공조냉동기계기사 난방설비의 개요 — 증기배관과 응축수 처리

증기배관에는 증기뿐 아니라 식어서 생긴 응축수가 함께 흐르므로 밸브를 고를 때 이 물을 먼저 생각한다. 배관 도중에는 유량 저항이 작은 게이트 밸브를 쓴다. 글로브 밸브는 유로가 굽어 압력 손실이 크므로 이 자리에 맞지 않는다. 다만 글로브 밸브를 쓰는 자리에서는 응축수가 밸브 안에 고여 누설이나 수격을 일으키지 않도록 밸브축을 옆으로, 곧 수평으로 둔다. 환수 방식에서는 습식환수가 환수관을 수위보다 아래에 두고, 하트포드 접속법은 5 m까지 흡상할 수 있다. 온수난방은 증기난방보다 부식 우려가 적다.

응축수가 고이는 자리를 없애는 것이 시공의 핵심이다. 증기주관에서 수직으로 내려가는 입하관은 주관의 윗부분에서 분기해 하강시키도록 한다. 주관 위쪽에서 분기한 뒤 다시 올림구배를 주면 응축수가 고여 수격이 생기므로 맞지 않는 방법이다. 수평관에서 지름을 줄일 때는 관 바닥을 직선으로 맞춘 편심 리듀서를 써서 물이 막히지 않게 한다. 주관 말단에는 트랩을 두고, 공기를 빼는 장치와 열팽창을 받아 내는 대비도 함께 갖춘다.

증기트랩은 증기와 응축수를 갈라 놓는 자리에 선다. 증기는 지나가지 못하게 막고 응축수만 밖으로 내보내므로, 배관 안에 물이 쌓여 열 전달을 막거나 수격이 생기는 것을 막는다. 트랩을 쓰는 까닭을 묻는 자리에서는 응축수를 빼내는 일이 핵심으로 서고, 공기를 빼는 일과 신축을 흡수하는 일과 압력을 조절하는 일은 각각 다른 부속의 몫으로 갈라 설명된다.

쿨링레그는 트랩 앞에서 응축수의 온도를 떨어뜨리는 장치다. 뜨거운 응축수가 낮은 압력 자리로 들어가면 다시 증기가 되어 트랩을 망가뜨리는데, 이를 막으려고 응축수를 미리 식힌다. 그래서 관경은 증기 주관보다 작게, 적어도 같게 잡고 보온은 하지 않는다. 관경을 크게 하면 물이 빨리 지나가 열을 충분히 빼앗기지 못한다. 쿨링레그와 환수관 사이에는 트랩을 두어 응축수를 회수한다.

증발탱크는 고압 응축수를 낮은 압력의 공간으로 보내 다시 증기로 만드는 자리다. 압력이 떨어지면 뜨거운 응축수가 재증발해 저압증기가 되므로, 이것을 거두어 다시 쓰면 에너지를 아낀다. 그래서 저압증기의 압력을 줄이는 장치라고 적으면 주된 목적과 어긋난다.

펌프 쪽에서는 캐비테이션의 원인을 흡입 조건에서 찾는다. 흡입구 압력이 증기압 아래로 떨어질 때 생기므로 흡입관의 마찰저항이 크거나 물의 온도가 높거나 날개차 속도가 빠른 것이 원인이 된다. 토출양정이 높은 것은 토출 저항이 커진 것이라 흡입구 압력 저하와 직접 이어지지 않으므로 원인으로 보기 어렵다.