17-3용접 작업에서 발생하는 흄을 포집하기 위해 외부식 후드를 설치하… | 2017년 산업위생관리기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

(1) 16.88 m³/min

(2) 33.75 m³/min

[해설]

외부식 후드의 필요환기량은 Dalla Valle 식으로 구한다. 포착점까지의 거리 $X$가 후드 지름의 1.5배 이내인 범위에서 쓰는 식이다.

$Q = C \cdot V_c\,(10X^2 + A)$

여기서 $V_c$는 제어속도(m/sec), $X$는 후드 개구면에서 포착점까지의 거리(m), $A$는 후드 개구면적(m²), $C$는 설치 조건에 따른 계수다. 계수는 후드 뒤쪽·아래쪽에서 헛되이 빨려 드는 공기를 얼마나 막아 주느냐로 정해진다.

두 물음에서 $X$·$V_c$·$A$가 모두 같으므로 괄호 안의 값은 한 번만 계산해 두면 된다.

$10X^2 + A = 10\times 0.25^2 + 0.5 = 0.625 + 0.5 = 1.125\ \mathrm{m^2}$

(1) 플랜지 부착 + 작업면 위 — 계수 0.5를 쓴다. 초 단위로 나온 값에 60을 곱해 분 단위로 바꾼다.

$Q = 0.5\times 0.5\times 1.125 \times 60 = \mathbf{16.88\ \mathrm{m^3/min}}$

(2) 자유공간 + 플랜지 없음 — 계수 1을 쓴다.

$Q = 1\times 0.5\times 1.125 \times 60 = \mathbf{33.75\ \mathrm{m^3/min}}$

(2)가 (1)의 정확히 두 배인 것은 계수만 1과 0.5로 다르기 때문이다. 플랜지를 붙이고 작업면 위에 놓으면 후드 뒤쪽과 아래쪽에서 들어오던 공기가 차단되어, 같은 제어속도를 같은 거리에서 얻는 데 필요한 송풍량이 절반으로 줄어든다. 후드 개조로 얻는 이득이 이만큼 크다는 것이 이 문제의 요지다.