직교류형 냉각탑

직교류형 냉각탑
Crossflow Cooling Tower

 

1. 적용범위 및 분류
1.1 적용범위
(1) 본 규격서는 철도시설의 냉방에 필요한 냉동기의 냉각수 온도를 낮추는 설비인 냉각탑에 대하여 적용한다.
(2) 본 규격서에 명시되지 않은 사항은“철도건설공사 전문시방서, 물품구매계약 일반조건, 물품구매계약 특수조건” 등 계약조건에 따른다.
1.2 분 류
직교류형

 

2. 인용표준
2.1 한국산업규격(KS : Korea Industrial Standards)
2.2 KARSE B0003 기계 통풍식 냉각탑 (한국설비기술협회)
2.3 KARSE B0004 기계 통풍식 냉각탑 시험방법 (한국설비기술협회)
2.4 관련법규(소음진동관리법, 공공기관 에너지이용합리화 추진에 관한 규정 등)
2.5 CTI(Cooling Technology Institute : 미국냉각기술협회)

 

3. 필요조건
3.1 재 료
3.1.1 구성품
3.1.1.1 구조(Structure)
3.1.1.2 냉각수조(Cold Water Basin)
3.1.1.3 온수조(Hot Water Basin)
3.1.1.4 기계(Mechanical)
3.1.1.5 충진재(Fill), 비산방지장치(Eliminator), 공기흡입구(Louver)
3.1.1.6 본체(Casing)

3.1.1.7 방진장치(Vibration Isolator)
3.1.1.8 백연저감장치
3.1.1.9 기타

3.2 형 태
3.2.1 일반구조
(1) 본 기기는 지정된 장소에 설치되어 소정의 냉각효과를 얻도록 한다. 시방서에 명기된 부품 및 재료는 KARSE(한국설비기술협회)나 CTI(국제냉각협회)에서 규정하는 규격품 또는 이와 동등품 이상의 것을 사용하며 보수 및 점검이 용이하도록 한다.
(2) 본 규격서에서 정하는 냉각탑은 냉동기의 냉각수 공급을 위한 기기로서 일반적인 수질 및 대기조건에서 소정의 냉각 효과를 얻고 연속적으로 사용할 수 있도록 설계·제작되어야 한다.
(3) 냉각탑은 유지보수 운전 및 일일점검이 용이하고 외관이 미려하도록 제작하여야 하며, 먼지, 습기, 누전 등에 대한 대책을 고려하여야 한다.

