개념 한 쪽
에너지관리기사 공기비와 배기가스량 — 원소별 산출
공기비는 실제공기량이 이론공기량의 몇 배인지를 나타낸다. 배기가스량 식에 과잉공기를 더하는 법, 탄소·황·수소를 태울 때 나오는 가스량, 부탄과 중유의 이론공기량, 일산화탄소 연소가스량을 본다.
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뜻
배기가스량 G는 이론배기가스량 Go에 연소에 쓰이고 남은 과잉공기 (m−1)Ao를 더한 값이다. 공기비 m이 1보다 크면 그 차이만큼의 공기가 연소에 참여하지 않고 그대로 배기가스에 섞여 나간다.
원소별 연소가스량은 반응식으로 잡는다. 탄소 1kg은 이산화탄소 1.87과 질소 7.02를 합쳐 8.90Nm³/kg이 되고, 황 1kg은 이산화황 0.70과 질소 2.63을 합쳐 3.33Nm³가 된다. 황의 경우 이산화황만 세면 0.70이 되어 틀리므로 질소를 반드시 더한다.
수소 1Nm³를 이론공기량으로 태우면 수증기 1.0과 질소 1.88을 합쳐 습윤 연소가스 2.88Nm³가 나온다. 일산화탄소 1Sm³는 이산화탄소 1과 질소 1.88을 합쳐 약 2.9Sm³가 된다.
부탄 1m³에는 산소 6.5m³가 들고 공기로는 31m³이므로, 2m³를 태우면 약 62m³가 필요하다. 중유는 중량비 C 87%, H 10%, S 3%에서 이론산소량을 구해 공기량으로 환산하면 약 10.5m³/kg이다.
예제
선지 판단은 실제 배기가스량을 Go+(m−1)Ao로 세우는지, 황 연소가스에 질소를 더해 3.33Nm³를 얻는지, 수소의 습윤가스에 수증기와 질소를 함께 넣는지, 부탄 2m³에 약 62m³를 얻는지에서 갈린다. 3.33Nm³와 62m³가 그 예다. 황의 연소가스로 0.70Nm³만 고른 선지, 과잉공기를 배기가스에서 뺀 선지는 어긋난다.
자주 묻는 물음
- 배기가스량 G는 어떻게 구하나요?
- 이론배기가스량 Go에 과잉공기 (m−1)Ao를 더합니다.
- 황 1kg을 태우면 연소가스량은 얼마인가요?
- 이산화황 0.70과 질소 2.63을 더한 약 3.33Nm³입니다.
- 부탄 2m³를 완전연소하는 데 공기는 얼마나 드나요?
- 1m³당 이론공기량 약 31m³이므로 2m³에는 약 62m³가 필요합니다.
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