공조냉동기계기사 냉열원기기 — 보일러 출력·연료량·형식

보일러의 출력은 쓰임에 따라 이름이 다르고 크기도 다르다. 정격출력, 과부하출력, 상용출력, 정미출력 가운데 정미출력이 가장 작은 값이다. 정격출력은 난방부하만이 아니라 급탕부하, 배관에서 손실되는 열량, 보일러 자체를 예열하는 열량까지 모두 더한 값이다.

연료 소비량은 보일러가 내보내는 부하를 효율로 나눈 뒤 연료의 발열량으로 나누어 구한다. 부하 300,000kcal/h, 효율 60%이면 실제로 얻어야 하는 열량은 300,000÷0.6=500,000kcal/h다. 발열량 9000kcal/kg인 오일을 쓰면 500,000÷9000으로 약 55.5kg/h가 필요하다. 효율을 곱하는 방향으로 계산하면 연료량이 적게 나와 틀린다.

내연식 보일러는 연소실이 보일러 내부에 있어 열효율이 높고 설치 면적이 좁으며, 복사열 흡수가 크고 노벽 열손실이 적다. 다만 연소실이 좁고 수관이 조밀해 연소가스가 충분히 섞이고 연소될 시간이 부족하므로, 외연식보다 완전연소를 확보하기 어렵고 연료 종류에도 제한이 따른다.

주철제 보일러는 주철의 성질을 그대로 지닌다. 녹에 강한 내식성이 좋고, 주조로 복잡한 모양을 만들 수 있으며, 작은 모듈로 운반과 조립이 쉽고 수명이 길다. 반면 강철보다 강도가 낮고 충격에 약하며 인성이 부족해 고압 보일러에는 적합하지 않다. 고압용에는 강판제를 쓴다.

급수내관은 차가운 급수가 뜨거운 보일러 내부로 들어올 때 생기는 급격한 온도차와 열응력을 줄이는 장치다. 국부적인 과열과 부동팽창을 방지하는 것이 주된 목적이며, 급수의 역류 방지는 체크밸브의 역할이다.

연도는 보일러에서 발생한 연소가스를 굴뚝으로 내보내는 통로다. 배출 저항을 줄이도록 길이는 짧게 하고, 단면이 갑자기 변하거나 굴곡이 많지 않게 하며, 적절한 유속을 유지한다.

보일러는 구조에 따라 나뉜다. 수관 보일러는 수관의 배열 형태에 따라 직관식, 경사관식, 수직관식 등으로, 물의 흐름에 따라 자연순환식과 강제순환식으로 분류한다. 동의 유무는 수관 보일러의 분류 기준이 아니다. 노통 보일러는 큰 원통형 동체 안에 노통을 두며, 노통이 2개인 것은 랭커셔 보일러이고 1개인 것은 코니스 보일러다.

증기량이 소비량보다 과잉이면 액화해 저장하고, 부족하면 저장한 증기를 방출해 열평형을 맞추는 장치는 축열기다. 절탄기는 배기가스의 열을 회수하고, 과열기와 재열기는 증기의 온도를 높이는 장치이므로 저장 기능과는 다르다.