1) 환산증발량 (Equivalent Evaporation)
정의: 보일러의 실제 증발량을 표준 상태(0℃의 급수를 100℃의 포화수로 가열하여 100℃의 건조 포화증기로 증발시키는 데 필요한 열량과 동일한 열량을 소비했을 때의 증발량)으로 환산한 값입니다.
의미: 보일러의 성능을 서로 다른 운전 조건(급수 온도, 증기 압력 및 온도)에서도 공정하게 비교할 수 있도록 표준화한 지표입니다. 실제 증발량은 운전 조건에 따라 다르므로, 환산증발량을 통해 보일러 본래의 증발 능력을 평가할 수 있습니다.
산출 방법:
환산증발량 (kg/h) = 실제 증발량 (kg/h) × (증발 잠열 + (포화수 엔탈피 - 급수 엔탈피)) / 표준 증발 잠열
- 실제 증발량: 실제로 보일러에서 시간당 생성되는 증기의 양 (kg/h).
- 증발 잠열: 운전 압력에서의 포화수가 건조 포화증기로 상변화하는 데 필요한 열량 (kJ/kg 또는 kcal/kg).
- 포화수 엔탈피: 운전 압력에서의 포화수의 단위 질량당 엔탈피 (kJ/kg 또는 kcal/kg).
- 급수 엔탈피: 보일러에 공급되는 급수의 단위 질량당 엔탈피 (kJ/kg 또는 kcal/kg). 급수 온도를 알면 증기표에서 해당 엔탈피 값을 찾을 수 있습니다.
- 표준 증발 잠열: 표준 상태(100℃)에서의 물의 증발 잠열 (약 2257 kJ/kg 또는 539 kcal/kg).
2) 증발률 (Evaporation Rate)
증발률은 시간당 단위 전열 면적당 증발량을 나타내는 지표로, 보일러의 전열 성능을 평가하는 데 사용됩니다. 맥동류 보일러와 같이 전열 면적당 증발 능력이 중요한 보일러에서 특히 의미를 가집니다.
정의: 보일러의 단위 전열 면적(m²)당 시간당 실제 증발량 (kg/m²h)을 의미합니다.
의미: 보일러의 크기(전열 면적)에 대한 실제 증기 발생 능력을 나타냅니다. 증발률이 높을수록 단위 면적당 더 많은 증기를 생산할 수 있어 보일러의 효율적인 활용을 의미할 수 있습니다.
산출 방법:
증발률 (kg/m²h) = 실제 증발량 (kg/h) / 전열 면적 (m²)
3) 증발배수 (Factor of Evaporation)
정의: 보일러에서 실제로 증기를 발생시키는 데 필요한 열량을 표준 상태(0℃ 급수, 100℃ 건조 포화증기)에서 증기를 발생시키는 데 필요한 열량으로 나눈 값입니다. 즉, 실제 운전 조건에서의 증기 발생 효율을 표준 상태와 비교한 무차원수입니다.
의미: 실제 운전 조건이 표준 상태에 비해 얼마나 유리하거나 불리한지를 나타냅니다. 증발배수가 1보다 크면 실제 운전 조건에서 더 적은 연료로 동일한 양의 증기를 생산할 수 있음을 의미합니다.
산출 방법:
증발배수 = (증발 잠열 + (포화수 엔탈피 - 급수 엔탈피)) / 표준 증발 잠열
주의: 환산증발량 계산 시 사용되는 괄호 안의 항과 표준 증발 잠열의 비와 동일합니다. 따라서 환산증발량은 실제 증발량에 증발배수를 곱하여 얻을 수 있습니다.
환산증발량 (kg/h) = 실제 증발량 (kg/h) × 증발배수
4) 증발계수 (Evaporation Coefficient)
정의: 보일러의 전열 성능을 나타내는 또 다른 지표로, 단위 전열 면적당 시간당 발생된 환산증발량을 의미합니다.
의미: 보일러의 크기(전열 면적)에 대한 표준화된 증기 발생 능력을 나타냅니다. 증발률과 유사하지만, 실제 증발량 대신 환산증발량을 사용하여 운전 조건의 영향을 보정합니다.
산출 방법:
증발계수 (kg/m²h) = 환산증발량 (kg/h) / 전열 면적 (m²)
= (실제 증발량 (kg/h) × 증발배수) / 전열 면적 (m²)
= 증발률 (kg/m²h) × 증발배수
요약:
- 환산증발량: 서로 다른 운전 조건의 보일러 성능을 표준 상태 기준으로 비교하는 지표 (절대적인 증발 능력 평가).
- 증발률: 단위 전열 면적당 실제 증발량으로, 보일러의 전열 성능을 나타내는 지표 (크기에 대한 실제 증발 능력).
- 증발배수: 실제 운전 조건의 증기 발생 효율을 표준 상태와 비교하는 무차원수 (운전 조건의 유리/불리 정도).
- 증발계수: 단위 전열 면적당 환산증발량으로, 크기에 대한 표준화된 증발 능력을 나타내는 지표.