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산업용 냉각탑이 아닌 냉동기에 사용되는 냉각탑의 경우는 근무(영업) 시간 이후에는
냉동기 운전을 멈추게 됨으로 당연히 냉각수 순환수 펌프와 냉각탑 운전도 멈추게 되지요.
문제는 냉각수 순환수 펌프 (이하 펌프라고 합니다.)가 멈추게 되면 냉각탑 배관에 있는 물,
직교류 경우는 상부 수조에 차 있던 물, 냉각탑 충진재에 차 있던 물 (Water Hold-UP 이라고
하는데 우리 말로는 체류수 정도가 되겠네요.) 등이 일시에 냉각탑 하부 수조로 떨어져서
수조가 이들 잔류수 총량 을 감당하기에 불충분한 크기라면 당연히 수조에는 물이 흘러 넘치겠지요.
물론 Overflow (우리 말로는 배수구가 맞게습니다.)가 이들 물의 량을 커버하기에 충분하다면
배수구를 통하여 물이 빠져 나가겠지만 배수구는 이런 목적으로 설계를 하지 않고 운전 중에
넘치는 물을 배수시킬 목적으로 둔 것임으로 당연히 크기가 작어 잔류수를 처리할 수가 없겠지요.
그러니 당연히 하부 수조를 넘쳐서 바닥으로 흐르게 되는 원인이 되지요.
그렇다면 이를 방지하기 위해서는 어떻게 하여야 하겠습니까?
1. 냉각탑으로 향하는 배관의 기울기를 1/100 ~ 1/250로 하여 배관에 찬 물이 펌프 정지로 인하여
냉각탑으로 낙하하는 현상을 최소화할 필요가 있으며,
2. 직교류형의 경우는 상부 수조에 차 있는 물의 량을 산출하고, 대향류형의 경우는 물 분배 계통
(Water Distribution System)에 찬 물의 량을 계산하고,
3. 충진재에 체류하는 물의 량을 정확히 산출합니다.
(충진재 체류하는 물의 량은 충진재를 통과하는 공기의 유속과 충진재에 뿌려지는 냉각수의
물 분배 하중 (단위 면적 당 냉각수량, m^3/m^2-hr)에 비례하는 함수 관계입니다. 충진재 체류수는
충진재의 형상에 따라서도 서로 상이함으로 물 분배 하중과 공기의 속소를 변화시키면서 실험을
통하여 얻어야 되지요.)
이렇게 얻은 잔류수를 고려하여 하부 수조의 운전 중 수위를 결정하는 것입니다.
(잔류수 고려는 하부 수조 여유율에 해당되는 것이지요.) 그런데, 대개의 경우 이를 무시하고
하부 수조의 수위를 높게 설정을 하다 보니까 운전 정지 시에 하부 수조에서 물이 넘치는 원인이 되지요.
여기서 하나 집고 넘어 갈 것은 대부분의 패키지 냉각탑들이 잔류수를 고려하고 운전 수위를 고려한
크기의 하부 수조를 결정하지 않고 단순히 경험적으로 수조 높이를 정한다는데 있습니다.
참으로 개탄스럽지 않을 수 없습니다. 냉각탑을 사용하시는 분들의 따가운 질책이 있어야 되는 부분이지요.
생존형 냉각탑 제작을 하는 업체와 창조형 냉각탑 제작을 하는 업체를 냉각탑 사용자는 구분하시기가
어렵지만 간단한 것은 가격이 상대적으로 저렴한 것은 필시 생존형 제작 업체일 것입니다.
이들이 어떻게 충진재에서의 체류수가 얼마인지 알기나 하겠습니까? 본론으로 돌아가서, 하부 수조는
참으로 중요한 역활을 감당하지요. 이것이 적절치 못하면 펌프 기동시 일시적으로 수조에 물이 부족하여
공기가 흡입되는 원인이 되지요.
그렇다고 무턱대고 크게하면 냉각탑 운전 중량이 늘어나 건물 옥상에 설치되는 냉각탑의 경우는 하중 문제가
야기되지요. 그래서 하부 수조의 설계는 참으로 중요한 것입니다. 앞으로 이 문제를 꼼꼼히 따져보세요
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