기 술 자 료.....

[스크랩] 보일러 취급기능사 요점정리

양사랑 2010. 1. 25. 12:56

    제1장 열 및 증기에 대한  기초이론


▶ 대기압+게이지압력 = 절대압력

▶ 액체의 비중 :

▶ 기체의 비중 : 공기

임계점(임계압력) : 증발현상 없이 포화수가 건포화증기로 변하는 것 (액체와 기체가        구별없는점.  가열해도 온도상승이 없는 상태.  포화수 건포화수가 비중이 같음.)

임계압력 : 225.65㎏/㎠

증발잠열 : 0㎉/㎏

과열증기 : 압력은 변화업시 온도만 상승

과열증기유속 : 40-60m/s

과열도 = 과열증기의 온도 :  포화증기온도

과열증기 장점 : 적은증기로 많은일, 증기의 마찰저항감소, 부식 및 수격작용방지,

                  열효율증가

과열증기 단점 : 가열장치에 열응력발생, 표면온도 일정유지곤란

교축열량계 : 습포화 증기의 건조도 측정

과열증기 : 습포화 증기 교축하면

엔탈피 : 교축과정 중에 변하지 않는 상태

엔탈피의 정의 : 단위중량이 물체가 보유하는 전열량

열전달방식(전열) : 전도, 대류, 복사(방사)

표준대기압 : 1atm = 760mmHg = 1.0332kg/㎠

공학대기압 : 1at  = 735mmHg = 1.kg/㎠



                    제2장 보일러의 종류 및 특징


보일러의 3대구성요소 : 본체, 연소장치, 부속장치

전열면적(냄비의원리) : 한쪽에는 물이 접촉하고 다른한쪽에는 연소가스접촉

보일러의 수위 : 상용수위(수면계의1/2), 안전수위(1/5)

◉. 보일러종류 : 원통형, 수관식, 주철재, 특수

    - 원통형 : 입형, 횡형

       - 입형 : 입형횡관, 입형연관, 코크란

         - 횡형 : 노통, 연관, 노통연관

            - 노통 : 코르니쉬(노통1개설치), 랭커셔(노통2개설치)

원통형 보일러 : 지름이 큰통안에 노통, 화실, 연관설치 

▶ 입형횡관 보일러 설치이점 : 전열면적증가, 보일러수의 순환 좋게, 화실벽 증대


노통 보일러

노 통 : 연소가스를 발생시키는 둥굴게 제작된 금속판 양쪽경판에 부착

아담슨 조인트 : 평형노통의 신축작용를 좋게함

브리징 스페이스 : 열에 의한 압축을력을 완화 

스테이(버팀-지지) : 강도가 부족한 부분에 부착하여 강도보강 변형이나 파손방지

스테이 종류 : 가셋, 바이(봉), 관(튜브), 도그, 볼트

가셋스테이 : 3각 모양의 평판을 사용

바아(봉)스테이 : 강봉을 상하 관판에 연결 

겔로웨이 튜브 : 전열면적증대, 보일러수 순환증대, 노통보강 


수관식 보일러

수관식보일러 : 작은드럼과 다수의 수관


관류보일러

관류보일러 : 수관의 한 끝에서 펌프로 압송된 급수가 긴 관을 지나면서가열.증발.과열


주철제 보일러

▶ 주철제 장점 : - 분해.조립.운반편리 좁은장소 반입 용이

                 - 섹션의 증감으로 용량조절가능

                 - 강철재에 비해 내식성 큼

                 - 저압으로 파열시 피해적음

                 - 주조로 복잡한 구조제작 가능



                    제3장 보일러의 부속장치 및 부속품


안전장치 : 안전밸브-방출밸브 및 방출관-가용전-방폭문-화염검출기-압력제한장치

             -수위경보장치-전자밸브

    ※수면계와 압력계는 지시장치임... 온수보일러의 안전장치는 팽창탱크임

안전밸브

본체에 2개설치  단, 전열면적50㎡이하의 증기 보일러 1개설치

▶ 안전밸브의 크기는 무조건 25A(mm)

▶ 안전밸브의 종류 (안전밸브는 무조건 스프링식)

  - 스프링식 : 스프링의 탄력을 이용 분출압력을 조정 (일반보일러에 설치하는 형식)


