시설개론 노트정리

[하나 더 / 전홍구]

시설개론 노트정리[15]| ◈─주택관리사 시험자료

 2012. 08.25.

제8장 위생설비 및 배관용 재료    p421

             위생설비는 건물 내의 변소, 욕실, 주방 등에 급수 및 온수를 공급하여 사용하고

             폐수를 배출하는 목적으로 설치된 장치기구와 용기를 말한다.

             또한 여기에 부착된 급배수관과 접속철물 및 부속품도 포함시켜 위생설비라 한다.

제1절 위생기구(Sanitary Fixtures)

             위생기구는 직접 냉수온도와 오수 및 오물을 받는 기구로서, 대변기, 소변기, 세면기,

             욕조, 싱크 등이 있다.

1. 위생기구의 조건

   ① 흡수성이 적을 것                ② 내식성 및 내마모성이 있을 것

   ③ 제작이 용이할 것                ④ 설치가 용이할 것

   ⑤ 항상 청결하게 유지할 수 있을 것

2. 위생도기의 장 · 단전

 (1) 장점: ① 경질이고 산·알칼리에 침식되지 않으며 내식성이 우수하다.

          ② 청소하기 쉬워 위생적이다.

          ③ 흡수성이 없고 오수나 악취 등이 흡수되지 않으며 변질이 되지 않는다.

          ④ 복잡한 형태의 기구도 제작할 수 있다.

 (2) 단점: ① 탄성이 없어 충격에 약하며 파손되기 쉽다.

          ② 파손시 보수가 불가능하다.

          ③ 팽창계수가 작아 금속기구(급·배수관)나 콘크리트와의 접속에는 특수공법이 요구된다.

          ④ 형상을 만들어 소성해야 하므로 10~15%의 수축이 있고 수축률이 일정치 않아

             정밀한 치수를 기대하기 어렵다.

3. 변기

 (1) 대변기 세정급수방식의 분류

   ① 하이탱크식(High tank system): 하이탱크식은 고수조식 또는 하이 시스턴식이라고도 하며,

                최소 1.6m 이상(표준높이 1.9m) 되는 곳에 세정탱크를 설치하고 볼탭에 의해서

                항상 15ℓ 이상의 물이 저수되고, 이 물이 세정관을 통하여 변기에 사출되어

                세정하는 방식이다. 하이탱크식의 특징은 다음과 같다.

     ㉠ 급수관경: 15A(15mm)           ㉡ 세정관경: 32A

     ㉢ 급수관이 가늘어도 된다.         ㉣ 변기의 설치면적을 작게 할 수 있다.

     ㉤ 세정시 소음이 크다.             ㉥ 단수시 사용이 관란하다.

     ㉦ 쇠사슬과 레버의 고장이 많고 높은 곳에 있으므로 수리가 곤란하다.

     ㉧ 용도: 사무실, 공공건축물에 사용(주택에는 사용 곤란함)

   ② 로우탱크식(Low tank system): 이 방식은 저수조식 또는 로우 시스턴식이라 하며,

                 로우탱크와 변기와의 사이에 50mm 정도의 세정관이 접속되어 있어 수압이 낮은

                 세정수를 단시간에 보내 세정하는 방식이다.

     ㉠ 탱크용량: 18ℓ                      ㉡ 급수관경: 15A(15mm)

     ㉢ 세정관경: 50A                     ㉣ 인체공학적으로 편리하다.

     ㉤ 세정시 소음이 적다.                ㉥ 단수시 사용이 가능하다.

     ㉦ 저압의 지역에서도 사용할 수 있다.  ㉧ 설치면적이 넓은 것이 단점이다.

     ㉨ 용도: 주택, 호텔, 사무실

   ③ 세정 밸브식(Flush Valve system): 이 방식은 급수관과 변기의 급수구가 직결되고 그 사이에

                 설치된 플러시 밸브의 핸들을 작동시키면 관경이 25mm 이상인 급수관에 의하여

                 급수되는 물이 사수기구를 통하여 일정량이 사출되어 변기를 세정하는 방식이다.

     ㉠ 급수관경: 25A(25mm)

     ㉡ 급수압: 0.7㎏/㎠ 이상

     ㉢ 한 번 밸브핸들을 누르면 일정량의 물이 나오고 자동으로 잠겨지는 방식으로 높은 수압을

        필요로 한다.

     ㉣ 역류방지기(진공방지기)를 사용해야 한다.

     ㉤ 용도: 학교, 사무실, 호텔 등에 적합하며, 주택에는 사용이 곤란하다.

