[대기관리설계] 연료와 열 설비장치에 관해

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[대기관리설계] 연료와 열 설비장치에 관해에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

설치면적이 작다.
[단점]
내부청소가 곤란하다.
강도가 약하여 고압, 대용량에 부적합하다.
열에 의한 부동팽창으로 균열이 생기기 쉽다.
(4)특수보일러
특수보일러는 가열열원, 가열방법 또는 열매체의 종류가 일반 보일러와는 다른 것을 말하며 그 종류에는 간접가열 보일러, 특수유체보일러, 폐열 보일러, 특수연료 보일러 등이 있다.
원통형보일러
입형
입형횡관식, 입형 다관식. 콕란
횡형
노통
코르니시, 랭카셔
연관
횡 연관식, 기관차, 케와니(기관차형)
노통연관
스코치, 하우덴 존슨, 노통연관 패키지형
수관식
자연순환식
용량은 크나 압력이 낮다. 바브콕,타꾸아, 2동D형, 야로우
강제순환식
순환펌프 장착, 라몬트, 벨록스 등
관류식
드럼이 없고 관으로만 연결되어 있는 초임계압력의 증기를 얻을 수 있다. 벤손,슬져어, 소형관류
주철제 보일러
저압 난방용으로 사용되며, 주물로 제작되어 형상이 복잡한 것도 가능하다. 주철제 섹셔날 보일러
특수보일러
특수열매체보일러
물대신 특수열매체를 사용하며 밀폐식으로 한다. (낮은 압력에서도 쉽게 증발하기위해서), 열매체 보일러(수은, 다우삼)
간접가열보일러
급수처리가 필요 없는 보일러로서, 분출물, 스케일 등의 부착이 적다. 버케스, 흑액, 소다 희수, 바크
폐열보일러
별도의 연소실이 필요 없는 보일러(배기가스의 열을 이용) 리히, 하이네
특수연료 보일러
생활쓰레기, 산업폐기물을 연료로 사용(열량은 높지 않으나 자연친화적) 슈미트, 레플러
[3]보일러 부속장치
(1)과열기
보일러에서 발생되는 포화증기를 더욱 가열하여 등압하에서 온도를 상승시켜 과열증기를 만드는 장치로서 전열방식 및 열가스의 흐름에 의해 다음과같이 분류된다.
1)과열기의 분류
①전열방식에 의한 분류
방사과열기: 화실의 천장부 또는 노벽에 설치하여 방사열을 이용하는 방식
대류 과열기: 보통 제1, 제2연도의 중간에 설치하고 연소가스의 대류에 의한 전달열을 이용한 방식.
방사, 대류 과열기: 방사와 대류 과열기를 병용한 방식으로 연소실 출구부분에 설치.
②증기와 연소가스의 흐름에 의한 분류
병류형: 증기와 연소가스의 흐름방향이 일치하는 방식으로 전열량이 적다.
향류형: 증기와 연소가스의 흐름방향이 교차하는 방식으로 전열량은 많으나 과열기소 손의 우려가 있다.
혼류형: 병류와 향류의 결점을 보완한 병용방식이다.
2)과열증기 사용의 이점
①원동소의 이론 열효율이 증대된다
②원동기에서 열낙차가 증가, 소형고출력으로 할 수 있으며 증기 소비량을 감소시킬 수 있다.
③관 및 터빈에서의 마찰 손실이 적어 내부효율을 높인다.
④수분에 의한 부식을 방지한다.
⑤응축수로 인한 관내수격작용이 방지된다.
(2)재열기
재열기는 과열기와 같은 구조로 되어있으며 대개는 과열기 중간 또는 뒤쪽에 배치된다. 재열기는 증기터빈 속에서 소정의 팽창을 끝낸 포화증기에 가까워진 증기를 뽑아내어 등압으로 재차 가열하여 다시 터빈으로 되돌려 팽창시키는 경우에 사용된다. 재열기의 종류에는 가열원에 따라 열가스 재열기와 증기재열기가 있다. 사용 시 이점으로는
