절탄기

정의

절탄기는 배기가스의 잔열로 급수를 예열하는 열교환기다.

연료가 낸 열 가운데 버려지던 부분을 되돌려 쓰는 장치다.

급수를 보일러 본체에 넣기 전에 미리 데워 효율을 높인다.

설치 위치

절탄기는 연도 후단, 배기가스 출구 쪽 저온 측에 설치된다.

배기가스는 절탄기 관 외부를 지나며 열을 내준다.

관 안의 급수는 그 열을 받아 온도가 올라가고, 보일러로 들어간다.

구성과 구조

절탄기는 관군과 배기가스 측 전열면으로 이루어진다.

가스 쪽 열전달률이 낮으므로 관 외측에 핀을 붙인 핀튜브를 쓴다.

그을음과 재는 매연 제거기로 주기적으로 청소한다.

바이패스 댐퍼는 급수 부하가 없을 때 가스 흐름을 우회시킨다.

열교환 원리와 계산식

절탄기가 회수하는 열량은 급수 질량유량과 온도 상승으로 구한다.

Q는 회수열량, m_w는 급수 질량유량, c_p는 물의 정압비열이다.

두 유체의 온도 차가 열전달의 구동력이므로 가스 출구 온도를 낮출수록 회수열이 늘어난다.

계산 예제

배기가스가 210℃에서 120℃로 식는 경우의 회수 열량을 계산해 보자.

온도 차는 90이고, 회수 열량은 유량과 비열에 비례한다.

이 값은 가상의 예이며 실제 설계값과 다르니 참고만 한다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

시험에서는 절탄기를 과열기나 공기예열기와 혼동하지 않도록 한다.

절탄기는 급수를, 공기예열기는 연소용 공기를 데운다.

전열면 온도가 약 60℃ 이하로 내려가면 황산 결로가 생겨 부식된다.

정리

핵심을 정리하면 다음과 같다.

배기가스 열을 되돌려 효율을 높이되, 노점 이하로 내리지 않는 것이 관건이다.