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덕트의 치수 결정법
덕트의 치수결정법은 등속법, 등마찰저항법 등이 있다.
(1) 등속법
이 방식은 덕트내의 풍속을 일정하게 유지할 수 있도록 덕트치수를 결정하는 방법이다. 따라서 덕트치수는 송풍속도가 정해지면 덕트마찰손실선도에서 정해진 송풍량에 해당되는 수평선과 표 1-1에 의한 필요 풍속선과의 교점에 상당하는 덕트직경을 구할 수 있다.
이 덕트는 어느 위치에서나 풍속이 일정하므로 덕트를 통해 먼지나 산업용 분말을 이송시키는데 적당하다. 이 방식은 각 구간마다 압력손실이 다르다. 따라서 송풍기 용량을 구하기 위해서는 전체구간의 압력손실을 구해야 하는 번거로움이 있다.
표 1-1은 각종 분진이 침적되지 않고 이송될 수 있는 풍속이다.
(2) 등마찰저항법
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또 등마찰저항법으로 많은 풍량을 송풍하면 소음발생이나 덕트의 강도상에도 문제가 있어서 풍량이 10,000㎥/h이상이 되면 등속법으로 하기도 한다. |
즉 그림 1-2와 같이 주간덕트는 등마찰저항법으로 하고 분기관이 있을때는 주간덕트의 말단에서 분기점까지의 압력 손실과 분기점에서 분기 덕트의 말단까지의 압력 손실이 동일하게 되도록 분기 덕트 1m당 압력손실을 구하여 분기덕트의 크기를 결정한다. |
(3) 덕트의 약설계법
공조설비의 기본계획시에 덕트샤프트나 덕트스페이스의 개략적인 크기를 정하기 위해서, 또는 짧은 시간내에 덕트의 개략적인 설계를 해야 할 경우에는 표 2-1의 풍량(㎥/㎡ · h)에 바닥면적(㎡)을 곱하여 필요풍량(㎥/h)을 정하고 그 송풍량을 표 2-2에 적용시켜 원형덕트 또는 장방형덕트의 치수를 정한다.
한편 송풍기의 용량을 결정하기 위한 송풍기 풍량은 필요풍량에 10%를 가산하고, 송풍기정압(
)은 장치에 따라 차이는 있으나 일반적으로 표 2-3의 범위에서 정한다.
표 3-3의 송풍기 필요정압은 각 층 유닛(unit)식이나 배기팬(fan)이 있는 경우, 또는 고속덕트 등의 경우에 그대로 적용하면 큰 오차가 생기므로 다음 식으로 약산한다.
여기서, |
R : 덕트 내에서 단위길이당 압력강하 (mmAq/m)
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유인작용과 속도분포 취출구에서 실내로 취출되어 나온 공기를 1차공기(primary air), 실내에 있던 공기중에서 취출공기와 혼합되는 공기를 2차공기(secondary air)라 한다. 확산반경 그림 1-1과 같이 천장취출구에서 취출을 하는 경우에 드리프트(drift)가 일어나지 않는 상태로 하향취출을 했을 때 거주영역에서 평균풍속이 0.1~0.125m/s로 되는 최대단면적의 반경을 최대확산반경이라 하고 거주영역에서 평균풍속이 0.125~0.25m/s로 되는 최대단면적의 반경을 최소확산반경이라고 한다. 최소확산반경내에 보(beam)나 벽 등의 장애물이 있거나,인접한 취출구의 최소확산반경이 겹치면 드리프트, 즉 편류현상이 생긴다. 천장취출 천장취출을 하는 경우 베인의 각도에 따라 강하거리 및 도달거리는 다르게 나타난다.
