국소배기장치의 올바른 설치기법

[atom]

제목 

산업환기기법(2)

	4. 국소배기장치의 올바른 설치기법 가. 국소배기설치의 구성 o 국소배기설비는 후드(Hood), 흡입닥트, 공기정화장치, 배기 FAN, 배기닥트 및 배기구 등의 각 단위설비로 이루어진 일련의 System으로 구성된다. o 상기에서와 같이 국소배기시설이 하나의 시스템으로 이해되어야 하므로 개개의 단위설비가 제대로 설계·시공되어야만 전체 시스템이 제기능을 발휘할 수 있게 되며, 또한 단위설비가 전체시스템의 타 설비와 유기적인 관계를 가질 수 있도록 하여야 한다. o 국소배기장치에 있어서 배기하는 량에 비례하여 외부의 신선한 공기를 작업장 내부로 송급하는 급기시설(Air Supply System)의 설치가 필연적으로 요구된다. - 이러한 급기시설의 설치를 무시하므로서 생산이나 근로자의 활동에 장애를 주고 있는 경우가 많기 때문에 국소배기시설의 설계시에는 반드시 급기시설의 설치를 검토하여야 한다. o 또한 배기하고자 하는 오염공기의 물리·화학적 특성을 면밀히 검토하여 배풍기의 마모나 부식을 일으킬 수 있는 물질이 함유되어 있을 경우에는 배풍기의 설치 순서를 반드시 공기정화장치의 다음으로 하여야 한다. - 마모성이 강한 철, 암석등 비중이 크고 단단한 물질에 의하여 배풍기의 임펠러나 케이싱에 마모현상을 일으켜서 배풍기의 수명을 현저히 단축시키게 된다. - 또한 부식성이 높은 가스의 경우에도 임펠러나 케이싱의 부식을 일으키게 되고 이것이 배풍기의 수명을 급격히 줄이게 된다. - 배풍기를 공기정화장치의 뒤에 설치하는 것은 설치비용을 증가시키고 압력 손실을 증가시키는 요인으로 작용하기 때문에 상기에서와 같은 부식이나 마모성이 없는 오염공기인 경우에는 공기정화장치의 앞에 배풍기를 설치하는 것이 경제적이다. o 배기닥트의 배치에 있어서는 닥트의 길이를 최소화 하고, 곡선닥트의 사용을 가능한 줄일 수 있도록 배치하는 것이 닥트내의 압력손실을 줄일 수 있게 되어 경제적인 설비가 되는 것이다. 나. 후드 1) 후드설치시 기본적으로 고려해야 할 사항 □ 개요 o 후드는 오염원이 되는 생산설비 또는 작업대에서 배출되는 오염물질을 국소배기시스템내로 포집·유입시키기 위한 설비로서, 후드의 형태는 생산설비 및 작업대의 형태, 오염물질의 발생방향, 근로자의 작업방법과 동선을 고려하여 선정하여야 한다. o 일반적으로 후드는 발생원을 둘러싸거나, 발생원에 근접되게 설치하여야 환기 효과를 크게 할 수 있으며, 배기량을 줄일수록 설치비용과 운전비용을 줄일 수 있게 된다. □ 외부식 후드와 포위식 후드 o 후드의 형식은 외부식 후드와 포위식 후드로 크게 구분할 수 있다. ┌────────┐ ┌─────────┤ 외부식 후드 ├───────────┐ │ └────────┘ │ │ 유해물질의 발산원이 후드개구면의 외측에 있는 후드 │ ├──────────────┬───────────────┤ │ (그림1 참조) │ │ │ ① │ ② │ │ │ │ │ 발산원의 일부가 개구면의 │ 발산원의 전부가 개구면의 │ │ 외부에 있는 후드 │ 외부에 있는 후드 │ └──────────────┴───────────────┘ [그림1] ┌────────┐ ┌─────────┤ 포위식 후드 ├───────────┐ │ └────────┘ │ │유해물질의 발산원이 후드개구면의 내측에 있는 후드 │ ├──────────────┬───────────────┤ │ (그림2 참조) │ │ │ ① │ ② │ │ │ │ │발산원주위를 완전히 포위하고│ 개구면이 넓은 포위식 후드 │ │개구면이 적은 후드 <커버형> │ <부스형> │ └──────────────┴───────────────┘ [그림2] o 외부식 후드와 포위식 후드의 특성 ┌──┬──────────┬────────────────┐ │ │ │o 외부기류의 영향을 많이 받는다.│ │외부│ (그림3 참조) │ - 외부 난기류가 심할 경우 │ │식 │ │ 포착효율이 낮아진다. │ │후드│ ① │o 배기량이 포위식에 비하여 │ │ │ │ 훨씬 많다. │ │ │ │ - 송풍기의 규격이 커지고 │ │ │ │ 설치·운전비용이 많이 소요 │ ├──┼──────────┼────────────────┤ │ │ │o 외부기류의 영향을 받지 않는다.