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에너지관리기사 연소설비 · 유류·가스 버너

Oil and Gas Burners

유류 버너는 기름을 얼마나 잘게 분무(무화)하느냐가, 가스 버너는 연료와 공기를 언제 섞느냐가 성능을 가르고, 부하를 얼마나 넓게 조절할 수 있는지는 턴다운비로 나타낸다. 턴다운비 = 최대 유량 ÷ 최소 유량이라 최소 부하는 100 ÷ 턴다운비(%)가 되고, 무화 매체를 쓰는 기류식이 가장 넓다. 그림은 고른 버너가 연속으로 조절할 수 있는 부하 구간(초록)과 지금 운전 부하의 위치예요. 버너 형식 버튼을 누르면 초록 구간이, 운전 부하율 슬라이더를 움직이면 부하 선과 판정 문구가 바뀌어요.

기름은 안개로 만들고 가스는 잘 섞는 장치

유류 버너의 핵심은 기름을 잘게 쪼개는 미립화(무화)이고, 가스 버너의 핵심은 연료와 공기를 얼마나 미리 섞느냐다. 부하 변화를 따라갈 수 있는 폭은 턴다운비로 나타낸다.

🔥 무화 방식과 턴다운비
①무화가 고울수록 표면적이 커져 공기와 잘 섞이고 완전 연소에 가까워진다
②턴다운비 = 최대 유량 / 최소 유량이고, 클수록 부하를 넓게 조절할 수 있다
③압력분무식은 조절 범위가 좁고 기류식은 넓어요
④건타입은 소형 ON-OFF 제어라 연속 조절이 거의 없어요

유류 버너 형식과 턴다운비

60 %
👀 압력분무식
①기름 자체의 압력으로 분무 · 구조가 간단하고 조절 범위가 좁음
②턴다운비 = 1.3 : 1
③최소 연속 운전 부하 ≈ 77%
④이보다 낮은 부하에서는 화염을 유지하기 어려워 점화와 소화가 잦아져요

유류 버너 형식 비교

유류 버너 턴다운비 비교

유류 버너 형식별 유량 조절비
형식무화 방식턴다운비
압력분무식기름 압력약 1.3 : 1
유압식(환류식)유압 + 환류약 3 : 1
회전식(로터리컵)회전 원심력약 5 : 1
기류식(공기 · 증기)분무 매체로 무화약 10 : 1
건타입팬 + 노즐 일체ON-OFF
💡 무화 매체가 있으면 조절 범위가 넓다
①압력분무식은 기름 압력만으로 무화하므로 저부하에서 압력이 떨어지면 무화가 나빠진다
②기류식은 고압 공기나 증기가 기름을 찢어 무화하므로 유량이 적어도 미립화가 유지된다
③그래서 기류식의 턴다운비가 가장 커요(약 10 : 1)
④회전식은 점도 변화에 둔감해 중유에 유리해요

가스 버너: 예혼합식과 확산식

가스 버너 분류

가스 버너 방식
⚗️ 예혼합과 확산
①예혼합은 미리 섞어 완전 연소가 쉽고 뜨겁지만, 화염이 짧고 역화 위험이 있다
②확산은 나중에 섞여 화염이 길고 안정하며, 역화 위험이 적어 대형에 쓴다
③역화(back fire)는 화염이 노즐 안으로 거슬러 들어가는 현상으로, 예혼합에서 조심해요
④선화(lifting)는 유속이 지나칠 때 화염이 노즐에서 떠오르는 현상이다

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①턴다운비(유량 조절비) = 최대 유량 / 최소 유량이고, 최소 부하 = 100 / 턴다운비다
②조절 범위는 기류식(≈10 : 1) > 회전식(≈5 : 1) > 유압식 > 압력분무식 순이다
③기류식이 넓은 까닭은 공기 · 증기 무화 매체 덕분에 저부하에서도 미립화가 유지되기 때문이에요
④가스 예혼합식은 짧은 화염 · 고온 · 역화 위험, 확산식은 긴 화염 · 안정 · 대형이 특징이다
⑤역화(back fire)와 선화(lifting)를 구분한다
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 턴다운비 5 : 1 버너의 최소 부하는? (답: 100/5 = 20%)
②[기출유형] 유량 조절 범위가 가장 넓은 유류 버너는? (답: 기류식)
③[기출유형] 역화 위험이 큰 가스 연소 방식은? (답: 예혼합식)
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