BTU는 영국열량단위(British Thermal Unit)의 약자입니다. 이는 열 공학에서 가장 오래되고 유용한 측정 방법 중 하나입니다. 난방 및 냉방에서 BTU는 시스템이 추가하거나 제거할 수 있는 열의 양을 알려줍니다. BTU를 계산하는 방법을 알면 에어컨 크기를 결정하고, 히터를 선택하고, 산업용 가마용 버너를 선택하는 데에도 도움이 됩니다. 수학은 복잡하지 않지만 그 이면의 가정이 중요합니다.
1BTU는 액체 물 1파운드의 온도를 화씨 1도 높이는 데 필요한 열량입니다. 미터법으로 환산하면 약 1.055킬로줄입니다. 에어컨, 버너 또는 난로에서 BTU/h가 표시되면 이는 시간당 열 전달 속도를 의미합니다. 1와트는 약 3.41BTU/h에 해당하며, 1톤의 냉각 용량은 12,000BTU/h에 해당합니다.
BTU를 계산하는 방법을 이해하는 것은 장비 수명, 운영 비용 및 편의성에 영향을 미치기 때문에 중요합니다. 소형 시스템은 지속적으로 실행되지만 여전히 목표 온도를 유지할 수 없습니다. 대형 시스템은 너무 자주 순환하고 연료를 낭비하며 열 분포가 고르지 않게 될 수 있습니다. 창 유닛의 크기를 정하든 회전식 가마 버너의 크기를 정하든 동일한 원칙이 적용됩니다.
BTU 계산의 가장 신뢰할 수 있는 시작점은 현열 방정식입니다.
Q = M x Cp x 델타-T
이 방정식에서 Q는 열 전달률(BTU/h), M은 질량 유량, Cp는 재료의 비열, Delta-T는 온도 변화(화씨)입니다.
물의 경우 방정식을 체적 흐름과 함께 사용하기가 더 쉬워졌습니다.
상수 500.4는 물의 밀도와 비열을 설명합니다. 상수 1.08은 표준 조건의 공기에 대해서도 동일합니다. 이러한 공식은 열 교환기, 온수 시스템, 환기 공기 및 많은 산업 공정 흐름에 유용합니다.
에어컨 및 실내 난방의 경우 부하는 평방피트 이상에 따라 달라집니다. 일사량, 단열재, 창문, 사람 및 천장 높이가 모두 숫자를 변경합니다. 실용적인 단계별 방법은 전체 엔지니어링 연구 없이도 신뢰할 수 있는 추정치를 제공합니다.
| 기후 | 평방피트당 BTU |
|---|---|
| 약한 | 18-22 |
| 보통 | 22-28 |
| 덥고 습함 | 28-34 |
이 값은 시작점이며 전문적인 부하 계산을 대체할 수 없습니다. 정확성이 필요할 때 수동 J 소프트웨어 또는 자격을 갖춘 HVAC 기술자가 보다 정확한 결과를 제공합니다.
프로세스를 구체적으로 만들기 위해 간단한 예를 살펴보겠습니다.
폭이 18피트, 길이가 20피트인 방을 상상해 보세요. 면적은 360평방피트입니다. 온화한 기후에서는 평방피트당 25BTU로 시작하십시오.
360 x 25 = 9,000BTU/h
천장은 9피트이므로 1.125를 곱합니다.
9,000 x 1.125 = 10,125BTU/h
방에는 강한 오후 햇살이 들어오는 서쪽 창문이 있으므로 10%를 추가합니다.
10,125 x 1.10 = 11,137.5BTU/h
일반적으로 두 사람이 방을 차지하므로 1,200BTU/h를 추가합니다.
11,137.5 1,200 = 12,337.5BTU/h
가장 가까운 사용 가능한 단위 크기로 반올림하세요. 이 경우 12,500 또는 13,000 BTU/h 시스템이 합리적인 선택입니다.