▶안전밸브 작동시험

  - 1개인 경우 : 최고사용압력이하 에서 분출

    - 2개인 경우 : 1개는 최고사용압력이하 기타는 최고압력의 1.03배


방출밸브

방출밸브 : 보일러온도 120℃이하

     단, 온수온도가 120℃ 초과하는 온수보일러는 안전밸브설치


화염검출기

화염검출기 종류 : 프레임아이,   프레임로드,     스택스위치

                     (화염발광)  (가스의 이온화) (화염의 발열체)


전자밸브

▶ 전자밸브에는 바이패스라인을 설치

▶ 전자밸브와 연결된장치 : 화염검출기, 수위제한기, 압력차단스위치, 송풍기


급수장치

▶ 급수펌프종류 : 원심식, 왕복식

     - 원심식 : 터빈, 볼류어, 웨스코

      - 왕복식 : 플런져, 워싱턴, 웨어

인젝터 : 보일러에 발생증기 이용한 급수장치

인젝터의 장점    - 구조간단 취급용이

                    - 설치장소 적게차지

                    - 증기와 물이 혼합되어 예열 효과

▶ 급수내관 설치목적 : 동의 부동팽창 방지 및 급수가 예열되는 효과

▶ 급수밸브 : 전열면적 10㎡이하 : 15A     전열면적 10㎡이상 : 20A



송기장치 - 보일러에서 발생한 증기를 증기 사용처에 공급하는 장치

기수분리기 : 증기가 흐르는 도중에 생기는 물을 한곳에 모이게 하는 장치

수격작용 : 응축수가 배관내부를 타격하여 소음 및 진동

기수분리기 설치목적 : 증기속에 함유된 수분을 분리(제거)함

▶ 종 류 : 사이크론형, 배풀식, 스크레버형,건조스크린형

▶ 송기시 발생되는 순서 : 프라이밍 및 포밍⇒캐리오버⇒워터햄머(수격작용)

▶ 증기의 각분출구에는 스톱밸브를 갖추어야 한다.


증기트랩

증기트랩 : 응축수를 자동적으로 배출하여 수격작용 방지

증기트랩 종류 : 기계적 트랩, 온도조절 트랩, 열역학적 트랩

                  ※부력이용하는 트랩 = 플로우트식


신축장치 : 증기배관의 신축량을 흡수하여 변형 및 파손방지하기 위해 설치

신축장치 종류 : 루우프형(신축곡관형, 만곡관형, 비형관형)

                   슬리이브형 (미끄럼형)

                   벨로우즈형 (주름통형, 펙렉스형, 파형관형)

                   스위블형 (스윙식)



폐열 회수장치

폐열회수장치 : 배기가스의 여열을 회수 보일러 효율을 향상시킴

▶ 연소가스와 접하는 순서

   ※증발관(연소실)⇒과열기⇒재열기⇒절탄기⇒공기예열기


과열기 : 포화증기를 압력은 변화없이 온도만 상승시켜 과열증기 만드는것 

재열기 : 증기터빈속에서 일정한 팽창을 하여 포화온도에 접근한 증기를 뽑아                  가열시켜 과열도를 높인후 터빈에 재투입시켜 팽창을 지속하는 장치

절탄기 : 배출되는 배기가스의 여열을 이용하여 급수를 예열하는 장치

공기예열기 : 배기가스의 여열로 연소용 공기를 예열공급하는 장치

과열기 종류 : 대류형(접촉식), 방사식(복사열) 대류방사식(혼합)