    ☞ 역류 방지기(Back siphon breaker, Vacuum breaker)

       ① 플러시 밸브에 의한 급수관 직결 세정방식에 있어서 대변기의 트랩에 고형물이 끼면

          오수가 변기에 가득차서 변기 급수구까지 잠기게 된다.

          이 상태에서 단수 등에 의해 급수관이 감압되면 역사이펀작용이 일어나 변기 내의

          오수가 급수관 속으로 빨려 들어가게 된다.

          이 현상을 방지하기 위해 역류방지기를 설치하며 일명 진공방지기라고도 한다.

          그러므로 모든 급기전의 출구는 기구의 물이 넘치는 면보다 3~5mm 정도 높이 부착해야

          한다.

       ② 급수관 내에 오수가 역출하여 음료수를 오염시키는 일이 발생하는데 이런 현상을

          크로스커넥션(cross connection )이라 하며, 이를 방지하기 위하여 설치한다.

 (2) 대변기의 세정방식에 의한 분류

   ① 세출식(Wash out type): 동양식 대변기로서 변좌 없이 용변을 보며, 변기의 용기 일부분에

             물이 고여 있는 부분이 있어 오물을 저장하고 변기 가장자리의 여러 곳에서 사출되는

             세정수로 오물을 트랩방향으로 유출한다.

             악취의 발산 혹은 단수시의 배제에 문제가 있어 이 방식의 채택은 고려되어야 한다.

             ㉠ 악취가 심하다.     ㉡ 비위생적이다.     ㉢ 봉수깊이: 50mm

   ② 세락식(Wash down type): 오물이 트랩의 수면에 떨어지면 변기의 가장자리에서 사출되는

             세정수의 일부가 변기의 벽을 씻어 내리고, 또 나머지 물은 트랩 바닥면에 일시에

             떨어져 오물을 배기관으로 밀어 넣어 수면의 상승에 의해 오물을 흘러내리게 하는

             방식이다.

             ㉠ 일반적으로 양식변기에 사용된다.     ㉡ 용변시 물이 튀어오르는 결점이 있다.

             ㉢ 봉수깊이: 50mm

   ③ 사이펀식(Syphon type): 양식 대변기로서 구조는 세락시과 비슷하다. 변좌에 앉아 용변을

             보며, 세정시 로우탱크의 핸들을 누르면 일시에 수위가 높아져 사이펀작용에 의해

             오물을 세정한다.

             ㉠ 세락식에 비하여 배수능력이 떨어지나 유수면이 약간 넓어서 오물이 부착하지

                않는다.

             ㉡ 봉수깊이: 65mm

   ④ 사이펀 제트식(Syphon jet type): 사이펀식과 같은 양식 대변기로서 역 트랩형의 사이펀식

             변기의 트랩 배수로 입구에 분수구를 만들어 그 분수에 의해 빠르고 강력한 사이펀

             작용을 일으키게 하여 그 흡인작용으로 세정하는 방식이다.

             즉 사이펀작용을 빨리 일으키게 하기 위해 로우탱크의 물을 내리면 제트구멍에서

             0.7㎏/㎠의 수압으로 물을 분출시킴으로써 사이펀작용이 강하게 일어난다.

             이 방식은 유수면을 넓게, 봉수 깊이를 깊게, 트랩 지름을 크게 할 수 있어

             수세변기로는 가장 이상적인 대변기로, 주택, 호텔 등에 많이 사용된다.

             ㉠ 가장 이상적인 대변기이다.    ㉡ 성능이 가장 우수하다.    ㉢ 봉수깊이: 75mm

   ⑤ 블로우 아웃식(Blow out type, 취출식): 이 방식은 사이펀 작용보다는 제트작용에 초점을 둔

             방식으로 세정수를 적게 배출하고 분수압으로 오물을 밀어내는 게 특징이다.

             즉, 로우탱트의 물을 내리면 동시에 작은 구멍에서 강력한 물을 분출하여 그 작용으로

             유수를 배수관쪽으로 유출되게 하는 방식이다.

             소음이 크므로 호텔이나 주택에는 적합하지 않고, 학교, 공장, 기타 공공건물에

             적합하다.

             ㉠ 급수압이 1.0㎏/㎠ 이상 필요하다.  ㉡ 세정시 소음이 크다.  ㉢ 봉수깊이: 55mm

4. 위생설비의 유닛화: 화장실 내의 위생기구 및 타일 등을 각기 설치 시공하려면 시간적,

             경제적으로 많이 소요가 된다. 따라서 화장실 등 내부의 제품을 몇 부분으로 나누어

             공장에서 미리 제작하여 현장에서 조립, 부착할 수 있도록 유닛화한 것이다.

