국소배기장치 덕트 설계부터 압력손실계산 까지

<img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/25279D49591E3FE70D" class="txc-image" width="587" style="clear: none; float: none;" border="0" vspace="1" hspace="1" actualwidth="587" exif="{}" data-filename="duct.jpg" id="A_25279D49591E3FE70D6718"/> 덕트라고 하면 후드와 연결되어 있는 부분으로 공기를 통과시키는 역할을 한답니다! 저 덕트를 따라 오염된 공기를 정화시켜 밖으로 보내는거죠. <div class="se_component se_paragraph default"><div class="se_sectionArea"><div class="se_editArea"><div class="se_viewArea se_ff_nanumgothic se_fs_T3 se_align-left"><div class="se_editView"><div class="se_textView">★ 덕트 설계 방법 [산업안전보건기준에관한 규칙 제73조] 1. 가능하면 길이는 짧게 하고 굴곡부의 수는 적게 할 것 2. 접속부의 안쪽은 돌출된 부분이 없도록 할 것 3. 청소구를 설치하는 등 청소하기 쉬운 구조로 할 것 4. 덕트 내부에 오염물질이 쌓이지 않도록 이송속도를 유지할 것 5. 연결 부위 등은 외부 공기가 들어오지 않도록 할 것 *추가 : 가급적 원형덕트 (사각덕트보다 압력손실이 적음) / 곡률반경은 최대 덕트직경의 1.5배 이상으로 / 직관은 하향구배로. --- 다 압력손실을 최소화하기 위한 설계 ★ 덕트의 압력손실 계산 방법 1) 정압조절평형법 덕트직경의 조절로 저항을 조절하는 방법. 설계가 복잡하고 시간이 오래걸리지만 설치 후 변경에 대한 유연성이 낮다. 설계가 정확할 때 가장 효율적인 방법이다. 2) 저항조절평형법 댐퍼부착법이라고도 하며 댐퍼를 부착시켜 압력을 조정하는 방법. 설계 계산이 간편하고 고도의 지식을 요하지 않지만 댐퍼를 잘못 설치하면 평형상태가 파괴될 수 있고 부분적 폐쇄 댐퍼는 침식과 분진퇴적의 원인이 된다. ★ 덕트 내 압력손실의 원인 1) 덕트 내부와의 마찰 2) 가지덕트 단면적의 변화 3) 관의 확대에 따른 공기속도의 변화 ★ 덕트 내 압력의 종류 1) 정압 : 덕트 내 동일하게 미치는 압력으로 독립적으로 발생한다. 2) 동압 : 송풍기 위치와 상관없이 항상 0 또는 양압으로 운동에너지에 비례한다. 정지상태의 공기를 일정한 속도로 흐르도록 가속화시키는데 필요한 압력이다. 3) 전압 : 전압과 동압의 합 </div></div></div></div></div></div><div class="se_component se_paragraph default"><div class="se_sectionArea"><div class="se_editArea"><div class="se_viewArea se_ff_nanumgothic se_fs_T3 se_align-left"><div class="se_editView"><div class="se_textView">★ 덕트의 검사 기준 [국소배기장치 검사기준 中] 1) 표면상태 덕트 내외면의 파손, 변형 등으로 인한 설계 압력손실 증가 또는 파손부분 등에서의 공기 유입 또는 누출이 없고, 이상음 또는 이상진동이 없을 것 2) 플렉시블 덕트 플렉시블(flexible) 덕트의 심한 굴곡, 꼬임 등으로 인한 압력손실은 제4호다목의 흡인성능 이내일 것 3) 퇴적물 여부 가. 덕트내면의 분진, 오일미스크 등의 퇴적물로 인해 설계 압력손실 증가 등 배기성능에 영향을 주지 않도록 할 것 나. 분진 등의 퇴적으로 인한 이상음 또는 이상 진동이 없을 것 4) 접속부 가. 플랜지의 결합볼트, 너트, 패킹의 손상이 없을 것 나. 정상작동시 스모크테스터의 기류가 흡입덕트에서는 접속부로 흡입되지 않고 배기덕트에서는 접속부로부터 배출되지 않도록 관리될 것 다. 공기의 유입이나 누출에 의한 이상음이 없을 것 5) 댐퍼 가. 댐퍼가 손상되지 않고 정상적으로 작동될 것 나. 댐퍼가 해당 후드의 적정 제어풍속 또는 필요 풍량을 가지도록 적절하게 개폐되어 있을 것 다. 