표 1-2에서 보는 바와 같이 실내거주자의 활동상황에 따라서 쾌적한 풍속이 다른 것을 알 수 있다. 즉 활동정도가 클수록 기류의 속도는 높게 잡아야 한다. 취출, 흡입구의 풍속
배치에 따른 유의사항 (1) 공기의 분포 1) 취출기류가 실내에 골고루 분포될 수 있도록 한다. (2) 취출풍량 1) 취출풍량이 적으면 실의 부하를 처리하기 위하여 취출온도차를 크게 해야 한다. 그러나 취출온도차가 너무 크면 기류분포가 균일하지 못하다. (3) 단락류 취출구와 흡입구의 배치가 좋지 않으면 취출공기가 실내로 확산되지 못하고 흡입구로 들어가는 단락류가 된다. 특히 취출기류의 속도가 낮을 때 주의한다. (4) 소음 1) 소음발생은 취출구의 종류,취출속도등에 따라 다르므로 실의 허용소음한계를 고려한다. 취출구, 흡입구의 배치 예 (1) 기류의 이동 (2) 기류이동의 예 그림 2-1과 같이 한 방향에 창문이 있고 외벽면을 갖는 일반적인 실내에 대해 취출구와 흡입구의 위치와 기류의 관계를 살펴본다.
2) 그림 (b)는 내벽측의 상부에서 수평취출을 하고 외벽의 하부에서 흡입하는 경우로 취출기류가 충분히 부하면을 덮는 경우에는(a)와 마찬가지로 좋은 온도분포가 된다. 3) 그림 (c)는 외벽측의 상부에서 취출하고 내벽측 하부에서 흡입하는 예인데 하절기에는 부하면에서 생긴 높은 온도의 공기가 상승하여 취출기류와 혼합되므로 좋다. 4) 그림 (d)는 외벽의 상부에서 취출기류의 일부는 수평취출을 하고 또 일부는 라인형 취출구로 수직으로 부하면을 따라 취출한다. 5) 그림 (e)는 천장면에 아네모스탯형의 취출구를, 내벽의 하부에는 흡입구를 설치한 예이다. 이 경우에는 유인비가 커서 비교적 좋은 공기분포가 된다. 그러나 동절기에 창면의 부하기류가 바닥에 흐르는 결점이 있다. 6) 그림 (f)는 팬코일유닛(FCU)이나 유인유닛(IDU)을 창밑에 설치했을 때와 같은 예인데 취출구가 창폭과 같은 길이를 가질 때는 부하기류를 충분히 없앨 수 있어서 하절기나 동절기에 모두 좋은 공기분포를 얻을 수 있다. 7) 그림 (g)는 취출구를 내벽측 상부(천장부근)에서 수평취출을 하며 흡입구도 내벽층 상부에서 수직으로 상향흡입하는 경우로서 기류분포가 양호하다. 그러낟 ㅏㄴ점은 그림 (a)와 같이 취출기류가 약하면 동절기에 부하면의 찬 기류가 바닥쪽으로 내려온다. 8) 그림 (h)는 팬형취출구를 천장에, 흡입구는 내벽의 하부에 설치한 예로서 (e)와 같이 기류분포는 양호하나 도달거리가 짧으므로 동절기에는 창문쪽의 부하기류가 거주영역으로 내려오므로 cold draft가 생기기 쉽다. 취출구 수의 결정 (1) 천장에 설치하는 축류형 취출구 축류형 취출구를 천장에 설치하는 경우에는 그림 3-1와 같이 취출구에서 거주역 상한까지의 거리를 h로 하고 실내의 길이를 l, 폭을 W, 취출구상수를 K로 할때 취출구의 수 n은 다음의 범위내에서 선정된다.
(2) 천장확산형 취출구 실내의 평면을 그림 3-2와 같이 정방형 또는 장방형으로 분할하고 그 중앙에 취출구를 배치한다. |
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송풍기의 종류 이 송풍기는 풍압 150mmAq 이하의 저압에서 다량의 공기 또는 가스를 취급하는데 가장 적합한 송풍기로서 공기의 유동상태가 매우 원할하며 불쾌한 소음, 진동이 절대로 없으며 운전이 극히 정숙합니다.
