열사용 기자재의 용량

Heat Equipment Capacity

보일러 크기는 실제증발량보다 상당증발량·보일러마력으로 비교해요. 증기 조건이 다르면 같은 kg/h도 열이 달라요. 용량 환산 문제의 표준 정의예요. 실제증발량과 엔탈피로 상당증발량 감각을 맞춰 봐요.

용량을 재는 세 가지 잣대

보일러가 얼마나 큰지는 실제증발량으로 말할 수 있지만, 증기 조건이 제각각이라 그대로는 비교가 안 됩니다. 그래서 기준 상태로 환산한 상당증발량과, 이를 다시 마력으로 바꾼 보일러마력으로 용량을 통일합니다.

📏 왜 상당증발량으로 환산하나

①실제증발량 Ga는 급수·증기 조건에 따라 열량이 다르다

②100℃ 물을 100℃ 건포화증기로 만드는 기준(539 kcal/kg)으로 환산

③이렇게 하면 조건이 달라도 보일러 용량을 공정하게 비교할 수 있다

④엔탈피 h₂(발생증기)·h₁(급수)는 증기표·몰리에르 선도에서 읽는다

상당증발량·보일러마력 환산기

실제증발량 G_a1000 kg/h

발생증기 엔탈피 h₂660 kcal/kg

급수 엔탈피 h₁20 kcal/kg

상당증발량

W_e = 1187.4 kg/h

기준 환산 증발량

보일러마력

BHP = 75.9

We ÷ 15.65

💡 수치 감각 잡기

①발생증기 엔탈피 h₂가 클수록(고압·고온) 상당증발량이 커진다

②급수 엔탈피 h₁이 높으면(급수 예열) 데울 열이 줄어 We가 커진다

③보일러마력 1은 상당증발량 15.65 kg/h = 8,435 kcal/h

④15.65 × 539 ≈ 8,435 kcal/h 로 확인된다

전열면적 기준 용량

보일러 용량은 증발량뿐 아니라 전열면적으로도 나타냅니다. 같은 전열면적이라도 형식에 따라 얻는 증발량이 다르므로, 형식별 전열면적당 상당증발량(대표값)으로 용량을 가늠합니다.

전열면적 기준 환산

W_e = A × e

A=전열면적(m²), e=전열면적당 상당증발량(kg/m²h, 형식별)

📏 형식별 전열면적당 상당증발량 (대략값)

①입형(수직) 보일러: 약 10~15 kg/m²h (효율 낮음)

②노통연관 보일러: 약 15~20 kg/m²h

③수관 보일러: 약 20~30 kg/m²h (전열이 활발)

④전열면적이 넓고 형식이 좋을수록 같은 크기로 더 많은 증기를 얻는다

핵심 공식

상당증발량

W_e = G_a(h₂ - h₁)539

h₂=발생증기 엔탈피, h₁=급수 엔탈피, 539=증발잠열 kcal/kg

보일러마력

BHP = W_e15.65

1 보일러마력 = 상당증발량 15.65 kg/h = 8,435 kcal/h

정격증발량

G_a = 정격 조건에서 시간당 발생 증기량

명판에 표기되는 실제(정격) 증발량 (kg/h)

핵심 정리와 시험 포인트

🎯 시험 포인트

①상당증발량 We = Ga(h₂ - h₁) / 539 (기준 환산 증발량)

②539 kcal/kg = 100℃ 물의 증발잠열

③1 보일러마력(BHP) = 상당증발량 15.65 kg/h = 8,435 kcal/h

④보일러마력 = We / 15.65

⑤용량은 증발량 또는 전열면적으로 표시한다

📝 대표 기출문제

①[기출유형] Ga=1,000 kg/h, h₂=660, h₁=20 kcal/kg일 때 상당증발량은? (답: 1000×640/539 ≒ 1,187 kg/h)

②[기출유형] 상당증발량 1,187 kg/h는 몇 보일러마력인가? (답: 1187/15.65 ≒ 75.9 BHP)

③[기출유형] 1 보일러마력은 몇 kcal/h인가? (답: 15.65×539 ≒ 8,435 kcal/h)

④[기출유형] 상당증발량 환산 기준 잠열값은? (답: 539 kcal/kg)