증기 시스템 내에서의 에어(공기) 역할

증기 시스템 내에서의 에어(공기)의 역할

증기 시스템 내에 에어가 존재하게 되면, 설비의 열효율 및 운전성능에 여러가지 많은 문제점의 원인으로 작용을 하게 됩니다.

공기중 산소에 의한 설비 및 배관의 부식 문제를 가장 먼저 생각할 수 있으나, 보다 더 중요한 것은 예열시간의 지연, 증기 공급 압력 및 운전 압력 상승, 국부 가열 등 여러가지 문제의 원인이 되고 있으며, 특히 증기 직접 분사 설비(장치)에서는 증기 공간 내의 공기가 제품불량의 주원인으로 작용할 수도 있습니다.

증기공간 내의 에어(공기)는 항상 유입되기 마련입니다. 년간 계속 운전되는 설비(장치)라 하더라도, 보일러 급수에 잔존하는 용존 산소와 수처리 약품 중에서 발생되는 CO2 등이 계속 증기 공간으로 공급되고 있기 때문에 설비가 1 일 작업으로 가동되는 일반 공장의 경우 증기 공간내에는 항상 공기가 차있게 마련입니다.

증기 공간내의 공기는 언제나 신속하게 제거되어야 합니다.  공기를 신속하게 제거하기 위해서는 응축수를 최대한 회수하여 보충수의 양을 감소 시키므로서, 용존 산소의 혼입을 방지하고, 필요하면 탈기 시스템의 응용을 하도록 하는 것입니다.

또한, 증기 사용 설비의 가동이 정지되면, 증기 공간내에 자연스럽게 공기가 유입되므로 증기 공급 초기에 증기 공간내의 공기는 적절한 에어벤트 장치를 통해서 신속하게 제거 되어야 합니다. 

에어벤트는 증기주관의 관말, 증기 사용 설비의 증기 공급 반대 측, 스팀트랩의 바이패스로서 설치하는 것이 효과적이며, 레토르트 와 같은 대형 증기 공간 내에서는 온도 조절 밸브를 응용할 수도 있습니다.

                              공기, 물, 금속 간의 열전도도 비교 

매개 물질	Kcal/hr.m.℃	공기 기준 비교
공기	0.0224	1
물	0.516	23
철	40.0	1,785
구리	292	13,035

      ※ 공기는 양질의 보온재로서, 구리에 비해서 약 13,000 배 이상의 열전달을 방해합니다.

     따라서, 공기는 최대한 신속하게 많은 양이 효율적으로 제거되어야 합니다.

증기 공간내의 공기 (에어) 문제로 인한, 현장 설비에서 일어나는 현상

1. 보일러에서 증기가 공급된 후, 충분한 시간이 지났슴에도 설비의 예열이 지연되는 경우 ; 
      공조설비, 난방용 방열기, 공정용 증기사용 설비 등

2. 피가열체 요구온도보다 증기압력이 무척 높아야 운전이 되는 간접가열 방식설비 ; 
       80 ℃ 운전에 4~5 ㎏/㎠G 증기압력으로 운전하는 쟈켓솥, 열풍건조기 등

3. 설계시 사용량 보다 열용량이 부족한 설비류 ; 
       공조기, 열풍 건조기, 쟈켓솥, 방열기 등

4. 설비의 표면온도가 불균일 한 경우 ;
       실린더 건조기, 드럼 드라이어, 열판(Heat Palte), 프레스 플레이트

5. 증기 직접분사 설비 중, 필요이상으로 증기 압력이 높은 경우 ;
       105 ℃ 멸균기에 2 ㎏/㎠G

6. 에어히터 밭데리의 부위별 온도가 틀린 경우 ; 
       증기의 입구측 온도와 응축수 출구측 온도는 높으나, 히터 밭데리 상부측단은 온도가 낮은 경우 등

7. 증기직접분사식 설비에서 제품불량이 계속 발생하는 경우 ; 
       섬유제품 사이징, 식품살균, 콘크리트양생, 벽돌양생 등

 

상기와 같은 현상이 발생된다면, 일단 공기 (에어)에 의한 문제로 의심할 수 있습니다.

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