①수분에 의한 터빈의 부식이나 마찰손실을 감소시킨다.
②보일러 및 콘덴서의 용량이 적어도 된다.
③증기터빈의 열효율이 증가한다.
④응축수 펌프의 마력이 적어도 된다.
(3)절탄기
연소가스의 여열을 이용하여 급수를 예열하는 장치로서 강관식과 지느러미가 달린 핀 식이 있다. 그러나 절탄기 전열면은 황에 의한 부식이 일어나기 쉬우므로 연소가스온도는 170℃ 이상으로 유지해야한다.
절탄기의 종류와 특징
①주철관식 절탄기: 저압용으로 내식, 내마모성이 좋으며 절탄기 내로 공급되는 물의 온도는 50℃ 이상이 되어야하고 증기압력 20kg/cm²이하에 사용한다.
②강관식 절탄기: 고압용으로 전열량이 많으나 부식의 우려가 있다. 절탄기 내로 공급되는 물의 온도는 70℃이상이 되어야한다.
사용 시 특징으로는 배기가스의 열손실을 적게 하여 보일러 효율은 5~15%정도 향상시키며 급수온도차에 의한 보일러 본체의 열응력을 감소시킨다. 또한 급수 중 불순물의 일부가 제거되며 보일러의 증발능력이 증대된다.
(4)공기예열기
주로 연소가스의 여열을 이용하여 연료연소에 쓰이는 공기를 예열시키는 장치로서 특히 저질탄 연소의 경우 연소효율의 증대에 큰 효과가 있다. 종류로서는 관형 공기예열기, 판형 공기예열기 등의 전열식과 융그스트럼 공기예열기와 같은 재생식 공기예열기가 있다.
(5)증기축열기
보일러 연소량을 일정하게 하고 저부하시 잉여증기를 축적시켰다가 갑작스런 부하변동이나 과부하시 저장한 증기를 방출증기의 부족량을 보충 응급 시에 대비하기 위한 장치로서 그 종류는 정압식과 변압식으로 나누어지고 어느 형식이나 열을 저장하는 매체는 물이다.
(6)증기트랩
증기사용설비 중에 고인 응축수를 자동적으로 외부로 배출시키는 장치로서 응축수에 의한 열 설비의 효율저하를 방지하기위한 장치이다. 증기트랩은 크게 기계식, 온도조절식, 열역학식 트랩으로 분류된다.
트랩을 설치하는 목적은 ①관 및 장치 내 응축수를 배출 수격작용을 방지한다. ②열 설비의 가열효과가 저하되는 것을 방지한다. ③생증기의 누설을 방지하고 관내 증기의 마찰저항을 감소한다.
(7)안전밸브
안전밸브는 보일러 내의 압력의 과도한 상승을 막아 보일러의 파열을 방지하기위해 설치되며 전열면적 50m²이하에는 1개, 그 이상에는 2개를 부착하여야한다. 종류로는 스프링식, 중추식, 지렛대식이 있는데 스프링식 안전밸브가 가장 많이 사용된다. 안전밸브면적은 보일러 전열면적에 비례하고 증기압에 반비례한다. 따라서 고압이고 소형인 보일러의 경우에는 안전밸브시트가 비교적 작아도 되지만 저압 대용량일수록 큰 안전밸브를 사용해야한다.
(8)인젝터(Injector)
소형의 저압보일러에 사용되는 급수장치의 일종으로 보일러에서 발생되는 증기의 열에너지→운동에너지→압력에너지로 바뀌어 보일러 동내에 급수를 하는 비동력 펌프이다.
(9)슈트 블로어(Soot blower)
보일러 전열면에 부착되어있는 그을음이나 재의 찌꺼기 또는 연소실 및 연도내의 매연 등을 불어내어 전열면의 열 흡수 효과를 높이고 부식을 방지하기 위하여 사용되는 장치로서 증기분사식, 공기분사식, 물분사식이 있다.

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대기관리설계,   연료,   열 설비장치