송풍송풍기의 서징(surging), 운전, 오버로드 영역 과 휀 특성곡선 설명.

[바다]

1급 기관사] 서징 문제.

1.송풍기의 서징(surging), 운전, 오버로드 영역 과 휀 특성곡선 설명.

각 영역 및 특성곡선의 설명 전에 밑에서 언급하겠지만 송풍기에 대해 알아보자.

송풍기는 임펠러의 회전운동으로 공기에 에너지를 가하여 공기량과 압력을 얻는 공작기계로써 흡입구와 토출구의 압력비가 1.1미만인 것을 휀(fan)이라 하고 2.0 미만인 것을 블로우어(blower)라고

통상적으로 분류하며, 이를 통칭하여 송풍기라 한다.

송풍기는 공기의 이송방향과 임펠러축이 이루는 각도에 따라 원심 및 축류송풍기로 구분하며 임펠러의 형상 및 구조에 따라 세분된다.

#.송풍기의 특성곡선의 구성
#.위의 곡선은 송풍기의 특성곡선이다. 각종 송풍기는 고유의 특성이 있다.

이러한 특성을 하나의 선도로 나타낸 것을 송풍기의 특성곡선이라 한다.

즉, 어떠한 송풍기의 특성을 나타내기 위해 일정한 회전수에서 횡축을 풍량 , 종축을 압력(정압Ps, 전압Pr)(mmAq), 효율(%)소요동력(kw)로 놓고 풍량에 따라 이들의 변화과정을 나타낸 것을 말하며,

 다음 그림은 그 한 예이다.

위 그림에 의하면 일정속도로 회전하는 송풍기의 풍량조절 댐퍼를 열어서 송풍량을 증가시키면 축동력(실선)은 점차 급상승하고 전압(1점쇄선)과 정압(2점쇄선)은 산형을 이루면서 강하한다.

여기서 전압과 정압의 차가 동압이다. 한편, 효율은 정압을 기준으로 하는 전압효율(점선)과 정압을 기준으로 하는 정압효율(은선)이 있는데 포물선형식으로 어느 한계까지 증가후 감소한다.

따라서, 풍량이 어느 한계 이상이 되면 축 동력이 급증하고 ,압력과 효율은 낮아지는 오버로드 현상이 있는 영역과 정압곡선에서 좌하향곡선부분은 송풍기의 동작이 불안정한 서징현상이 나타난다.
다시말해,특성곡선은 그림과 같이 압력곡선에 산이 있어서 이 정점의 좌측에서 우측의 상승쪽으로 운전하게 되면 부하변동에 따라 풍량이 감소하면서 압력도 감소하고, 압력의 감소로 또 다시 풍량이 감소하는 불안정한 운전상태로 되어 그림에 표시한 서징영역 사이를 반복하여 이동한다.이것이 서징현상이다.
예를 들어 설명한다면 선풍기를 기준으로 생각하였을 때, 선풍기로 유입되는 공기의 흐름이 선풍기의 휀의 회전으로 통과하는 공기의 흐름양보다 많게 되어 휀이 동력이상 혹은 많은 유입공기가 생긴다면 진동과 파손을 불러일으키는 것을 서징현상이라 할 수 있다.

오버로드 영역은 반대로 생각하여야한다.

똑같이 선풍기를 예로 선풍기의 축동력이 너무도 커서 휀에 통과할 수 있는 공기의 흐림양이 유입되는 공기의 양보다 많게 되면 분명 선풍기의 공기가 유입되는 분분은 압력이 떨어지게 될 것이고 휀동력의 과부하로 인해 소음 및 진동이 있을 것이다.