한국설비기술협회규격

KARSE

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흡수 냉온수기용 가스 버너

Burner for Absorption Chiller & Heater

KARSE B 0011 - 1997

한 국 설 비 기 술 협 회 규 격   KARSE

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흡수 냉온수기용 가스 버너    B 0011 - 1997

Burner for Absorption Chiller & Heater

1. 적용범위 이 규격은 LiBr수용액 및 물을 작동매체로 사용하는 흡수냉온수기에 부착되는□흡수냉동기용 강제혼합식 가스버너□(이하□버너□라 한다)에 대하여 적용한다.

2. 인용규격 다음에 나타내는 규격은 이 규격에 인용됨으로써 이 규격의 규정 일부를 구성한다.

KSB 0116 공기용 연소장치 용어

KRA 4001 가스 연소 흡수식 냉온수기 안전기준

KGSI □가스 보일러용 버너의 제조 및 검사 기준□

3. 정의 이 규격에서 사용하는 주요 용어의 정의는 다음에 따르며, 여기서 정의하지 아니한 용어에 대하여는 KS B 0116(공업용 연소장치용어)에 따른다.

a) 안전차단시간(safety time) 화염이 있다는 신호가 오지 아니하는 상태에서 연소 안전 제어기가 가스공급을 허용하는 시간을 말하는데 파일럿버너의 시동시 안전 차단 시간 (ignitiontrial), 주버너의 시동시 안전차단시간(main trial), 운전중 안전 차단 시간 (소염 응답 시간) 등이 있다.

b) 파일럿버너의 시동시 안전차단시간(ignition trial) 점화장치가 켜진후 안전차단 파일럿밸브의 열림신호가 나온 시점으로부터 착화에 실패하여 가스공급차단신호가 나올때 까지의 시간을 말한다.

c) 직접착화방식에 있어서 주버너의 시동시 안전차단시간(first safety time) 점화장치가 켜진후 안전차단 주밸브의 열림신호가 나온 시점으로부터 착화에 실패하여 가스 공급 차단신호가 나올때 까지의 시간을 말한다.

d) 파일럿 착화방식에 있어서 주버너의 시동시 안전차단시간(main trial) 파일럿버너의 화염이 있다고 신호를 받은후 안전차단 주밸브에 열림신호를 발한 시점으로부터 시한 파일럿 버너가 꺼진 시점에까지에도 주버너에 화염이 전이되지 아니하여 가스공급차단신호가 나올때  까지의 시간을 말한다.

e) 운전중 안전차단시간(소염 응답시간) 운전중 화염이 꺼졌다는 신호가 나온 시점으로부터 가스공급차단신호가 나오는 때까지의 시간을 말한다.

f) 작동폐쇄(LOCK-OUT) 착화실패 또는 운전중 화염이 꺼졌다는 신호를 화염감시기가 감지한 경우 가스공급차단신호가 나오면서 연소안전제어장치가 수동으로 복귀시키지 않는 한 다시 시동이 되지 않도록 하는 상태를 말한다.

g) 최대가스소비량 버너가 설계상 낼 수 있는 최대의 송풍량 상태로 안정된 연소를 보증할 수 있는 최대 연소량을 말한다.

h) 최대가스요구량 특정 냉온수기에 부착되어 그 냉온수기가 요구하는 입열량으로 설정되었을 때(버너설 계상의 최대 송풍량이 아닐 수도 있다)의 최대 연소량을 말한다.

i) 시한 파일럿 점화방식 점화장치에 의하여 파일럿 버너가 점화되고 수초후 파일럿버너에 의하여 주버너가 점화된 후 시동시 안전차단시간이 지나면 파일럿밸브는 닫히는 방식을 말한다.

j) 중복 파일럿 점화방식 점화장치에 의하여 파일럿 버너가 점화되고 수초후 파일럿버너에 의하여 주버너가 점화된 후에도 파일럿밸브는 계속 열려있는 방식을 말한다.

k) 착화전 잔류기체 제거 점화가 되기전에 버너 송풍기에 의해 연소내의 잔류기체를 제거하여 안전한 착화가 되도록 하는 것을 말한다.

4. 종류 가스와 연소용 공기의 혼합방식, 송풍기 부착방법, 점화방식, 연소량, 제어방식, 내관의 공급압력, 사용가스 종류에 따라 다음과 같이 분류한다.

a) 혼합방식

내부 혼합식(pre-mix type)

외부 혼합식(nozzle mix type)

부분 혼합식(partial mix type)

b) 송풍기 부착방법

송풍기 내장형

송풍기 외장형

c) 점화방식

직접 점화방식

중복 파일럿 점화방식

시한 파일럿 점화방식

d) 연소량 제어방식

2위치(ON-OFF)제어방식

3위치(HIGH-LOW-OFF)제어방식

비례제어방식

e) 내관 공급압력

저압용 : 2.452×103 Pa (250mmH2O) 이하의 가스 공급압력

중압용 : 2.452×103 Pa (250mmH2O) 초과하는 가스 공급 압력

f) 사용가스의 종류

도시가스용

LP가스용

기타 가스용

g) 버너의 용량 구분

10만 kcal/h 이하

10만 kcal/h 초과, 30만 kcal/h 이하

30만 kcal/h 초과

h) 사용 전압 및 주파수 구분

표

구 분	전압(V)	주파수(Hz)
동 력 전 원	220, 380, 440, 460	60
	220, 380, 415, 460	50
제 어 전 원	220	60
	220	50

5. 구조 버너는 다음과 같은 구조를 갖추어야 한다.

a) 공급범위의 구분  그림1과 그림2의 구분밸브까지가 가스공급설비이고, 스트레이너 이하가

연소기기 즉 버너이다.