공기예열기 이점   - 연료.공기혼합 양호

                     - 적은 과잉공기로 완전연소

                     - 연소효율 및 연소실 열부하증대

                     - 보일러 효율증대


분출장치

분출이란 : 보일러내의 불순물을 배출하여 불순물의 농도를 낮추는 것

분출종류 : 수면분출(연속분출) : 보일러수 보다 가벼운 불순물 제거

              수저분출(단속분출) : 보일러수 보다 무거운 불순물 제거

분출작업시 유의점 : 2인1조, 계폐는 신속하게, 안전저수위 되지안게 주의

▶ 분출밸브의 크기 25mm이상     단, 전열면적 10㎡이하  20mm


수면계

▶ 설치기준

          - 증기보일러 2개이상

          - 소형보일러 1개이상

          - 단관식보일러 설치안함

부착방법 : 수면계의 유리 최하단부가 안전 저수위와 일치

운전시 적정수위 : 수면계 중심의  1/2

수면계 유리파손시 제일먼저 할일 : 물콕크를 먼저 닫음


압력계

▶ 크기는 바깥지름 100mm이상

▶ 압력계와 연결된 증기관(파이프)크기

   - 강관 : 12.7mm이상

     - 동관 및 황동관 : 6.5mm이상

      - 동관 및 황동관을 사용할수 없는 경우 = 증기의 온도가 210℃넘을때

압력계의 눈금범위 : 최고사용압력의 1.5배이상 3배이하로 한다.



                    제4장 보일러 용량 및 성능


보일러의 용량표시 : 정격용량, 정격출력, 상당증발량, 보일러마력, 전열면적, 최고사용압력

▶ 용량단위 : 증기보일러 [ton/h(kg/h)]  온수보일러 [kcal/h]

상당증발량 : 실제증발량을 기준증발량으로 환산한 것으로 대기압하에서 100℃의             포화수 1kg을 1시간동안에 100℃의 건조포화증기로 바꿀 수 있는 증발량



                    제5장 보일러 열정산 및 효율


열정산 : 공급된 열량과 소비된 열량과의 사이의 양적관계(입열과 출열의 관계)

열정산 목적  - 열의 행방파악

                - 열설비의 성능파악

                - 조업방법을 개선

                - 열설비의 개출 및 신축시 기초자료

열정산기준  - 기준온도는 외기온도를 원칙

               - 다른보일러와 무관한 상태에서 시행

               - 1시간 이상의 운전 결과에 따름

               - 시험부하는 정격부하

               - 연료의 발열량은 저위발열량

               - 과열기, 재열기, 절탄기, 공기예열기등을 갖는 보일러

               - 열정산결과는 입열, 출열, 순환열 3항목

열정산시 입열과 출열은 같아야 한다.



                    제6장 연료 및 연소장치.통풍장치.연소계산


기체연료

기체연료의 특징  - 매연발생 및 대기오염적음

                   - 저부하 및 고부하 연소가능

                   - 가장 이론공기에 가깝게 연소

                   - 연소조절 및 소화.점화 용이

                   - 연소의 자동제어에 적합

액체연료

액체연료(중유)의 주요성상 : 인화점, 점도, 비중, 비열

중유의 첨가제(조연제) : 연소촉진제, 슬러지 분산제, 회분개질제, 탈수제

▶ 액화천연가스(LNG) : 주성분 메탄  공기보다 가볍다

▶ 액화석유가스(LPG) : 주성분 프로판

         “     특징 : 기체연료중 발열량이 가장크다 공기보다 무겁다

▶ 연소실내 연소온도 높이는 방법

                 - 연료 완전연소

                 - 발열량이 높은 연료 사용

                 - 연료와 공기를 예열

                 - 공급공기는 이론공기에 가깝게하여 연소

                 - 노벽을 통한 복사 열손실을 주임

▶ 완전연소의 구비조건

        - 온도를 높게 유지

        - 용적은 연료가 완전연소 하는데 필요한 충분한용적

▶ 완전연소지 구비조건

                - 온도를 놓게 유지한다

                - 용적은 연료가 완전연소

                - 연료가 완전연소 하는데 필요한 용적

                - 연료와 공기를 예열공급한다.

                - 연소에 피료한 충분한 공기를 공급


유압식 버너

▶ 유압식 버너유량조절 

           - 버너수를 가감

           - 버너치을 교체

           - 환류형 압력분무식버너 사요

           - 플런지식 압력부문식버너 사용

오일버너의 종류 : 유압분무식, 증기분무식, 저압기류식, 회전분무식, 건타입, 증발식

▶ 유압식버너 유량(화력) 조절방법

                 -버너수 가감

                 -버너팀 교체

                 -환류형압력분무사용

                 -플런져식 압력분무버너사용

증발식버너(가정용) 사용연료 : 등유, 경유

오일프리히터(기름예열기) : 점도를 낮추어 무화를 좋게함

프리히터 예열온도 : 85 ±5℃정도 및 인화점보다 5℃낮게한다.


