[기계공학] 보일러의 개요

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하고 싶은 말: 압력 용기 또는 산업용 보일러 설계하시거나 공부하시는 분들에게 유용한 자료가 되리라 생각됩니다.

목차: 1절 보일러의 개요
2절 보일러 종류별 특징
3절 보일러의 구성

본문내용: 제 1 절 보일러의 개요
1. 보일러의 정의
보일러는 강철로 만든 밀폐된 용기안에서 물을 가열하여 높은 온도, 높은 압력의 증기를 발생시키는 장치이다.

2. 전열과정
가. 복사 (Radiation)
1) 고온부에서 저온부로 열전자에 의한 전열과정이다.
2) 전열량은 고온부와 저온부 온도의 4승차에 비례한다.
3) 복사전열은 수냉벽 그리고 과열기 및 재열기 일부에서 이루어진다.
4) 수냉벽에서 복사 전열량은 보일러 전체 전열량의 약 50% 전후이다.
5) 복사 전열량은 스테판-볼쯔만(Stefan-Boltzmann) 의 법칙을 적용한다.
Q=σ·A ( T₁⁴-T₂⁴)
σ : Stefan-Boltzmann의 상수( ㎉ / h.m²k⁴)
A : 전열면적
T₁: 고온부 온도
T₂: 저온부 온도
나. 전도(Conduction)
1) 물체 구성 분자가 이동하면서 고온부에서 저온부로 열이 전달되는 전열 과정이다.
2) 전열량은 단면적과 온도차에 비례한다.
3) 전도 전열량은 Fourier의 법칙을 적용한다.
Q=K·A ( T₁-T₂) / L (㎉ / h)
K : 열전도 계수 (㎉ / h.m.℃)
A : 전열면적
L : 전열면의 두께
다. 대류(Convection)
1) 연소가스의 유동에 의해서 열이 전달되는 전열과정이다.
2) 전열량은 전열면적과 온도차에 비례한다.
3) 대류전열은 보일러 후부 통로에 설치되어있는 과열기, 재열기, 절탄기, 공기예열기에서 이루어진다.
4) 대류 전열량은 Newton 의 법칙을 적용한다.
Q = H·A ( T₁-T₂) (㎉ / h)
H : 열대류 계수 (㎉ / h.m².℃)
A : 전열면적

참고문헌: BOILER 설계지침

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