개념 한 쪽
공조냉동기계기사 압축공기설비 및 유틸리티 개요 — 부속장치의 몫 가르기
압축공기 배관의 부속장치가 아닌 것을 고르는 문제가 앞에 온다. 압축공기 배관설비의 설명에서 틀린 것을 가리는 문제가 이어지고, 증기배관의 냉각 레그와 고압 증기관의 유속 기준, 온수난방 배관의 유의사항을 묻는 문제가 따라온다. 배수 배관의 청소구 설치 자리, 정압기의 구조에 따른 분류, 간접 가열 급탕법과 거리가 먼 장치를 가리는 문제, 수격현상의 방지법과 간접 가열식 급탕탱크의 가열관 표면적을 구하는 계산 문제도 함께 온다.
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뜻
압축공기 설비는 공기를 압축해 저장하고 보내는 설비라, 압축하며 생긴 열과 함께 딸려 온 불순물을 다스리는 장치가 붙는다. 후부냉각기는 압축되어 뜨거워진 공기를 식히고, 공기여과기는 먼지를 걸러내며, 안전밸브는 압력이 지나치게 높아질 때 공기를 빼낸다. 공기빼기밸브는 물이 흐르는 배관에 갇힌 공기를 빼는 자리에 쓰는 것이라 압축공기 배관의 부속장치로 보지 않는다.
압축기실은 환기가 필수다. 기계에서 나는 열과 윤활유 증기, 새어 나올 수 있는 가스가 머물지 않게 해야 하므로 밀폐해서는 안 된다. 윤활유를 가르는 분리기, 맥동을 완화하는 공기탱크, 안전밸브는 모두 갖추어야 할 표준 설비다.
유틸리티 배관에서는 부속마다 맡은 일이 다르므로 자리를 갈라 익힌다. 증기배관의 냉각 레그는 하부에 수직으로 내려가는 관으로, 응축수를 모아 완전히 회수하고 수격도 막는다. 동파를 막는 일은 보온이나 열선의 몫이고, 열팽창을 받아 내는 일은 신축 이음쇠의 몫이다.
증기관의 유속은 압력에 따라 다르게 잡는다. 고압 증기관은 30~50 m/s, 저압 증기관은 20~30 m/s를 권장한다. 너무 빠르면 압력 손실과 소음·진동이 커지고, 너무 느리면 관경이 커져 비경제적이다. 온수난방 배관에서 팽창관은 열팽창으로 늘어난 물을 받아 내는 통로이므로 밸브를 달지 않는다. 밸브를 닫아 두면 물이 부풀 때 빠져나갈 길이 막혀 배관이 파손된다.
배수 배관의 청소구는 배수 수평주관과 분기관이 만나는 곳, 배수가 45도 이상으로 꺾이는 곳, 배수 수직관의 맨 아래에 둔다. 수평관에서는 관경 100A 이하이면 10 m마다, 100A를 넘으면 5 m마다 둔다. 가스 설비의 정압기는 구조에 따라 피셔식, 액셜 플로우식, 레이놀드식으로 나뉘며, 가스미터식은 사용량을 재는 계량기를 가리키는 말이라 이 분류에 들지 않는다.
수격현상은 밸브를 갑자기 여닫을 때 물의 흐름이 급히 바뀌며 생기는 충격이므로, 급폐쇄형 밸브 근처에 공기실을 두어 공기의 압축으로 충격을 흡수한다. 도피관을 두거나 밸브를 급히 개폐하는 것은 오히려 현상을 키운다. 간접 가열 급탕법은 열교환기를 사이에 두고 열만 건네는 방식이라, 증기를 대기로 직접 내보내며 소음을 줄이는 증기 사일렌서가 구성 장치 가운데 가장 거리가 멀다. 간접 가열식 급탕탱크의 가열관 표면적은 필요한 열량을 먼저 구한 뒤 전열식에 대입해 푼다. 급수 온도에서 급탕 온도까지 올리는 데 드는 열량을 구하고, 전열량과 증기와 급수의 온도차, 전열효율을 곱한 값으로 나누면 약 3.03 m²가 나온다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 부속장치의 몫 — 압축공기 배관의 부속장치로 공기빼기밸브를 고른 선지, 냉각 레그의 일로 동파 방지나 열전달 차단을 적은 선지, 수격현상의 방지법으로 도피관을 설치하거나 밸브를 급히 개폐하라고 적은 선지가 오답이다. ② 설비 관리와 기준 — 압축기실을 밀폐하라고 적은 선지, 고압 증기관의 유속을 30~50 m/s보다 낮게 적은 선지, 팽창관에 밸브를 달라고 적은 선지가 함정이다. ③ 분류와 계산 — 정압기의 구조 분류로 가스미터식을 고른 선지, 간접 가열 급탕법과 가장 먼 장치로 보일러나 저탕조를 고른 선지가 오답으로 나온다.
자주 묻는 물음
- 압축공기 배관에 붙는 부속장치는 무엇인가요?
- 후부냉각기와 공기여과기, 안전밸브입니다. 후부냉각기는 압축되며 뜨거워진 공기를 식히고, 공기여과기는 먼지를 걸러내며, 안전밸브는 압력이 지나치게 높아질 때 공기를 빼냅니다. 공기빼기밸브는 물이 흐르는 배관에 갇힌 공기를 빼는 자리에 쓰는 것이라 이 설비의 부속장치로 보지 않습니다.
- 압축기실은 어떻게 관리하나요?
- 환기가 필수이며 밀폐해서는 안 됩니다. 기계에서 나는 열과 윤활유 증기, 새어 나올 수 있는 가스가 머물면 위험하기 때문입니다. 윤활유를 가르는 분리기와 맥동을 완화하는 공기탱크, 안전밸브는 함께 갖춥니다.
- 고압 증기관의 유속 기준은 얼마인가요?
- 30~50 m/s를 권장합니다. 저압 증기관은 20~30 m/s를 씁니다. 너무 빠르면 압력 손실과 소음·진동이 커지고, 너무 느리면 관경이 커져 비경제적입니다.
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