연도는 연소실에서 연돌까지 배기가스가 지나는 통로이고, 연돌은 그 가스를 높이 올려 통풍력을 얻으며 대기로 퍼뜨린다. 단면적은 연속의 식 A = Q ÷ v로 정하는데, 유속을 너무 크게 잡으면 통풍 저항이 커지고 너무 작게 잡으면 가스가 식어 통풍과 확산이 나빠진다. 그림은 계산한 단면적으로 그린 연돌 상부 단면(원)과 배기 유속 화살표, 위쪽의 A 값이에요. 배기가스량 · 배기 유속 슬라이더를 움직이면 원의 크기와 A · D가 바뀌고, 연도 · 연돌 종류 버튼은 원의 색과 아래 설명을 바꿔요.
배기가스가 지나갈 통로를 설계한다
연소실을 빠져나온 배기가스는 연도(flue)를 지나연돌(stack)로 올라가 대기로 나간다. 단면적이 너무 좁으면 유속이 빨라져 통풍 저항이 커지고, 너무 넓으면 유속이 느려져 가스가 식고 바깥 공기가 거꾸로 들어오기 쉬워 통풍과 확산이 나빠진다. 그래서 배기가스량과 알맞은 유속으로 단면적을 정한다.
👀 연도와 연돌 설치의 기본
①연도는 연소실과 연돌을 잇는 배기가스 통로로, 굽은 곳과 저항을 줄인다
②연돌은 배기가스를 높이 올려 통풍력을 얻고 대기로 퍼뜨린다
③단면적은 배기가스량과 알맞은 유속으로 정해요
④재질과 배치는 온도 · 부식 · 시공성 · 기밀을 따져 골라요
배기가스량과 유속으로 단면적 정하기
15 m³/s
6 m/s
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단면적 A = 배기가스량 Q / 배기 유속 v. 지름 D = √(4A/π). 유속이 빠르면 단면적이 작아짐.
배기가스량과 유속에 따라 연돌 상부 단면적 A와 지름 D가 바뀌는 단면 그림
벽돌 연도는 내화벽돌로 쌓는다. 열을 많이 머금고 부식에 강하지만 틈을 막기 어렵고, 땅속에 묻으면 물이 스미거나 통풍 저항이 커질 수 있다.
💡 단면적은 유량을 유속으로 나눈 값
①연속의 식: 배기가스량 Q = 단면적 A × 유속 v
②따라서 단면적 A = Q / v다
③유속을 크게 잡으면 단면적은 작아지지만 통풍 저항이 커져요
④알맞은 배기 유속은 대략 3 ~ 6 m/s 범위에서 정한다
단면적과 직경 공식
연돌 상부 단면적
A = Qv
Q = 배기가스량(m³/s) · v = 배기 유속(m/s) · A = 단면적(m²)
원형 단면 지름
D = √(4Aπ)
단면적 A로 원형 연돌의 안지름을 구함
지금 조건의 단면적 · 지름
A = 2.50 m², D = 1.78 m
Q=15 m³/s, v=6.0 m/s 기준
연도 · 연돌 설치 요점
연도 배치
굴곡 · 급확대 최소화
급하게 방향을 틀면 압력 손실(통풍 저항)이 커짐
재질 선택
온도 · 부식 대응
저온 부식(황산 이슬점)에 대비해 보온 · 내산 라이닝
연돌 높이
통풍력 · 확산 확보
주변 건물과 대기 확산 법규를 따져 충분히 높게
연돌 상부를 하부보다 조금 좁혀(테이퍼) 유속을 유지하면 배출 확산과 통풍력에 유리하다. 응축수를 빼는 드레인과 점검구도 함께 달아요.
정리와 시험에서 묻는 것
🎯 시험에서 묻는 것
①연돌 단면적 A = 배기가스량 Q / 배기 유속 v(연속의 식)
②원형 지름 D = √(4A/π)
③유속이 빠를수록 단면적은 작아지지만 통풍 저항이 늘어요
④알맞은 배기 유속은 대략 3 ~ 6 m/s다
⑤저온 부식(황산 이슬점)에는 보온 · 내산 라이닝으로, 손실에는 굴곡을 줄이는 것으로 대응한다