 (1) 위생설비 유닛(unit)화의 장 · 단점

   ① 현장작업 최소화(간소화)로 능률향상     ② 공기 단축

   ③ 공정 단순화                            ④ 시공의 정도(精度) 향상

   ⑤ 인건비 절약                            ⑥ 재료 절약

   ⑦ 대향생산하기 때문에 획일적(각 개인의 요구 불충족)

 (2) 설비유닛의 필수조건

   ① 가볍고 운반이 용이할 것                ② 현장조립이 용이할 것

   ③ 가격이 저렴할 것                       ④ 제작공정에서 양산이 가능할 것

   ⑤ 유닛 내의 배관이 단순할 것

   ⑥ 배관이 방부수를 통과하지 않고 바닥 위에서 처리가 가능할 것

제2절 배관재료     p426

1. 배관 재료의 종류

 (1) 주철관(Cast Iron Pipes)

   ① 용도: 위생설비, 가스배관, 지중매설배관 등에 쓰인다.

   ② 접합방법: 소켓 접합, 플랜지 접합, 메커니컬 조인트, 빅토릭 조인트

   ③ 특징: 다른관에 비해 내식정, 내구성이 우수하나, 충격과 인장강도가 약하다.

 (2) 강관(Steel pipes)

   ① 용도: 10㎏/㎠ 이하의 증기, 물, 기름, 가스공기 등을 사용하는 배관에 쓰인다.

   ② 접합방법: 나사 접합, 플랜지 접합, 용접 접합

   ③ 강관이음쇠

     ㉠ 배관을 휠 때: 엘보, 벤드(bend)

     ㉡ 분기관을 뽑을 때: 티, 크로스, 와이

     ㉢ 직관접합시: 니플, 커플링, 유니언, 플랜지

     ㉣ 구경이 다른 접속을 할 때: 리듀서, 부싱, 편심이음

     ㉤ 배관의 말단부: 플러그, 캡

   ④ 장점: ㉠ 많이 사용하는 관으로 연관, 주철관에 비해 가볍고 인장강도가 크다.

           ㉡ 충격에 강하고 굴곡성이 좋다.     ㉢ 배관의 접합이 비교적 쉽다.(시공이 용이하다.)

   ⑤ 단점: ㉠ 주철관에 비하여 부식되기 쉽다.   ㉡ 내구연수가 비교적 짧다.

 (3) 연관(Lead pipes)

   ① 용도: 가장 오래 전부터 사용되고 있는 급수관이며, 가정용 수도인입관, 기구배수배관,

            가스배관 등에 사용한다.

   ② 접합방법: 납땜접합, 용접접합, 플라스턴접합

   ③ 장점: 부식성이 적고, 굴곡이 용이하며, 점성(신축)이 좋아 가공이 쉽다.

   ④ 단점: ㉠ 산에는 강하나 알칼리에 약하므로 콘크리트 속에 매설시 방식피복을 해야 한다.

            ㉡ 중량이 크며 남곡하여 처진다.

            ㉢ 가격이 비싸다.

 (4) 동관(Copper) 및 황동관(놋쇠=동+아연)

   ① 용도: 급수관, 급탕관, 난방관, 냉온수관

   ② 접합방법: 납땜접합, 압축접합, 용접접합

   ③ 장점: ㉠ 수명이 길고 가벼우며 관내 마찰손실(friction loss)이 작다.

            ㉡ 염류, 산, 알칼리 등에 대하여 상당한 내식성을 갖고 있다.

            ㉢ 열 및 전기 전도성이나 기계적 성질이 우수하다.

   ④ 단점: 급수, 급탕, 배수관으로 사용될 경우 탈아연부식이나 응력 부식 및 균열에 의한 손상이

            일어날 경우가 있으므로 주의해야 한다.

 (5) 경질염화 비닐관(Plastic pipes, 폴리에틸렌, PVC)

   ① 용도: 급수관, 배수관, 통기관

   ② 접합방법: 냉간공법, 열간공법

   ③ 장점: ㉠ 가격이 싸고 가벼우며 마찰손실이 적다. ㉡ 내식성이 풍부하다.

            ㉢ 전기절연성이 크다.                    ㉣ 내산, 내알칼리성이다.

