개념 한 쪽
공조냉동기계산업기사 펌프 특성 — 회전수 제어와 용량 단위 환산
펌프의 운전 특성은 회전수를 바꿀 때 유량과 동력이 어떻게 따라오는지로 드러난다. 같은 유량을 내면서 동력을 덜 쓰는 제어를 고르고, 용량 계산의 단위를 맞추는 것이 판단의 핵심이다.
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뜻
회전수 제어는 풍량과 소요동력의 관계에서 가장 효과적인 방법으로 꼽힌다. 동력이 회전수의 세제곱에 비례하므로 회전수를 조금 낮추면 동력이 크게 줄어들기 때문이다. 댐퍼나 베인으로 유량을 줄이면 통로 저항이 커져, 줄인 유량에 비해 동력이 과하게 계속 든다.
성능을 비교할 때는 같은 풍량을 내는 데 얼마의 동력이 필요한지를 본다. 제어 방식마다 유량을 줄이는 원리가 다르므로, 겉으로 보이는 풍량이 같아도 소요동력은 달라진다.
펌프 용량은 총열량을 비열과 온도차로 나누어 구하고, 묻는 단위에 맞게 환산한다. 설계 열손실 100,000kcal/h에 배관손실 10,000kcal/h를 더한 110,000kcal/h를, 85℃와 70℃의 차이 15℃로 나누면 7,333.3L/h다. 이를 초당으로 바꾸면 7,333.3을 3600으로 나누어 약 2.04L/s가 된다. 시간당 값을 그대로 두거나 분당·초당 환산을 건너뛰면 보기와 맞지 않는다.
송풍기를 구조로 나눌 때 원심형과 축류형을 구분한다. 프로펠러 송풍기는 축류형에 속하고, 터보와 리미트 로드, 익형 송풍기는 원심형에 든다. 회전 기계의 특성을 볼 때는 날개가 공기를 미는 방향이 축 방향인지 원심 방향인지도 함께 확인한다.
에어 와셔의 공기 처리 과정은 등엔탈피 과정으로 설명된다. 물을 분무해 냉각·가습·감습을 함께 처리하는 장치이므로, 단순히 물을 뿌리는 것과 열·습도 변화를 함께 보는 것이 다르다.
예제
선지 판단은 풍량과 소요동력의 관계에서 회전수 제어를 가장 효과적인 방법으로 보는지, 댐퍼나 베인 제어가 저항을 키워 동력을 더 쓴다고 보는지, 110,000kcal/h를 15℃로 나눈 값을 2.04L/s로 환산하는지, 프로펠러 송풍기를 축류형으로 분류하는지, 터보·리미트 로드·익형을 원심형으로 묶는지, 에어 와셔의 과정을 등엔탈피로 설명하는지에서 갈린다. 회전수 제어를 고른 선지, 댐퍼·베인의 동력 손실을 설명한 선지, 2.04L/s를 얻은 선지, 축류와 원심을 바르게 나눈 선지가 맞고, 댐퍼 제어가 더 효율적이라고 적은 선지와 단위 환산을 건너뛴 선지는 어긋난다.
자주 묻는 물음
- 풍량을 줄일 때 가장 효율적인 제어 방법은 무엇인가요?
- 회전수 제어입니다. 동력이 회전수의 세제곱에 비례하므로 회전수를 낮추면 소요동력이 크게 줄어듭니다. 댐퍼나 베인은 저항을 키워 불필요한 동력을 쓰게 합니다.
- 설계 열손실 100,000kcal/h, 배관손실 10,000kcal/h, 온도차 15℃이면 펌프 용량은 초당 얼마인가요?
- 총열량 110,000kcal/h를 15℃로 나누어 7,333.3L/h를 얻고, 3600으로 나누어 약 2.04L/s가 됩니다.
- 원심 송풍기와 축류 송풍기는 어떻게 나뉘나요?
- 터보와 리미트 로드, 익형 송풍기는 원심형에 들고, 프로펠러 송풍기는 축류형에 속합니다.
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