3.3 제조 및 가공
3.3.1 구조(Structure)
(1) 구조물은 C형채널(Channel)로서 기계적 구조 및 하중에 이상이 없도록 제작되어야 한다.
(2) 분해조립이 용이토록 완전조립식으로 제작하며 브라켓(Bracket)은 철판으로 제작하여야 한다.
(3) 구조물의 좌우 진동과 변형 방지를 위하여 충진재 결합 일체형 루버 외부면에 “X”자형의 타이-로드로 마감보강을 한다.
(4) 구조물의 철재류는 부식을 방지하기 위하여 용융아연도금으로 사용하여야 한다.
3.3.2 냉각수조(Cold Water Basin)
(1) 냉각수조는 진동에 따른 누수가 없도록 이음매 없는 단일 패널의 F.R.P(Fiber Reinforced Plastics)로 제작되어야 한다.
(2) 기계의 운전 시 순환수의 하중에 충분히 견딜 수 있는 구조로 설계·제작되어야 한다.
(3) 냉각수조는 C형채널(Channel)로 제작, 수조받침의 하중은 기계의 모든 중량에 견딜 수 있도록 설계·제작되어야 한다.
(4) 출구배관은 냉각수의 순환에 이상이 없는 크기로 선정하여야 하며 KS 백강관을 사용하여야 한다.
(5) 보급수배관은 자동, 수동으로 구분하여 제작하며 자동 보급수배관에는 청동제 플로트밸브를 사용하며 운전 시 보급수가 적시에 공급 하는데 부족함이 없는 크기를 선정·제작하여야 한다.
(6) 자동보급수 밸브는 압력변화에 따른 수위조정을 위하여 플로트 볼 바(Bar)에 기어형식의 수위조절 장치가 부착되어야 한다.
(7) 오버플로우 배관은 운전 시 과다한 물량의 방출에 이상이 없어야 하며 배수관은 냉각 수조내의 순환수를 신속히 배출 할 수 있도록 제작·설치하여야 한다.
(8) 스트레이너는 스테인리스 여과망을 사용·제작하며 점검 시 점검이 용이하도록 착탈식으로 제작하여야 한다.
(9) 복수의 냉각탑을 연결하여 사용할 시에는 냉각수조 하부에 균등배관을 설치하고 그 사이에 차단밸브를 설치해야 한다.
3.3.3 온수조(Hot Water Basin)
(1) 온수조는 F.R.P(Fiber Reinforced Plastics)로 제작, 순환수의 수용에 충분한 크기로 제작하여야 한다.
(2) 노즐은 스파이럴 타겟 형식(Spiral Target Type)을 사용하며 물의 분사가 균일하게 분사되도록 노즐 구멍(Hole)의 정확한 설계로 제작하여야 한다.
(3) 물분배장치는 F.R.P(Fiber Reinforced Plastics)제품으로 온수조내의 물 분배가 원활한 2단 감압구조로 제작하여야 한다.
3.3.4 기계(Mechanical)
(1) 팬스텍(Fan Stack)
(a) 팬스텍은 F.R.P로 제작하며 입구부는 공기의 저항을 최소로 줄이는 구조를 갖추어야 하며 출구부는 벤츄리 또는 벨마우스(Bell Mouth) 구조로 제작하여야 하며 풍하중에 충분히 견딜 수 있도록 보강을 주어 제작되어야 한다.
(b) 안전을 고려하여 팬스텍 상부에 보호망을 설치하고 팬스텍의 송풍기높이 부근에는 골조보강 링(Ring Rib)으로 보강한다.
(2) 전동기(Motor)
(a) 전동기는 프리미엄의 제품으로서 전폐형을 사용하여 보수·교체 시 구입 및 교체가 용이하도록 하고 프리미엄 전동기를 사용하여야 한다.
(b) 전동기는 냉각탑 습포화 토출 기류에서 벗어난 팬스텍 외부에 설치하여 부식을 방지하고 절연저항을 유지하며 F.R.P커버를 부착하여야 한다.
(3) 감속기(Reducer)
(a) 동력전달은 소음이 적은 V-벨트 형식으로 하며 모터 기초는 축간거리 조정이 용이하도록 힌지형식으로 제작하여야 한다.
(b) 베어링(Bearing)의 그리스는 팬스텍 외부에 주입구를 설치한다.
(c) V-벨트는 동력전달 효율을 높이고 개별 마모와 늘어남에 따른 이탈과 잦은 조정, 교체를 방지하기 위하여 일체형 결합방식을 사용하여야 한다.
(4) 팬보스 & 날개깃 (Fan Boss & Blade)
(a) 송풍기는 축류형으로 출구에서 보아 시계방향으로 회전하며 반드시 제조사 공장에서 컴퓨터 수직동적평형(Computer Vertical Dynamic Balancing)을 거쳐 진동을 최소화하고 균형 보고서(Balancing Report)를 제출하여야 한다.
(b) 송풍기 날개깃은 AL.재질로서 압출(Extrusion) 공법으로 속이 빈 경량과 익형 (Airfoil) 단면으로 제조하여 효율을 높게 하고 충분한 강도를 갖도록 하며 날개의 끝단에는 소음방지 팁(Tip)을 부착하여야 한다.
(c) 송풍기 허브(Fan Hub)는 단강(Forged Steel) 재질로서 사용하여 제작하고, 송풍기 날개깃 각도의 수동조정이 용이한 구조로 제작되어야 한다.
(5) 감속기 기초 (Reducer Base)
(a) 감속기 기초는 각파이프(Square Pipe)로서 기계적인 부분(Mechanical Part)의 중량을 충분히 견디며 진동이 없는 구조로 제작되어야 한다.
3.3.5 충진재(Fill), 비산방지장치(Eliminator), 공기흡입구 루버(Louver)
(1) 충진재는 루버와 비산방지장치가 충진재와 일체형으로 설계하여 분할과 이음매가 없는 단일 시트로 성형된 일체형 내장형식으로 제작하여야 한다.
(2) 충진재는 스케일을 쉽게 분해제거 할 수 있도록 접착(Bonding)을 하지 않으며 좌굴이 일어나지 않도록 충진재를 관통하는 매다는 형식의 지지대(Hanging Type Support)에 의하여 지지되어야 한다.
(3) 루버와 비산방지장치는 정확히 성형된 육각형의 벌집형태로 제작하여 견고하고 비산을 최소화 시켜야하며 조립 후 외관이 미려해야 한다.
(4) 충진재는 냉각수가 물 막을 형성하여 흘러내리는 도중에, 흡입공기에 의해 설계하여 열 교환 사공간(Dead Area)을 최소화시키고 CNC로 가공된 몰드로 성형하여 표면적을 최대한 크게 하여야 한다.
(5) 충진재의 상단부는 살포된 냉각수에 의한 부스러짐을 방지하고 물 분배를 좋게 하기 위하여 벌집형태의 수분배판 구조로 제작하여야 한다.
(6) 충진재의 하단부는 물 막을 형성하여 흘러내리는 냉각수가 하부수조에 떨어지면서 발생하는 낙하 수적음을 최소화하기 위해 하부수조 내부까지 연장시켜 조립되어야 한다.
(7) 충진재는 공기의 흐름이 원활하고 단위체적당 습표면적을 넓게 하기 위하여 미성형 부분이 없어야 하며 공기와 냉각수의 접촉을 최대화하여 열 교환이 효율적으로 이루어지는 구조로 제작되어야 한다.
(8) 충진 물 최대 사용온도는 50℃로서 냉동기 및 기타 고장으로 잠시 동안 이상 고온이 발생하였을 때에도 주저앉는 일이 없어야 한다.
(9) 충진재의 비산방지부는 기류 손실(Drift Loss)울 최소화 할 수 있도록 설계·제작되어야 하며 기류 손실은 최대 0.002%를 넘지 않아야 한다.

