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보일러 기본 상식

2017.01.30 17:12

Kheena 조회 수:99

지금부터는 우리가 늘 쓰고있는 보일러에 관한 꼭 알고 있어야 할 기본 상식과 유사시 어떻게 대처할 것인가 등 유익한 정보를 나누고자 합니다 
보일러는 압력 용기이기에 많은 안전장치가 설치 되어 있죠. 그 내용을 살펴 봅시다.
우선 크게 3 가지로 분류됩니다. 이것은 꼭 암기하고 있는 것이 좋습니다.
1. 압력 컨트롤 및 제어장치 
2. 버너 안전 점화장치
3. 급수 안전장치

그러면 우선 압력제어부터 봅시다.
보일러에 물을 넣고 끓이면 물이 증발 후부터 압력이 증가하죠.  이 압력이 무한정 가면 큰일이 납니다. 결국 폭발하고 마니까요.  따라서 안전장치가 꼭 필요합니다. 여기에서는 또 3가지의 안전장치가 부착되어 있습니다 
1. 보일러의 전기 박스를 열고 보면 아래쪽에 사각모양의 박스가 보통 두개 설치되어 있는데 왼쪽 것이 working pressure control 입니다. 늘 바쁘게 움직이지요. 필요한 압력에 set 해 놓으면 그 압력에 도달하면 꺼집니다. 다시 압력이 일정 상태로 내려 가면 다시 켜지고를 하루 종일 반복합니다. 여기서 일정 기간 입력이란 (diffrerancial) 작동압력 편차를 말합니다. 즉 압력을 80 lbs 를 Hi 로 맞추고 Low 를 70 lbs 로 맞추면 편차는 10 lbs 입니다. 즉 80 에 꺼지고 70 에 켜 진다는 얘기죠. 이는 압력 스윗치에서 설정 하면 되는데 압력스윗치 상단에 보면 큰 스크류가 Hi limit cut (차단압력) 이고 작은 스크류가 differential adjust 입니다.
자 여기서 이 압력 스위치가 작동을 하지 않아 무한정 압이 올라가면 또 큰일이 납니다. 그럴 경우를 대비해서 바로 옆에 또 하나의 Hi limit switch 가 설치되어 있습니다. 보통 120 lbs 정도에 설정합니다. 또 이 스위치가 작동을 안하면 난리가 납니다. 그래서 하나의 장치가 고압리리프발브가 설치되어 있답니다 .
이 발브는 보통 보일러 상단에 부착되어 있으며 보통은 125lbs 설정되어 있습니다. 그만큼 압력 사고는 큰 문제이기에 삼중 장치로 돼 있습니다.
다시 정리하면 1. Working pressure control 2. High limit switch 3. High pressure relief valve 
어느 하나도 다 중요한 장치이니 늘 관심을 가져야 합니다.

다음은 연소 안전장치에 대해 알아봅시다.
버너의 위치는 제작자마다 다른데, Fulton 사 것은 위에서 아래 방향으로 연소하고 Columbia 사 보일러는 밑에서 위로 연소되는 방식입니다. 어느 방식이든 안전 장치는 똑같습니다. 우선 버너는 두 가지로 분류됩니다. 오일버너와 가스버너입니다. 모두다 안전 장치는 같다고 보시면 됩니다. 이제 점화되는 순서를 알아보죠.
1. 화실내 배기 (pre- purge ) 약 30초
2. 파이롯 점화(30초후)
3. 파이롯 점화 확인
4. Main gas valve open 연소 시작
반드시 이 순서를 지켜야 합니다. 이 순서 역시 꼭 암기해 놓으시길 바람니다.
만일 Main valve 가 먼저 열리고 개스가 화실 안에 꽉 차있는 상태에서 pilot 점화가 되면 어찌 될까요. 그대로 화실이 폭발합니다.
이 모든 Control 이 Burner controller 에서 이루어집니다. 보일러 상단에 보면 두개의 사기로 되어 있는 전극봉이 꼿혀 있는데 하나는 점화 스파크용 하나는 점화 확인용입니다. 어느 하나도 중요하지 않은 것이 없습니다. 이 순서에 의해 일정 시간 내에 점화가 안되면 (약 1분) 컨트롤러가 shut down 됩니다.
이 때는 reset botton 을 눌러 다시 시도하면 됩니다. 가끔 지나친 air 가 들어 가거나 또는 연통을 통해 air 가 역류하면 점화 실패가 될 수도 있습니다. 여기서 또 꼭 알아두어야 할 상식. 누구나 보일러가 연소할 때는 완전 연소를 바람니다. 완전 연소란 공기의 비율과 가스의 공급량이 완전 일치하여 100% 연소가 되는 경우를 말합니다. 이는 버너에 연결되어 있는 댐퍼 (damper) 를 조절하면 완성시킬 수 있으나 그리 쉽지 않습니다. 전문가의 도움이 필요할 때도 있습니다.
완전연소를 유지하면 최고의 열 효율로 가스비도 절약하고 보일러의 작동 시간도 절약하여 이중 효과를 볼 수 있습니다 . 보통은 잘 모르고 무시하는 경우를 많이 보는데 참 중요한 사항입니다. 이를 확인하기 위해서는 우선 보일러 상단에서 보면 유리 창구가 있어 들여다 보면 불꽃 상태를 볼 수 있습니다.
불꽃 상태가 너무 빨갛면 공기 부족, 너무 파랗면 과잉 공기 등 잘만 조절하면 최고의 연소 상태를 만들 수 있습니다.
더 정확히 완전 연소를 만들려면 측정 장비가 동원되어야 하는데 가스압력 게이지. 배기가스 온도계. 배기가스 압력계 등을 부착해 Adjust 를 해야 하는데 무척 어려운 상황이죠. 경험이 많은 엔지니어는 대략 불꽃의 상태와 색깔을 보고 조절하면 거의 완벽한 연소 상태를 유지할 수 있습니다.
참고로 Damper 는 두 가지로 구분됩니다. 일차 댐퍼와 이차 댐퍼로 구분됩니다. 일차 댐퍼는 버너 옆면에 부착되어 들어가는 Air 량을 조절하며, 이차 댐퍼는 보일러 상단에 부착되어 있습니다. '완전연소' 무척 중요한 사항입니다. 내 보일러가 과연 완전연소 하고 있는지 한번쯤 점검할 필요가 있지 않을까요?

(기사 제공: Hong's Machinary 대표 홍희선)
약력: 동양공전 전자과 수료
        공군 통신학교 교관
        전국 기능올림픽 대회 은메달
        서울 중앙TV 학원 강사
        신한 종합설비 대표

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