송풍기

▶ 종류 : 원심식 송풍기, 축류식 송풍기

    - 원심식 송풍기 : 터보형 , 플레이트형, 다익(실리코)형

         - 터보형 송풍기 : 효율이좋다, 압입통풍방식사용, 적은동력으로 큰 풍량

▶ 축류식은 단1개뿐 : 주로 지하실의 환기 및 배기용사용





매  연

엷은회식 : 화염은 오렌지색 온도는 1,000℃  - 알맞은 공기량

▶ 백색 또는 무색 : 화염은 휘백색 온도는 1,500℃  - 공기의 과잉

▶ 흑색 또는 암흑색 : 화염은 암적색 온도는 600-700℃  - 공기의 공급이 부족

▶ 가장 양호한 연소 : 연기는 회색 화염은 오렌지색 온도는 1,000℃

▶ 연소가스중 인체에 미치는 영향이 가장큰 것 : CO (일산화탄소)

▶ 연소가스중 인체에 미치는 영향이 가장작은 것 : CO2 (이산화탄소)


집진장치

효율이 좋은 순서 : 전기식〉여과식〉세정식〉원심력식〉관성력식〉중력식

전기식(코트렐) : 가장작은 입자를 집진할수 있음


공기비가 연소에 미치는 영향

▶ 공기비가 너무 클 경우

   -연소실온도 낮음   -배기가스에 의한 열손실 많음   -저온부식   -대기오염

▶ 공기비가 너무 적을 경우

   -불안전연소 매연발생  -미연소에의한 열손실  -미연소가스에 의한 폭발사고

▶ 과잉공기가 많아지면 : CO, CO2, SO2성분은 감소,  O2는 증가

발열량이 가장큰 것 : 수소 (34,000㎉/㎏)

발열량이 가장작은 것 : 황 (2,500㎉/㎏)

▶ 탄소 1kg이 완전연소 열량 : 8,100㎉/㎏



                    제7장 자동제어의 개요


▶ 자동제어의 이점   

        - 작업능률향상           

          - 품질향상

            - 연료의 경제적운영

              - 작업 위험부담감소

                - 인건비감소 

                  - 사람이 하기힘든일을 함



제어방법에 따른 분류

시퀸스제어 : 미리정해진 순서에 따라 제어

피드백제어 : 결과를 입력측으로 되돌려 비교부에서 목교값과 비교하여 계속 수정                  보완하여 일정값을 얻으며, 폐회로 구성된 제어방식                                 ※일반적으로 보일러에 사용

미분동작 : 편차의 변화속도에 비례하는 제어동작


신호전송 방식(조절기)

▶ 자동제어 전송방식 : 공기압식, 유압식, 전기식


인터록 장치

인터록 : 자동제어시 어느조건이 되지않으면 다음동작이 안되는 것 

인터록 종류 : 저수위, 저연소, 압력초과, 불착화, 프리페어지


보일러의 자동제어 (A.B.C.)

▶ 종류 : 증기온도제어(S.T.C)  -급수제어(F.W.C)  -연소제어(A.C.C)

  ※배기가스중 산소성분 분석하여 풍량제어는 : 연소제어(A.C.C)


      자동제어                 제어량                          조작량

▶ 증기온도제어(S.T.C) :       증기온도                         전열량

▶ 급수제어(F.W.C) :            수위                            급수량

▶ 연소제어(A.C.C) :  증기압력.온수온도.노내압력       연료량.공기량.연소가스량

▶ 코우프식(열팽창식) : 부착된 금속제 팽창관의 팽창수축에 의한 급수조절

▶ 액체의 열팽창을 이용 : 베일리식 



                    제8장 보일러의 설치시공 기준


▶ 보일러 동체와 최상부의 거리 : 1.2m이상    단, 소형보일러는 0.6m이상

▶ 배관과 전선의 거리15㎝→ 전기콘센트 30㎝→ 전기안전기 60㎝.

