개념 한 쪽
공조냉동기계기사 난방설비 배관 — 팽창탱크·진공환수·증기트랩·리버스 리턴
이 세트는 증기와 온수 난방 배관의 시공 기준을 다룬다. 팽창관에 밸브를 두지 않는 이유, 진공환수식에서 공기 빼기 밸브를 쓰지 않는 이유, 증기트랩의 기능과 종류별 특징, 리버스 리턴 방식의 장단점, 수배관 부식 방지, 저압 증기배관의 구배가 중심이다.
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뜻
팽창탱크로 이어지는 팽창관은 물의 체적 변화를 흡수하는 안전 통로다. 도중에 밸브를 설치해 유로를 막으면 압력이 급상승해 배관이나 탱크가 파열될 수 있으므로 팽창관에는 밸브를 두지 않는다. 개방식 탱크는 필요한 높이에 설치하고, 급수밸브와 간접 배수를 적절히 쓴다.
진공환수식 증기난방은 배관을 기밀하게 유지하고 진공펌프로 공기를 빼는 방식이다. 자체적으로 공기를 제거하므로 배관 중간에 공기 빼기 밸브를 설치하지 않는다. 공기가 들어오면 진공이 깨져 시스템이 제대로 작동하지 않는다. 진공 상태에서는 유속을 높일 수 있어 관경을 가늘게 할 수 있고, 구배를 최소화하며 리프트 피팅을 활용한다.
방열기 트랩은 응축수를 빼고 공기를 내보내며 증기는 통과시키지 않는다. 공기만 제거한다는 설명은 틀리다. 증기트랩 가운데 임펄스 트랩은 온도 변화에 따라 밸브가 열리고 닫히며, 구조상 증기가 조금씩 새어 나갈 수 있다. 플로트 트랩은 수위로, 버킷 트랩은 응축수 수위와 증기 밀도로 작동한다.
리버스 리턴 배관 방식은 각 방열기까지의 배관 길이를 비슷하게 만들어 저항을 균등하게 맞추는 폐회로 방식이다. 환수관이 2중으로 필요해 설치 공간과 비용이 늘어난다. 개방회로에서는 이 방식의 장점을 살릴 수 없다.
수배관의 부식은 물속 산소와 맞닿을 때 빨라진다. 밀폐 순환으로 공기 접촉을 줄이고, 공기를 제거하고, 공동현상을 막고, 방식 도장을 하는 것이 방지법이다. 개방 순환으로 공기와 접촉시키면 산소가 계속 공급되어 부식이 촉진된다.
저압 증기배관에서 버킷형 트랩은 수평으로 설치하는 것이 원칙이다. 수직으로 설치하면 응축수 배출이 어려워지거나 고장이 날 수 있다. 증기와 응축수가 같은 방향으로 흐르는 배관은 흐름 방향으로 내림 구배를 준다.
예제
출제 패턴은 네 가지다. ① 팽창관 — 체적 변화를 흡수하는 통로이므로 밸브를 설치하지 않는다. ② 진공환수식 — 진공펌프가 공기를 빼므로 공기 빼기 밸브를 두지 않고, 구배를 줄이며 관경을 가늘게 한다. ③ 트랩 — 방열기 트랩은 응축수·공기 배출과 증기 차단을 함께 하고, 임펄스 트랩은 증기 누설이 있다. ④ 리버스 리턴 — 폐회로에서 배관 길이를 균등하게 하며 환수관이 2중이라 비용이 늘어난다.
자주 묻는 물음
- 팽창관에 밸브를 설치하면 왜 안 되나요?
- 팽창관은 물의 체적 변화를 탱크로 보내는 안전 통로이기 때문이다. 밸브로 유로를 막으면 압력이 급상승해 배관이나 탱크가 파열될 수 있다.
- 진공환수식 증기난방에 공기 빼기 밸브를 설치하지 않는 이유는 무엇인가요?
- 진공펌프가 배관 안의 공기를 빼기 때문이다. 공기 빼기 밸브를 설치하면 기밀이 깨져 진공이 유지되지 않고 시스템이 제대로 작동하지 않는다.
- 리버스 리턴 방식의 특징은 무엇인가요?
- 각 기기까지의 배관 길이를 비슷하게 하여 저항을 균등하게 맞추는 폐회로 방식이다. 환수관이 2중으로 필요해 설치 공간과 비용이 늘어나며, 개방회로에는 적합하지 않다.
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