공조냉동기계기술사 131회, 문제풀이, 밀폐형 팽창탱크와 개방식 팽창탱크를 비교 설명하시오.

 

도도한 쭌냥이

 

 

1. 글을 시작하며

안녕하세요. 글 쓰는 아빠 도도한 쭌냥이입니다. 

오늘은 기술사 문제 밀폐형 팽창탱크와 개방식 팽창탱크 관련하여 비교 설명 해보도록 하겠습니다. 재미있게 따라와 주시면 좋겠어요. 

 

2. 팽창탱크란?

유체는 온도에 따라 체적이 변하게 되는데 시스템 내부 유체의 체적 변화율을 흡수하기 위해 설치되는 장치가 팽창탱크입니다.

 

특히 보일러 같은 경우 온수를 생산하며 냉수가 온수로 바뀌면서 체적이 증가하고 시스템 내부에 압력이 상승하게 됩니다. 체적 증가에 따른 압력 상승 시, 이를 배출하여 배관 및 장치 파손을 예방하기 위해서 체적 팽창을 흡수할 수 있는 팽창탱크를 설치합니다. 

 

3. 사용처

• 보일러와 같은 온수 생산 설비
• 자동차 라디에이터 

 

4. 팽창탱크의 종류

4.1 밀폐형 팽창탱크

팽창탱크 내부와 대기가 연결되지 않습니다. 또한 시스템 내부 압력이 대기압보다 높기 때문에 대기 중 공기 유입이 없어 부식에 대한 문제 적습니다. 또한 물의 유실 또는 오버 플로우 현상이 없기 때문에 설치 위치의 제약이 없고, 에너지 손실이 적습니다. 

 

다만, 제품 설계 상 고압을 견디는 구조이기 때문에 가격이 비싸며 팽창하는 유체의 최대 부피보다 큰 체적을 가지고 있어야 하기 때문에 개방식 팽창탱크 보다 탱크 용량이 큽니다.  

 

밀폐형 팽창탱크 개념도

 

 

4.2 개방식 팽창탱크

체적 변화에 따라 시스템 내부에서 증가하는 압력을 해소하기 위하여 대기와 팽창탱크 내부가 연결되어 있습니다. 구조가 간단하며 설치가 쉽고, 설비비가 저렴합니다.

 

하지만 대기 중 공기 유입이 가능한 구조를 가짐에 따라 유입된 공기로 인해 배관 및 탱크 부식이 발생할 수 있습니다. 또한 개방식 팽창탱크 내부의 물이 증발하여 유실될 수 있기 때문에 주기적으로 보충이 필요합니다. 그리고 체적변화가 급격히 발생할 경우, 팽창탱크 내부에 있는 유체가 외부로 유출되는 오버플로우 현상이 있어 안전상 문제를 가지고 있으며, 이론 인해서 설치 위치에 제약이 있습니다. 

 

최근 시스템에서는 개방식보다는 밀폐형 팽창탱크를 사용하는 추세입니다. 

 

개방식 팽창탱크 개념도

 

5. 글을 마치며

오늘은 팽창탱크의 정의 및 사용처, 종류를 알아보았습니다. 팽창탱크의 종류 중 밀폐형, 개방식을 제외하고 한 가지가 더 있습니다. 다이어프램식 팽창탱크입니다. 다이어프램식 팽창탱크는 밀폐식 및 개방식의 작동 방식이 합쳐진 형태입니다. 다음에 설명할 기회가 있다면 합께 정리하도록 하겠습니다. 

 

긴 글 읽어 주셔서 감사하고, 열심히 공부해서 합격하시길 바랍니다. 저도 열심히 노력 중!!

 

도도한 쭌냥이