그림 1 연소기기(버너)의 범위 (직접점화방식의 예)

그림 2 연소기기(버너)의 범위 (파일럿 점화 방식의 예)

범례

0. 가스 유량계

1. 구분밸브

2. 가스 압력 측정장치

3. 가스 스트레이너

4. 가스 압력 조정기

5. 가스 압력 감시장치

6. 안전 차단밸브(NO1, NO2)

7. 가스 유량 조절장치

8. 점화장치

9. 화염 감지기

10. 연소 안전제어기

11. 버너힌지 인터록장치(힌지타입의 버너에 한한다)

12. 공기 압력 감시장치

13. 리미트 스위치(최소 공기량)  주(1)

14. 송풍기 흡입구 보호장치  주(2)

15. 리미트 스위치(최대 공기량)  주(1)

16. 화염 감시창

17. 가스 공급 압력측정구

18. 조정기 출구 압력측정구

주(1) 13, 15의 경우는 연소제어방식이 3위치제어 또는 비례제어방식에 적용되며, 댐퍼 내장형의 경우에는 내부부착도 가능하다.

주(2) 14의 경우 이물질등의 유입이 없는 구조의 경우에는 부착하지 않을 수도 있다.

b) 기기의 구성

표2  기기의 구성표

구 분 기 기 명		수량	가스공급압력250mm H2O이하				가스공급압력250mm H2O초과
			가스소비량30만 kcal/h이하		가스소비량30만 kcal/h초과		가스소비량30만 kcal/h이하		가스소비량30만 kcal/h초과
			직접 점화	파일럿점화	직접점화	파일럿 점화	직접 점화	파일럿점화	직접점화	파일럿 점화
스트레이너	파일럿버너용	1	×	○(1)	×	○(1)	×	○(1)	×	○(1)
	메인버너용	1	○	○	○	○	○	○	○	○
가스압력조정기	파일럿버너용	1	×	○(1)	×	○(1)	×	○(1)	×	○(1)
	메인버너용	1	×	×	×	×	○	○	○	○
가 스 압 력 감 시 장 치	가스압력하한스 위 치	1	○	○	○	○	○	○	○	○
	가스압력상한스 위 치	1	×	×	×	×	○	○	○	○
안전차단밸브	메인밸브	1	×	×	○	○	×	×	○	○
	주밸브(슬로우오픈방식)	1	○	○	○	○	○	○	○	○
	파일럿밸브	2	×	○(1)	×	○(1)	×	○(1)	×	○(1)
자동누설감시장치		1	×	×	○	○	×	×	○	○
점 화 장 치		1	○	○	○	○	○	○	○	○
화 염 감 시 기		1	○	○	○	○	○	○	○	○
가스유량조절장치		1	○(2)	○(2)	○	○	○(2)	○(2)	○	○
공기유량조절장치		1	○(2)	○(2)	○	○	○(2)	○(2)	○	○
공기압력감시장치		1	○	○	○	○	○	○	○	○
가스압력측정장치		1	×	×	○	○	×	×	○	○
연소안전제어장치		1	○	○	○	○	○	○	○	○

비고 표 중 ○는 반드시 갖추어야 하며, ×는 필요에 따라 갖추어야 할 기기임을 표시한다.

주(1) 파일럿 점화방식인 버너는 가스공급관을 분기하는 위치에 따라 표3에서 규정하는 기기를 갖추어야 한다.

주(2) 연소량을 제어하는 버너에 대하여 적용하며 버너의 부하제어 방식에 따라 버너 제작사의 기준에 따른다.

표3 파일럿 버너의 기기 구성표

분기위치 기 기	메인버너용안전차단밸브사이에서분기	메인버너용 안전차단밸브의 상류측에서 분기	메인 가스압력조정기와 메인 스트레이너 사이에서분기	메인버너용 스트레이너 상류측에서분기
안전차단파일럿밸브	1개	2개	2개	2개
파 일 럿 버 너 용 가스압력조정기	-	-	1개	1개
파 일 럿 버 너 용 스 트 레 이 너	-	-	-	1개

c) 스트레이너 스트레이너는 가스압력조정기 및 안전차단밸브 보다 상류측에 설치되거나 내장되어 있어야 한다.  내부의 규격은 150메쉬(mesh) 이상이거나 그 이상의 기능을 갖는다.

d) 가스압력조정기

1) 가스압력조정기의 입구 압력이 2.452×103 Pa (1,000mmH2O)를 초과하는 경우에는 격판이 파손되어 가스가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여 별도의 안전격판(safety diaphragm)이 있는 구조이거나 이것이 없는 구조일 경우에는 누설된 가스가 외부의 안전한 곳으로 방출될 수 있도록 통기구를 나사 배관으로 접속하여야 한다.

2) 안전차단밸브의 최대사용압력이 가스압력조정기의 입구측 압력보다 낮은 경우는 가스압력조정기의 밸브시트(seat)는 금속과 금속이 접촉되는 구조가 아니라 고무등과 같이 연한 재질로 되어 있어서 닫힌상태에서 아무리 시간이 경과하더라도 조정기의 출구측 압력이 입구측 압력과 같아지는 내부 누설등이 없는 구조로 되어 있어야 한다.

e) 가스압력 감시장치 가스압력 하한스위치와 가스압력 상한스위치를 각각 설치하여야 하며 공급압력이 2.452×103 Pa (250 mmH2O)이하인 경우에 한하여 가스압력 상한스위치는 설치하지 아니하여도 된다.

f) 안전차단밸브 닫힘신호를 받으면 1초이내에 가스공급을 차단할 수 있는 것이어야 하며 안전차단 구조이어야 한다.

g) 가스누설 자동감시장치 30만kcal/h를 초과하는 버너의 안전차단밸브의 내부누설을 자동으로 감지하여 내부 누설 발생시 점화동작을 하지 않도록 연소안전제어기에 신호를 자동으로 보내야 하며, 내부 누설시에는 수동에 의한 복귀 조작을 하지 않는 한 재기동 할 수 없는 기능이어야 한다.  즉, 정전후 재통전시에도 자동으로 복귀가 되지 않아야 한다.

h) 점화장치 점화변압기와 점화전극으로 구성되며, 파일럿 점화방식의 버너인 경우에는 주버너 이외에도 파일럿버너가 있어야 하며, 30만kcal/h를 초과의 버너는 시한 파일럿 방식만 사용할 수 있다.

