대기환경기사 통풍의 종류 — 자연통풍과 강제통풍

자연통풍은 굴뚝 안의 뜨거운 가스와 바깥의 차가운 공기 사이의 밀도 차, 곧 부력으로 공기를 순환시킨다. 전기 기구로 공기를 밀어내지 않으므로 고장이 적고 보수가 간단하다는 점이 가장 큰 값어치이다. 대신 힘은 약하다. 굴뚝이 만들어 내는 통풍력은 약 15mmH2O(10~20mmH2O)이고 배출가스의 유속은 3~4m/s 정도로 느리다. 그래서 통풍 저항이 큰 복잡한 설비에는 자연통풍만으로 모자라 강제통풍이 필요하다.

통풍력을 키우는 방법은 밀도를 낮추는 쪽으로 모인다. 굴뚝을 높이면 높이 차에 따른 압력차가 커지고, 통로를 단순하게 하면 마찰 손실이 줄어들며, 굴뚝 안의 가스를 가열하면 밀도가 낮아져 부력이 커진다. 반대로 가스를 냉각시키면 밀도가 높아져 무거워지므로 통풍력은 약해진다. 그래서 냉각은 통풍력을 키우는 방법과 가장 거리가 먼 것이 된다.

강제통풍 가운데 흡인통풍은 송풍기를 굴뚝 하부, 곧 배기 쪽에 두고 연소가스를 빨아들여 내보낸다. 노 안의 압력이 부압으로 유지되므로 뜨거운 가스가 새어 나가거나 역화할 위험이 없고, 굴뚝 내부의 저항이 큰 경우에도 배출이 잘 된다. 다만 배출가스가 송풍기를 지나면서 냉각되므로 연소용 공기를 예열하는 데는 알맞지 않다. 공기를 예열하는 쪽은 송풍기를 공급 측에 두는 압입통풍의 몫이다.

강제통풍과 자연통풍을 가르는 것은 결국 저항을 이겨 낼 힘을 어디서 얻는가이다. 자연통풍은 밀도차만으로 얻으므로 구조가 단순하고 값이 들지 않지만, 저항이 큰 설비에는 힘이 모자란다. 그래서 굴뚝·덕트의 저항과 송풍기 용량을 견주어 방식을 정하게 되고, 그 계산은 통풍장치 카드가 맡는다.