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에너지관리기사 실기 · 상당증발량·보일러마력·부하율

Equivalent Evaporation and Boiler HP

같은 양의 증기라도 급수온도와 증기압력이 다르면 흡수한 열이 달라서, 보일러 용량은 100℃ 물을 100℃ 증기로 만드는 조건으로 환산한 상당증발량으로 견준다. 상당증발량을 15.65로 나누면 보일러마력이 되고, 정격 상당증발량과 견주면 부하율이 된다. 그림은 실제증발량에서 상당증발량, 보일러마력으로 이어지는 세 칸과 정격 대비 부하율 게이지예요. 실제증발량과 발생증기 엔탈피 슬라이더를 옮기면 세 값과 게이지가 함께 바뀌고, 부하율이 100%를 넘으면 게이지가 붉어져요.

실제증발량을 한 잣대로 환산하기

같은 증발량이라도 급수온도와 증기압력이 다르면 흡수한 열이 다르다. 그래서 100℃ 물을 100℃ 증기로 만드는 표준 조건으로 바꾼 상당증발량(We)으로 보일러 용량을 비교하고, 이를 보일러마력과 부하율로 이어 용량과 운전 정도를 판단한다.

🔑 세 지표는 한 줄로 이어진다
①상당증발량 We = Gs(h2 - h1) ÷ 539 (539는 100℃ 물의 증발잠열 kcal/kg)
②보일러마력 BHP = We ÷ 15.65 (1마력 = 상당증발량 15.65 kg/h)
③부하율 = 실제 상당증발량 ÷ 정격 상당증발량 × 100
④상당증발량은 급수와 증기 조건을 표준으로 맞춘 비교 기준이에요

증발량과 엔탈피로 상당증발량 계산하기

2000 kg/h
660 kcal/kg
📏 계산 순서 (필답형)
①증기와 급수의 엔탈피 차 (h2 - h1)부터 구한다
②실제증발량을 곱해 흡수한 열량을 낸 뒤 539로 나누면 We예요
③We를 15.65로 나누면 보일러마력이 된다
④We를 정격 상당증발량으로 나누고 100을 곱하면 부하율이 된다

지금 조건의 계산 결과

상당증발량
We = 2152.1 kg/h
2,000×(660-80) ÷ 539
보일러마력
137.5 BHP
상당증발량 ÷ 15.65
부하율
86.1 %
정격 2,500 kg/h 대비
엔탈피 차
h2 - h1 = 580 kcal/kg
발생증기 - 급수 엔탈피
⚡ 부하율로 읽는 운전 상태
①부하율이 100%를 넘으면 정격보다 무리하게 돌리는 과부하 운전이에요 (게이지 붉은색)
②부하율이 너무 낮으면 효율이 떨어지고 응축이 생기기 쉬워요
③열효율은 알맞은 부하 구간에서 가장 좋다
④상당증발량이 정격과 같으면 부하율은 100%예요

핵심 공식

상당증발량
We = Gs(h2 - h1)539
539 = 100℃ 물의 증발잠열 kcal/kg
보일러마력
BHP = We15.65
1 보일러마력 = 상당증발량 15.65 kg/h
부하율
부하율 = WeWe,정격 × 100
정격 상당증발량에 대한 실제 상당증발량의 비율

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①상당증발량 We = Gs(h2 - h1) ÷ 539이고, 539는 100℃ 물의 증발잠열이다
②보일러마력 BHP = We ÷ 15.65 (1마력 = 상당증발량 15.65 kg/h)
③부하율 = 실제 상당증발량 ÷ 정격 상당증발량 × 100
④상당증발량은 급수와 증기 조건을 표준으로 맞춘 용량 비교 기준이다
⑤h1(급수)과 h2(발생증기)를 바꿔 넣지 않도록 해요
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] Gs=2,000 kg/h, h2=660, h1=80 kcal/kg일 때 상당증발량은? (답: 2,000×580÷539 ≒ 2,152.1 kg/h)
②[기출유형] 이때 보일러마력은? (답: 2,152.1÷15.65 ≒ 137.5 BHP)
③[기출유형] 정격 상당증발량 2,500 kg/h 대비 부하율은? (답: 2,152.1÷2,500×100 ≒ 86.1%)
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