i) 화염감시기 버너에 취부된 상태에서는 화염이 아닌 다른 신호에 동작하지 아니하는 구조이거나 화염이 아닌 신호에 동작할 수 있는 구조일 경우는 점화동작 전에 이의 고장 유무를 자기 진단하는 기능이어야 하며, 파일럿화염과 주화염을 동시에 감시할 수 있는 경우에는 1개, 동시에 감시할 수 없는 경우에는 각각 1개씩 설치 하여야 한다.

j) 가스유량 조절장치 2단제어밸브, 병렬로설치한 안전차단밸브, 가스버터플라이 밸브, 공기압연동식공연비 제어장치 (variable ratio regulator), 기타 단면적을 기계적 링크기구 또는 전기, 유압, 공압 등으로 조절할 수 있는 밸브류 등이 있으며, 30만kcal/h를 초과하는 버너가 병렬로 안전차단밸브를 설치하여 가스량을 제어하는 경우는 이들 밸브외에 상류 측 또는 하류측에 직렬로 안전차단밸브를 추가 설치해야 한다.

k) 공기유량 조절장치 송풍기 흡입댐퍼나 또는 토출댐퍼, 송풍기 회전수 제어장치 등이 있으며, 댐퍼각도 표시장치를 갖출 것.  이 외에도 버너를 분해하지 않고 외부에서 쉽게 댐퍼의 각도를 알 수 있고 또한 그 각도의 표시가 고정 볼트 등이 느슨하게 되거나 임의로 변경될 수 있음에 대비한 원위치를 나타낸 표시가 있어야 한다.

l) 공기압력 감시장치 풍압스위치, 송신기가 부착된 공기유량 측정장치, 공기유량 감시장치 또는 송풍기 회전 속도 감시장치 등은 공기압력 감시장치로 볼 수 있다.

m) 가스압력 측정장치 최대 가스소비량이 30만kcal/h를 초과하는 버너일 경우, 스톱밸브가 부착된 압력계를 가스압력조정기(가스압력조정기가 없는 경우에는 스트레이너)의 하류측에 각각 설치하여야 한다. 상류측의 경우는 압력측정구 또는 스톱밸브가 부착된 압력계를 설치하여야 한다.

n) 연소안전 제어장치

1) 연소안전 제어장치는 작동폐쇄된 경우에 수동에 의한 복귀조작을 하지 않는한 재기동 할 수 없는 구조이어야 한다.  즉, 작동폐쇄 상태에서는 정전이 되었다가 재 통전되어도 복귀되지 않아야 한다.

2) 전자제어장치에 의해 작동되는 연소안전 제어장치는 서어지 업소버(surge absorber)등과 같은 전기충격파등에 보호를 받을 수 있는 장치를 반드시 구비하여야 한다.

3) 3위치 제어 및 비례제어에 사용되는 연소안전 제어장치는 선행된 기능이 수행되지 않으면 다음기능으로 진행되지 아니하는 기능일 것.  예를들면, 댐퍼가 점화위치로 이동되었다는 확인신호가 오지 않으면 점화장치를 작동시키지 않아야 한다.

o) 버너 힌지 인터록장치 도구를 이용하지 않고 냉온수기로 부터 버너를 분리해 내거나 열어 젖힐 수 있는 버너는 열린상태에서는 작동할 수 없는 인터록장치를 구비하여야 한다.

p) 역화 안전장치 내부 혼합식 및 부분 혼합식 버너에는 반드시 버너와 가장 가까운 곳에 역화에 대비한 안전장치를 장착하여야 한다.

q) 압력측정구(pressure measuring pot) 버너는 운전중의 각 부분의 압력을 측정할 수 있도록 최소한 두군데 이상 즉, 구분 밸브와 스트레이너 사이, 압력조정기 하류측 부분에는 압력측정구가 있어야 한다.

6. 기능 가스버너의 모든 동작은 다음에 설명된 기능들이 예정된 프로그램에 의하여 순서대로 자동으로 진행되어야 하며, 또한 쉽게 시간(1)을 변경시킬 수 없는 구조로 되어야 한다.

주(1) 버너가 연소안전제어기에 의해 각 부품들이  동작하고 있는 시간을 말한다.

6.1 기동조건 확인 버너는 다음의 조건을 모두 만족될 경우에 한하여 작동되어야 한다.

a) 송풍기 모터의 과부하 검출장치로부터 이상이 없다는 신호가 옴.

b) 가스압력 감시장치로부터 가스압력이 적정하다는 신호가 옴.

c) 모든 버너와 연동되는 냉온수기측 인터록이 정상이라는 신호가 옴.

6.2 시동시 화염검지기능 버너 기동후 점화동작 전까지는 화염감시기를 계속 동작시켜 화염신호가 검지되면 그 즉시 버너는 작동폐쇄 되어야 한다.

6.3 착화전잔류기체제거 (Prepurge)

a) 버너가 점화되기 전에는 항상 연소실이 착화전잔류기체제거(프리퍼지)되어야 한다.

b) a)의 규정에도 불구하고 가스 소비량이 10만kcal/h이하인 버너는 1회에 한하여 화염의 소화 직후 1초 내에 착화전잔류기체제거(프리퍼지) 없이 자동으로 점화장치가 작동하게 할 수 있다. 이 경우 3초이내에 재점화되지 않으면 버너는 작동폐쇄 되어야 한다.

c) 착화전잔류기체제거(프리퍼지)시 버너 최대 가스요구량의 댐퍼 위치로 이동하여 송풍하 는 경우에는 착화전잔류기체제거(프리퍼지) 시간은 30초 이상이면 된다. 단, 이 경우 착화전잔류기체제거(프리퍼지) 중에 정격용량 위치을 확인하는 감시장치 등에 의하여 정격 위치가 아닌 것으로 감지된 시간은 착화전잔류기체제거(프리퍼지) 시간으로 간주하지 않는다.

d) 정격 송풍량이 아닌 댐퍼 위치에서 송풍하는 경우에는 그 때의 송풍량을 측정하여 연소실을 5회이상 치환할 수 있는 시간 이상으로 착화전잔류기체제거(프리퍼지)하여야 한다.

e) 착화전잔류기체제거(프리퍼지) 및 점화장치 작동전까지 기간에는 화염신호가 감지되면지체없이 버너 작동이 자동으로 중지되고 소정의 시간 이후에는 작동폐쇄 되어야 한다.

