개념 한 쪽
송풍기의 소요동력은 풍량과 풍압 및 기계 효율에 따라 계산하는 항목이다라는 사실을 이해해야 한다.
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출제기준 단원 「송풍기 소요동력」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 유사법칙 관계 판단 | 1 | 원심식 송풍기 성능 관계에서 풍압과 회전수의 관계를 판별하기 |
| 소요동력 계산 | 1 | 주어진 풍량·풍압·효율로 송풍기 소요동력을 수치 계산하기 |
| 통풍 방식 구분 | 1 | 압입통풍과 흡입통풍의 송풍기 설치 위치를 구분하기 |
송풍기 소요동력은 주어진 풍량과 송풍압을 기계 효율로 나누어 얻는 값이라는 관점으로 정의한다. 문제 재료에는 두 가지 등가 공식이 제시되어 있는데 하나는 P = (풍량 × 송풍압) / (6120 × 효율)이고 다른 하나는 P = (0.163 × 풍량 × 풍압) / 효율이다는 점을 알려준다. 두 공식은 단위 처리 상수의 표기 방식 차이이므로 문제에서 제시한 상수를 그대로 사용하여 계산해야 한다는 점을 강조한다.
공식에서 풍량은 분당 세제곱미터 m³/min 단위를 사용하고 풍압은 mmH2O 또는 mmAq 표기를 문제 문맥에 따라 확인하여 적용해야 한다는 것을 유의할 필요가 있다. 효율은 무차원 소수로 분모에 위치하므로 효율을 나누는 것을 잊으면 계산이 크게 달라진다는 점을 지적한다.
송풍기 소요동력 문제는 상수와 단위, 효율의 위치를 정확히 확인하여 대입 계산을 수행하는 능력을 묻는 유형이다는 점을 정리한다.
예시 계산을 하나 보여주면 다음과 같다. 풍량 3600 m³/min, 송풍압 35 mmH2O, 효율 0.62인 경우 P = (3600 × 35) / (6120 × 0.62) 를 계산하면 분자는 126000, 분모는 3794.4 이므로 약 33.2 kW가 나온다는 절차를 따른다. 동일한 문제에서 다른 표기법을 사용하면 P = (0.163 × 3600 × 35) / 0.62 를 계산하여 약 33.1 kW가 나오며 보기 중 근사값을 선택하면 된다는 점을 설명한다.
원심식 송풍기의 풍량을 Q(m³/min), 회전수 N(rpm), 풍압을 P(mmAq), 날개의 직경을 D 라고 할 때, 다음 관계식 중 틀린 것은?
정답 ③ · 원심식 송풍기의 유사법칙에 따르면 풍량 Q는 회전수 N과 날개 직경의 세제곱(D³)에 비례하며(Q∝N, Q∝D³), 풍압 P는 회전수의 제곱(N²)과 날개 직경의 제곱(D²)에 비례(P∝N², P∝D²)합니다. 토출 풍량 Q는 회전수에 단순 비례하므로 보기 1번과 2번은 옳은 관계식입니다.
원심식 송풍기 유사법칙에서 풍압은 회전수의 제곱에 비례하므로, 회전수 단순 비례 식은 틀린 관계식이다.
어떤 보일러 송풍기의 풍량이 3600 m³/min, 송풍압력이 35mmH2O, 효율이 0.62 이면, 이 송풍기의 소요동력은?
정답 ① · 송풍기의 소요동력을 구하는 공식은 다음과 같습니다. 동력 P = (풍량 × 송풍압력) / (6120 × 효율) kW.
송풍기 동력 P=(풍량×압력)/(6120×효율) 공식을 대입하여 계산하면 약 33.2kW가 나온다.
압입통풍 방식의 설명으로 옳은 것은?
정답 ④ · 압입통풍 방식의 개념을 묻는 문제이다. 압입통풍은 버너 쪽에 송풍기를 설치하여 공기를 연소실 쪽으로 압입하는 방식으로, 로 내 압력이 대기압보다 높아진다.
압입통풍은 연소기(버너) 측에 송풍기를 설치하여 강제로 공기를 공급하는 방식이다.
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