3.3.6 본체(Casing)
(1) 본체는 F.R.P(Fiber Reinforced Plastics)제품으로서 강도를 유지할 수 있게 굴곡으로 제작하며 외관이 미려하게 제작되어야 한다.
(2) 본체는 누수가 없도록 단일 패널의 F.R.P(Fiber Reinforced Plastics)로 제작하여야 한다.
(3) 점검문은 F.R.P(Fiber Reinforced Plastics)제품으로서 왕래 시 불편함이 없도록 최소 600 × 1000 mm 이상의 충분한 크기로 제작하며 원활히 잘 작동이 될 수 있게 힌지를 부착하여야 한다.
3.3.7 방진장치(Vibration Isolator)
(1) 방진장치는 코일 스프링과 스프링형식의 방진장치가 일체된 형식으로서 내진용으로 적합하여야 한다.
(2) 방진장치는 외부에 노출되는 냉각탑 특성에 따라 프레임과 판 등 모든 철재를 용융아연도금 처리하여 내부식성을 높여야 한다.
(3) 방진장치는 높이가 낮아 안정적이며 횡강성도가 매우 탁월하고, 잔여진동이 빠르게 감소하여야 한다.
(4) 방진장치는 냉각탑의 특성공진영역에서 진동차단이 탁월하고, 실내로 전달되어 소음화 하는 영역의 진동차단이 탁월하여야 하며, 냉각탑의 가동·정지시 진동차단에 탁월한 제품이어야 하며 냉각탑 전문 업체에서 생산된 제품이여야 한다.
3.3.8 백연저감장치
(1) 백연저감장치는 냉각탑으로 회수되는 냉각수에 의해 냉각탑의 출구공기를 가열하여 백연현상을 방지할 수 있어야 하며, 승인요청 도면에 코일 용량계산서가 포함되어야 한다.
(2) 냉각탑 상부에 설치되는 백연코일은 코일 입출구 배관이 인출될 수 있는 구조로 제작하여야 한다.
(3) 백연방지코일은 이음매 없는 인탈산 동관에 알루미늄 핀을 삽입하여 제작하여야 한다.
(4) 백연저감 장치의 제작 조건은 동절기 0℃ DB, -1.2℃ WB, 80% RH 이며, 중간기 조건은 20.5℃ DB, 20℃ WB, 95% RH 이상의 조건으로 한다.
3.3.9 기타
(1) 사다리는 아연도금 배관용 탄소강관(Galvanized Steel Pipe)을 사용, 상부 점검 시 불편함이 없고 안전하게 제작하여야 한다.
(2) 모든 볼트, 너트, 와셔(Washer)는 STS 304 또는 용용아연도금철제(Carbon Steel+Hot Dip Galvanizing)로 사용하여야 한다.
(3) 모든 철재류는 부식을 방지하기 위하여 용융아연도금(Hot Dip Galvanizing)으로 사용하여야 한다.
(4) 모든 제작에 사용되는 재료 및 부품은 KS 제품을 사용하여야 하며 KS 제품이 없을 시는 국내 최상품을 사용하여야 한다.