6.4 점화기능

a) 착화전잔류기체제거(프리퍼지)가 끝나면 점화장치는 자동으로 작동되어야 한다.

b) 점화장치는 다음의 경우에 작동되지 아니하여야 한다.

1) 자동누설감시장치에 의하여 안전차단밸브의 내부누설이 발견된 때.

2) 공기압력감시장치에 의하여 공기압력이 적정하지 않다고 신호가 올 때.

3) 비례제어 버너의 경우에는 댐퍼위치가 점화위치에 복귀했다는 신호가 오지 않을때.

4) 가스압력감시장치로부터 가스압력이 적정하지 않다는 신호가 올 때.

c) 점화장치가 켜진후 안전차단밸브는 자동으로 작동되어야 한다.

d) 안전차단밸브는 다음조건이 모두 만족될 경우에만 작동되어야 한다.

1) 6.3에 의한 착화전잔류기체제거(Prepurge)가 완료되고 공기압력 감시장치로 부터 공기압력이 적정 하다는 신호가 올 때.

2) 가스압력감시장치로부터 가스압력이 적정하다는 신호가 올 때.

3) 3위치제어 또는 비례제어방식이고, 시동시 가스소비량이 30만kcal/h를 초과하는 버너의 경우에는 댐퍼위치가 점화위치에 복귀했다는 신호가 올 때.

e) 표4의 시동시 안전차단시간 이내에 화염이 검지되지 아니하면 버너는 작동폐쇄 되어야 한다.

표4 버너의 가스소비량 구분에 따른 안전차단시간

버너의 구분	버너의 최대 가스소비량 (kcal/h)	시 동 시		운 전 중
		직접 점화방식	파일럿 점화방식	재점화시	재시동시	재점화□재시동 없을 경우
메 인 버 너	10만이하	3초	8초	3초	1초	-
	10만초과 30만이하	2초	8초	불허	1초	-
	30만초과	2초	8초	불허	불허	1초
파 일 럿 버 너		-	8초	-	-	-

f) 파일럿 점화방식의 버너는 점화장치에 의하여 파일럿 버너가 먼저 점화되어 파일럿 버너의 화염이 생성 되었다는 신호가 온 경우에만 메인버너용 안전차단 밸브가 열리는 기능을 가질 것.

g) 최대 가스소비량 30만kcal/h를 초과하는 직접점화 방식의 비례제어버너 및 시동시의 가스소비량이 100만kcal/h를 초과하는 모든 버너는 저연소위치(low postion)보다 가스 소비량이 낮은 가스량 및 공기량으로 점화할 수 있는 점화위치(ignition position) 확인 감시장치를 갖추어야 하며, 이의 확인 없이는 점화동작이 되지아니할 것.

h) 점화 실패시에는 최대 가스소비량에 관계없이 재점화□재시동은 허용되지 않으며, 점화실패 즉시 버너는 작동폐쇄 되어야 한다.

6.5 운전중 안전차단기능

a) 운전중 다음과 같은 경우에는 버너는 작동폐쇄 되어야 한다.

1) 버너가 운전되고 있는 동안 화염소멸된 것을 감지한 때.

2) 공기압력이 소정의 압력 이하로 강하하였다고 신호가 온 경우.

b) 단, 최대 가스소비량이 30만kcal/h이하인 버너의 경우에는 a)의 규정에도 불구하고 신호를 받은후에 자동으로 안전차단밸브를 1초이내에 닫고 6.3에 의한 착화전 잔류기체제거(프리퍼지)부터 다시 시작한 후 6.4에 의한 점화기능을 자동으로 수행 하게 할 수 있다. 이는 1회에 한하여 허용하며 안전차단밸브로 열림신호를 보낸후 2초이내에 화염이 검출되지 않으면 버너는 작동폐쇄 되어야 한다.

c) 단, 최대 가스소비량이 10만kcal/h이하인 버너의 경우에는 a)과 b)의 규정에도 불구하고 신호를 받은후에도 안전차단밸브를 닫지않고 1초이내에 자동으로 점화 장치를 작동되게 할 수 있다. 이는 1회에 한하여 허용하며 3초이내에 화염이 감시되지 않으면 즉시 작동폐쇄 되어야 한다.

d) 운전중 다음과 같은 경우에 버너는 가스공급을 즉시 중단하고 소정의 시간후에 버너가 완전 정지하여야 하며, 정상조건으로 복귀되었다는 신호를 받으면 자동으로 다시 재시동하여야 한다.

1) 제어전원이 단절된 경우

2) 조절장치나 감시장치로부터 이상 정지신호가 온 경우(예, 압력, 온도, 수위, 분무 유체, 연소용 공기 등의 감시장치)

3) 가스압력이 소정의 압력 이하로 강하하였다고 신호가 온 경우

4) 가스압력이 소정의 압력 이상으로 상승하였다고 신호가 온 경우.

단, 이는 가스공급압력이 2.452×103 Pa(250mmH2O를) 초과하는 경우에만 적용 함.

