보일러 부속장치 (급수펌프, 인젝터)

  ▷  급수펌프구비조건

         - 고온, 고압에 견뎌야 한다.

         - 작동이 확실하고 조작이 간단해야 한다.

         - 부하 변동에 대응할 수 있어야 한다.

         - 저 부하에도 효율이 좋아야 한다.

         - 병렬운전에 지장이 없어야 한다.

         - 회전식은 고속 회전에 안전해야 한다.

  

▷  종류

 ㉮ 원심펌프(centrifugal pump) 

 한 개 또는 여러 개의 임펠러를 밀폐된 케이싱 내에서 회전시켜 발생하는 원심력을 이용하여 액체를 이송하거나 압력을 상승시켜 축과 직각방향으로 토출 된다. 용량에 비하여 소형이고 설치면적이 작으며, 기동 시 펌프내부에 유체를 충분히 채워야 한다. (프라이밍 작업) 벌류트 펌프(volute pump)와 터빈펌프(turbine pump)가 있다.

  

ⓐ 볼류트(volute) 펌프 

임펠러 바깥둘레에 안내깃이 없고 바깥둘레에 바로 접하여 와류실이 있는 펌프로 일반적으로 임펠러 1단이 발생하는 양정이 낮은 것에 사용된다.

   

ⓑ 터빈(turbine)펌프 

임펠러 바깥둘레에 안내깃이 있는 것으로 양정이 높은 곳에 사용된다.

 

㉯왕복펌프

실린더 내의 피스톤 또는 플런저가 왕복 운동으로 액체에 압력을 가해 이송하는 펌프로 송출이 단속적이라 맥동현상이 있고 회전수가 변화여도 토출압력의 변화는 적다. 워싱턴 펌프, 플런저 펌프, 피스톤 펌프 등이 있다.

 

ⓐ 워싱턴(worthington)펌프 

보일러 증기압을 이용하여 증기 피스톤을 작동시켜 물 쪽 실린더의 피스톤을 왕복 운동시켜 급수하는 펌프이다.

 

ⓑ 플런저(plugger) 펌프

플런저의 좌우 왕복운동으로 급수하는 것으로 증기를 이용하는 방식과 동력을 이용하는 방식이 있다.

 

▷  급수펌프의 성능

㉮ 축동력 계산

PS=r.Q.H/75n 

kW=r.Q.H/102n   

여기서, r:액체의 비중량 , Q:유량, H:전양정, n:효율

 

㉯마찰손실수두(달시-바이스바흐식)

Hf=f x L/D x V^2/2g 

여기서, Hf:손실 수두, f:관마찰계수, L:관 길이, D:관 지름, V: 유체의 속도, g:중력가속도

 

  ▶원심펌프에서 발생하는 현상
 
ⓐ캐피테이션(cavitation) 현상

유수 중에 그 수온의 증기압력보다 낮은 부분이 생기면 물이 증발을 일으키고 기포를 다수 발생하는 현상이다.
   


ⓑ 수격작용(water hammering)

펌프에서 물을 압송하고 있을 때 정전 등으로 펌프가 급히 멈춘 경우 관내의 유속이 급변하면 물에 심한 압력변확 생기는 현상이다.



ⓒ서징(surging)

맥동현상이라 하며 펌프 운전 중에 주기적으로 운동, 양정, 토출량이 규칙적으로 변동하는 현상으로 압력계의 지침이 일정범위 내에서 움직인다.

 인젝터(injector)

예비 급수장치로서 증기가 보유하고 있는 열에너지를 속도에너지로 전환시키고 다시 압력에너지로 바꾸어 급수하는 장치이다.

 

종류

메트로 포리탄형(metropolitan type) : 급수온도 65℃ 이하에 사용한다.

그레샴형(gresham type): 급수온도 50℃ 이하에 사용한다.

 

▶특징

 장점

구조가 간단하고, 가격이 저렴하다.

급수가 예열되고, 열효율이 좋아진다.

설치 장소가 적게 필요하다.

별도의 동력원이 필요 없다.

 

단점

흡입양정이 작고, 효율이 낮다.

급수 온도가 높은 면 급수 불량이 발생한다.

증기압력이 너무 높거나 낮으면 급수 불량이 발생한다.

급수량 조절이 어렵다.

 

작동불량(급수불량) 원인

급수온도가 너무 높은 경우이다.

증기압력이 낮은 경우이다.

부품이 마모되어 있는 경우이다.

내부노즐에 이물질이 부착되어 있는 경우이다.

흡입관로 및 밸브로부터 공기유입이 있는 경우이다.

체크밸브가 고장 난 경우이다.

증기가 너무 건조하거나 수분이 많은 경우이다.

인젝터 자체가 과열되었을 때 불량 원인이 된다.

 

작동순서

인젝터 출구 측 밸브를 연다.

인젝터 급수밸브를 연다.

인젝터 증기밸브를 연다.

인젝터 조절핸들을 연다.

 

급수내관(distributing pipe)

보일러 급수 시 동판에 국부적 냉각으로 인한 부동팽창의 영향을 줄이기 위하여 동 내부에 설치하는 관이다.

 

목적

온도 차에 의한 부동팽창 방지한다.

보일러 급수의 예열한다.

관내온도의 급격한 변화 방지한다.

관수 순환의 교란 방지한다.

 

설치위치

안전저수위 50 [mm] 아래