            ㉤ 배관가공이 용이하다.                  ㉥ 관내면에 스케일이 잘 끼지 않는다.

   ④ 단점: ㉠ 충격과 열에 약하다.                    ㉡ 유기용제(有機溶劑)에 침식되기 쉽다.

            ㉢ 저온, 고온에 따라 강도가 저하되며 열 팽창률이 크다.

 (6) 스테인리스 강관(Stainless steel pipe)

   ① 용도: 급수관, 급탕관, 냉온수관

   ② 접합방법: 나사접합, 용접접합, 프레스접합

   ③ 특징: ㉠ 내식성이 우수하며, 수명이 길다.     ㉡ 위생적이다.

            ㉢ 강관에 비하여 기계적 성질이 우수하고 두께가 얇아 운반 및 시공이 용이하다.

 (7) 콘크리트관(Concrete pipe)

   ① 종류

     ㉠ 원심력 철근 콘크리트관(흄관): 상 · 하수도 수리, 배수용

     ㉡ 석면 시멘트관(eternity pipe): 아스베스토스(석면섬유) + 포틀랜드 시멘트 1:5의 혼합

     ㉢ 철근 콘크리트관: 옥외 배수관

   ② 접합방법

     ㉠ 칼라 조인트: 관과 관 사이에 철근 콘크리트로 만든 칼라를 씌운 다음 컴포(compo)를

                     채워서 접합하는 방법

     ㉡ 기볼트 조인트: 2개의 플랜지와 2개의 고무 맃, 1개의 슬리브로 이루어져 있으며,

                      일반적으로 석면 시멘트관의 접합에 사용된다.

     ㉢ 심플렉스 조인트: 이터닛 칼라와 2개의 고무 링으로 접합하는 방법

     ㉣ 모르타르 조인트: 접합부에 모르타르를 발라 접합하는 방법

 (8) 도관(Vitrified clay pipes): 점토를 주원료로 하여 만든 관으로 주로 배수관에 사용된다.

     ☞ 용도별 배관 재질

① 급수, 급탕관: 스테인리스강관, 동관      ② 오배수관: 주철관, PVC관

③ 통기관: 강관(백관), PVC관              ④ 가스관, 소화관: 강관

⑤ 냉온수관: 스테인리스강관, 동관, 강관    ⑥ 증기관: 강관(흑관)

⑦ 세대 내 난방코일: 동관, PVC관          ⑧ 냉각수관: 강관(백관)

2. 밸브 및 부속기구

 (1) 슬루스 밸브(Sluice Valve)

   ① 게이트 밸브라고도 한다.

   ② 특징: 밸브의 통로에 변화가 없어 유체의 마찰손실이 적다.

   ③ 용도: 배관 도중에 설치하여 수압 및 유량조절, 개폐용으로 사용한다.

            (물 · 증기 배관 사용, 증기배관의 수평관에는 슬루스 밸브가 적당하다.)

 (2) 스톱 밸브(Stop valve)

   ① 구형 밸브 또는 글로브 밸브라고도 한다.

   ② 특징: 슬루스 밸브보다 소형이고 염가이나 유체의 저항손실이 큰 것이 단점이다.

   ③ 용도: 유로를 폐쇄하는 경우나 유량조절에 적합하여 수도본관에 사용한다.

   ④ 종류: 글로브 밸브(직선방향), 앵글밸브(흐름방향을 직각), Y형 밸브

 (3) 체크밸브(Check valve, 역지밸브)

   ① 특징

     ㉠ 유체를 한 방향으로만 흐르게 하고 유체의 배압에 의해 역류를 방지하는 밸브이다.

     ㉡ 유량조절이나 지수선 역할을 할 수 없다.

   ② 종류

     ㉠ 스윙형: 수직, 수평배관에 사용

     ㉡ 리프트형: 수평배관에만 사용

     ㉢ 특수형: 볼 역지 밸브, 플로트 역지 밸브

       ☞ 푸트밸브(foot valve): 펌프의 흡상관 하단에 부착하며 기능은 체크밸브와 같다.

 (4) 콕(Cocks)

   ① 특징: 원추형의 수전(꼭지)을 90° 회전시켜 전개 또는 전폐되는 구조로 급속히 개폐하는

            경우에 사용한다.(water hammering 발생이 우려된다.)

   ② 종류: 글랜드 콕, 메인 콕, 볼 밸브

   ③ 용도: 가스, 물, 기름 등의 흐름에 사용한다.