6.6 연소량 제어기능

a) 비례제어버너의 경우 점화에 성공한 후에는 가스량과 공기량이 제어밸브모터와 링크 기구 또는 이와 유사한 성능을 갖는 장치등에 의하여 연동되어 조절될 것. 이 경우, 공기댐퍼와 가스량조절밸브의 유량특성이 상이하고, 연소량에 따라 상이한 과잉공기율이 요구되는 점을 고려하여 이를 보완할 수 있는 장치를 갖추어야 한다. 콤파운드 레규레이터(compound regulator)를 갖춘 링크기구나 공기압 연동식 공연비 제어장치(variable ratio regulator)에 의한 연동기구는 이를 고려한 것으로 볼 수 있다.

b) 3위치제어 버너의 경우 점화에 성공한 후에는 가스량과 공기량이 제어밸브모터 등에 의하여 링크기구에 의하거나 전기적으로 연동되어 가스량이 조절될 것. 예를 들면, 제어밸브모터와 링크 기구로 연결된 댐퍼, 제어밸브 모터의 연속스위치에 의하여 작동되는 2단제어밸브 또는 병렬로 연결된 안전차단밸브등은 이를 고려한 것으로 볼 수 있다.

c) 버너의 최소부하량에서 최대부하량까지 전 범위에서 진동연소 및 맥동연소가 없을 것.

7. 성능

a) 가스의 공급 압력구분 압력의 구분은 가스공급자가 구분하는 압력을 본관 공급압력으로, 연소기 취급자가 구분하는 압력을 □내관 공급압력□으로 구분하여 사용한다.

표5 가스의 공급압력구분

	도시가스사업법 (본관 공급압력)	버너사용자의 공급압력구분 (내관 공급압력)		비 고
저압	LP가스 : 9.809×103 Pa 미만의 압력 (0.1kg/□G) 도시가스 : 9.809×104 Pa 미만의압력 (1kg/□G)	저압	2.452×103 Pa이하의 압력(250mmH2O)
			9.809×104Pa이하의 압력(2,000mmH2O)
		중압	2.9429×104Pa이하의 압력(3,000mmH2O)
			9.809×104Pa이하의 압력(4,000mmH2O)
중압	LP가스 : 9.809×103 Pa 이상 1.9619×105 Pa 미만의 압력 (0.1kg/□G이상 2kg/□G미만) 도시가스 : 9.809×104Pa 이상 9.809×105 Pa 미만의 압력 (1kg/□G이상 10kg/□G미만)
고압	LP가스 : 1.9619×105 Pa 이상의 압력 (2kg/□G) 도시가스 : 9.809×105 Pa 이상의 압력 (10kg/□G)

b) 연소성능

1) 전연소 범위에서 버너의 과잉공기율이 표6과 같을 때 건조배기가스 중의 일산화 탄소의 농도는 0.1%이하일 것.

표6 과잉공기율

구 분	과잉공기율
최소 가스소비량	10%이상 30%이하
최대 가스소비량	10%이상 20%이하

2) 공급가스압력의 시간대별 변화, 다수의 버너가 한 내관에 연결된때, 가동대수와 부하량에 따른 공급가스압력의 변동, 가스압력조정기의 압력변동(±10%), 가스의 열량값의 변화, 가스온도의 변화, 연소용 공기온도의 변화, 대기압의 변동, 전압변동으로 인한 모터의 회전수 변동 등은 과잉공기율을 변화시키는 요인이므로 실제 사용장소에서의 과잉공기율은 이를 고려하여 조정하여야 한다.  통상적으로 과잉공기율은 6% ∼ 8%의 범위를 권장하며, 어떠한 경우라도 건조배기가스 중의 일산화탄소의 농도가 100ppm이하가 되도록 과잉공기율을 설정하여야 한다.

1) 과잉공기율 범위의 하한을 10%미만으로 할 경우는, 가스압력조정기의 출구압 정밀도가 ±10%인 점을 고려하여 고정밀 압력조정기 등을 사용하여야 한다.

c) 전기적 성능

1) 버너는 정격전압의 85%전압과 110%전압의 범위에서 이상없이 작동해야 한다.

2) 절연 저항값은 DC500볼트의 전압으로 전기 충전부와 비충전 급속부 사이의 측정값이 모터부분은 20M□이상, 기타부분은 1M□이상 이어야 한다.

3) 버너는 내전압 시험에서 이상이 없어야 한다.  시험전압 주(1)을 전기 충전부와 비충전급속부 사이에 1분간 인가하여 유지하였을때 이상이 없어야 한다.

주(1) 시험전압 (실효값) = 2E + 1,000(V) (최저1,500V)

여기서 E : 정격전압(V)

d) 기밀성능

1) 버너는 가스가 통하는 부분은 외부 누설이 없을 것.

2) 버너는 안전차단밸브를 통한 내부 누설량은 허용치 이하일 것.

8. 검사방법

8.1 구조검사

a) 가요성 가스배관은 가스안전차단밸브의 하류측에만 부착할 수 있다.

b) 별도의 안전격판이 없는 구조의 가스압력 조정기의 입구압력이 9.809×103 Pa(1,000mmH2O)를 초과하는 경우에는 누설된 가스가 외부의 안전한 곳으로 방출될 수 있도록 통기구를 나사 배관으로 접속하여야 한다.

c) 표1에서 규정하고 있는 각종 기기들이 부착되어 있는지 확인한다.단, 연소안전 제어기는 버너에 직접 부착되지 않고, 별도의 운전 제어판넬에 부착할 수도 있다.

8.2 기능검사

8.2.1 최대 가스소비량 및 최대 송풍량

a) 가스소비량을 시간당 가스유량으로 표시할 때는 0℃ 대기압 상태에서 가스가 갖는 부피로 나타내고(표준상태 가스소비량 N□/h), 열량(Kcal/h)으로 나타낼 때는 연료 가스의 고위 발열량에 표준 상태 가스 소비량을 곱한값으로 표시한다.

b) 가스압력이 9.809×103Pa(250mmH2O) 이상인 곳에 설치된 유량계로 가스량을 측정한 경우에는 다음과 같은 식으로 가스소비량을 계산한다. 9.809×103Pa(250mmH2O)이하인 경우에는 그 오차가 작아 유량계로 읽은 값을 그대로 가스소비량으로 나타내도 무방하나 정확한 수치를 구하고자 할 때는 다음 식(1)을 사용하여 계산한다.

