[스크랩] (7) 난방용 사용설비의 증기압력

☞ 열교환기 등 증기를 사용하는 열설비에서의 사용 압력을 2Kg/㎠로 하는 것은 별도
로 정해 져 있지는 않습니다.
증기 공급압력은 보일러에서는 보일러 최고 사용압력의 80%로 공급을 하는 것이 가장
경제적이며 효과적이라고 합니다.
그 이유는 보일러를 선정할 때 난방부하 + 급탕부하 + 배관부하 + 예열부하를 계산하
여 보일러의 크기 즉, 용량을 선정합니다.
보일러의 연속 운전시에는 예열부하가 별도로 들어가지 않지만 일반적으로 상용 부하
의 20% 정도 소비하는 것으로 보기도 하나 제조회사 마다 다소 차이가 있습니다.
일반적으로 보일러의 운전압력을 최고사용압력의 50%정도 저부하운전을 하는 경우가
많습니다.
이것은 아주 잘못된 운전방법입니다.
증기의 압력은 높을수록 좋으며 그 이유는 동일 배관구경에서 수송능력이 상대적으로
좋기 때문입니다.
그렇다면 높은 압력의 증기를 열설비(열교환기 등)에서 사용하면 좋지 않느냐의 반론
이 성립되는데 이럴 경우 열설비의 재질과 구조에서 상대적으로 설계가 달라져야 하며
증기가 가지는 또 다른 열의 이용이라는 문제가 따르게 됩니다.
증기가 열교환하는 과정에서 우리는 잘못 생각하고 있는 것이 열이 온도에 의한 열전달
로 착각하기 쉬우나 “증기는 온도의 전달이 아니라 증기가 가지는 증발잠열의 상태변화
에서 얻어지는 열”이 이용되고 있는 것을 주시할 필요가 있습니다.
즉, 증기가 물로 응축되면서 상태변화하는 잠열(539Kcal/kg)을 이용하는 것입니다.
증기는 압력이 올라가면 증발잠열은 내려가는 성질이 있습니다.
예로 포화증기표를 보면 1Kg/㎠는 539Kcal/Kg, 5Kg/㎠는 504Kcal/Kg입니다.
그러므로 열설비 전단까지 고압으로 이송하여 열교환을 하는 과정에서는 보다 큰 증발
잠열을 얻을 수 있는 저압으로 공급을 함으로서 효과적인 열을 이용하게 됩니다.
이와 같은 이유로 가장 효과적인 열설비의 증기 공급압력은 일반적으로 2Kg/㎠로 설계
하고 실지로 시공되어지고 있습니다.
이것은 일반적인 열교환시에 적용되며 모든 열설비에서 적용되는 것은 아닙니다.
특히 높은 온도를 요구하는 부하에서는 증기의 압력이 가지는 포화온도가 압력이 높을
수록 높으므로 각 설비에서 요구되는 압력이 상대적으로 틀리기 때문에 증기의 공급압
력도 달라져야 한다고 봅니다.
증기가 가지는 열량에는 포화온도와 증발잠열 있는데 각 사용설비에서 어떤 조건이 요
구되느냐에 따라 공급압력도 달라집니다.
그렇다면 상대적으로 증기 압력을 아주 낮게 즉, 1kgKg/㎠로 공급하면 더 좋지 않을
까 생각될 수 있지만 너무 압력이 낮으면 열교환 후 응축수가 배출되는 과정에서 원활
하지 못할 수 있으며 열설비 내부에 체류하는 등 악영향이 나타날 수 있습니다.
일반적으로 응축된 응축수는 개방된 응축수탱크로 회수되는데 여기에는 대기압이 작용
하므로 대기압보다 다소 높은 압력으로 공급하여 열교환을 마친 응축수가 원활하게 배
출되도록 하는 것도 하나의 이유가 될 수 있습니다.
그렇지 않으면 응축수 배관내의 배압과 증기 트랩에서의 배출 등 또 다른 문제가 발생
될 수 있습니다.
결론적으로 증기의 공급압력은 이송효율, 증발잠열, 포화온도 등 열의 이용효율이 최대
로 나타나는 점이 어딘가에 그 초점이 맞추어져야 합니다.
또한 사용하는 부하측 열설비가 요구하는 열량 및 온도에 따라 공급압력이 달라지는 것
에도 영향을 받습니다.
이러한 여러 가지 문제가 반영되어 정해지며 일반적인 공조기, 급탕탱크 등에서의 공급
압력은 1∼2Kg/㎠가 최적의 압력이라고 볼 수 있습니다.

출처 : 화/력/지/원/의/건/축/기/계/설/비/클리닉

글쓴이 : 화력지원 원글보기

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