내부에 수부와 증기부를 배치하지만, 슈퍼미니보일러(또는 H사의 초미니보일러)는 보일러의 증기부를 동체에서 분리하여 별도의 증기드럼을 보일러동체 위에 설치하고, 보일러동체와 증기드럼사이는 큰 관에 의해 연결되어 있다. 이와 같은 보일러는 보일러의 동체에 증기부가 없기 때문에 노통의 주위에 연관을 비교적 촘촘이 설치한다. T사의 슈퍼미니보일러는 후연실을 반원형으로 제작함으로서 익실의 가공원가를 절감할 수 있는 T사만의 고유모델의 보일러를 개발하였다.
1990년대 후반에는 노통연관식 구조를 갖는 무압보일러와 진공식보일러가 개발되어 시판되고 있으며, 응축형보일러의 대부분도 노통연관식 구조로 되어 있다.


수관식보일러


수관식보일러는 전열면을 형성하는 수관군과 기수분리 및 수관군의 지지를 위해 설치된 드럼(Drum)으로 구성되어 있으며, 관의 내부는 보일러수로 채워지고 관의 외부를 연소가스로 가열하여 증기를 얻는 구조로 되어 있다.

산업용 수관식보일러는 버너를 일반적으로 수평으로 부착하여 수평화염이 형성되는 구조를 택하고, 2∼3pass 방식이 주로 이용되고 있다. 연소량제어 방식으로서는 비례제어방식이 주로 채택되고 있다. 일반적으로 증발량 30 ton/h 이하의 보일러는 팩키지형으로 제작되고 있으며, 증발량 30 ton/h를 초과하는 보일러는 일반적으로 현장조립으로 제작되고 있다.
이 수관식보일러는 보일러수로와 증기로 채워지는 부분들이 노통연관식 보일러의 동체에 비해서 작은 수관이나 드럼으로 구성되기 때문에 강도면에서 제작할 수 있는 최고압력의 제한이 거의 없다. 일반적으로 10 ton/h 이하의 보일러는 노통연관식보일러나 관류보일러에 비해 고가이기 때문에 특수용도 특히 고압의 증기가 필요한 경우에 주로 사용이 되나 증발량 15 ton/h 이상 용량에서는 수관식보일러가 널리 사용되고 있다. 수관보일러는 사용증기압이 고압인 경우 또는 대용량이 필요한 경우에 많이 이용되기 때문에 대부분의 경우에 주문사양에 따라 매번 설계하여야 하며, 항상 주문생산을 할 수밖에 없다.

따라서 수관식보일러를 생산하기 위해서는 주문사양에 적합한 보일러를 신속하고 정확하게 설계하는 기술이 필요하다. 수관식보일러의 강도계산은 노통연관식 보일러보다도 간단하기 때문에 큰 어려움이 없지만 열설계와 통풍설계는 쉽지 않으며, 기수드럼의 드럼인터널 설계도 상당한 기술을 요구한다.


다관식 관류보일러

관류보일러는 강제순환식 보일러로서 급수가 수관으로 공급되어 수관을 통과하면서 그 관내에서 예열된 후에 증발되는 보일러로서 대형고압보일러로 많이 사용되어 왔다. 이 고압의 대형관류보일러를 산업용으로 개발된 것이 다관식 관류보일러이다. 다관식 관류보일러는 다수의 수관이 병열로 연결되어 헤더(header)에서 분류 또는 합류되는 구조로 이루어지는 구조로 되어 있으며, 관수는 펌프에 의해 강제순환하며, 증발용량은 0.1∼3 ton/h이고 사용압력은 7∼10 kg/cm2정도이다.

관류보일러는 용량이 3 ton/h 이하로 비교적 작고, 사용압력도 거의 일정하기 때문에 계획·생산하여 대리점을 통하여 판매를 하고 있다.
0.1 ton/h 이하 용량의 보일러는 2위치제어(on-off)가 주로 사용되고, 0.1∼1.5 ton/h 의 보일러는 3위치제어 (high-low-off)가 주로 사용되며, 1.5 ton/h 초과 보일러는 4위치제어(high-middle-low-off)가 많이 이용된다.
참고로 다관식 관류보일러의 정의는 다음과 같다.
① 관군으로만 구성되고 급수펌프에 의해 일단으로부터 압입된 물 또는 열매가 예열, 증발 (또는 과열)되어 타단으로부터 증기 및 열수 등을 뽑아내는 수관식 보일러를 말한다. 다만, 급수펌프 이후에 급수예열기 (절탄기)를 가진 것은 급수예열기의 수순환방식이 관류식에 한한다.
② 둘 이상의 가열관 및 헤더에 의해 구성되는 다관식의 증기 보일러의 경우에서는 가열관 전부가 상승관인 것에 한한다. 또한 이들 상승관은 상호 연락함이 없이 개별 단관식의 구조이어야 한다.

일반적으로 보일러의 효율은 부분부하에서 낮아지기 때문에 여러 대의 소형 관류보일러를 설치하고 부하에 적합한 수만큼 보일러를 100%부하로 운전하는 대수제어시스템이 적용되고 있다. 각 사업장에 설치운전되고 있는 보일러의 상태를 원격으로 점검하고 진단하는 기능을 갖는 원격 점검시스템이 일부 도입되었다.
1990년대 말부터는 다관식 관류보일러와 구조가 유사한 진공식보일러와 무압보일러가 개발되어 시판되고 있다.




Posted by 비회원

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