273         10,332 ／ P

Qg = M □ □□□□□ × □□□□□□□     --------------- 식(1)

273 ／ T         10,332

여기서 Qg : 가스소비량(Nm3/h)

M : 측정치(m3/hr)

T : 가스온도(℃)

P : 압력(□H2O)

c) 가스의 온도를 측정할 수 없을 때는 아래와 같이 대략적인 보정식(2)로 나타내어 사용할 수도 있다.

10,332 ／ P

Qg = M □ □□□□□□□     --------------------------- 식(2)

10,332

여기서 Qg : 가스소비량(Nm3/h)

M : 측정치(m3/hr)

P : 압력(□H2O)

d) 일반적으로 송풍량을 직접 계측하는 것은 쉬운일이 아니며, 특히 버너에 부착되어 가동중인 경우에는 현실적으로 직접계측은 불가능하므로 건조 배기가스중 산소농도 분석에 의한 과잉공기율과 이론공기량의 관계로부터 계산하는 다음과 같은 간접적인 측정방법을 사용할 수 있다.  버너의 최대용량의 송풍량으로 송풍하지 않는 경우는 잔류 기체 제거때의 댐퍼위치로 연소를 유지한채 그 때의 가스 소비량을 계측하고 배기가스를 분석하여 다음과 같은 개략식(3)에서 구한값을 잔류기체 제거때의 송풍량으로 인정한다.

가스 소비량(kcal/h)

시간당 송풍량(m3/h) =   □□□□□□□□□□□ ×  m  ------ (3)

1,000

여기서 m 은 과잉 공기비로써 식(4)에서 구한다.

1

m=  □□□□□□□□□□□□□   -------------- (4)

3.77  O2

1 -  □□□□□□

N2 - N2'

O2 : 건조배기가스중의 산소농도(%)

N2 : 건조배기가스중의 질소농도(%)

N2' : 연료가스중의 질소농도(%)

단, 연료가스중에 질소가스를 약 50% 포함하고 있는 고로가스나 발생로가스 등의 종류를 제외한 대부분의 도시가스, LNG는 연료가스중에 질소가스농도를 무시할 수 있는 정도이므로 아래와 같은 간략식(5)을 사용할 수 있다.

21

m = □□□□□□□□   ----------------------- (5)

21 - (O2)

8.2.2 가스압력 하한 스위치 작동 시험

a) 가스압력 하한 스위치를 상용압력의 0.7배의 압력으로 설정한다.

b) 버너가 연소되고 있는 동안 그림1 또는 그림2의 구분밸브를 서서히 닫아 공급압력을 강하시켜 가스압력 하한 스위치의 작동여부를 확인한다.

c) 공급압력이 강하하면 안정된 연소를 하고 있던 버너가 높은 과잉공기율의 상태로 되어 불안정한 연소상태로 될 수 있으나, 정상 공급압력의 70%압력 이하에서도 불안정한 상태로 되지 않으면, 가스압력 하한 스위치의 설정값은 정상공급압력의 70%압력으로 설정하고, 70%압력이 되기전에 불안정한 연소를 하기 시작하면 이때의 공급압력의 값을 읽어 가스압력 하한 스위치의 설정값으로 한다.

d) 불안정한 연소상태란 배기가스 분석기가 없는 경우에는 진동연소 또는 맥동연소가 일어나거나 큰 소음을 수반하는 상태를 보아 판단할 수 있고, 배기가스 분석기가 있는 경우에는 건조배기가스중의 일산화탄소 농도가 400ppm이상이 되거나 산소농도가 10%이상이 되는 때로 정한다.

e) 이 설정값을 유지한 채로 버너를 재기동시켜서 안전차단밸브가 점화를 위하여 열리는 순간, 순간적인 압력 강하로 인하여 가스압력 하한 스위치가 작동하지 않으면 합격으로 한다. 만약, 점화순간 가스압력 하한 스위치가 작동하게 되면 슬로우오픈밸브의 초기 열림정도를 낮추어서 점화순간에 압력강하를 작게한 후 상기 a)부터 다시 시험한다.

8.2.3 가스압력 상한 스위치 작동 시험  가스압력 상한 스위치를 상용압력의 1.2배에 설정한후 버너 연소중에 가스압력 조정기의 출구압력을 상용압력의 1.2배 압력이 될 때까지 수초이내로 상승시켜  가스압력 상한 스위치가 작동하여 버너를 정지시키는지 확인한다. 가스량이 증가하여 불완전연소에 의한 그을음이 발생될 수 있으므로, 압력상승은 될 수 있는 한 빨리 상승시켜야 하며 시험후 출구압력을 원래대로 복귀 한다.

8.2.4 연소 안전제어기 시험방법

a) 비례제어버너인 경우는 버너 기동후 제어밸브 전동기를 수동위치로 하여 댐퍼가 움직이지 않도록 하거나 댐퍼 전개(全開) 확인용 리밋트 스위치를 제어회로와 연결하지 않은 채 방치하여 연소제어 단계가 진행되지 않는지 확인한다.

b) 상기 a)의 시험후 제어밸브 모터를 전개 확인 리밋트 스위치를 정상으로 연결시켜 댐퍼가 최대위치로 이동되면 30초 이상 착화전 잔류기체제거(프리퍼지)를 진행하여야 하며, 이 때 부터는 공기압력을 감시하는 기능이 개시되어야 한다.  즉, 공기압력스위치로 압력이 전달되는 임펄스(impulse)관을 막은채 방치하였을때 버너가 점화장치를 작동시키지 않거나 작동폐쇄 되는지 확인한다.

c) 비례제어버너인 경우는 댐퍼가 점화위치로 이동하기 시작할 때 전개 확인용 리밋트 스위치의 연결을 끊었을때 점화동작을 진행하지 않아야 한다.

d) 화염감시기와 연소안전제어장치와의 연결회로를 끊은 상태로 점화동작을 시켜서 버너가 표4의 시동시 안전차단시간 내에 작동 폐쇄되는지 확인한다.

e) 작동폐쇄된 상태에서 수동복귀를 하지말고 전원을 차단하여 수초 또는 수십초 경과한 후 재 통전시켜서 연소안전제어장치가 복귀되어 자동으로 재기동하지 않는지 확인한다.

