보일러 만들기 (6) – 응축수 리턴 시스템

이달에 다루는 리턴 시스템은 거의 모든 드라이클리닝/론드리 공장에서 사용되는 “개회로 리턴 시스템(open loop return system)”이다. 다른 형태의 리턴 시스템도 있지만, 세탁산업에서는 쓰이는 걸 본 적이 없다.

스팀 전달 시스템처럼, 응축수 리턴 시스템 역사 각개 장비에서 나가는 지관, 그리고 보일러 리턴 탱크로 돌아가는 모관, 즉 “리턴 헤더(return header)”이 있다. 스팀 트랩이 나가는 쪽에 어떤 종류이든 “체크 밸브”가 붙어 있는데, 대개 “스윙 체크” 타입이 사용된다. 체크 밸브를 사용하는 이유는 응축수가 스팀 트랩 출구로 역류하는 것을 방지하기 위해서이다.

체크 밸브 다음에는 또한 볼-타입의 셧-오프 밸브를 달아 리턴 시스템을 체크 밸브와 스팀 트랩과 격리할 수 있어야 한다. 불행하게도 이 셧-오프 밸브는 많은 설치 현장에서 사용되지 않고 있다. 만일 현재 셧-오프 밸브가 없다면, 다음에 스팀 트랩을 교체할 때 하나 설치할 것을 권한다. 가격도 싸고, 빨리 여닫을 수 있고, 설치도 쉬우며, 트랩을 교체할 때 안전하고 마른 환경을 제공한다.

응축수는 리턴 모관을 타고 응축수 리턴 탱크로 밀려간다. 응축수 리턴 탱크는 스팀 시스템에서 매우 중요한 존재이며 중요한 기능을 맡고 있어 아래에 별개 조항으로 다루고자 한다.

응축수 리턴 탱크

“응축수 리턴 탱크”는 외부로 배출을 하는 커다란 용기로 형태와 상관없이 (원통형, 장방형 그리고 어떤 것은 보일러 외피에 달려있다) 아래에 보일러 리턴 펌프가 달려 있다. 응축수 리턴 탱크는 다음과 같은 임무를 수행한다:

1. 모든 스팀 장비에서 나오는 응축수를 저장하는 저장고 역할을 한다. 저장된 응축수는 리턴 펌프가 보일러로 공급한다.
2. 외부 배출, 증발, 장비에서 소모분 그리고 스팟팅 작업 소모분 등 사용된 물을 보충하기 위한 장치가 있다.
3. 보일러 컴파운드 등 보일러에 첨가하는 케미컬들의 혼합 및 배급 시스템이다. 이러한 케미컬은 보일러 안에 스케일이 쌓이는 것을 방지하고 (보충수에 녹아 들어온) 산소를 제거해 탄산(H2CO3)이 형성되는 것을 막는다. 탄산은 소다를 마실 때는 짜릿해서 좋을지 몰라도 스팀과 리턴 시스템에서는 상당히 빠른 속도로 쇠를 녹인다.

지금은 위 목록에서 1번, 즉 응축수 리턴 탱크의 저수 기능만 다루겠다. 리턴 탱크 내부 물의 양은 각 스팀 장비에서 리턴 탱크로 돌아온 응축수에 필요할 때마다 보충수 또는 시티 워터를 추가함으로써 일정 수준을 유지한다. 보일러 내 물 높이 감지 장치가 필요할 때마다 리턴 탱크를 켰다 끄면서 보일러에 물을 공급한다.

리턴 탱크 출구 쪽에는 대개 “Y” 타입 여과장치가 달려 있다. 이 여과장치는 스케일, 녹, 부식 또는 가끔 리턴 탱크로 들어오는 볼트 등 이물질을 걸러낸다. 이 “Y” 타입 여과장치 다음에 대개 “터빈” 타입의 리턴 탱크가 있다. 이는 “응축수 공급 펌프”라고 불리기도 한다.

터빈 펌프는 높은 출구 압력을 뚫고 소량의 물을 밀어 넣을 수 있게 설계돼 있다. 이 펌프는 보일러 안의 물이 스팀으로 바뀌어 플랜트 곳곳에 공급되고 나서 부족한 물을 보충한다. 펌프 출구 다음에는 대개 몇 개의 체크 밸브(체크 밸브는 한 방향의 흐름만 허락한다)가 달려 있다. 대개 첫 번째 체크 밸브는 스테인리스 스틸로 만든 “스프링 방식 메탈 디스크” 타입의 체크 밸브가 사용되는데 이는 비교적 큰 이물질도 걸리지 않고 통과시킨다. 다음 체크 밸브는 대개 “스윙 체크” 또는 또 하나의 스프링 방식 체크 밸브를 사용한다. 이러한 체크 밸브는 리턴 펌프가 꺼져있을 때 물이 보일러에서 나와 펌프를 지나 리턴 탱크로 가는 것을 막는다. 리턴 펌프와 체크 밸브가 스팀 시스템에서 가장 문제가 많은 구성원이다.

자, 이달은 여기까지다. 다음 달엔 흔한 보일러 문제 해결법에 관해 알아본다. 이 칼럼은 필자의 픽스-잇 아카데미 웹사이트(www.fixit-academy.net)에서 다운로드 받을 수 있다.