개념 한 쪽
산업위생관리기사 다중 국소배기시설의 설계 — 여러 분기를 감당하는 송풍기
여러 분기를 묶는 다중 국소배기는 송풍기의 성질과 상사법칙, 합류점의 균형으로 설계한다. 후향 날개형은 무과부하 특성이 있고, 전향 날개형은 압력손실이 커지면 풍량이 급감한다. 형식의 성질이나 상사 비례를 뒤집은 선지가 오답이 된다.
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뜻
송풍기 형식이 첫째 축이다. 후향 날개형은 터보 송풍기라고도 하며 효율이 좋고 마모에 강하며, 풍량이 늘어도 소요동력이 한계값 뒤에 더 크게 증가하지 않는 무과부하 특성이 있다. 방사 날개형은 플레이트형으로 강도가 높다. 전향 날개형은 다익형으로 효율이 높지만 압력손실이 커지면 송풍량이 급격히 줄어든다. 측류 송풍기는 압력손실이 적어 관로 중간 설치에 유리하나 운전 가능한 풍량 범위가 좁다.
상사법칙이 둘째 축이다. 같은 회전수에서 상사인 송풍기는 풍량이 회전차 외경의 세제곱에 비례하고, 풍압은 외경의 제곱에 비례한다. 외경이 두 배가 되면 풍량은 여덟 배, 풍압은 네 배가 된다.
합류와 균형이 셋째 축이다. 두 분지관이 만나는 합류점에서는 정압이 다른 쪽의 유량을 조절해 균형을 맞춘다. 댐퍼에 의한 균형유지법은 수동 조절이라 시공 후 변경이 비교적 용이하고, 정압조절평형법은 속도압 감소분을 손실 보상에 이용하지만 설계가 복잡하고 송풍량 조절이 쉽지 않다. 난류 유동에서 압력손실은 풍량의 제곱에 비례한다.
배치가 넷째 축이다. 장치는 후드 → 덕트 → 정화기 → 송풍기 → 배출구 순으로 놓고, 분진이 많은 공기는 정화기 뒤쪽에 송풍기를 둔다.
예제
출제 패턴은 ① 댐퍼 균형유지법의 성질, ② 전향 날개형 송풍기(다익형·풍량 급감), ③ 측류 송풍기의 범위, ④ 상사 송풍기의 풍압(D²), ⑤ 상사 송풍기의 풍량(D³), ⑥ 정압조절평형법의 성질, ⑦ 장치 배치 순서, ⑧ Q-P 관계(P∝Q²), ⑨ 합류점 정압 균형이다. 「후향=무과부하, 전향=다익·풍량 급감, 상사=Q∝D³·P∝D²」가 이 세트의 기준선이다.
자주 묻는 물음
- 후향 날개형의 무과부하 특성이란 무엇인가요?
- 풍량이 늘어도 소요동력이 한계값에 도달한 뒤에는 더 크게 증가하지 않는 성질입니다.
- 상사 송풍기에서 외경이 두 배가 되면 풍량과 풍압은 어떻게 되나요?
- 같은 회전수에서 풍량은 여덟 배(외경의 세제곱), 풍압은 네 배(외경의 제곱)가 됩니다.
- 다중 국소배기장치의 배치 순서는?
- 후드 → 덕트 → 정화기 → 송풍기 → 배출구 순입니다. 분진이 많은 공기는 정화기 뒤에 송풍기를 둡니다.
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