안전 및 효율성을 위한 산업용 버너 솔루션

연료 안전 차단 밸브는 버너를 켜고 끄며, 용광로, 오븐, 보일러, 열 산화제 또는 기타 난방 장비의 가동이 중단되는 경우에 연료(가스 또는 오일)가 연소실로 유입되는 것을 방지합니다. 연료 안전 차단 밸브는 전기적(모터식 또는 솔레노이드) 또는 공압식으로 작동할 수 있으며 국가 규정 및 표준에 따라 요구됩니다.

기타 밸브 특성: 

• 상시 닫힘. 

• 중요한 수명 테스트 대상입니다. 

• 기밀 및 누출에 대한 엄격한 요건을 충족해야 합니다. 

• 에너지 손실 시 1초 이내에 차단하도록 설계되었습니다. 

• 대부분의 경우 버너와 연료 공급 사이에 밸브 2개가 필요합니다. 

차단 밸브는 매체의 흐름을 중지하기 위해 닫을 수 있는 밸브입니다("차단")  

• 밸브가 자동일 경우 수동 또는 자동일 수 있으며, 작동은 전기식, 공압식(공기압+전기식), 유압식(가압 오일+전기식)으로 할 수 있습니다.  

• 자동 차단 밸브는 상시 닫힘 밸브로, 액추에이터가 닫힌 위치에서 이중 안전 상태(대부분의 경우 스프링 리턴 사용)이므로 전원이 차단되면 밸브가 자동으로 차단됩니다.   

연소 버너의 중요한 안전 구성 요소는 소위 '자동 안전 차단 밸브'로, 안전하지 않은 상태가 감지되면 전원이 차단되어 연료가 버너로 흐르는 것을 막아 안전을 유지하는 차단 밸브입니다.  

• 이 밸브는 누출 속도가 매우 낮고 폐쇄 속도가 빠르며 신뢰성이 우수하여 버너 용도에 적합하도록 특별히 설계되었습니다.  

• 버너 산업의 표준은 두 개의 인라인을 설치하는 것입니다. 하나가 고장 나거나 누출이 발생할 경우 다른 하나가 버너를 차단 위치에 놓게 됩니다. 

1. 전원이 공급되면 전동 액추에이터의 스템이 밸브의 스템을 아래로 밀어 밸브가 열립니다. 
2. 전원이 차단되면 액추에이터는 힘을 방출하고 액추에이터의 스프링을 통해 액추에이터의 스템은 제자리로 되돌아오며 밸브의 스프링으로 밸브 포핏을 위로 보내 밸브를 차단합니다. 
3. 전원이 공급되면 코일이 플러그 너트를 당겨 밸브 디스크를 들어 올림으로써 밸브가 열립니다. 
4. 전원이 차단된 코일이 디스크를 더 이상 위로 당기지 않으면 스프링이 디스크를 아래로 밀어 흐름을 차단할 수 있습니다.

연료 트레인은 연료 공급에서 버너로 연결되는 유체 제어 부품 세트입니다. 이 시스템의 목표는 버너로 유입되는 연료의 유량을 안전하게 제어하고 필요할 때 안전한 차단을 보장하는 것입니다. 연료 트레인 어셈블리는 다양한 표준을 준수하는 많은 부품으로 구성됩니다. 예: 

• NFPA 85: 보일러 및 연소 시스템 위험 코드. 

• NFPA 86: 오븐 및 용광로용 표준 

• NFPA 87: 유체 히터용 표준 

• EN 676: 가스 연료용 강제 통풍 버너. 

• EN 746-2: 산업용 열처리 장비

대형 버너는 버너 관리 시스템(BMS)과 연소 제어 시스템(CCS)을 조합하여 관리합니다. 

BMS으로 버너를 안전하게 구동, 작동 및 정지시킬 수 있습니다.  

• 화염 보호 시스템이라고도 불리는 BMS는 연소실에서 먼저 가스를 제거하고 파일럿에 불을 붙인 후에(파일럿 화염이 있는 경우) 주 연료 라인을 개방하는 등, 적절한 순서로 버너를 작동시킵니다.  

• 작동 중에 BMS는 주 버너 화염을 모니터링하고 화염이 감지되지 않거나 불안전 상태가 감지되는 경우에 안전 차단 밸브의 전원을 차단합니다. 또한 BMS는 시동 시에 안전한 운영 조건을 확인합니다. 조건이 충족되지 않은 경우에 BMS는 시동 절차를 중단하고 이를 작업자에 알립니다. 

CCS는 연료/공기 비율과 발화율을 제어하는 장비로 구성됩니다. 이 기계 및 전자 부품에는 액추에이터, 유량 제어 밸브, 프로그래밍 가능 로직 컨트롤러(PLC), 가변 주파수 드라이브(VFD) 및 유량 센서 등이 포함될 수 있습니다. 일부 조건에서는 BMS와 CCS를 동일한 제어 장비에 통합할 수 있습니다.

