증기 보일러의 용량 계산 및 스팀 보일러 열량 계산

보일러의 용량계산에 대해서 알아보겠습니다.
나라가 다르면 보일러 용량 단위도 다릅니다. 아래는 보일러 용량 단위의 일반적으로 사용되는 표현의 개요입니다.
▶ 공업용 증기 보일러, 톤/시, kg/시, 파운드/시, BHP 보일러 용량 단위가 있습니다.
▶ 온수 보일러, 보일러 용량 단위는 kw, kcal/h 입니다.
▶ 열유 보일러 우리는 항상 kw, Mw, kcal/h 보일러 용량 단위를 사용합니다.
▶ 열풍보일러, kcal/h를 사용하며 풍량 m3/h를 알아야 합니다.
 
▶물 1톤은 1,000㎏ 입니다. 즉, 1톤/h 보일러는 1,000㎏/h 증기보일러를 의미합니다.
    톤(Ton) 과 BTU 의 보일러 용량 계산, → 1톤 = 1,200 BTU(IT)/h 입니다.
    톤(Ton) 과 파운드(lbs)의 보일러 용량 계산, → 1톤(미터법) = 2204.6226218 파운드(lbs) 입니다.
    톤(Ton) 과 ㎉/h 의 보일러 용량을 계산, → 1톤(Ton) = 600,000 ㎉/h 입니다.
    KW 와 MW 의 보일러 용량을 계산 → 1MW = 1,000KW
    따라서, 1Ton/h = 1,000㎏s/h = 12,000BTU(IT)/hr = 2,204.6226218 lbs  [ =646,500 ㎉/h 이지만, 일상업무에서는 600,000㎉/h 입니다.]
    ∴ 2.5톤/h 보일러라면, → 2.5톤/h x 600,000 ㎉/h = 1,500.000 ㎉/h 입니다.
▶증기 사용량이 3,000 ㎏/h 이라면, 보일러 용량을 정할때 3,000 ㎏/h x 1.2(배관손실등감안) x 1.2(순간부하) → 계산하여, 사용 용량에 여유롭도록 알맞는 보일러 용량을 선정하도록 하면 좋을 것입니다.
▶보일러 용량이 적으면, 대부분 초기 부하가 많으므로, 작업 시간이 길어집니다.
 

 

증기 보일러 열량을 계산할 때 일반적으로 한시간에 증발된 물의 kg 으로 보일러 용량을 결정합니다.
▷물 500kg 을 증발할 수 있는 보일러를 0.5톤 보일러 또는 300,000kcal 보일러,
▷물 1,000kg(1톤)을 증발하는 보일러를 1톤 보일러 또는 600,000kcal 보일러라고 부릅니다.
이 계산은 건증기가 아닌 습포화증기가 90% 이하일때 톤수를 결정합니다.
그러나, 보일러 용량은 물의 증발량으로 열량을 계산하는 것이 아니라 증기 발생량으로 계산하는것이 옳을 것입니다. 그 이유는 건증기와 습 포화증기는 스팀 온도가 다르기 때문입니다. 예를 들면, 물 1,000kg(1톤)을 증기로 만들면 물론 압력과 온도에 따라 다르지만, 절대압력 5㎏/㎠ (계기압력 4㎏/㎠·G) 일때 습포화온도는 세계표준 온도표에 보면 151℃ 가 됩니다. 그러나 일반적인 보일러들은 이 온도에 미치지 못하고 약 140~145℃ 정도 될 것입니다. 온도가 낮다는 것은 증기가 배출할때 증기속에 물도 포함하여 배출하기 때문입니다. 포화증기 효율이 약 85~88% 이하 정도에서 배출합니다. 즉 1톤 1,000kg의 물을 증발시킬때 약 150kg의 물이 함께 배출한다는 것입니다.
그래서, 보일러 용량을 계산할때 물 증발량과 증기 온도를 가지고 보일러 용량을 계산해야 하는 것이 옳은 계산이라 할수 있습니다.

일반적으로 1.0톤 증기보일러에서 절대압력 5㎏/㎠ (계기압력 4㎏/㎠·G)  증기 온도 145℃ 순수 물 증발량은 850kg/h 정도 스팀으로 배출합니다.
850kg의 물을 145℃ 증기로 배출하면 부피는 얼마나 되까요?
약 323.9㎥/h 입니다. 열량으로 계산하면 약 526.300 ㎉/h 가 발생합니다.