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에너지관리기사 실기 · 급수·급탕설비 운영 실무

Feedwater and Hot Water Operation

급수설비는 증발한 만큼 물을 채우고 급탕설비는 데운 물을 돌려 열을 나르는데, 급수펌프는 최대증발량에 여유율을 곱해 정하고 급탕 순환펌프는 열량과 온도차로 순환수량을 정한다. 운영 중에는 급수불량과 수온저하가 대표적인 이상이며, 앞의 것은 흡입 · 펌프 · 밸브 계통에서, 뒤의 것은 순환 · 열원 쪽에서 원인을 찾는다. 그림은 최대증발량 막대에 여유분을 주황으로 이어 붙여 급수펌프 용량을 나타낸 막대예요. 최대증발량과 여유율 슬라이더로 막대를, 급탕부하와 온도차 슬라이더로 순환수량을 바꿔 보고, 아래 버튼으로 두 이상의 원인과 조치를 견줘요.

물을 보내는 급수, 열을 나르는 급탕

급수설비는 증발한 만큼 물을 채우고, 급탕 · 온수설비는 데운 물을 돌려 열을 나른다. 급수펌프는 최대증발량에 여유율을 곱해 용량을 정하고, 급탕 순환펌프는 열량과 온도차로 순환수량을 정한다. 운영 중에는 급수불량과 수온저하가 대표적인 이상 증상이다.

💧 두 설비의 용량을 정하는 기준
①급수펌프 용량 = 최대증발량 × 여유율(보통 1.25 이상)
②급탕 순환수량 = 급탕부하 / (비열 × 공급 · 환수 온도차)
③급수불량은 흡입 · 펌프 · 밸브 계통에서, 수온저하는 순환 · 열원 쪽에서 생겨요
④두 설비 모두 여유를 두지만, 너무 크거나 작으면 둘 다 손실이 된다

급수펌프 용량 정하기

2000 kg/h
1.25 배
급수펌프 용량
2500 kg/h
2000 × 1.25
체적 환산
2.50 m³/h
물 밀도 약 1,000 kg/m³ 기준
📏 급수펌프 용량의 감
①급수펌프 용량은 최대증발량 이상으로 잡고, 보통 25% 넘게 여유를 둔다
②연속 분출 · 블로다운 · 이월수량까지 따져 여유율을 정해요
③토출압력은 양정에 반영해 보일러 최고사용압력보다 높게 잡아요
④예: 최대증발량 2,000 kg/h × 1.25 = 2,500 kg/h (약 2.5 m³/h)

급탕 순환수량 계산

30000 kcal/h
10 ℃
순환수량
3000 kg/h
30000 / (1 × 10)
유량 환산
50.0 L/min
순환수량 ÷ 60
⚡ 순환수량은 온도차로 정해진다
①순환수량 = 급탕부하 / (비열 × 온도차)이고, 물 비열 C = 1 kcal/kg℃
②온도차 Δt를 크게 잡으면 순환수량(펌프 용량)이 작아져요
③온도차가 너무 작으면 순환수량이 커져 펌프와 배관이 지나치게 커진다
④예: 30,000 kcal/h ÷ (1 × 10℃) = 3,000 kg/h = 50 L/min

이상 증상 진단

급수불량
증상 급수량이 모자라 드럼 수위가 서서히 내려감
원인 급수펌프 공동현상 · 흡입 불량, 여과기 막힘, 체크밸브 고착, 급수온도가 높아 인젝터 작동 불량
조치 흡입 쪽 점검과 공기 빼기, 여과기 청소, 밸브 정비, 인젝터는 급수온도를 낮춰 다시 작동
🔎 급수불량과 수온저하의 갈래
①급수불량은 흡입 불량 · 공동현상 · 여과기 막힘 · 밸브 고착이 흔한 원인이다
②인젝터는 급수온도가 높으면(약 50℃ 이상) 증기가 응축되지 않아 제대로 작동하지 않는다
③수온저하는 순환수량 과다 · 열원 부족 · 보온 불량이 주된 원인이에요
④증상에서 계통을 좁혀 흡입 쪽과 순환 쪽을 나눠 진단해요

핵심 공식

급수펌프 용량
급수펌프 용량 = 최대증발량 × 여유율
여유율은 보통 1.25 이상(연속 분출 · 이월수량 감안)
급탕 순환수량
Q = 급탕부하C · Δt
C = 1 kcal/kg℃, Δt = 공급 · 환수 온도차 → Q [kg/h]
유량 환산
L/min = kg/h60
물 1 kg ≈ 1 L이므로 시간당 유량을 60으로 나눠 분당으로

정리와 시험에서 묻는 것

🎯 시험에서 묻는 것
①급수펌프 용량 = 최대증발량 × 여유율(1.25 이상)이고, 토출압력은 최고사용압력보다 높게 잡는다
②급탕 순환수량 = 급탕부하 / (C × Δt), C = 1 kcal/kg℃
③온도차 Δt를 크게 하면 순환수량과 펌프 · 배관 용량이 작아진다
④급수불량은 흡입 · 펌프 · 밸브 계통에서 찾고, 인젝터는 급수가 뜨거우면 작동하지 않아요
⑤수온저하는 순환수량 과다 · 열원 부족 · 보온 불량에서 온다
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 최대증발량 2,000 kg/h, 여유율 1.25일 때 급수펌프 용량은? (답: 2,000 × 1.25 = 2,500 kg/h, 약 2.5 m³/h)
②[기출유형] 급탕부하 30,000 kcal/h, 온도차 10℃일 때 순환수량은? (답: 30,000 / (1 × 10) = 3,000 kg/h = 50 L/min)
③[기출유형] 전원 없이 증기로 급수하지만 급수온도가 높으면 작동하지 않는 장치는? (답: 인젝터)
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