동일한 논리는 방에서 회전식 가마, 열간 용광로, 열 산화기 또는 가열로로 확장됩니다. 산업 응용 분야에서 엔지니어는 평방피트 대신 재료 처리량, 수분 함량, 비열, 목표 온도 및 벽 손실을 고려하여 작업합니다.
단순화된 산업 열 균형은 다음과 같습니다.
총 열 입력 = 벽 안전 여유를 통해 손실된 수분 열을 증발시키기 위한 재료 열에 대한 열
GENERALFLAME에서는 이 접근 방식을 다음과 같이 적용합니다. 산업용로 및 연소 기술 매일. 버너 크기는 첫 번째 결정이 아닙니다. 열부하입니다. 필요한 열 방출이 명확해지면 발사 속도, 연료 선택 및 화염 모양이 자연스럽게 따릅니다.
에 대한 회전식 가마 , 버너는 열 방출 패턴을 재료 베드 및 내화 라이닝과 일치해야 합니다.
조정 가능한 ALVS 설계를 갖춘 회전식 가마 버너 이 버너는 다양한 연료를 지원하며 열 방출 패턴을 재료 베드에 일치시킵니다. 특허 받은 ALVS 노즐은 조정 정확도를 향상시켜 회전식 가마의 정밀한 연소 제어에 이상적입니다. 제품보기 → 방정식의 연료 측면을 계산할 때 연료의 더 높은 발열량을 사용하십시오. 이 값은 연료가 완전히 연소될 때 방출되는 열의 양을 나타냅니다.
| 연료 | 대략적인 열량 |
|---|---|
| 천연가스 | 표준 입방피트당 1,000BTU |
| 프로판 | 갤런당 91,500BTU |
| 2위 디젤 | 갤런당 137,500BTU |
| 건조 바이오매스 | 파운드당 8,000-9,000BTU |
이 값은 구성, 온도, 수분 함량에 따라 달라집니다. 프로세스에 정확한 제어가 필요한 경우 항상 실제 연료 분석을 사용하십시오.
깨끗하고 안정적인 열 방출을 위해 전용 가스 버너를 사용하면 가스 공급이 꾸준하고 예측 가능하므로 연료측 BTU 계산이 훨씬 간단해집니다.
장화용 라발 노즐을 갖춘 가스 연료 버너 안정적인 가스 공급을 위해 설계된 이 버너는 넓은 화염 형성을 위해 Laval 노즐과 2차 공기 확산을 사용하여 BTU 계산을 단순화하고 안정적인 가마 작동을 보장합니다. 제품보기 → 숙련된 엔지니어라도 BTU 요구 사항을 계산할 때 동일한 함정에 빠질 수 있습니다. 우리가 가장 자주 보는 것은 다음과 같습니다.
우리의 회전식 가마 case studies 대형 버너가 얼마나 자주 고르지 않은 온도 프로파일과 더 높은 연료비를 발생시키는지 보여줍니다. 열 부하에 정확하게 맞는 버너는 더욱 효율적이고 안정적이며 제어하기 쉽습니다.
대형 버너도 배출량을 증가시킵니다. 현대 저NOx버너 설계는 일반적으로 일반적인 안전 계수가 아닌 가마 또는 용광로의 실제 열 방출 프로파일을 중심으로 구축됩니다.
실제 열 방출 프로필을 위해 설계된 저NOx 버너 단계적 연소 및 연도 가스 재순환을 통해 이 버너는 NOx를 30mg/m3 미만으로 유지하고 효율성을 98% 높여 산업 가마의 대형 문제를 방지하고 배출을 줄입니다. 제품보기 → BTU 컴퓨팅은 단순한 산술이 아닙니다. 이는 열이 공간이나 프로세스 안팎으로 어떻게 이동하는지 이해하는 방법입니다. 부하를 알고 나면 자신있게 올바른 장비를 선택할 수 있습니다.