 (5) 버터플라이 밸브(Butterfly valve): 이 밸브의 용도는 주로 저압공기와 수도용이며 밸브 몸통이

                 유체 내에서 단순히 회전하므로 다른 밸브보다 구조가 간단하고 조작이 용이하다.

 (6) 스트레이너(Strainer)

   ① 특징: 배관 도중에 먼지, 흙, 모래, 쇠부스러기는 각종 밸브의 밸브 시트부를 손상시켜 수명을

            단축하게 한다.

            이를 방지하기 위한 부속품으로 특소 밸브류, 펌프 등의 앞에 반드시 설치한다.

            스트레이너는 모두 한 방향으로만 유체가 흐르기 때문에 배관시 주의가 요구된다.

   ② 종류: Y형 스트레이너, U형 스트레이너, V형 스트레이너, 오일 스트레이너 등

3. 배관의 부식

 (1) 부식의 원인: ① 물과 접촉에 의한 부식   ② 접촉된 다른 금속간에 일어나는 부식

                 ③ 전식(전류가 외부에서 침입하여 발생)

 (2) 부식방지 대책

   ① 방식도료 칠을 한다.(아스팔트, 페인트)    ② 이온화경향의 차이가 적은 관끼리 연결한다.

   ③ 물기가 없도록 한다.                      ④ 전식방지를 위해 절연층을 만든다.

   ⑤ 내화학성이 강한 금속의 막으로 피복한다.

4. 배관지지 철물이 갖추어야 할 필수조건

   ① 관의 자중과 관 피복 등에 의한 중량을 지탱할 수 있는 재료이어야 한다.

   ② 구배 조정이 용이하여야 한다.

   ③ 관의 팽창과 신축을 흡수할 수 있어야 한다.

   ④ 진동과 충격에 견딜수 있는 견고성이 있어야 한다.

   ⑤ 관이 처지지 않도록 적당한 간격을 유지할 수 있어야 한다.

5. 관의 보온 및 방로(防露)

 (1) 관의 보온 및 방로 피복: 배관공사가 끝나면 배관 내의 유체의 종류에 따라 보온 또는 방로

           피복을 해야 하는데 사용 온도에 견디고, 흡수성이 없고, 열관류율(heat transmission

           coefficient, ㎉/㎡·h°·C)이 되도록 적은 재료를 사용하는 것이 좋다.

 (2) 보온 및 방로 재료

   ① 유기질 재료: 펠트(felt), 코르크, 기포성 수지 등이 있으며, 특히 기포성 수지는 가볍고

                   열전도율이 낮아서 보냉(保冷), 보온재(保溫材)로서 우수한 특성을 가지고 있다.

   ② 무기질 재료: 유리면, 석면, 암면, 규조토, 탄산마그네슘 등이 있으며, 특히 진동이 있는

                   곳에는 규조토를 사용할 수 없다.

6. 배관 도시기호

        

         

        

                                                    ↳ A: 공기, O: 유류, S: 수증기, W: 물

     

종류	식별색	종류	식별색
공기	백색	기름	진한 황적색
가스	황색	산알카리	회자색
증기	진한 적색	전기	엷은 황적색
물	청색

   (4) 색체에 의한 배관 식별

제9장 난방 및 환기설비      p448

              건축물의 난방용으로 사용되는 열매(온수, 증기)를 생산하는 보일러는

              주철제 보일러, 노통연관 보일러, 수관 보일러, 관류 보일러, 입형 보일러 등이 있다.

제1절 보일러

1. 보일러의 종류

 (1) 주철제 보일러

   ① 주철제의 부재(Section)를 니플 또는 볼트로 연결·조립하여 관체를 구성한 보일러이다.

   ② 특징: ㉠ 저압증기인 경우 1㎏/㎠ 이하, 온수인 경우 3㎏/㎠ 이하이다.

            ㉡ 내식성이 커서 경제적이고 수명이 길다.

            ㉢ 현장조립이 가능하고 절수를 조절할 수 있어 반출입이 쉽다.

            ㉣ 저압증기용, 소규모 건물 등에 사용한다.

            ㉤ 재질이 약하여 고압용에는 적절하지 못하다.

            ㉥ 내부 청소와 검사가 곤란하다.

            ㉦ 열에 의한 부동팽창으로 균열이 발생되기 쉽다.

 (2) 노통연관 보일러

   ① 강판제 보일러의 일종으로 강판으로 된 원통 속에 노통이 있고 연소가스는 수증기의 연관을

      2~3회 흐름방향을 바꾸어 통과하여 물에 열을 주고 연도로 흐른다.