8.2.5 기밀 시험

a) 외부누설 기밀시험은 상용압력의 1.1배 압력으로 실시한다.

b) 다음 각호에서 정한 방법중 어떤 방법으로도 좋다.

1) 발포액을 이음부에 도포하여 거품의 발생여부로 판정하는 방법

2) 시험에 사용하는 가스 농도가 0.2% 이하에서 작동하는 가스 검지기를 사용하여 당해       검지기의 작동여부로 판정하는 방법.

3) 후레온가스의 농도가 0.2% 이상의 공기 또는 불활성가스를 시험매체로 하여,후레온가스의 흡입속도가 1cc/h이하에서 작동하는 할로겐 검지기를 사용하여 당해 검지기의 작동여부로 판정하는 방법

4) 다음의 표5에 열거한 압력측정기구의 종류와 시험할 부분의 용적 및 최고 상용압력에 따라 정한 기밀 유지 기간 이상을 유지하여 처음과 마지막 시험의 측정압력차가 압력 측정기구의 허용오차내에 있는 것을 확인하므로써 판정하는 방법 (처음과 마지막 시험 온도 차가 있는 경우에는 압력차에 대하여 보정할 것)

표7 압력측정기구의 종류와 기밀유지시간

측정기구	최고 사용 압력	용 적	기 밀 유 지
수은주 게이지		1m3 미만	2분
		1m3 이상 10m3 미만	10분
		10m3 이상 30m3 미만	V*분(다만, 120분을 초과할 경우는 120분으로 할수 있다.)
수주 게이지	저압	1m3 미만	1분
		1m3 이상 10m3 미만	5분
		10m3 이상 30m3 미만	0.5×V*분(다만, 60분을 초과한 경우는 60분으로 할 수 있다.
압력계	중압 저압	1m3 미만	24분
		1m3 이상 10m3 미만	240분
		10m3 이상 300m3 미만	24×V*분(다만, 1,440분을 초과한 경우는 1,440분)
	고압	1m3 미만	48분
		1m3 이상 10m3 미만	48분
		10m3 이상 30m3 미만	48×V*분

주* V는 피시험부분의 용적(단위m3)이다.

c) 기밀시험 기준의 방법중 배관내의 압력변동에 의하여 판단하는 방법으로 기밀시험을하는 경우에는 다음의 순서에 따라한다.

1) 안전차단 밸브에 전압을 인가하여 열림상태로한 뒤 안전차단밸브의 상류측의 임의의 장소에 기밀시험압력에 적절한 압력측정기구 및 압력발생기구 등을 전용 이음관 또는 고무관 등을 사용하여 부착한다.

2) 버너측 테스트코크를 잠그고 압력발생기구등을 사용하여 당해배관 내부에 서서히 공기 또는 불활성가스등으로 상용압력의 1.1배 압력에 이를 때까지 가압한 후 압력 발생기구등과 배관등과의 사이의 밸브를 잠그고 압력발생기구등을 떼어낸다.

3) 표8에 나타난 배관의 내용적에 따라 기밀시험 압력 유지시간 상기 2)항의 상태를 유지하여 압력의 변동을 측정한다.

4) 3)항의 상태로 측정한 결과 압력의 변동이 없는 것을 합격으로 한다.

표8 배관의 내용적에 따른 기밀시험 압력유지시간

해당배관의 내용적	기밀시험 압력유지시간
10 liter이하	5분
10 liter초과 50 liter이하	10분
50 liter초과	24분

8.2.6 안전차단밸브의 내부누설 시험

a) 안전차단밸브를 통한 내부누설량은 상용압력의 1.1배 압력에서 표9의 값 이하 일 것.

표9 버너 용량별 안전 차단 밸브의 내부 누설 허용량

최대 가스소비량(kcal/h)	시간당 허용누설량(cc/h)
10만이하 10만초과 30만이하 30만초과	70이하 140이하 210이하

b) 안전차단 밸브의 내부누설 시험방법

1) 아래 그림3에서 제2안전차단밸브의 내부누설시험은 가스공급압력이 유지된 상태에서 제2안전차단밸브를 닫고 제1안전 차단밸브(테스트코크)는 닫은 상태에서 5분동안 A에 포집된 가스의 부피를 잰값이 허용 누설량이하 이어야 한다.

2) 제1안전차단밸브의 내부누설시험은 가스공급압력이 유지된 상태에서 제2안전차단밸브를 열고, 제1안전차단밸브를 닫고 수동 차단밸브(테스트코크)를 닫은상태에서 5분동안 B에 포집된 가스의 부피를 잰값이 허용 누설량 이하이어야 한다.

그림 3 안전차단밸브의 내부누설 시험 방법

c) 절연저항시험 DC 500볼트의 전압으로 전기 충전부와 비충전 금속부 사이의 측정한 값

이 모터 부분 20□ 이상, 기타부분은 1□ 이상이면 합격으로 한다.

d) 내전압시험 시험전압(1)을 전기 충전부와 비충전 금속부 사이에 인가하여 1분간 유지하

였을 때 이상이 없어야 한다.

주(1) 시험전압(실효값) = 2E + 1,000(V) (최저 1,500V)

여기서 E : 정격전압(v)

KARSE B 0011 - 1997

흡수 냉온수기용 가스 버너 해설

이 해설은 규격의 본문에서 규정하는 사항, 참고로 기재할 사항 및 이에 관련된 사항을 설명하는 것으로서 규격의 일부는 아니다.

제 1장  서 론 및 규격제정의 취지

산업화와 함께 도시가 확대되고, 빌딩의 규모가 커졌다.  따라서 중앙식 냉난방시스템이 대규모 빌딩의 중요 설비가 되었고, 1984년부터 서울 지역에 널리 보급되기 시작한 도시가스와 함께 흡수냉동기, 냉온수기가 냉난방시스템의 핵심 열원기기로 자리잡게 되었다.

