국소 배기 시설

1. 국소 배기 시설 목 차 • 서론 • 국소배기시설의 구성 및 역할 • 후드 • 제어속도 및 필요환기량 계산 • 개구면 속도의 균일분포 • Push-pull후드 • 후드근처에서 작업자의 위치와 기류영향 • 후드선택지침 • 덕트의 제작 및 설치

2. 1. 서 론 • 국소배기시설이란? 오염물질이 발생원에서 확산되기전 포집·제거하는 장치. - 압력차에 의한 공기의 이동 • 국소배기시설을 설치해야 하는 경우 ㉠오염물질의 발생량이 많고 ㉡오염물질의 독성이 강할때 ㉢근로자 작업위치가 발생원에 근접 ㉣발생주기가 균일하지 않을 때 ㉤발생원이 고정 ㉥법적으로 설치해야 하는 경우

3. 국소배기시설의 장점 • 발생원에서 오염물질제거 • 필요환기량이 적어 경제적 • 오염물질이 소량의 공기에 고농도 - 공기정화장치설치시 경제적 • 작업자내 배출이 안되므로 기계기구 손상 ·부식이 없음 • 방해기류나 부적절한 급기량의 영향을 적게 받음

4. 2. 국소배기시설의 구성 및 역활 후드 → 덕트 → 공기정화장치 → 송풍기 → 배출구

5. 3. 후 드 • 국소배기시설에서 가장 중요한 부분 - 후드의 적절한 선택과 위치선정이 효율적인 작동여부관건

6. 포위식 레시버식 외부식 포집형 3-1. 후드의 종류

7. (1) 포위식 후드 • Glove-box , 실험실 후드, 페인트분무도장 • 필요환기량을 최소한으로 줄일 수 있음 ※충분한 개구면속도를 유지 못 할 경우 외부로 오염 물질이 배출될 우려 (면속도 : 0.4~0.5m/sec)

8. (2) 외부식 후드 • 레시버식 후드

9. 포집형 후드 - 오염원의 외부에 설치하여 송풍기에 의해 발생되는 흡인력을 이용

10. Push-pull 후드 - 작업자의 작업방해가 적고 적용이 용이 - 많은 유량이 필요 - 원료의 손실이 크다는 단점(유기용제, 미세입자) 유입구에서 기류의 속도가 빠름

11. 4. 후드제어속도 및 후드별 필요환기량 계산 • 제어속도 - 오염원에서 뿐만아니라 오염원에서 후드반대쪽 비산물질까지 포착 : null point theory • 제어속도 결정 - 후드모양, 후드에서 오염원까지 거리, 오염물질의 종류, 확산상태, 작업장내 기류등

12. 제어속도 기준

13. 4-1. 원형이나 정사각형 후드 • 필요 환기량 : Dalla valle(1952) Q = V(10x2+A)···············3-1 Q : 필요환기량(m3/sec) V : 제어속도 (m/sec) x : 오염원에서 후드까지의 거리(m) A : 후드 개구면적 (m2)

14. 후드까지의 거리가 덕트직경의 1.5배 이내 유효 • 후드 뒤쪽에서 공기가 유입 : 오염물질 흡인방해

15. 4-2. 플랜지가 부착된 원형이나 정사각형 후드 • 후드에 플랜지를 부착, 후방유입기류 차단 : 효율개선 • 후드전면에서 포집범위확대

16. 필요공기량 Q = 0.75V(10x2 + A) ················3-2 ※ 플랜지크기 : 후드 개구면적의 제곱근 이상 - Burton(1989)이 제시한 플랜지 폭 W = x-1/2d··························3-3 W : 플랜지 폭 x : 오염원에서 후드까지의 거리 d : 개구면의 직경

17. 4-3. 슬롯 후드 • 슬롯 : 후드개구면 폭 : 길이 < 0.2 이상 • 필요 환기량 - 플랜지가 없을 때 : Q = 3.7LVx············3-4 - 플랜지가 있을 때 : Q = 2.6LVx············3-5

18. 4-4. 여러가지 형태의 후드에서 필요환기량 계산 (1)작업대 위에 설치된 후드 (그림 3-10-A) Q = V (5x2 + A) (2) 하방형 후드 (그립 3-10-B,C) - 오염원이 개구면에 가까울 때 Q = VA············3-7 - 오염원이 개구면에서 떨어져 있을 때 Q = V(10x2 + A)············3-8