 

4. 검사 및 시험
4.1 검 사
4.1.1 검사의 분류
(1) 겉모양 검사
(2) 치수 검사
(3) 부품 검사

4.2 시 험
4.2.1 시험의 분류
(1) 공장시험
(2) 현장설치 후 시험
4.2.2 시험 방법
(1) 시운전은 송풍기의 회전방향 및 냉각수 통수로 인한 누수 여부를 확인 한다
(2) 냉각탑 시험규격(KS B 6364)에 정하는 시험방법에 따른 성능을 만족해야 한다.
(3) 수 분배장치에서 흘러내리는 물은 충진재의 표면을 고르게 흐르고 본체 밖으로 물의 비산이 적은가를 확인한다.
(4) 소음 및 진동에 대한 시험 및 검사를 실시한다.

4.3 검사방식과 수준
4.3.1 검사 방식
(1) 겉모양 검사
승인도면에 의하며, 용접상태와 각 장치의 설치상태 및 도장상태를 검사한다.

(2) 치수 검사
승인도면에 의한다.
(3) 부품 검사
승인도면에 의한다.
(4) 성능 검사
‘KARSE B 0004 기계 통풍식 냉각탑 시험방법’ 기준에 의한다.
4.3.2 검사수준
납품수량 전량에 대하여 시행하며, 공장검수로 대체할 수 있다.
4.3.3 합격품질수준
(1) KARSE B 0004(한국설비협회규격) 또는 미국냉각기술협회(CTI ATC-105)의 성능인증품 성능시험에 합격한 제품이어야 한다.
(2) 냉각탑 직접생산 제조사로써 ISO 9001 품질시스템인증을 획득한 회사의 제품이어야 한다.

 

5. 품질보증
5.1 물품의 품질보증기간은 공사계약 일반조건에 따른다.
5.2 물품은 KS, ISO9001:2000 또는 ISO9001:2008인증을 획득한 회사 제품이나 동등 이상의 품질 인증을 받은 회사 제품이어야 한다.
5.3 이 기간 내에 발생한 설계, 재료 및 재작 불량 등에 의한 고장에 대하여는 계약자가 모든 책임을 지며, 사용자가 지정하는 기일 내에 무상으로 수리(개조) 또는 교체하여야 한다.
5.4 설치 완료 후, 발주자가 지정한 장소에서 사용자 교육을 실시하고 동시에 납품 후 A/S에 대한 상세 방안을 제시하여야 한다. 사용자 교육에는 장비 설치, 장비 작동 및 장비 시험가동을 포함한다.

 

6. 표시 및 포장
6.1 표시
냉각탑에는 필요한 사항이 기재된 명판을 잘 보이는 곳에 견고하게 부착하여야 한다.
6.2 포장
냉각탑은 지정 장소에 설치될 수 있도록 파손될 우려가 있는 부품은 충격 방지를 위한 충분한 대책을 강구하여야 하고, 공구는 공구상자에 넣어야 한다.

6.3 기타 필요한 사항
6.3.1 물품납품은 기한 내에 발주처 지정장소에 반입 설치하여야 한다.
6.3.2 설치 및 시운전을 완료하고 검사가 납품 기한 내에 종료되어야 한다. 특히 냉동기 제어반의 시퀀스 제어에 의해 연동하여 운전될 수 있도록 하여야 한다.

 

국가철도표준규격 KRSA-7003-R2