흡수냉동기는 1968년에 증가해 1중효용 흡수냉동기가 일본으로부터 기술을 받아 제작되었지만, 10여대 남짓 생산되고 중단되었으며, 그 후 1976년에 증기식 1중효용부터 조금씩 보급되기 시작하여 1984년부터 정부의 적극적인 도시가스 확대정책과 하절기 전력사용 제한 정책으로 가스를 사용하는 흡수냉온수기의 수량이 증가되었다.  따라스 흡수냉동기에 대한 KS규격이 1987년에 제정되었고, 한국 냉동공조공업협회에서 흡수 냉동기의 각종 제품에 대한 안전규격과 제품규격이 1993년에 준비되었다.

흡수냉동기의 국내 생산 규모는 현재 약 2000여대의 규모로서 일본 다음으로 시장규모가 크다. 따라서 생산업체가 1980년대에는 2개 업체에 불과하던 것이 현재에는 9개 업체에 이르게 되었다.

본격 생산 초기인 1980년에는 중요 부품이 일본으로부터 수입되었지만, 현재는 대부분 국산화되어 거의 모든 제조회사의 국산화율이 95% 이상이다.  따라서 국내에서 생산되는 부품의 품질수준과 생산성이 제품의 품질을 좌우하게 되는 상황으로, 부품의 품질과 국제경쟁력 확보에 필수적인 규격 제정이 필요하게 되었다.

제 2장  규격제정의 경위

1) 흡수액펌프-냉매펌프의 4개 제조회사의 기술자와 본회 □흡수냉동기 기술위원회□의 위원 8명으로 본 규격을 개발하였으며, 본 규격 작성을 위하여 참고한 규격은 아래와 같다.

흡수냉동기에 관련된 국내의 표준화 규격

규 격 명 칭	발 행 처
KSB 6271-1987 흡수식 냉동기	한국표준협회
KRA-4001-1993 가스식 흡수식 냉온수기 안전기준	한국냉동공조공업협회
KRA-4002-1993 가스식 흡수식 냉온수기 시험기준	한국냉동공조공업협회

흡수냉동기에 관련된 해외의 표준화 규격

국 가	규 격
미 국	ARI 560-1982 STANDARD FOR ABSORPTION WATEN CHILLING PACKAGES
일 본	JRA-4004-93 가스 흡수 냉온수기 안전기준
〃	JRA-4009-93 가스 흡수 냉온수기
〃	JRA-4010-93 가스 흡수 냉온수기 시험기준
〃	JIS B 8622-86 흡수 냉동기

제 3장  해    설

3.1 적용범위(본문의 1)

규격의 적용범위에서는 가스 배관까지 포함된 상태(버너와 공급설비구분)로 규정 하였고 직접 점화방식 및 파일럿 점화방식에 대해 그림1, 그림2로 가각 나타내었다.

3.2 정의(본문의 3)

본문의 규정된 용어는 가스보일러용 버너의 제조 및 검사기준(액화석유가스 안전 및 사업관리법) 및 KSB0116(공업용 연소장치용어)에 준거하여 적성하였다.

3.3 종  류(본문의 4)

본문의 규정된 종류의 구분은 가스보일러용 버너의 제조 및 검사기준(액화석유가스 안전 및 사업관리법)과 가스 연소 흡수식 냉동기·냉온수기 특성에 맞지 않는 유도 혼합식 버너는 제외시켰다.

3.4 구  조(본문의 5)

본문에 규정된 것은 안전을 위해 가스보일러용 버너의 제조 및 검사기준(액화석유 가스 안전 및 사업관리팀)에 따랐으며 제품의 특성에 맞도록 프리세팅장치 (PRE SETTING DEVICE)를 삽입 하였다.

3.5 기 능(본문의 6)

본문규정은 안전을 위해 가스 보일러용 버너의 제조 및 검사기준 (액화석유 가스 안전 및 사업관리법)의 인용외에도 안전의 품질을 높이기 위하여 다음의 항목을 추가 및 기준을 강화 시켰다.

(1) 기동조건의 확인(본문의 5.1)

버너의 기동전에 각종 안전장치의 확인 기능 확보(인터록 관련)

(2) 안전차단 시간의 단축(본문의 표4)

본 규정에서는 시동시 안전차단시간을 14초→8초로 줄여서 안전의 기준을 강화 시켰다.

(3) 연소량 제어기능 (본문의 5.6)

제품의 특성상 비례제어 및 HIGH-LOW-OFF 기능을 규정.

3.6 성 능(본문의 7)

가스연소 흡수식 냉온수기 안전기준(KRA-4001) 및 가스 보일러용 버너의 제조 및 검사기준(액화석유 가스안전 및 사업관리법)을 인용하였으며 또한 전기적 품질 향상을 위해 아래 기준을 강화시켰다.

(1) 정격전압: 본 규정은 정격전압의 85 ∼ 110%에서 이상없이 작동할 것.

(KRA-4001의 경우 90 ∼ 110%)

(2) 절연저항: 절연저항 값 DC 500V 전기 충전부와 비충전 금속부와의 절연저항.

·가스보일러용 버너의 제조 및 검사기준 : 모터부분없음.

기타부분 - 1M□

·본 규정:  모터부분 - 20 M□

기타부분 -  1 M□

3.7 검사방법 (본문의 8)

본 규정의 구조 (본문의 4) 및 기능 (본문의 5)의 검사 및 시험방법에 대해서 적용하였으며 인수, 인도 당사자간의 협의에 따르는 사항은 이항에서 규정하지는 않았다.

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

·제정일자: 1997. 9. 30. 중소기업청으로부터 단체규격승인 취득

흡수 냉온수기용 가스 버너 규격 제정 위원명단

성 명	현 직	비 고
류 진 상	(주) 경원세기 부장	위원장
김 태 주	현대중공업(주) 과장	위 원
권 영 규	(주)경동보일러 실장	〃
라 종 래	만도기계(주) 과장	〃
백 영 신	삼성중공업(주) 대리	〃
송 덕 용	대우캐리어(주) 부장	〃
양 희 순	(주) 삼원기계 주임	〃