(★시험에 객관식과 주관식으로 잘 나옴, 기능장 등의 주관식)
급수장치
◐ 설치검사 기준
- 전열면적 12㎡(관류 보일러는 100㎡미만) 이하의 증기 보일러 및 소용량 보일러는 1세트로 하여야 한다. (작아서 1세트로 가능, 커지면 보조 펌프가 필요하다는 뜻)
- 2세트의 급수장치 중 1세트의 것은 동력으로 운전하는 펌프 또는 인젝터이어야 한다.
- 급수관에 밸브설치시 보일러에 인접하여 급수 밸브와 이에 가가이 체크 밸브(역정지 밸브, 물이 역류하는 것을 막아야 함)를 설치하여야 한다.
- 최고사용압력 0.1MPa(10kg/㎠) 미만의 보일러에는 체크 밸브를 생략할 수 있다. (평소 수도의 내부 압력이 3배 정도 높음)
◐ 펌프의 구비조건
- 고온, 고압에 견딜 수 있어야 한다. (보일러 자체 고온이 되고 고압이 되기 때문에)
- 병렬운전에 장애가 없어야 한다.
- 구조가 간단하고 부하변동에 대응하기에 좋아야 한다.
- 원심 펌프는 고속운전에 지장이 없어야 한다.
- 저부하에서도 효율이 좋고 작동이 간단해야 한다.
- 취급이 용이하고 효율이 좋아야 한다.
급수 펌프
보일러에 물을 공급하는 장치로 회전형식과 왕복운동식으로 구분한다.
◐회전식 : 터빈 펌프(turbine pump), 센트리퓨걸 펌프(centrifugal pump, 볼류트 펌프)
*터빈 펌프에서 임펠러 선단에 안내날개(guide vane)를 정착 => 고압을 만들고 진공으로 만들어 높은 곳에 물을 보낼 수 있음. (고양정용이라고도 함)
*양정 : 높은 곳으로 물을 보내는 것
▷ 터빈 펌프의 특징
- 고속회전에 적합하다.
- 효율이 높고 안전된 성능을 얻는다 (고효율)
- 구조가 간단하고, 취급, 보수, 관리가 편하다.
- 토출시 흐름이 조용하고 운전상태가 양호
- 양정 20m이상에 사용된다. (고양정용, 5층 높이까지 가능)
- 가동 전 플라이밍이 필요하다.
* 플라이밍 : 양수기에 마중물을 채우는 것처럼 펌프 가동 전 외부에서 펌프에 물을 채워 주는 작업
▷센트리퓨걸 펌프(볼류트 펌프)는 안내날개가 없어, 저양정용이다.
◐펌프의 동력 계산
축동력 공식
kW=γQH/102*3600*η {γ(감마) : 비중량[kg/㎥]물=1000[kg/㎥], Q : 유량[㎥/h], H: 전양정[m] η:효율 ]
축마력 공식
PS=γQH/75*3600*η
1[kW/h] = 102 [kgm/sec]
◐왕봉동식
① 피스톤 펌프 -(웨어펌프, 워싱턴 펌프) ② 플런저 펌프 ③ 다이어프램 펌프
(암기 방법 : 피플다웨어)
(★ 펌프 구분 방법 시험에 잘 나오기 때문에 구분해서 암기를 해야 함)
워싱톤 펌프와 웨어 펌프 : 증기의 힘으로 움직이는 것
◐공동현상(cavitation : 캐비테이션 현상) : 관로의 변화가 일어나는 부분에서 저압이 되어 증기가 발생하거나 기포가 생긴 현상으로 심한 소음과 진동충격을 나타낸다.
▶방지방법
- 펌프의 회전수를 낮게 하여 유속을 적게 한다.
- 설치 위치를 수원과 가까이하여 흡입수 양정을 작게 한다. (빨대 길이는 작게 하여 빠는 것을 생각하면 됨)
- 가급적 만곡부를 줄인다.
- 2단 이상의 펌프를 사용한다.
- 흡입관의 손실 수두를 줄인다. (마찰을 줄이는 것, 가는 빨대보다 큰 빨대가 유리)
인젝터
◐인젝터(injector) : 보일러에서 발생한 증기를 사용해서 급수하는 방식 (실무적으로는 보조 장치여서 거의 사용하지 않으나 ★시험에 잘 나옴)
순서
증기 -> 증기 노즐 -> 혼합 노즐 -> 분출 노즐 -> 급수
* 토출노즐 = 분출노즐
▶인젝터 특징
[장점]
- 동력이 필요 없다. (증기를 사용)
- 설치장소를 작게 차지한다.
- 구조가 간단하며 가격이 저렴하다. (소형이다)
- 급수가 예열되어 열응력 발생을 방지한다. (증기가 뜨거우니깐 좀 더 따뜻한 물을 보충할 수 있음)
[단점]
- 흡입양정이 낮아 급수조절이 어렵다.
- 증기압이 낮으면 급수가 곤란하다. (압력이 낮으면 안 됨)
- 구조상 소용량이다.
- 급수온도가 높아지면 급수가 곤란하다. (물의 온도가 높으면 기포가 발생할 수 있어서)
[인젝터 작동불능 원인]
- 증기 속에 수분이 많이 포함되었다
- 증기압력이 너무 낮을 때
- 급수 온도가 너무 높다 (50도 이상)
- 흡입 측의 공기 누입
- 노즐부의 마모, 파손
- 인젝터 과열 시
- 체크 밸브 고장 시
[작동 순서]
- 인젝터 출구 측 밸브를 연다.
- 인젝터 급수 밸브를 연다.
- 인젝터 증기 밸브를 연다.
- 인젝터 조절 핸들을 연다.
◐ 환원기
저압 소용량 보일러에서 급수 펌프의 대용으로 사용되었던 장치이며 증기 사용 후에 생간 응축수를 회수하여 집결된 탱크로 증기를 보내어 다시 보일러로 급수하는 장치 (수두압과 증기압 이용)
*환원기는 보일러 보다 높은 곳에 있어야 한다.
★무동력 급수장치
인젝터, 워싱톤 펌프, 웨어 펌프, 환원기
급수 내관
보일러 내에 급수를 행하는 관을 말하며 안전저수위보다 약간 아래 (50mm)에 긴 내관을 설치하여 급수가 골고루 행하여지게 한다.
◐ 설치 이점
- 집중급수를 피함으로 동내 부동팽창을 방지
- 급수가 이루어지면서 예열하게 되어 열응력 발생을 방지
- 수면부 이하에서 급수가 행하여지기 때문에 수격작용을 방지
급수 밸브(valve)
일반적으로는 호칭지름 20A이상 인데, 전열면적 10㎡ 이하 일 때는 호칭지름 15A이상이다.
(A : mm, B : inch)
◐ 정지 밸브
1) 글로브 밸브(glove valve) = 스탑 밸브(stop valve) = 옥형 밸브 : 유량조절용
* 앵글 밸브 : 유량조절용이면 90도 꺽인 밸브
2) 슬루스 밸브(sluice valve) = 게이트 밸브(gate valve) : 유체의 차단 목적
◐ 역정지 밸브 (체크 밸브 check valve) : 한 방향으로만 흐르게 하는 밸브
1) 스윙식 밸브 : 수평, 수직 배관에 사용
2) 리프트식 : 수평배관으로만 사용
◐ 콕
원뿔형의 전을 각도 90도 회전함으로 유체의 흐름을 차단하고 유량을 정지시킨다.
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