다음 중 장소의 제약을 받지 않고 효율도 좋은 송풍기는?
- 다익송풍기
- 평판송풍기
- 축류식송풍기
- 터보송풍기
정답과 해설 보기
정답 ④ · 질문은 장소의 제약을 받지 않고 효율이 좋은 송풍기를 묻고 있다. 터보송풍기는 회전 임펠러로 회전 에너지를 정압으로 효율적으로 변환하므로 설치 공간이나 덕트 저항 등 제약이 있어도 높은 압력과 효율을 유지할 수 있다.
터보송풍기는 압력 손실을 줄이고 효율을 높여 장소 제약 없이 널리 쓰인다.
개념 한 쪽
송풍기 성능은 회전속도 변화에 따른 풍량·압력·동력의 지수 관계와, 이송 대상 및 설치 여건에 따른 송풍기 형식 선택으로 이해한다.
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출제기준 단원 「송풍기 시스템의 압력손실」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 속도 변화에 따른 동력 계산 | 1 | 회전수 변화에 따른 동력 증가 배수를 계산하도록 요구한다 |
| 분진 이송에 적합한 형식 선택 | 1 | 고농도 분진이나 마모성 물질 이송에 적합한 송풍기 형식을 고르게 한다 |
| 날개 구조와 자체 정화 기능 판별 | 1 | 깃 구조를 근거로 분진 자체정화 가능 여부를 판단하게 한다 |
송풍기 친화법칙(Fan Laws)은 회전속도와 주요 성능 변수의 관계를 제시한다고 한다. 풍량은 회전속도에 정비례한다고 하고, 압력은 회전속도의 제곱에 비례한다고 하며, 소모동력은 회전속도의 세제곱에 비례한다고 한다. 이 비례 관계를 통해 속도 변화가 시스템 요구 성능에 미치는 영향을 판단한다고 한다.
송풍기 형식은 구조적 특징에 따라 적용 분야가 다르다고 한다. 축류송풍기는 대풍량 저압 환경에 적합하다고 하고, 터보송풍기는 고압을 발생시켜 덕트 저항이 큰 곳이나 설치 장소 제약이 있는 경우에 유리하다고 한다. 다익(다익날개) 형식은 전방 굽은 날개로 효율이 높아 동일 성능에서 소형화가 가능하다고 한다.
분진이나 부식성 가스를 이송하는 경우에는 날개 구조가 단순하고 분진이 쌓이지 않는 형식이 요구된다고 한다. 방사형(평판형, 레이디얼팬형으로 표기된 자료 포함)은 깃이 직선 또는 방사상으로 뻗어 있어 분진 부착이 적고 원심력에 의해 자체 정화되는 특성이 있어 고농도 분진 및 마모성 물질 이송에 적합하다고 한다. 전향·후향 날개형은 효율은 높으나 날개 형상이 복잡하여 분진 퇴적에 취약하다고 한다.
송풍기 설계 시에는 진동 격리와 관 지지 등 설치상의 기계적 조건도 고려해야 한다고 한다. 송풍기와 덕트의 직접 경직 연결은 진동을 전달하여 파손이나 베어링 과부하를 유발하므로 플렉서블 커넥터 등으로 진동을 격리해야 한다고 한다.
회전수를 2배로 증가시키는 경우를 계산해 보자. 친화법칙에 따라 풍량은 2배가 된다고 하고, 압력은 2의 제곱으로 4배가 된다고 하며, 동력은 회전속도의 세제곱에 비례하므로 2의 세제곱인 8배가 된다고 한다. 따라서 속도를 변경할 때에는 동력 증가율이 급격함을 염두에 두어 모터 및 구동부 사양을 재검토해야 한다고 한다.
현장 적용 예로 분진이 많은 이송에는 방사형(평판·레이디얼 팬으로 표기된 형식)이 적합하다고 한다. 반대로 덕트 저항이 크고 설치 장소가 제한적이면 터보송풍기나 다익형을 고려하여 압력 요구를 만족하면서 공간 제약을 해결해야 한다고 한다.
다음 중 장소의 제약을 받지 않고 효율도 좋은 송풍기는?
정답 ④ · 질문은 장소의 제약을 받지 않고 효율이 좋은 송풍기를 묻고 있다. 터보송풍기는 회전 임펠러로 회전 에너지를 정압으로 효율적으로 변환하므로 설치 공간이나 덕트 저항 등 제약이 있어도 높은 압력과 효율을 유지할 수 있다.
터보송풍기는 압력 손실을 줄이고 효율을 높여 장소 제약 없이 널리 쓰인다.
시멘트, 미분탄, 곡물, 모래 등의 고농도 분진이나 마모성이 강한 분진 이송용으로 일반적으로 사용되는 원심력 송풍기는?
정답 ④ · 문제는 고농도 분진이나 마모성이 강한 분진 이송에 적합한 원심력 송풍기 종류를 묻고 있다. 방사 날개형은 날개 구조가 단순하고 이송 경로에서 날개 간섭이 적어 분진의 끼임과 마모에 강하므로 고농도 분진 이송에 적합하다.
고농도 분진과 마모성 이송에는 날개 구조가 단순하고 내마모성이 강한 방사 날개형 원심력 송풍기가 적합하다.
깃의 구조가 분진을 자체정화할 수 있도록 되어 있어 고농도 분진함유공기나 부식성이 강한 공기를 이송하는데 많이 이용되는 원심력송풍기의 종류는?
정답 ④ · 원심력 송풍기의 종류 중 평판형(방사형) 송풍기(Radial fan)는 깃의 구조가 분진이 날개 내부에 달라붙지 않고 자체 정화될 수 있는 구조로 되어 있습니다. 따라서 목재 분진, 고농도의 분진이 함유된 공기나 부식성이 강한 공기를 이송할 때 다른 송풍기에 비해 막힘 현상이 적어 가장 적합하게 이용됩니다.
분진 부착 방지를 위해 직선 날개 구조를 가진 평판형(방사형) 송풍기가 고농도 분진 이송에 적합하다.
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