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에너지관리기사 실기 · 보일러수 분석과 분출량 계산

Boiler Water Analysis and Blowdown

물이 증발하면 불순물은 남아 관수가 점점 진해지므로, 수질을 분석해 기준을 넘으면 진해진 관수를 일부 버리는 분출로 농도를 맞춘다. 급수와 관수의 용존고형물 농도만 알면 분출률이 나오고, 여기에 증발량을 곱하면 분출량, 증발량에 분출량을 더하면 급수량이 된다. 그림은 급수 농도와 관수 허용농도 막대로 농축배수를 보이고, 그 비로 분출률과 분출량을 계산해 적는다. 세 슬라이더로 Rf · Rb · 증발량을 바꾸면 분출률 · 분출량 · 농축배수가 다시 계산되고, 아래 버튼으로 수질 항목별 관리 목적을 볼 수 있다.

진해진 물을 분석하고 필요한 만큼 뽑아낸다

물이 증발하면 불순물은 남아 관수가 점점 농축된다. 수질을 분석해 pH · 경도 · 용존고형물을 관리하고, 농도가 기준을 넘으면 진해진 관수를 일부 버리는 분출로 조절한다. 급수와 관수의 농도만 알면 분출률과 분출량을 계산할 수 있다.

👀 분석과 분출, 두 가지 일
①수질 분석은 pH · 경도 · 용존산소 · 용존고형물을 기준과 견주는 일이다
②분출률 = 급수농도 / (관수허용농도 - 급수농도)이며, 증발량에 곱하는 비율이다
③분출량 = 증발량 × 분출률이고, 급수량 = 증발량 + 분출량이다
④농축배수 N = 관수 / 급수이고, 분출량 / 급수량 = 1/N도 같은 값에서 함께 성립한다

농도로 분출률과 분출량 계산하기

100 ppm
2100 ppm
6000 kg/h
분출률
5.00 %
Rf / (Rb - Rf)
분출량
300 kg/h
증발량 × Rf/(Rb−Rf)
농축배수
21.0 배
Rb / Rf. 급수량 = 증발량 + 분출량 ≈ 6300
관수 용존고형물 2100 ppm ≤ 관리 상한 3000 ppm : 정상 범위
💡 분출률을 읽는 법
①관수 허용농도를 높게(진하게) 잡을수록 분출률은 작아진다
②급수가 깨끗할수록(농도가 낮을수록) 분출을 적게 해도 된다
③분출률은 급수량이 아니라 증발량에 곱한다
④예: Rf 100, Rb 2,100, 증발량 6,000이면 분출률 5%, 분출량 300, 급수 6,300 kg/h

수질 관리 기준 항목

관수 용존고형물
기준 관리 상한 이하로 분출
목적 농축으로 생기는 캐리오버 · 스케일 방지
🧪 수질 기준은 압력과 규격에 따라 다르다
①급수는 약알칼리(pH 8 ~ 9)로 관리해 부식을 억제한다
②관수는 강알칼리(pH 11 부근)로 관리해 스케일과 부식을 함께 억제한다
③경도 성분은 연화(연수처리)로 없애 스케일을 막는다
④실제 수치는 운전압력과 해당 기준을 따른다. 여기의 pH와 3,000 ppm은 예로 든 대표값이다

핵심 공식

분출률
분출률 = RfRb - Rf
Rf = 급수농도, Rb = 관수허용농도
분출량
분출량 = 증발량 × 분출률
급수량 = 증발량 + 분출량. 농축배수가 N이면 분출량 / 급수량 = 1/N
농축배수
N = RbRf
관수가 급수보다 몇 배로 진해졌나

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①분출률 = 급수농도 / (관수허용농도 - 급수농도)
②분출량 = 증발량 × 분출률, 농축배수 = 관수 / 급수, 분출량 / 급수량 = 1/N
③수면분출은 연속으로 부유물을, 수저분출은 간헐적으로 슬러지를 뺀다
④급수 pH 8 ~ 9, 관수 pH 11 부근으로 관리하고, 경도는 연화로 없앤다
⑤관수 용존고형물이 상한을 넘으면 분출을 늘려 캐리오버를 막는다
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 급수 100 ppm, 관수 허용 2,100 ppm일 때 분출률은? (답: 100 / (2,100 - 100) = 5%)
②[기출유형] 증발량 6,000 kg/h, 분출률 5%일 때 분출량은? (답: 6,000 × 0.05 = 300 kg/h, 급수는 6,300 kg/h)
③[기출유형] 급수 100 ppm, 관수 2,100 ppm의 농축배수는? (답: 2,100 / 100 = 21배)
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