   ② 특징: ㉠ 보유수량이 많아 부하변동에도 안전하다.

            ㉡ 전열면적은 크나 수명이 짧고, 주철제보다 가격이 비싸다.

            ㉢ 사용압력은 7~10㎏/㎠로, 학교, 사무실, 중·대규모 아파트에 사용한다.

            ㉣ 예열시간이 짧다.

            ㉤ 보일러의 분할반입이 곤란하므로 큰 반입구가 필요하다.

            ㉥ 물처리를 주의하지 않으면 부식의 염려가 있다.

 (3) 수관 보일러(Water Tube Boiler)

   ① 이 보일러는 동력용의 고압증기를 대량으로 발생시키는 데 적합하며 구조는 상부에 증기드럼,

      하부에는 물드럼이 2개의 드럼이 있고, 이것들을 서로 연결하는 다수의 수관과의 조합으로

      구성되고, 또 보일러 전체를 벽돌로 둘러쌓는다.

   ② 특징: ㉠ 드럼 내 수관을 설치하여 복사열을 전달한다.

            ㉡ 전열면적이 크고 온수 증기 발생이 쉽다.

            ㉢ 고도의 물처리가 필요하다.

            ㉣ 예열시간이 짧고 효율이 좋다.

            ㉤ 사용압력은 10㎏/㎠ 이상이다.

            ㉥ 대용량, 고압, 고온형에 적합하여 병원, 호텔, 지역 냉·난방으로도 사용된다.

 (4) 관류 보일러

   ① 증기발생기라고도 불리며, 하나의 관내를 흐르는 동안에 예열, 가열증발, 과열이 행해져

      과열증기를 얻기 위한 것이다.

   ② 특징: ㉠ 보유수량이 적기 때문에 시동시간이 짧고 부하변동에 대해 추종성이 좋다.

            ㉡ 수(水)처리가 복잡하여 소음이 크다.        ㉢ 누수가 적고 효율이 좋다.

            ㉣ 가동시간이 짧고 증발속도가 빠르다.        ㉤ 고도의 물처리가 필요하다.

 (5) 입형 보일러

   ① 열가스가 보일러 내의 코일을 데워서 난방을 한다.

   ② 압력은 0.5㎏/㎠ 이하로 온수용 소규모 건물에 사용한다.

    ☞ 보일러 용수관리

   ① 급수처리 목적

     ㉠ 보일러 전열면의 스케일의 발생을 방지한다.

     ㉡ 보일러수의 농축을 방지한다.

     ㉢ 보일러의 부식을 방지한다.

     ㉣ 가성취화(리벳 이음부위에 발생하는 스케일)를 방지한다.

     ㉤ 보일러의 기수공발 현상(보일러 발생증기에 수분이 포함되어 이동하는 것)을 방지한다.

   ② 보일러 용수관리

     ㉠ 보일러 용수는 연수(90ppm 이라)를 사용하며, pH는 중성이나 약알칼리성 중 염류나

        유기물 같은 불순물이 없는 것을 사용한다.

     ㉡ 연수를 사용하는 것은 보일러 내의 물때(스케일)가 부착되는 것과 강관이 부식되는 것을

        방지함에 있다.

     ㉢ 보일러 용수에 급수를 할 때는 보일러 수명, 연료비 절감, 보일러 사고방지를 위하여

        보일러에 사용할 물속의 불순물을 제거하고 연화시켜야 한다.(연화제: 생석회(CaO)투입)

     ㉣ 보일러 용수의 급수처리에는 보일러에 사용할 물속의 불순물을 보일러관 외에서 처리하는

        방법(침전, 여과, 이온교환, 기폭 등)과 보일러 관내에서 처리하는 방법[약품투입(청관제)]이

        있으나 효과적인 방법은 보일러 관외 처리방법이다.

     ㉤ 보일러의 급수장치로는 워싱턴펌프, 터빈펌프 및 인젝터 등이 있다.

        인젝터(Injector)란 증기의 응축수를 보일러 내에 공급하는 장치이며, 각종 노즐의 혼합으로

        구성되어 있다.

     ㉥ 보일러 내부의 물은 자주 갈아주어야 한다.

2. 보일러의 능력과 효율표시 방법

 (1) 보일러 마력(Boiler horse power): 1시간에 100℃의 물 15.65㎏을 전부 증기로 증발시키는

                 증발능력을 1보일러 마력이라고 하고, 1마력의 상당 증발량은 15.65㎏/h이다.