20. (3)어미상(Fishtail)충만실이 설치된 슬롯 후드 - 충만실이 있는 슬롯후드 : 충만실이 플랜지 역활 Q = CLW············3-9 C : 상수 0.25 ~ 2.50 (보통 0.75 ~1.3 사용) L : 슬롯길리(m) W : 탱크 폭(m)

21. 4-5. 캐노피 후드 • 가열된 공기를 온도차에 의해 상승 - 고열 작업, 고열가스나 증기 발생공정 • 뜨거운 공기를 급히 상승하면서 확산 →Overloading(후드상단 틈새, 불충분한 공기량 배출) • 방해기류 →후드 밖으로 누출

22. 필요 환기량 - 사방이 노출된 상태 Q = 1.4PHV ···········3-10 - 인접한 두 방향이 막힌 경우 Q = (W + L)HV ·········3-11 - 세 방향이 막힌 경우 Q = WHV(혹은 LHV) ·····3-12 P : 탱크 개구면 둘레(m) H : 탱크 개구면과 후드사이 거리(m) W, L : 후드에서 안막힌 부분의 길이(m) V : 제어속도

23. 4-6. 수공구에 부착하는 저유량·고유속후드 • 50m/sec이상 고유속을 오염물질을 발생원에서 제거 - 유량을 보통 0.024m3/sec • 석면관련 작업, 연마, 연삭, 굴착, 용접작업 • 단점 : ·빠른 공기가 좁은 후드면적 통과하므로 심한 소음 ·유입구로 작은 공구 등이 빨려나감. ·덕트마모, 정전기 발생

24. 5. 후드개구면속도를 균일하게 분포시키는 방법 5-1. 테이퍼 부착(그림 3-13-A) 5-2. 분리날개 설치(그림 3-13-B) 5-3. 슬롯사용(그림 3-13-C) 5-4. 차폐막 사용(그림 3-14)

27. 6. Push-pull후드 • 개방조 한변에서 압축공기 분사, 반대쪽에 포집용 후드로 포착·배출 - 주로 폭이 넓은 도금조 • 제트공기 공급량 Qj=0.675√Aj ··········3-3 Qj: 충만실 길이(m)당 노즐공기 공급량(m3/sec) Aj: 충만실 길이(m)당 노즐면적(m2) • 노즐에서 분출되는 기류의 양과 거리에 따른 유속관의 관계(Baturim.1972) Qx/Qo= 1.2√[(ax/bo)+0.41] ··········3-14

29. 7. 후드근처에서 작업자의 위치와 기류영향

30. 8. 후드선택지침 8-1. 필요환기량을 최소화 - 가급적 공정을 많이 포위 측면부착 차폐막, 커튼 - 후드를 배출오염원에 가깝게 설치 - 오염물질의 절대량을 감소 - 후드 개구면에서 기류가 균일하게 분포되도록 설계 8-2. 작업자의 호흡영역을 보호

31. 8-3. 추천된 설계사양 사용 - ACGIH의 IV - OSHA의 설계기준 ※작업장내 존재하는 방해기류 고려 독성이 매우 강한 물질 : 완전포위형 실험실후드 개구면 속도 < 0.64 m/sec 8-4. 작업자가 사용하기에 편리 8-5. 일반적인 오류 배제 - 후드가 멀리 떨아진 거리의 오염물질을 제어할 수 있을 것이다. - 공기보다 비중이 큰 기체의 경우 후드를 바닥에 설 치하면 된다.

32. 9. 덕트의 제작 및 설치 9-1. 재질 9-2. 설치시 고려사항 - 가급적 원형덕트(사각형→정방형) - 후드는 덕트보다 0.76mm두꺼운 재질 ※필요한 경우 보강재 - 덕트연결부위 → 용접 1.3mm보다 얇은 주철 →아크용접 권장안함 - 분진퇴적 염려 →청소구 - 직경이 다른 덕트연결 : 경사30。이내 가지덕트를 주 덕트에연결 : 45 。이내 수분이 응축 : 경사나 배수구