덕트 크기 결정법 설명

개념 정의

덕트 크기 결정법은 송풍량과 허용 마찰률로 덕트 단면적과 치수를 정하는 방법이다.

덕트가 작으면 풍속과 정압이 커져 송풍기 동력과 소음이 늘어난다.

반대로 너무 크면 설비비와 건축 공간이 늘어난다. 둘 사이에서 적정 크기를 정한다.

단면적은 송풍량을 풍속으로 나눈 값이다.

정압과 동압

덕트 안의 압력은 정압과 동압으로 나뉜다.

정압은 흐름과 직각 방향으로 벽면에 작용하는 압력이다.

동압은 흐름 방향의 속도에 의해 생기는 압력이다.

전압은 정압과 동압을 더한 값이다. 덕트 치수에 따라 압력손실이 바뀐다.

설계 순서

덕트 크기 결정은 설계 흐름 속에서 이뤄진다.

순서는 송풍량 결정, 취출구 배치, 덕트 경로, 관경 결정, 송풍기 선정, 설계도 작성이다.

관경은 주로 등마찰저항법으로 정한다. 송풍량과 경로가 먼저 정해져야 치수를 정할 수 있다.

치수가 정해진 뒤에야 저항을 계산해 송풍기를 고른다.

계산 예제

예제로 풀어 보자. 단면적은 송풍량을 풍속으로 나눈 값이다.

풍량이 12 m³/s이고 풍속이 4 m/s이면 단면적은 3 m²다.

이 값은 대형 덕트 면적으로 상식 범위에 맞는다.

이번에는 직접 구해 보자. 풍량 12 m³/s, 풍속 3 m/s인 덕트다.

정답은 4 m²다. 12를 3으로 나누면 4가 된다.

정압 등급과 실수

덕트 시스템은 정압 수준에 따라 세 등급으로 나뉜다.

저압은 정압 2인치 수주 이하, 중압은 2에서 6인치 수주, 고압은 6인치 수주 초과다.

정압이 높을수록 소음이 커지므로 가능한 낮은 정압으로 설계한다.

흔한 실수는 풍속 임의 선정, 환산 없는 비교, 누설과 부속품 누락이다. 이 세 가지를 피해야 한다.

정리

정리하자. 덕트 크기는 송풍량과 허용 마찰률로 정한다.

관경은 등마찰저항법으로 정하고, 단면적은 풍량을 풍속으로 나눠 구한다.

시험에서는 등마찰저항법, 수력직경, 마찰률 세 용어를 정확히 쓰는 것이 중요하다.