댐퍼 개폐방향이 올바르게 표시되어 있을 것</div></div></div></div></div></div><div class="se_component se_paragraph default"><div class="se_sectionArea"><div class="se_editArea"><div class="se_viewArea se_ff_nanumgothic se_fs_T3 se_align-left"><div class="se_editView"><div class="se_textView"> ★ 산업위생 시험에 자주 나오는 덕트 압력손실 구하기 공식 * 압력손실의 기본공식 = F(압력손실계수) × VP(속도압) 1) 직관인 경우 = 덕트관이 직선일때 가. 관마찰계수가 주어진 경우 (그냥 마찰계수라고도 나온다) 공식 : 관마찰계수 × (길이/직경) × VP - 문제에서 보통 VP(속도압)은 그냥 주어지기 보단 밀도와 반송속도(V)를 제시하고 구하도록 한다. 길이(L)나 직경(D)도 웬만하면 문제에 제시되는 편이나 간혹 단면적(A)이 나오기도 한다. 그럼 단면적을 이용해 직경을 구할 수 있어야 한다. 나. 마찰손실계수가 주어진 경우 (속도압방법에 의한 압력손실 계산법) 공식 : 마찰손실계수 × 길이 × VP - 마찰손실계수(HF)를 그냥 주면 좋겠지만...ㅠㅠ 상수 a,b,c를 제시하고 송풍량(Q)과 속도(V)를 구해 공식에 대입해야 한다. 마찰손실계수 = (a×V^b)/(Q^c) ...공식은 이렇게 생겼다. 2) 곡관인 경우 = 덕트관이 구부러졌을때(새우처럼) 가. 각도가 주어진 경우 공식 : 압력손실계수 × (각도/90) × VP - 압력손실계수(F) 역시 제시된 조건을 가지고 유도하여 풀어내야 한다. 유입계수(Ce)가 주어질수도 있고 표를 제시해 반경비와 형상비를 통해 찾을 수도 있다. - 곡률반경비와 형상비를 구하려면 문제에 반드시 폭(W), 직경(D), 곡률반경(R)이 주어진다. 반경비는 R/D, 형상비는 W/D 로 구할 수 있다. 3) 합류관인 경우는 각각의 압력손실을 구해 합산! 4) 확대관 압력손실 공식 : 압력손실계수 × (VP1-VP2) = (VP1-VP2) - (SP2-SP1) * VP1(확대전동압) VP2(확대후동압) SP1(확대전정압) SP2(확대후정압) 4-1) 확대관 정압(SP2) 또는 정압회복량을 구하라고 함 공식 : SP1 + [(1-F) × (VP1-VP2)] - (1-F)는 정압회복계수(R)와 같다. 문제에 압력손실계수(F) 없이 정압회복계수가 주어지기도 한다. 5) 축소관 압력손실 *확대관과 반대라고 생각하면 된다 공식 : 압력손실계수 × (VP2-VP1) * VP1(축소전동압) VP2(축소후동압) 5-1) 축소관 정압(SP2) 또는 정압회복량을 구하라고 함 공식 : SP1 - [(1+F) × (VP2-VP1)] ★ TIP) 참고하기 * 압력손실 단위 = mmH2O * 덕트 직경의 단위는 m(미터)로 대입한다. * VP를 구하는 공식은 2개가 있는데 밀도가 주어진 경우 그걸 사용해 VP를 구해야한다. 4.043을 사용한 공식은 밀도가 주어지지 않았을때 사용하면 된다. * 사각덕트인 경우 가로(a)와 세로(b)가 주어지는 경우가 있다. 또는 장변, 단변이라고도 주어질 수 있는데 가로세로라고 생각하면 된다. 이 경우 가로×세로를 하면 단면적(개구면적,A)이 되고 [(2×가로×세로)/(가로+세로)]를 하면 직경(D)이 된다. 따라서 가로와 세로만 주어진 경우에도 단면적과 직경을 구해 압력손실을 구할 수 있다. </div></div></div></div></div></div><div class="se_component se_paragraph default"><div class="se_sectionArea"><div class="se_editArea"><div class="se_viewArea se_ff_nanumgothic se_fs_T3 se_align-center"><div class="se_editView">* 덕트란 무엇인가! 이제 감이 오시나요? 국소배기장치를 구성하는 요소랍니다. 후드에서 나쁜 공기를 슉슉 빨아당겨 덕트로 이송하는데 이때 무사히~ 공기가 이동을 해야합니다. 덕트관을 따라 무사히 이동된 나쁜 공기는 깨끗한 공기로 휘리릭 변신해 외부로 배출되야 제대로 설계가 됐다고 볼 수 있겠죠! 제대로 설계하는 것도 중요하지만 지속적으로 이상이 없는지 점검을 해주는 것도 중요!!! 다음은 공기정화파트! 차근차근 짬내서 또 정리하도록 하겠습니다^_^<div class="autosourcing-stub-extra"></div></div><div class="se_editView"> </div><div class="se_editView"> </div><div class="se_editView"></div><div class="se_textView"> </div></div></div></div></div>