가열 장비 턴다운 비율은 장비의 최대 열 출력과 최소 열 출력 사이의 비율입니다. 사용되는 버너의 기술에 따라 다릅니다. 턴다운 비율이 10:1인 버너는 최대 열 출력의 10%로 작동할 수 있음을 의미합니다. 턴다운 비율은 난방 장비 시장에서 중요하며, 실제로 턴다운 비율이 높다는 것은 변조를 위한 더 큰 창이 있다는 것을 의미합니다. 실제로 10:1 비율은 버너가 용량 개방 가능성의 10%~100% 사이에서 작동하며, 열에 대한 요구가 달라지면 20%, 30%, 40%로 작동할 수 있음을 의미합니다. 필요한 만큼만 사용할 가능성이 커지므로 연료 소비 및 배출 면에서 이익이 많이 증가합니다.

버너 및 보일러용 연료 유형은 다음과 같습니다. 

• 천연가스 

• 연료유(디젤) 

• 바이오디젤 

• 코크스 오븐 가스 

• 바이오가스 

• 수소 

• LPG(주로 부탄 및 프로판) 

일부 연소 시스템은 고체 연료(예: 고체 바이오매스 또는 석탄)를 사용하며 이 시스템은 다르게 설계되고 다른 규칙과 문제를 가지고 있으나, 에머슨에서는 이 또한 해결하도록 지원할 수 있습니다.

NFPA에서는 연료 안전 차단 밸브에 대한 폐쇄 방지 요건을 규정하고 있으며, 이 규정은 두 가지 방식으로 충족할 수 있습니다.

첫 번째는 폐쇄 방지 스위치를 구현하는 것입니다.

• 제조업체가 밸브에 설치하는 이 인터록은 시스템의 퍼지 및 점화 주기가 시작되기 전에 연료 안전 차단 밸브를 완전히 폐쇄합니다.  

• 폐쇄 방지 스위치는 공장에서 출하 시에 설정하고 비조절형이어야 하며, 밸브가 폐쇄 위치에 도달한 후에만 작동해야 합니다. 즉, 초과 이동에 대비한 특별한 조치를 갖추어야 합니다. 

폐쇄 방지 요건을 충족하는 두 번째 방법은 밸브 검증 시스템을 구현하는 것입니다.  

• 이 시스템은 능동형, 수동형, 두 가지가 있습니다. 능동형일 경우, 펌프를 사용하여 두 개의 연료 안전 차단 밸브 사이의 배관에 가압하고 시스템 시동 전에 가압 가스 누출 여부를 모니터링합니다. 수동형일 경우, 이 시스템은 압력 스위치를 사용하여 누출을 개별적으로 확인하는 밸브를 특정 순서에 따라 개폐하여 각 밸브를 별도로 점검합니다.  

• 유럽에서는 열 출력에 따라 버너의 연료 트레인에 밸브 검증 시스템 장착을 의무화할 수 있습니다. NFPA에서 밸브 검증 시스템은 특정한 경우에 폐쇄 방지 스위치를 대체할 수 있습니다.

FM, NFPA, UL을 포함한 많은 표준에서 요구하는 시각적 표시기는 연료 안전 차단 밸브가 열려 있는지 닫혀 있는지를 보여줍니다. 이를 통해 작업자는 안전상의 이유로 밸브를 닫아야 하는 상황에서 확신을 두고 작업할 수 있습니다.

표시기는 통상적으로 기계식입니다. 일부 표준에 따르면 조명이나 LED를 대신 사용하는 경우 조명이 없으면 위치를 표시할 수 없습니다. 이러한 요건으로 인해 부품이 닫혔을 때 밸브의 전원이 차단되므로 폐쇄 위치 조명 표시가 더 까다로워집니다.

연료 안전 차단 밸브가 잘 유지 관리되고 가동 중단 시 안정적으로 작동하는지 확인하는 한 가지 방법은 매년 또는 더 자주 누출 테스트를 실시하는 것입니다. 밸브 시트는 시간이 지남에 따라 마모되기 때문에 이러한 테스트를 통해 밸브에서 가스가 누출되지 않도록 합니다.

에머슨의 산업용 버너 밸브에는 이 테스트 절차를 용이하게 하는 특정 압력 탭이 있어 밸브가 파이프에 설치된 상태로 테스트를 실시할 수 있습니다. 또한 이 압력 탭을 밸브 검증 시스템과 함께 사용하여 압력 제한 모니터링 또는 자동 누출 감지에 필요한 압력 스위치를 쉽게 설치할 수 있습니다.