보일러 시스템

- 증기기관을 움직이는데 필요한 장치로 , 피드백을 사용한 제어시스템

•

고온 고압의 증기가 증기 터빈에 연결된 발전기를 회전시킴

•

보일러 내부 압력이 높아진 경우  보일러의 파열 또는 물이 넘치는 사고 발생

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보일러 내부의 압력과 물의 수위 조절 필요  보일러에 가해지는 열량과 공급 하는 물의 유량 조절

- 보일러 시스템의 입출력 및 특성

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입력 : 보일러에 가한 열량과 공급하는 물의 유량

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출력 : 보일러 내의 압력과 물의 수위

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상호 간섭이 있는 다중 입출력 시스템

: 공급하는 물의 유량의 증가  보일러 내부 물의 온도 하강  내부 압력 하강 : 열량의 증가  증기의 발생에 따른 수위 하락

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피드백 제어시스템의 실례

증기기관의 제어시스템

보일러 시스템

- 보일러 시스템의 제어 원리 : 수위 제어 방법

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어떤 원인에서 수위의 하락  저울대 G 가 축 O 를 중심으로

[ 그림 1-15(b)] 의 점선과 같이 기울어짐  밸브 B 가 열림  물이 파이프 P 를 통해 밸브가 닫힐 때까지 보일러 내부로 유입  수위 상승

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1.3

피드백 제어시스템의 실례

증기기관의 제어시스템

보일러 시스템

- 보일러 시스템의 제어 원리 : 증기압 측정 장치

[그림 1-15] 보 일러의 기계적인 폐 로 제어시스템

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[ 그림 1-15©] : 파이프 P 내부에서 보일러 내의 증기압이 물기둥의 압력 과 대기압의 압력을 합한 크기와 균형을 이룰 때 까지 부유물 C 가 이동  부유물 C 의 변위로부터 보일러 내부의 증기압 측정 가능

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피드백 제어시스템의 실례

증기기관의 제어시스템

보일러 시스템

- 보일러 시스템의 제어 원리 : 증기압 제어 방법

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보일러 내부 증기압 하락  파이프 P 의 끓는 물이 밀어 올리는 힘의 감소  P 의 물기둥 하락  부유물 C 의 하락  D 축의 풀리 (pulley) 의 회전  댐 퍼 E 의 상승  보일러 노에 유입되는 공기량 증가  화력의 증가  증기압 회복

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피드백 제어시스템의 실례

증기기관의 제어시스템

보일러 시스템

- 보일러 시스템의 제어 원리 : 수위 및 증기압 제어 시스템

[그림 1-16] 보일러의 제어시스 템

부유물 F

밸브 B

댐퍼 E 저울대 G

풀리 D

부유물 C

보일러

수위

압력 수위 목표값

압력 목표값

1.3

피드백 제어시스템의 실례

증기기관의 제어시스템

보일러 시스템

- 보일러 시스템의 제어 원리 : 시스템 안전을 위한 압력 제어 방법

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화력 제어를 통한 압력 조절 시 반응 속도가 느림

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갑작스러운 압력의 변화 시  보일러 파열 가능

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보일러 압력의 한계 시 자동으로 증기를 배출하여 압력을 낮추는 제어시스템 필요

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안전밸브 장치를 통한 압력 제어

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[그림 1-17(a)] : P 로 들어오는 압력이 기준치 이상  A 로 압력을 빠져나가게 함

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피드백 제어시스템의 실례