 *. 1보일러 마력 = 15.65(㎏/h) × 539(㎉/㎏) = 8,435(㎉/h)

                 

 (2) 상당방열면적(EDR, ㎡): 보일러으 출력을 방열기의 표준방열량으로 나누어 방열면적으로

                 환산한 것이다.

                 즉, 표준 상태에 사용하는 방열기의 단위면적당 방열량으로 증기난방의 경우

                 650㎉/㎡·h, 온수난방의 경우 450㎉/㎡·h이다.

 (3) 환산증발량: 상당 또는 기준증발량이라고도 하며, 실제증발량[단위시간에 발생하는

                 증기량(㎏/h)]이 흡수한 전 열량을 가지고 100℃ 온수에서 같은 온도의 증기로

                 할 수 있는 증발량을 말한다.

 

 (4) 전열면적(Heating Surface): 보일러의 연소실에서 연료를 연소하는 경우 발생하는 열에 따라서

                 한쪽이 가열되고, 그 반대쪽에 물이 접근하여 열을 물에 전하는 면적(㎡)을

                 말한다. 전열면적 0.929㎡를 1마력이라 한다.

 (5) 보일러 효율(%): 연료의 열량 중 몇 %가 유효한 열로서 증기 혹은 물에 전달되었는가를

                     나타내는 비율이다.

 

                   

 (6) 보일러의 용량결정: 보일러의 용량은 건물의 난방부하 외에도 급탕부하, 손실부하, 예열부하

                등을 고려하여 결정해야 한다. 보통 위의 4가지 부하를 전부 고려한 보일러출력을

                정격출력(㎉/h)이라 하며, 상용출력은 정격출력에서 예열부하를 뺀 나머지 부하를

                말한다.

                일반적으로 배관손실은 난방부하 + 급탕부하의 15~25% 정도로 보며,

                예열부하는 상용출력의 20~25%로 본다.

                 ① 상용출력: 난방부하 + 급탕부하 + 배관손실

                 ② 정격출력: 상용출력 + 예열부하

                 ☞ 보일러부하 = 난방부하 + 급탕부하 + 배관손실부하 + 예열부하

☞ 보일러실의 구조, 위치 및 관리사항

 (1) 보일러실의 구조

   ① 내화구조일 것

   ② 2개 이상의 출입문이 있을 것(그 중 하나는 보일러 반출입이 용이한 크기일 것)

   ③ 천장의 높이가 보일러의 최상단부에서 1.2m 이상일 것

   ④ 채광·통풍 등 안전 위생 시설이 잘 갖추어져 있을 것

   ⑤ 보일러 외면에서 벽까지의 이격거리가 45㎝ 이상일 것

 (2) 보일러실의 위치

   ① 배관상 건물의 중앙부, 즉 난방부하의 중심에 둘 것

   ② 보일러실에 가까운 곳에 굴뚝이 위치할 것

   ③ 연료의 반출입이 용이한 위치이며 충분한 여유 공간이 확보될 것

   ④ 보일러실 가까운 곳에 관련실 및 전기실을 두어 조직상 연락이 용이할 것

 (3) 보일러 및 보일러실의 관리

   ① 관계자 외 출입을 금지할 것

   ② 특별한 경우를 제외하고 인화성 물질 반입을 금지할 것

   ③ 점화시 반드시 수면계를 확인하고 규정 높이까지 급수할 것

   ④ 점화시 미리 댐퍼의 상태를 점검하고 이를 개방한 채 점화할 것

   ⑤ 수면계, 압력계, 안전변 등을 매일 점검할 것

   ⑥ 매년 1회 이상 성능검사를 받을 것

   ⑦ 청소 등으로 보일러 내에 들어갈 때는 환기를 충분히 하고, 증기압이 있는 다른 보일러와의

      관은 연락을 차단할 것

   ⑧ 배관도, 기계 상세도, 주의사항 등은 게시할 것

   ⑨ 보일러 내의 물이 혼탁시 전부 끼끗한 물로 교환할 것

   ⑩ 온수보일러는 휴지(休止)시 물을 채워 부식을 방지하고, 증기보일러는 물을 빼고 건조시킬 것

   ⑪ 증기관의 밸브는 급속히 열지 않도록 할 것. 급조작시에는 이음 등에 충격이 가해져 누수의

      원인이 된다.

