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제빙 및 저빙 시설 설계 기준
1. 일반 사항
1.1 목적
본 기준은 물을 이용하여 얼음을 생산하는 제빙 시설과 생산된 얼음을 보관하는 저빙 시설의 설치 및 운영에 필요한 설계 기준을 규정합니다.
1.2 적용 범위
- 건축물 및 시설물에 부속된 제빙 장치와 저빙 시설
- 산업용 또는 상업용 대형 각빙(角氷) 제조 장치 (유닛형 자동 제빙 장치는 별도 기준 적용)
- 빙과류 제조, 아이스링크 및 빙축열 관련 제빙 장치는 별도 기준 적용
- 제빙 장치 및 저빙 시설에 적용되는 냉동기 및 구성품은 KDS 31 40 15에 따름
1.3 설계 시 고려 사항
- 얼음 용도 및 목적에 따른 종류 및 품질 분석을 통한 장치 선정 및 설비 설계
- 용도 구분: 빙장용 (수산물 등 냉동), 음식용 (일반 생활)
- 상품 가치 요소: 투명도, 착색 정도, 균열 유무 등 고려하여 장치 및 원료수 선정 및 관리
- HACCP 적용에 따른 식품 위생 요소 중점 관리 기준 준수
- 환경 보호 차원에서 자연 냉매 또는 환경 친화적 냉매 사용
1.4 용어의 정의
KDS 31 40 05에 따름
2. 조사 및 계획
- 시설물 용도별 면적, 배치 계획 및 동선 계획 조사 및 설계 계획 수립
- 공종별 용역 범위 조사 및 설계 계획 수립
- 부지 주변 도시 기반 시설 조사 및 설계 계획 수립
- 관련 법령 및 기술 기준 조사 및 설계 계획 수립
3. 재료
- 제빙 저빙 설비 구성 자재는 내구성 재료 사용, 목표 내구 연수에 적합해야 함
- 내구 연수 초과 시 설비 교체 고려
- 용도에 맞는 내구성 자재 사용, 기기 및 장비 방식 대책 고려
- 성능 유지에 장해 우려가 있는 기기, 장치, 재료는 적절한 보호 조치 또는 예비 조치 없이 사용 금지
4. 설계
4.1 각빙 제조 장치의 구성
- 빙관, 제빙조, 양빙기, 용빙조, 탈빙기, 주수조, 원료수 교반용 송풍 장치, 심수 처리 장치, 저빙고, 가치실 등 구성 요소 포함
- 제빙조: -7～-12℃ 브라인 용액 채우고 빙관 침지 가능한 공간, 브라인 냉각기, 브라인 교반기 등 포함
- 제조 장치 구성 요소 배열 및 동선 확보를 통한 얼음 이동 경로 간소화
4.2 각빙 제조 장치 설계 기준
4.2.1 설계 조건
- 외기 부하 조건: 발주처 설계 지침 따르고, 별도 지침 없을 경우 하절기 기준
- 원료수 온도: 발주처 설계 지침 따르고, 별도 지침 없을 경우 하절기 기준
- 브라인 온도: 일반적으로 -7∼-12℃ 범위, 용빙조 수온 조정 등을 통한 -12℃ 이하 온도 적용 가능
- 제빙에 필요한 열량 계산: 물 동결 열량 + 외부 침입 부하 합산 계산
- 제빙 부하: (4.2-1) 식으로 계산
- 외부 침입 부하: 제빙조, 빙관 뚜껑, 복사 손실, 교반 등 고려하여 일반적으로 물 동결 열량의 10∼30% 범위에서 결정
- 빙관의 호칭 중량: 1개 빙관 1회 생산 얼음 무게, 11kg~180kg 규격화, 발주처 지침 따르고, 별도 지침 없을 경우 135kg 적용
- 결빙 시간: (4.2-2) 식으로 계산, 결빙 계수는 일반적으로 0.53∼0.60, 설계 시 0.53 적용
- 1일 생산 제빙 1ton당 설비 빙관 수: (4.2-3) 식으로 계산
4.2.2 빙관
- 호칭 중량 135kg 사용 원칙, 1종 및 2종 (그림 4.2-1 참조)
- 아연 도금 철판 전기 용접 (그림 4.2-1 참조)
- 빙관 커버: PE, FRP, 내식성 방수 페인트 코팅 등 경량 재질 사용, 견고성 보장
4.2.3 제빙조
- 깊이: 빙관 내부 원료수 수면이 외부 브라인 수위보다 25∼35mm 낮게 될 때까지 넣을 수 있는 깊이
- 크기: 최대 50∼60톤, 그 이상일 경우 2개 이상 분리
- 브라인 순환 가능한 구조 설계
- 부식 및 운용 조건 고려한 재질 및 강도 적용
- 바닥 및 측면 단열, 단열재 보호 및 방습 설계
4.2.4 브라인
- 염화칼슘 수용액 사용 원칙
- -14.2∼-17.2℃ 동결점 온도 유지, 상응하는 비중 범위 농도 조절
- 부식 방지를 위한 약품 사용, pH8 유지
- 적절한 온도 범위 운전, 브라인 교반기를 통한 1.5~2℃ 이하 온도차 유지
4.2.5 브라인 냉각기
- 브라인 냉각용 증발기, 냉매 고려하여 형식 선정
- 헤링본 코일 증발기: 제빙조 중앙 위치
- 셀튜브 증발기: 제빙조 옆 위치, 브라인 순환 펌프 설치
4.2.6 브라인 교반기
- 브라인 순환 및 열교환 촉진
- 헤링본 코일 증발기 통과 평균 유속 0.75∼1.0m/sec 유지
- 유지 보수를 위한 탈부착 가능, 호이스트로 본체를 들 수 있는 위치 설계
- 고효율 전동기 사용
4.2.7 양빙기
- 제빙실 양쪽에 보 설치, 레일 설치, 천장 주행식 크레인으로 빙관 이동 가능
- 상하, 가로, 세로 방향 이동 가능, 제동 장치 설치
- 소프트 스타트 방식 적용
4.2.8 용빙조
- 얼음 쪼개짐 방지, 11∼16℃ 수온 유지
4.2.9 탈빙기
- 빙관 100∼110° 회전, 빙도와 기울기 일치, 얼음 탈출 가능
- 빙도 하부 바닥 10∼20° 경사, 배수 가능
4.2.10 주수조
- 탈빙 후 빈 빙관에 원료수 주입, 높은 위치 설계
- 캔그리드 1개 부착 빙관 수만큼 구획
- 부식 방지 도장, 청소 용이한 뚜껑 설치
- 얼음 호칭 중량보다 많은 원료수 주입 가능
4.2.11 원료수 교반용 송풍 장치
- 투명한 얼음 제조 및 열전달 촉진, 빙관 내 물 교반
- 공기 압축기, 공기 냉각기, 파이프, 드롭튜브 등 구성
4.2.12 심수 처리 장치
- 투명한 얼음 제조, 빙관 내부 중앙 혼탁한 심수 제거 및 신선한 원료수 보급
4.2.13 예냉조
- 심수 제거 후 보급수에 의한 얼음 갈라짐 방지, 보급수 온도 적절히 유지
- 방청 도장 또는 아연 도장, 청소 및 점검을 위한 뚜껑 설치
- 외부 단열
4.2.14 저빙고, 가치실
- 바닥: 콘크리트 마감 후 HACCP 기준에 적합한 재질 재 마감, 제상 및 청소 후 배수 가능
- 적절한 온도 유지
4.2.15 쇄빙기
- 부식 방지 재질 사용, 고효율 전동기 사용
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