│ │포위│ │ -배기효율이 대단히 높다. │ │식 │ ② │o 배기량이 외부식에 비하여 │ │후드│ │ 훨씬 적다. │ │ │ │ - 송풍기·공기정화장치의 │ │ │ │ 규격이 작아지며 경제적이다. │ └──┴──────────┴────────────────┘ [그림3] o 외부식 후드와 포위식 후드에서의 기류의 영향 ┌───────────────────┬──────────┐ │ 외부식 후드 │ 포위식 후드 │ ├─────────┬─────────┼──────────┤ │ │ │ │ │ (그림4 참조) │ │ │ │ │ │ │ │ ① │ ② │ ③ │ │ │ │ │ │(a) 외부기류가 │(b) 외부난기류가 │(c) 포위식 후드는 │ │ 없는 경우 │ 있는 경우 │ 외부난기류의 │ │ 오염물질이 │ 오염물질이 │ 영향이 거의 없어│ │ 전부 후드로 │ 후드로 │ 포집효율이 높다.│ │ 포집가능 │ 포집되지 않고 │ │ │ │ 작업장으로 │ │ │ │ 확산 │ │ └─────────┴─────────┴──────────┘ ※ 따라서 후드는 외부식 후드 보다는 포위식 후드가 배기효율이 좋고 배기량이 적어 경제적이다. [그림4] □ 리시버식 후드 o 유해물질이 발생되는 양태를 보면 상당한 힘을 가지고 발생되는 경우가 있다. o 이러한 경우에는 유해물질이 이동하는 방향에서 후드내로 포집하는 것이 효과적이며, 이를 리시버식 후드라 한다. ┌─────────────────┐ │대류에 의해 열기류가 상승하는 경우│ └─────────────────┘ ┌───────────┬───────────┬───────────┐ │(a) 용광로등 고열발생 │(b) 측면에 후드를 │(c) 열에 의한 │ │ 설비에서 배출되는 │ 설치하여 │ 상승기류가 │ │ 오염물질은 열에 │ 측방향으로 │ 생성되는 방향인 │ │ 의한 상승기류가 │ 포착하고자 할 때 │ 상부에 후드를 │ │ 생성된다. │ 포착효율이 대단히 │ 설치하여 │ │ │ 낮다. │ 상방향으로 │ │ │ │ 흡인하는 것이 │ │ │ │ 좋다<캐노피형> │ └───────────┴───────────┴───────────┘ ┌─────────────────┐ │오염물질이 고속으로 발생되는 경우 │ └─────────────────┘ ┌──────────────────────────────────┐ │o 그라인더에서 발생되는 분진을 상부에서 포착하는 것은 효과가 없다. │ │o 따라서 분진이 발생되는 방향에 후드를 설치하여 흡인하는 것이 좋다. │ ├──────────────────────────────────┤ │o 그라인더에 포위식후드를 설치하고 상방향으로 배기할 경우 분진이 │ │ 후드바닥에 집적되어 배기효율이 나쁘다. │ │o 따라서 포위식후드의 배기구를 오염물질 발생방향으로 하여 배기하는 │ │ 것이 좋다. │ └──────────────────────────────────┘ 2) 후드의 기본형식 ① 포위식(Cover type) 후드 오염원을 완전히 포위하고 있으며 오염공기가 외부에 유출되지 않을 정도의 비교적 적은 개구부를 갖게 되며 최소의 배기량으로 최대의 효과를 얻을 수 있다. [그림5] ⓐ 포위식카바형 - 벨트콘베이어로부터 호퍼투입공정 ⓑ 글로브박스형 - 무균작업, 독성이 높은 물질취급 [그림6] ⓐ 건축부스형 - 스프레이 도장공정 ⓑ 건축부스형 - 산세척 작업공정 [그림7] ⓐ 트래프트챔버형 - 화학분석공정 ⓑ 드래프트챔버형 - 연마공정 ② 외부식 후드 작업여건상 발생원을 포위할 수 없을 경우에 후드내로 기류를 유도하여 오염물을 후드를 통해 배기할 수 있도록 하는 방식으로 외부에 기류가 일정치 않을 때에는 큰 효과를 기대할 수 없다는 것이 단점이다. [그림8] ⓐ 슬로트형 - 도금조, 탈지조 ⓑ 슬로트형 - 용해·혼합공정 ⓒ 루버형 - 용해·혼합공정 [그림9] ⓐ 그리드형 - 작업대 ⓑ 장바형 - 주물탈사공정 ⓒ 원형 - 용접공정 ③ 리시버식(Receiver Type) 후드 발생원에서 열 부력에 의한 상승기류, 회전에 의한 관성기류등의 일정방향의 오염기류현상이 일어날 때 기류의 방향으로 오염공기를 흡수하여 같은 방향으로 배기할 수 있도록 하는 방식으로 일견하여 외부식과 유사하나 기능면에서는 차이를 갖고 있다. [그림10] ⓐ 캐노피형 ⓑ 원형 [그림11] ⓐ 장방형 ⓑ 카바형 3) 후드의 성능 o 후드의 성능은 포착속도로 나타내는데 포착속도는 후드의 설계시 주요한 설계인자가 되며, 관리시에도 주요한 관리인자가 된다. ┌───────┐ │후드의 설계시 │: 오염물질의 발산상태에 따라 적정 포착속도를 결정 └───────┘ ┌───────┐ │후드의 관리시 │: 설계시 정한 포착속도가 유지되는지를 주기적으로 └───────┘ 점검 o 일반적인 후드의 포착속도는 