수관 보일러는 물이 관 안에서 가열되고 뜨거운 가스가 그 주변을 둘러싸는 보일러의 일종입니다. 이는 수관 보일러의 기본적인 정의입니다. 실제로 이 보일러는 뜨거운 가스가 관을 통과하고 물이 그 주변을 둘러싸는 화관 보일러와 정반대입니다.
수관 보일러에는 많은 장점이 있어 이러한 보일러 유형은 대규모 열력 발전소에서 주로 사용됩니다.
더 많은 수관을 사용하여 더 큰 가열 면적을 얻을 수 있습니다.
대류 흐름으로 인해 물의 움직임이 화관 보일러보다 훨씬 빠르기 때문에 열 전달률이 높아져 효율성이 증가합니다.
약 140 kg/cm2의 매우 높은 압력을 부드럽게 얻을 수 있습니다.
수관 보일러의 작동 원리는 매우 간단하고 흥미롭습니다.
수관 보일러의 매우 기본적인 도면을 그리겠습니다. 이는 주로 두 개의 드럼, 즉 상부 스팀 드럼과 하부 머드 드럼으로 구성됩니다. 이 상부 드럼과 하부 드럼은 다운컴퍼와 라이저 튜브라는 두 개의 튜브로 연결되어 있습니다.
하부 드럼과 이를 연결하는 라이저에 있는 물은 가열되어 스팀이 생성되며, 이 스팀은 자연스럽게 상부 드럼으로 이동합니다. 상부 드럼에서는 스팀이 물로부터 자연스럽게 분리되어 물 표면 위에 저장됩니다. 상부 드럼의 피드워터 인렛을 통해 차가운 물이 공급되며, 이 차가운 물은 하부 드럼과 라이저에 있는 더 뜨거운 물보다 무겁기 때문에, 차가운 물이 더 뜨거운 물을 위로 밀어 올립니다. 따라서 보일러 시스템 내에서 하나의 대류 흐름이 발생합니다.
스팀이 더 많이 생성될수록 폐쇄 시스템의 압력이 증가하여 이 대류 흐름이 방해받아 스팀 생산 속도가 비례적으로 느려집니다. 다시, 스팀이 스팀 아웃렛을 통해 제거되면 시스템 내부의 압력이 낮아지고, 결과적으로 대류 흐름이 빨라져 스팀 생산 속도가 빨라집니다. 이렇게 하여 수관 보일러는 자체 압력을 조절할 수 있습니다. 따라서 이 보일러 유형은 자가 조절 기계로 알려져 있습니다.
수관 보일러에는 많은 종류가 있습니다.
수평 직관 보일러.
굽은관 보일러.
사이클론 화염 보일러.
수평 직관 보일러는 다시 다음과 같이 두 가지 다른 유형으로 나눌 수 있습니다.
롱지튜디널 드럼 보일러
크로스 드럼 보일러.
굽은관 보일러는 또한 다음과 같이 네 가지 다른 유형으로 나눌 수 있습니다.
두 개의 드럼 굽은관 보일러.
세 개의 드럼 굽은관 보일러.
저압 세 개의 드럼 굽은관 보일러.
네 개의 드럼 굽은관 보일러.
베이콕-윌콕스 보일러는 롱지튜디널 드럼 보일러 또는 수평관 보일러라고도 합니다. 이 유형의 보일러는 하나의 원통형 드럼이 열실 위에 길게 배치되어 있습니다. 드럼 후면에는 다운컴퍼가 설치되어 있고, 전면에는 라이저 튜브가 설치되어 있습니다. 이 다운컴퍼와 라이저 튜브는 5o에서 15o의 직선형 수관으로 연결됩니다.
베이콕-윌콕스 보일러의 작동 원리는 테르모폰 원리에 의존합니다. 롱지튜디널 드럼 보일러의 구조에서 언급한 것처럼, 드럼은 후면 피드워터 인렛을 통해 차가운 물을 공급받습니다. 차가운 물은 무거워서 드럼 후면에 설치된 다운컴퍼를 통해 아래로 내려갑니다. 다운컴퍼에서 물은 수평관으로 들어가서 가열되어 가벼워집니다.
물이 가벼워지면, 이는 경사진 수평관을 통해 위로 이동하여 궁극적으로 라이저를 통해 보일러 드럼으로 돌아옵니다. 물이 경사진 수평관을 통과하면서, 주변의 뜨거운 가스로부터 열을 흡수하여 수관 내에서 스팀 버블이 생성됩니다. 이러한 스팀 버블은 라이저를 통해 스팀 드럼으로 이동하여 자연스럽게 물과 분리되고, 베이콕-윌콕스 보일러의 롱지튜디널 드럼 내에서 물 표면 위에 위치하게 됩니다.