■ 특징 이 송풍기의 특징은 저압의 송풍기용으로서 압력 10~100mmAq 정도에 있어서 가장 적합한 것입니다. 가) 타 원심식송풍기와 비교하여 동일용량에 대한 크기가 가장 적으므로 설치면적이 적어집니다. 나) 동일풍압에 대해서는 속도가 낮으며 따라서 저소음입니다. 다) 풍량변동에 대하여 풍압의 변화가 적으며 많은 공기구멍에서 급배기 하고 있는 경우에 기존의 일부를 폐쇄하여도 타에 미치는 영향이 적습니다. ■ 용도 일반송풍, 항내통풍, 건축물 공장의 환기, 냉온방장치, 소형보일러의 송배풍, 기타 가스공기의 반송, 배출에 사용. SF-A : 편흡입, 양지베아링, V벨트 구동형
AF-FAN은 날개에 항공기의 익형을 응용한 것이며 원심 FAN중에는 가장 새로운 기종입니다. 즉 TURBO FAN의 1매의 날개 대신 2매의 판을 합쳐서 익형으로 성형한 것입니다. ■ 용도 건축물 환기용, 보일러압입·유입용, 소결로 배기용, 일반 산업용 등
성능은 아래 그래프와 같이 동력곡선은 최고효율점 부근에서 LIMIT LOAD특성이 있고 압력곡선은 TURBO FAN과 마찬가지로 안전성이 좋은 곡선을 이루고 있습니다. 또한 효율은 극히 좋으며 소음은 TURBO FAN보다 적습니다.
■ 특징 1. 유체역학이론과 실험결과가 적용된 합리적인 익형단면을 가지는 임폐라와 종형흡입구, 스핀나, 가이드밴 훼야링그 등 최적한 형상으로 성형된 케이싱은 축류송풍기의 특성을 잘 발휘하고 있습니다. 2. 효율이 높으며 대형인 경우 최고 80%이상의 효율을 얻을 수 있습니다. 3. 축동력은 풍량영점에서 최고이고 그 특성곡선은 비교적 평탄하고 저항의 변동에 의한 동력비의 점에서 특히 유리합니다. 4. 가변날개로하면 광범위하게 높은 효율을 가질 수 있으므로 대풍량의 풍량제어의 경우 동력비의 점에서 특히 유리합니다. ■ 용도 일반건축물, 공장, 선박 등의 온습도조절용, 닥트의 통풍, 도장배기, 에어카텐, 배연, 냉각탑 등 광범위하게 이용되고 있습니다. ■ 구조 1. 합리적인 익형단면을 가진 날개가 최적한 날개수와 날개각으로 취부된 임폐라는 중량의 경감화와 균일화를 위해 알미늄 합금으로 주조되어 있습니다. 2. 케이싱은 강판에 형강을 용접보강한 견고한 구조로 고속회전에도 충분히 견딜 수 있는 강성을 갖고 있습니다. 3. 스핀나, 고정가이드밴, 훼야링그는 공기의 흐름을 원할히 하도록 최적의 형상으로 성형되어 있고 가이드밴은 외동과 내동을 용접으로 견고히 취부하여 케이싱의 보강을 겸하고 있습니다. 4. 베아링은 최고급의 로라 또는 볼베아링을 사용하고, 내용년수 온도의 영향, 급 보쉐 대해서 충분한 고려를 하였으며 축은 반경강 또는 특수강을 사용하여 충분한 정도를 가지고 있습니다. ■ AF형 축류송풍기의 특성과 표준용량범위
아래 그림은 AF축류송풍기의 대표적인 특성곡선입니다.
4. DUCT IN LINE FAN (닥트 인 라인 휀) ■ 특징 1. 현재 사용되고 있는 다익형 및 축류 FAN에 비해 SCF FAN은 고소음, 고동력을 1/2이상 소음과 동력을 낮추었습니다. 2. FAN 구조상 AIR HOLL 구조로 재질은 AL BLADE 익형을 채용함으로 익근차내의 공기압류가 적어 소음이 적고 정숙한 운전이 됩니다. 3. MOTOR(동력)의 소음이 적어 운전비가 1/3이상 경제적입니다. 4. FAN 특성상 일정 회전수 아래에서는 소요동력은 증가하지 않고 감소되므로 MOTOR의 가부하율이 없습니다. 5. 고정압(AIR HOILL TYPE)으로 20~120mmAq의 비료적 높은 정압으로 설계 되었으므로 기존제품보다 최대의 기능을 발휘합니다. 6. 공기유입구와 출구의 풍속이 낮아 조용히 운전됩니다. (소음) 7. 설치 장소위치에 관계없이 어느 위치에는 설치가 가능하므로 건축 및 설치공간이 경제적입니다. 8. 타 송풍기에 비해 중량이 간편하므로 설치가 용이합니다. 9. scf fan 고장시 수리가 용이합니다.
■ 사양
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