다음과 같으며 설계시에는 반드시 관련법 및 참고 문헌을 찾아보고 적정한 포착속도를 갖도록 면밀히 검토하여야 한다. ┌────────────┬──────────┬──────────┐ │ 오염물의 발산조건 │ 적용사례 │포착속도(m/sec) │ ├────────────┼──────────┼──────────┤ │실질적인 유속없이 발생, │탱크로부터의 증발, │ 0.25이상∼0.5미만 │ │고요한 공기속으로 방출됨│그리스제거 등 │ │ ├────────────┼──────────┼──────────┤ │낮은 유속으로 발생, │분무도장, 간헐적 │ │ │고요한 공기속으로 방출됨│용기 충전, │ │ │ │저속의 콘베이어 이송│ 0.5이상∼1.0미만 │ │ │용접, 도금, 산세정 │ │ ├────────────┼──────────┼──────────┤ │비교적 높은 유속으로 │얕은 부스에서의 분무│ │ │발생, │도장, 바렐충전, │ 1.0이상∼2.5미만 │ │빠른 기류속으로 방출됨 │콘베이어 적재, │ │ │ │크랏셔 │ │ ├────────────┼──────────┼──────────┤ │높은 초기속도로서 발생, │그라인딩, 분사연마, │ 2.5이상∼10.0미만 │ │고속의 기류영역으로 │회전 연마 │ │ │방출됨 │ │ │ ├────────────┴──────────┴──────────┤ │ * 상기 포착속도의 범위중에서 적정 포착속도를 결정하기 위하여는 │ │ 다음의 인자를 고려 │ │ │ │ <하한값> <상한값> │ │ ① 실내 난기류가 없거나 ① 실내 난기류가 클 경우 │ │ 포착이 쉬운 경우 ② 오염물질의 독성이 큰 경우 │ │ ② 오염물질의 독성이나 ③ 오염물질의 발생농도 및 양이 │ │ 유해성이 낮은 경우 큰 경우 │ │ ③ 오염물질의 생성이 ④ 후드가 작고 배기량이 적은 경우 │ │ 적거나 간헐적인 경우 │ │ ④ 후드가 크고 배기량이 │ │ 큰 경우 │ └──────────────────────────────────┘ 4) 후드 배기풍량의 계산 후드의 배기풍량계산은 외부식 후드와 포위식후드에 있어서의 개념이 다소 다르며 그 내용은 다음과 같다. ┌───┐ ┌───────┐ ┌───────────┐ │외부식│ │ 발생원에서의 │ │발생원에서 후드까지의 │2 │후 드│: Q =│ 포착속도(V) │× [10× │거리(×) │ └───┘ └───────┘ └───────────┘ ┌──────┐ +│개구면적(A) │] └──────┘ ┌───┐ │포위식│ ┌──────────────────┐ │후 드│: Q =│ 개구면에서 포착속도(V)×개구면적(A)│ └───┘ └──────────────────┘ 후드의 형태별 배기풍량 계산식 ┌─────────┬─────────┬─────────┐ │ 명 칭 │개구면의 세로/가로│ 배풍량 계산식 │ │ │비율(W/L) │ │ ├─────────┼─────────┼─────────┤ │ 외 부 식 │ │ │ │ 슬 로 트 형 │ 0.2 이하 │ Q = 3.7 LVX │ ├─────────┼─────────┼─────────┤ │ 외 부 식 │ │ │ │ 플 렌 지 부 착 │ 0.2 이하 │ Q = 2.6 LVX │ │ 슬 로 트 형 │ │ │ ├─────────┼─────────┼─────────┤ │ 외 부 식 │ 0.2 이상 │ Q = V(10X^2+A) │ │ 장 방 형 │ 또는 원형 │ │ ├─────────┼─────────┼─────────┤ │ 외 부 식 │ 0.2 이상 │ Q = │ │ 플 렌 지 부 착 │ 또는 원형 │ 0.75V(10X^2+A)│ │ 장 방 형 │ │ │ ├─────────┼─────────┼─────────┤ │ 포 위 식 │ │ Q = VA = VWL │ │ 부 스 형 │ - │ │ ├─────────┼─────────┼─────────┤ │ 리 시 버 식 │ │Q = 1.4VD │ │ 캐 노 피 형 │ - │P: 개구면의 윤변 │ │ │ │D: 작업대와의 거리│ ├─────────┼─────────┼─────────┤ │ 외부식 다단 │ 0.2 이상 │ Q = V(10X^2+A) │ │ 슬 로 트 형 │ │ │ ├─────────┼─────────┼─────────┤ │ 외 부 식 │ │ Q = │ │ 플렌지 부착 │ 0.2 이상 │ 0.75V(10X^2+A)│ │ 다단슬로트형 │ │ │ └─────────┴─────────┴─────────┘ [그림12] [그림13]

[덕트사랑]

유용한 자료 담아 감니다~