▶ 배관의 고정

  -관경13㎜미만          ⇒1m

   -관경13㎜이상33㎜미만  ⇒2m

   -관경33㎜이상          ⇒3m

계 측 기

계측기 = 압력계, 수위계, 온도계, 유량계

▶ 압려계 : 보일러에는 브르돈관식 사용

▶ 운전중 압력계의 정상작동여부 : 삼방콕으로 압력계의 0점을 확인

▶ 유량계 : 용량 1t/h이상의 보일러에 설치

▶ 보일러의 용량 : 60만㎉/h를  1t/h으로 환산

▶ 배기가스 온도 측정위치 : 전열면의 최종출구  단,폐열회수 장치있는 것은 그출구



                    제9장 보일러설치 및 계속사용 성능검사 기준


수압시험

     2㎏미만      - 2㎏

     2-4.3㎏미만  - 최고사용압력의 2배

     4.3-15㎏미만 - 최고사용압력의 1.3 + 3㎏

     15㎏이상     - 최고사용압력의 1.5배


수압시험방법

                 -시험수압도달후 30분 경과  

                 -규정압력의 6%미만 

                 -물이 얼지 않도록

▶ 계속사용성능검사는 사용부하에서 실시



                    제10장 온수보일러 설치.시공기준


▶ 팽창탱크(온수보일러의 안전장치)

    -팽창탱크 높이는 방열면보다 1m이상높은곳

    -팽창탱크 용량 : 보유수량 200ℓ까지는 20ℓ,  200ℓ이상은 100ℓ초과마다 10ℓ씩가산




                    제11장 보일러의 시공 취급


진공환수식 : 관내 진공도 10-250㎜hg

공기밸브 : 방열기 출구측 상단 가장높은곳에 설치



                    제12장 급수처리  12장-18장(다량출제]


▶ PH : 물에 함유하고 있는 수소이온 농도지수

▶ 급수 PH값 : 8.5정도

▶ 관수 PH값 : 원통형보일러11-11.8  수관식보일러 10.5-11.5 만수보존시 12

▶ 보일러수로 좋은 것 : 증류수⇒연수⇒약 알카리성⇒가스류발산시킨물⇒유지분없는

▶ 수중에 용해된 불순물 : 증류법, 이온교환법, 약품첨가법

     “   용해안된 불순물: 침강법(침전법), 응집법, 여과법


청관제 사용방법

연화제 : 탄산, 인산, 수산화나트륨

PH조정제 : 탄산, 인산, 수산화나트륨, 암모니아

슬럿지 조정제 : 전분, 탄닌, 리그린, 텍스트린

탈산소제 : 이황산소다(아황산나트륨), 히드라진, 탄닌

스케일 : 관내부에 고착되어있는 관석(염류에의해 생성)

    ※ 염류⇒스케일⇒과열사고⇒압궤팽출

▶ 스케일이 1-1.5mm정도면 청소

연질스케일 : 탄산염, 인산염 ( 연탄인 )

경질스케일 : 규산염, 황산염 ( 경규황 )



                    제13장 보일러의 부식


고온부식원인 : 바나듐[v]

점  식 : 보일러 수중에 용해되어 있는 산소[이산화탄소(탄산가스)]

가성취하 : 보일러수가 강알칼리의 영향으로 조직이 취약해지고 임계분열 생김

가성취하 발생원인 : 알카리= 수산화나트륨 = 가성소다  

방지약품 : 질산, 인산나트륨

                    제15장 보일러 보존


만수보전법 : 2-3개월정도⇒가성소다,아황산소다,히드라진,암모니아⇒PH12유지

건조보전법 : 6개월이상⇒생석회,실리카켈,염화칼슘,활성아루미나

기체보존법 에 사용되는 가스 : 질소



                    제16장 보일러 사고


레미네이션 : 강판 강관에 기포에의해 내부에서 2장이상으로 분리  

브리스터 :               “             ”                   부분적 팽출현상

     ※ 레미네이션 현상후 브리스터가 일어남

압궤 : 외압을 받아 안쪽으로 눌리는 현상(노통상부,연관 에서발생)  

팽출 : 내압을 받아 밖으로 부푸는 현상(수관에서 발생)

프리 퍼어지 : 점화전에 연소실 및 연도내의 미연가스배출(노내환기) 

포스프 퍼어지 : 보일러 정지후 연소실 및 연도의 미연가스배출

퍼어지 시간 : 30초-5분



                    제17장   안 전 관 리


수동점화 : 점화는 5초이내에함.