3. 방열기(Radiator): 방열기는 실내에 설치하여 증기나 온수를 통과시켜 온수와 증기에 함유된

                    열을 방열기의 표면을 통하여 복사나 대류로서 실내에 전달하여 실내의

                    기온을 상승시킨다.(방열기의 난방원리: 복사와 대류 작용)

 (1) 방열기의 종류: 열매의 종류에 따라 증기용, 온수용이 있으며 형상에 따른 분류는 다음과 같다.

   ① 주형(柱形, Column Radiator) 방열기: 2주형, 3주형, 3세주형, 5세주형 등 4종류가 있다.

               ☞ 주철제 방열기는 수 개의 section을 조합하여 부하에 대응한다.

   ② 벽걸이 방열기(Wall Radiator): 횡(가로)형과 종(세로)형이 있다.

   ③ 관 방열기(Pipe Radiator): 관을 조립하여 관의 표면적을 방열면으로 사용한 것으로

                  고압증기에도 사용할 수 있다.

   ④ 베이스 보드 방열기(Base Board Radiator): 이 방열기는 대류 방열기를 낮은 바닥의 벽에

                  돌려놓은 걸레받이를 따라 설치한 방열기이다.

   ⑤ 길드 방열기(Gilled Radiator): 파이프에 방열면적을 증가시키기 위해 열전도율이 좋은

                  금속판을 여러 개 끼운 것이다.

   ⑥ 강판제 방열기: 2, 3, 4주형 3종류가 있고, 외형은 강판을 프레스로 형성하고 용접한 것으로

                  한 번 설치하면 증감이 곤란하다. 가볍고 얇아 열의 전도·방산은 주철제에

                  비하여 우수하나 내구성이 떨어진다.

   ⑦ 대류 방열기(Convector Radiator): 철판제 캐비닛 속의 플레이트 핀(plate fin)이라는

                 열교환기에 접촉하는 공기의 대류작용에 의해 실내공기가 더워지며,

                 종류는 벽걸이형, 자립형, 감춘형 등이 있다.

 (2) 방열기의 도시: 방열기의 설비도면에 다음과 같은 방법으로 도시한다.

                  → 원을 평행선으로 3등분하여 원 중앙에 방열기의 종별과 높이를 표시하고

                     위에는 섹션수를, 아래에는 유입관과 유출관의 관경을 각각 기입한다.

                   

 (3) 방열기의 표준방열량: 열매온도와 실내온도가 표준상태일 때 방열기 표면적 1㎡당 1시간

                          동안의 방열량을 말한다.

                                [표준방열량]                       (㎉/㎡h)

                

열매	표준상태의 온도(℃)		표준온도차	방열계수	표준방열량
	열매온도	실내온도
증기	102	18.5	83.5	7.8	650
온수	80	18.5	61.5	7.2	450

 (4) 상당방열면적(Equivalent Direct Radiation: EDR): 필요한 방열면적을 낼 수 있는 방열기의

                 면적을 말하며, 표준상태일 때의 상당방열면적은 다음과 같이 구할 수 있다.

 ①

        

 ②

 (5) 방열기 절수(section) 계산: 실내에 설치하는 방열기의 섹션수를 산출하려면

               실내의 손실열량 을 계산하고, 섹션수는 다음 식으로 계산한다.

 (6) 방열기 내에서 발생하는 응축수량: 증기난방에서 방열기의 단위방열면적당 발생하는

               응축수량과 단위시간당 응결하는 증기량은 다음과 같다.

           ☞ 증기난방의 표준방열량: 650㎉/㎡h

           ☞ 물 100℃가 증기 100℃로 될 때 필요한 증발잠열: 539㎉/㎏

 (7) 방열기의 설치위치: 방열기는 반드시 개구부 아래 열손실이 가장 큰 곳에 설치하며 벽과의

                       거리는 50~60mm 정도가 좋다. 컨벡터(Convector, 대류방열기)의

                       케이싱(Casing, 외부덮개)은 바닥에서 9㎝ 이상 띄운다.

☞ 포인트 정리

   ①

   ② 응축수량 = 1.21(㎏/㎡h)

   ③ 방열기 설치위치: 열손실이 가장 큰 창문 아래에 설치한다.

  ☞ 방열기의 배관

    ① 방열기는 적당한 구배를 주어 응축수 유출이 용이하게 하며 또한 적당한 크기의 트랩을

           설치한다.

    ② 증기의 유입과 응축수의 유출이 용이하게 배관 구배를 잡는다.

    ③ 열팽창에 의한 배관 신축이 방열기에 직접 미치지 않도록 스위블 이음으로 하는 것이 좋다.

    ④ 진공환수식을 제외하고는 공기 빼기 밸브를 부착해야 한다.