개념 한 쪽
공조냉동기계산업기사 기타설비 자재 및 노무비 산출 — 캐비테이션·양정·보온재
기타설비의 자재를 산출할 때는 펌프의 흡입 조건과 보온재의 재질 구분이 기준이 된다. 캐비테이션 발생 조건, 유효흡입양정과 무관한 항목, 압력과 수주의 환산, 보온재 선택 조건, 무기질과 유기질의 구분, 직관부 압력손실과 유량 변화를 본다.
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뜻
캐비테이션은 국소 압력이 액체의 증기압 이하로 떨어질 때 생긴다. 흡입양정이 부족하거나 액체 온도가 높아 증기압이 높아질 때, 원주속도가 높을 때, 날개차 형상이 나쁠 때 발생하기 쉽다. 반대로 액체 온도가 낮으면 증기압이 낮아져 발생 조건에서 멀어진다.
유효흡입양정은 흡입측 수면 압력, 흡입실 양정, 흡입관 마찰손실 같은 흡입 조건으로 결정된다. 토출실 양정은 펌프가 토출하는 성능을 나타내는 값이므로 유효흡입양정과 관계가 없다.
압력과 수주는 1kgf/cm²가 약 10mH₂O인 관계로 환산한다. 0.7kgf/cm²는 7m 수주와 같다.
보온재는 열 전달을 막아야 하므로 열전달률이 작아야 한다. 열전달률이 큰 재료를 고르면 보온의 목적에 반한다.
보온재의 안전 사용 온도는 재료마다 다르다. 퍼얼라이트는 내열성이 가장 뛰어나 고온용으로 꼽힌다. 석면은 내열성이 높지만 유해성 때문에 제한되고, 우모펠트와 글래스 울은 저온용으로 본다. 무기질 보온재에는 석면, 암면, 규조토가 있고, 콜크는 식물성 유기질 보온재라 무기질에 넣지 않는다.
직관부의 압력손실은 관경이 클수록, 유속이 낮을수록, 마찰계수가 작을수록, 길이가 짧을수록 줄어든다. 가스유량이 2m³/h에서 6m³/h로 세 배가 되면 손실은 유량의 제곱에 비례해 아홉 배가 된다.
예제
선지 판단은 캐비테이션의 발생 조건에 흡입양정 부족·고온·고속·형상 불량을 넣는지, 유효흡입양정에서 토출실 양정을 빼는지, 0.7kgf/cm²를 7m 수주로 환산하는지, 보온재의 열전달률이 작아야 한다고 보는지, 안전 사용 온도가 가장 높은 재료로 퍼얼라이트를 고르는지, 콜크를 무기질 보온재에서 제외하는지, 유량이 세 배가 되면 압력손실이 아홉 배가 된다고 보는지에서 갈린다. 발생 조건과 환산 관계를 맞게 연결한 선지, 보온재의 재질 구분과 압력손실 비례식을 정확히 짚은 선지가 맞고, 액체 온도가 낮을수록 캐비테이션이 잘 생긴다고 본 선지와 콜크를 무기질 보온재로 분류한 선지는 어긋난다.
자주 묻는 물음
- 캐비테이션은 어떤 조건에서 생기나요?
- 흡입양정이 부족하거나, 액체 온도가 높아 증기압이 높아지거나, 원주속도가 높거나, 날개차 형상이 나쁠 때 발생하기 쉽습니다.
- 0.7kgf/cm²는 수주로 얼마인가요?
- 1kgf/cm²가 약 10mH₂O이므로 0.7kgf/cm²는 7m 수주입니다.
- 무기질 보온재가 아닌 것은 무엇인가요?
- 콜크입니다. 콜크는 식물성 유기질 보온재이고, 석면·암면·규조토가 무기질 보온재입니다.
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