      ※ 5초이내에 되지않을 경우 불씨제거 및 노내환기후 재점화

▶ 긴급정지순서

   -연료차단⇒공기차단⇒다른보일러와 연락차단⇒자연냉각후 압력강하

            ⇒절연면 변형확인⇒급수후재점화

▶ 화재의 종류

   A급:일반     B급:유류     C급:전기      D급:금속화재

     ※유류화재에 적합한 소화기 분말소화기

가마울림 현상(공명현상) : 연소중 보일러가 진동하여 떨리며 소리가 나는 현상



                    에너지 이용합리화법  -6문제출제


에너지 공급설비 : 저장,수송,전화,생산,수입  (저수전생수)

▶ 국가 에너지 기본계획 : 산자부장관 5년마다

▶ 계속사용검사 : 만료10일전 에너지 관리공단이사장에게 제출

                  단,1회에 한하여4개월연기

▶ 년간 열.연료.전기 사용량 2천TOE사용자 : 에너지관리대상자

▶ 에너지진단기관(에너지관리공단등..) 지정 : 산자부장관

온수보일러의 검사대상기기 : 가스사용량 17kg/h를 초과하는것


검사종류

제조검사⇒설치검사⇒개조검사⇒설치장소변경검사⇒계속사용검사

제조검사 : 용접검사, 구조검사

▶ 검사대상기기 조종자 선임은 : 1구역당 1인

▶ 인정검사대상기기 (자격없이 교육만받고 조종이 가능한 것)

▶        “     조종범위  - 증기보일러 10㎏/㎠이하

                           - 전열면적 10㎡

                           - 온수보일러 출력 50만㎉/h이하

                           - 압력용기


벌  칙

1년이하징역 1천만원이하 벌금

   - 검사 대상기기의 검사를 받지않은자

     - 합격되지않은 검사대상기기 사용한자

       - 사용정지명령 위반자


1천만원 이하벌금

   - 에너지관리진단 명령거부.방해

     - 특정열사용기자재 설치.시공확인없이 사용한자

       - 검사대상기기 조종자 선임 아니한자

         - 검사를 거부.방해 기피한자


2년이하징역 2천만원이하 벌금

   - 저장시설 보유.저장의무 부과시 이유없이 거부하는자

     - 조정.명령 조치 위반자

       

2천만원 이하벌금

   - 최저소비율 기준에 미달 또는 최대사용량 초과하는 경우에 의한 생산.

     판매금지명령 위반자


시공업=설치.시공,세관

시공업의 등록 : 시.도지사

개선명령 : 산자부장관

▶ 개선명령후 60일이내에 계획수렴후 보고

시.도지사 위임사항

       - 에너지사용량 신고접수

          - 시공업 등로의 말소.정지

            - 제조.수입.판매.시공업자 및 검사대상기기 설치자 보고.명령.검사

              - 과태료 부과징수

에너지관리공단 이상장 위임사항

       - 검사기기 라는 말이나오면 무조건..

         - 에너지절약전문기업의 등록

           - 효율관리 기자자재에 대한 측정결과

온수보일러 50만㎉/h 이하시공 : 제2종 난방 시공업


▶  7일 : 교육

▶ 10일 : 계속사용검사신청

▶ 15일 : 검사기기의 폐기.중지.설치자변경

▶ 30일 : 조종자의 선임.해임.퇴직



     원  인          발    생

염         류 ⇒ 스케일 ⇒ 과열사고 ⇒ 압궤팽출

유   지   분  ⇒ 포오밍

용존산소(탄산) ⇒ 점식

약 알칼리성  ⇒ 가성취하

바   나   늄  ⇒ 고온부식(과열기.재열기)

▶             ⇒ 저온부식(절탄기.공기예열기)


▶ 절대압력 1kg/cm2포화증기 1kg이 가지는 열량 : 639㎉

▶ 1atm하에서 100℃포화증기 엔탈피는 : 639㎉/kg

▶ 1보일러 마력을 상당증발량으로 환산하면 : 15.65kg/h

▶ 보일러 1마력은 : 8435㎉/h

3312g

▶ 열용량단위 : ㎉/℃

▶ 비열단위 : ㎉/㎏

 

출처 : 영혼00의 블로그
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