송풍기의 특성

송풍기의 특성 

송풍기의 곡선은 특성을 나타내는 것이며 개개의 기종에 따라 다르게 나타납니다. 
또 동일 종류 중에서도 날개(impeller)의 크기, 압력비 등에 의해서 그 특성이 다르게 
나타납니다.

  1) 특성곡선의 구성

    각종 송풍기는 고유의 특성이 있습니다. 이러한 특성을 하나의 선도로 나타낸 것을 
    송풍기의 특성곡선이라 합니다. 즉, 어떠한 송풍기의 특성을 나타내기 위하여 일정
    한  회전수에서 횡축을 풍량 Q(㎥ /min), 종축을 압력(정압 Ps, 전압Pr)(mmAq), 
    효율(%), 소요동력 L(kw)로 놓고 풍량에따라 이들의 변화 과정을 나타낸 것을 말하며, 
    그림은 한 예입니다.

    그림에 의하면, 일정속도를 회전하는 송풍기의 풍량조절 댐퍼(DAMPER) 를 열어서 
    송풍량을 증가시키면 축동력(실선)은 점차 급상승하고,  전압(1점쇄선)과 정압(2점
    쇄선)은 산형을 이루면서 강하합니다. 여기서 전압과 정압의 차가 동압입니다. 한편 
    효율은 전압을  기준으로 하는 전압 효율과(점선)과 정압을 기준으로 하는 정압효율
    (은선)이 있는데 포물선 형식으로 어느 한계까지 증가후 감소합니다.

    따라서, 풍량이 어느 한계 이상이 되면 축동력이 급증하고 압력과 효율은낮아지는 오버
    로드 현상이 있는 영역과, 정압곡선에서 재하향 곡선부분은 송풍기 동작이 불안정한 
    서어징(surging) 현상이 있는 곳으로서 이 두 영역에서의 운전은 좋지 않습니다.

  -> 서어징(surging)의 대책

     1. 시방 풍력이 많고, 실사용 풍량이 적을 때 바이패스또는 방풍합니다.
     2. 흡입댐퍼, 토출댐퍼, R.P.M으로 조정합니다.
     3. 축류식 송풍기는 동,정익의 각도를 조정합니다.

  2) 각종 송풍기의 특성곡선과 특성비교

     후곡형 송풍기, 방사형 송풍기, 다익형 송풍기에 대한 특성곡선입니다. 이 곡선은 
     최고효율점에 대한 풍량, 압력, 및 축동력을 백분율로 표시하여 비교하였습니다.

  3) 직렬운동

      압력을 승압할 목적으로 동일  특성의 송풍기 2대를 직렬로 연결하여 운전하는  경우 
      그림에서 곡선 a, b, c, d는 1대 운전시의 특성을 나타내고, 2대 직렬운전후의 특성은
      어떤 풍량점에서의 압력을 2배로 하여 얻어집니다.

      예를 들면 a₁점은 a점 압력의 2배가 되고 마찬가지로 b₁,c₁,d₁은 a.b,c 의 각각의
      압력의 2배가 됩니다.

      특성곡선은 이와 같이 2배로 얻어지지만 단독운전의 송풍기에 1대 추가하여 직렬
      로  운전해도 실제의 압력은 2배로 되지 않습니다. 그것은 관로저항이 2배로 되어 
      변하지 않기 때문입니다. 저항곡선 R₁에서보면 1대 운전시의 압력은 작동점(E)에
      상당하는 압력이고  2대 운전시의 경우는 (G)에 상당하는 압력으로 되기 때문입니다.

      또, 2대 운전하고 있는 장치의 1대를 정지한 경우의 작동점은 저항곡선 R₂상의 G₁
      점에서 F₁점으로 이동하고, 압력은 절반 이상이 됩니다.

      압력이 높은 송풍기를 직렬로 연결한 경우, 1대째의 승압에 비해 2대째의 송풍기가 
      기계적 문제로 일어날 수 있으므로 주의해야합니다.

 4)  병렬운전

      동일특성의 송풍기를 2대 이상 병렬로 연결하여 운전하는 경우는 직렬의 경우와 동일하게
      a₁,b₁,c₁,d₁를 얻을 수 있습니다.

      이 경우도 특성곡선은 풍량을 2배하여 얻어지지만, 실제 두대 운전후의 작동점은 G₁이기 
      때문에 2배의 풍량으로는 되지 않습니다. 또한 병렬운동을 행하고 있는 송풍기중 1대를 정
      지하여 단독운전을 해도 작동점은 E₁에서 F₁로 되고 풍량은 절반 이상이 됩니다.

      특성이 크게 다른 송풍기를 병렬운전하는 것은 운전이 불가능한 경우도 있으므로 피하는 
      편이 좋습니다.

 5) 장치의 공기저항

     닥트 또는 장치에 공기를 보내는 경우 공기저항을 받습니다. 이 저항은 동적인 것과 
     정적인 것의 두가지가 있어서 풍속의 2승에 비례하여 변화하는 것을 동적저항
     (그림 5-1의 Ro) 이라 하고, 풍속에 관계 없이 일정한 것을 정적저항(그림 5-1의 Rs)
     이라 합니다.

     저항은 그림5-1의 Ro만이나  Ro의 합계의 Rr 가운데의 어느쪽이 되는데 송풍기에는 
     보통 Ro의 경우가 많습니다.

     그러나 압력자동조절식의 에어필터 등을 사용하는 경우는 계획할 때 특히 주의할 필
     요가 있습니다. 장치저항에는 일반적으로 다음과 같은 것이 있습니다.

6) 장치저항곡선과 송풍기의 작동점

     그림 5-2는 풍량을 800m³/min 유동하였을 때 60mmAq의 저항손실을 받을 송풍계통의 
     장치저항곡선을 표시한 것입니다. 이 그림에서 지금 풍량을 ½의 400 m³/min로 한 경우는

     또, 1,000 m³/min을 유동하였을 때는

     로 되며 이와 똑같이 각 풍량에 대한 손실압력을 구한 값을 프롯트하여 곡선으로 이은 
     것을 개략장치저항곡선이라 합니다. 이 장치저항곡선과 송풍기의 특선곡선과를 겹쳐 
     합한 것이 그림 5-3으로 교점 A를 송풍기의 작동점이라 합니다. 작동점이 실제의 계획
     과  아주 일치하면 문제가  없으나 실제로는 공사시행중에 있어서의 계획 변경, 기타에 
     의하여 실제의 손실압력과 계획시의 손실압력이 불균형이 되어 소정의 풍량을 얻지 못
     하는 경우가 가끔 있습니다.