액체 연료의 무화...

[마술사 함현진]

액체 연료의 무화...

액체 연료를 사용하는 버너에 있어서 그 버너의 완전 연소를 이루어 낼수 있는 가장 우선의 조건이 바로 이 "무화"이다.

연료의 무화란 여러가지 형태로 버너의 노즐까지 공급된 연료를 아주 작은 미립자 형태로 만들어 "안개처럼 분무"함으로서 연소용 공기와의 혼합을 원활히 하여 안정된 연소와 완전한 연소를 이루어 낼수 있도록 한것이다.

무화가 불량한 상태에서의 버너의 운전은 불완전 연소와 그으름의 발생등이 발생하여 정상적인 버너의 운전은 불가능 하게 된다.

액체연료의 무화의 방식은 크게 세가징 정도로 나누어 볼수가 있다.

1. 노즐 분사식

노즐 분사식버너란 오일 펌프에서 고압(경유 15kg/cm2, B.C유 24kg/cm2)으로 노즐까지 이동한 연료가 노즐안에서 와류와 선회를 통하여 좁은 일정한 각을 가지고 있는 노즐의 분출구를 통하여 배출됨으로서 노즐을 빠져 나오는 순간 안개와 같이 분무되게 된다.
분무된 연료의 형상은 오일의 압력과 노즐의 분출구 각도나 노즐내부의 와류와 선회의 형식에 따라 틀려지게 되며 비교적 양호한 연소상태를 얻을수 있으나 노즐 분출구의 크기를 한없이 크게 할수 없는 관계로 주로 3,000,000kcal이하의 버너에 사용되며 가장 흔한 사용의 예로는 용량이 같거나 틀린 두개이상의 노즐을 같은 버너에 취부하여 총 열량을 내는 "단속형 제어"에 적합하다.
비례제어식 버너에 적용할 경우 고부하시에는 양호한 연소상태를 기대할수 있으나 저부하시에는 노즐로 전단되는 압력의 저하로 인해 양호한 연소상태를 기대할수 없고 "턴다운비"가 매우 낮은 단점이 있다. + 턴다운비=비례제어버너의 저부하시와 고부하시간의 연소량의 범위 +

2. 로타리 컵식

흔히 "로타리 버너"로 불리우는 버너인 로타리 컵 방식의 버너는 고속으로 회전하는(7200RPM)
모터의 수평축에 연결된 "분무컵"안으로 연료를 유도하여 연료가 분무컵안에서 고속으로 회전을 하여 분무컵을 떠나는 순간 고속으로 회전하는 1차공기(무화용 공기)와 부딪히며 안개처럼 뿌려지는 방식의 버너이다.
주로 중,대형용량의 버너에 사용되어 지며(6,000,000kcal이하가 대부분) 노즐분사식에 비하여 높은 밀도를 가지는 연료를 분무함으로서 비교적 높은 공기비로 운전이 되어야 하는 단점이 있으나 연소량을 조정하기 쉬워 높은 턴다운비를 가지는 비례제어버너에 적합하며 특히 벙커유를 연소시키는데 있어서는 노즐분사식 버너보다 월등한 성능을 낼수 있다.
그러나 노즐분사식 버너에 비하여 부대설비가 많이 필요로하고 그에따라 버너가 차지하는 공간이 많아진다는 단점이 있다.

3. 매체분무식 버너(고압기류식버너)

매체분무식 버너란 연료를 고압의 증기나 에어등으로 노즐속에서 쪼개에 무화를 행하는 버너로서 노즐의 형상이 자유롭고 상대적으로 양호한 연소상대를 얻을수 있어 대용량의 버너에 적용된다.(흔히들 부르는 스팀제트버너)
노즐의 형상에 따라 다양한 화염을 얻을수 있고 증기를 매체로 사용할시에는 벙커씨연료의 연소시 발생되는 더스트의 성분이 줄어드는 이점도 있다.
대용량의 버너에 정밀한 비례운전이 가능하며 안정적인 연소상태를 가지는 장점등이 있다.
그러나 노즐가공의 초정밀성에 의하여 아직 완전 국산은 없고 전부 수입에 의존하고 있는 실정이며 비싼단가와 다양한 부대설비등이 필요로 함으로 설치공간이 가장 넓어지게 된다.
또한 여러 까다로운 운전조건들을 충족시킬려면 숙달된 운전자의 조작이 꼭 필요로 함으로서 많은 손길을 필요로 하는 버너이기도 하다.