안전밸브와 방출·경보장치

Safety Valves and Alarms

안전밸브는 설정압을 넘으면 열려 압력을 방출하고 내려가면 닫혀요. 저수위·화염 상실 경보와 함께 본체 안전의 마지막 방어선이에요. 안전장치 구성·동작 순서 문제의 중심이에요. 설정압력과 리프트 관계 시각화를 확인해 봐요.

압력이 위험해지면 스스로 열려 뿜는다

보일러 압력이 설정값을 넘으면 안전밸브가 스프링 힘을 이기고 열려 증기를 뿜어냅니다. 압력이 내려가면 다시 닫힙니다. 여기에 저수위 경보와 화염검출을 더해, 위험 상황에서 스스로 연료를 끊는 인터록이 보일러를 지킵니다.

👀 안전밸브의 세 가지 압력 용어

①설정압력: 밸브가 열리기 시작하는 압력 (최고사용압력 이하)

②분출압력: 밸브가 완전히 열려 증기를 뿜는 압력

③blowdown(취출차): 열린 뒤 다시 닫히는 압력과 설정압력의 차

④스프링식이 표준, 레버식·추식은 특수 용도

양정 형식과 분출용량

설정압력 P10 kg/cm²

밸브 양정(lift)8 mm

밸브 구경 d50 mm

현재 판정

전량식 (양정/구경 = 0.160, C = 22.5)

양정/구경 비로 형식이 결정된다

📏 양정 형식의 경계선

①저양정식: 양정이 구경의 1/40 이상 1/15 미만

②고양정식: 양정이 구경의 1/15 이상 1/7 미만

③전량식: 양정이 구경의 1/7 이상 (분출 면적 최대)

④양정이 클수록 같은 구경에서 분출용량이 커진다

저수위 경보와 화염검출 인터록

⚡ 저수위 사고를 막는 2단 방어

①1단(경보 수위): 경보음으로 운전자에게 알린다

②2단(안전저수위): 자동으로 연료를 차단해 과열·파열을 막는다

③화염검출기(플레임아이): 실화를 감지하면 즉시 연료 차단

④미연소 가스가 노 안에 쌓이면 역화·폭발 위험 (그래서 즉시 차단)

핵심 공식과 관계

목 단면적

A = π4·d²

d=밸브 구경(목 지름). 면적이 클수록 분출용량 증가

분출용량 관계

W ∝ C·(1.03P + 1)·A

C=양정 형식계수, P=설정압력, A=목 단면적

양정 형식 경계

저양정 1/40, 고양정 1/15, 전량식 1/7

양정/구경 비 기준. 전량식이 분출 면적이 가장 크다

핵심 정리와 시험 포인트

🎯 시험 포인트

①안전밸브는 설정압력에서 열려 증기를 방출, 압력 회복 시 닫힘

②양정 형식: 저양정 1/40, 고양정 1/15, 전량식 1/7 (양정/구경)

③분출용량은 목 단면적 A와 설정압력 P에 비례, 형식계수 C가 클수록 큼

④저수위 방어는 2단(경보 → 연료 차단), 안전저수위에서 인터록

⑤화염검출기(플레임아이)는 실화 감지 시 연료를 즉시 차단

📝 대표 기출문제

①[기출유형] 안전밸브 양정이 구경의 1/7 이상인 형식은? (답: 전량식)

②[기출유형] 구경 50mm 밸브의 목 단면적은? (답: π/4×50² ≒ 1963 mm²)

③[기출유형] 보일러 안전장치 중 실화를 감지해 연료를 차단하는 것은? (답: 화염검출기, 플레임아이)

← 이전

열회수장치 (과열기·절탄기·공기예열기)

측정의 기초와 오차

이 페이지가 도움 됐다면 후원하기