원심 펌프에 대해 제대로 이해하고 계십니까? 펌프 신뢰성에 영향을 미치는 8가지 엔지니어링 질문

Ø Q1: 흡입 파이프가 펌프 흡입 노즐보다 보통 한 사이즈 더 큰 이유는 무엇입니까?

이는 원심 펌프 설치에서 매우 흔한 방식입니다.

많은 응용 분야에서,흡입관의 공칭 직경은 펌프 흡입 노즐보다 한 사이즈 더 큰 것으로 선택됩니다.일반적으로 적절한 편심 감속기를 사용하여 파이프를 펌프에 연결합니다.

왜?

주요 이유는 세 가지입니다.

편심형 감속기가 흔히 사용되는 이유는 무엇입니까?

수평 흡입 배관의 경우,상단이 평평한 편심 감속기흡입관에 공기 방울이 생길 가능성을 최소화하기 위해 일반적으로 사용됩니다.

하지만 이는 모든 설치에 적용되는 절대적인 규칙은 아닙니다.

감속기의 방향은 펌프 배치, 배관 경사, 유체 특성 및 공기 축적 가능성을 기준으로 결정해야 합니다.

공학 원리

목표는 단순히 흡입관을 "한 사이즈 더 크게" 만드는 것이 아닙니다.

설계 시 다음 사항을 고려해야 합니다.

• · 흡입 속도
• • 마찰 및 국부 압력 손실
• · NPSHa
• • 펌프 흡입구 유동 패턴
• 직선 파이프 길이
• • 엘보 및 밸브의 위치
• • 공기 방울 발생 가능성

Ø Q2: 제어 밸브가 주 배관보다 작은 경우가 많은 이유는 무엇입니까?

흡입 배관과는 달리, 제어 밸브는 주 배관과 동일한 공칭 직경으로 선택되는 경우가 항상 있는 것은 아닙니다.

예를 들어:

이러한 관행에는 여러 가지 이유가 있습니다.

1. 비용 절감

일반적으로 직경이 작은 밸브는 주 배관과 동일한 직경의 밸브보다 가격이 저렴합니다.

2. 더 나은 제어 범위

제어 밸브는 밸브의 개폐 방향을 조절하여 유량을 조절합니다.

밸브 크기가 과도하게 크면 정상 작동 조건에서 매우 작은 개방 상태로 작동할 수 있습니다. 이로 인해 유효 제어 범위가 줄어들고 정밀한 유량 제어가 더욱 어려워집니다.

크기가 적절한 소형 밸브는 더욱 적합한 개방 범위 내에서 작동할 수 있습니다.

3. 그 대가로 압력 손실이 더 커집니다.

밸브 크기가 작아지면 유속이 증가하고, 따라서 압력 강하도 증가합니다.

그러므로 원칙은 다음과 같지 않습니다.

밸브는 다음 사항을 기준으로 적절하게 선택해야 합니다.

• • 유량
• • 차압
• · Cv/Kv
• • 필요한 제어 범위
• 허용 압력 강하

Ø Q3: 원심 펌프의 흡입구는 항상 양압이 필요합니까?

아니요.

원심 펌프의 흡입 압력은 항상 대기압보다 높아야 한다는 것은 흔한 오해입니다.

실제로 많은 펌프는 액체 수위가 펌프 중심선보다 낮아도 작동할 수 있으며, 이를 통해 펌프는 액체를 아래에서 끌어올릴 수 있습니다.

하지만 핵심 쟁점은 단순히 펌프가 액체를 "끌어올릴" 수 있는지 여부가 아닙니다.

실제 시스템은 요구되는 NPSH 조건을 충족해야 합니다.

흡입 양정이 증가함에 따라 펌프 입구의 압력은 감소하고 흡입 라인 손실이 더욱 커집니다.

따라서 흡입 양정이 높을수록 캐비테이션 위험에 대한 시스템 점검을 더욱 철저히 해야 합니다.

Ø 질문 4: 펌프 토출측에 체크 밸브가 필요한가요?

많은 펌핑 시스템에서,배출 체크 밸브는 시스템 설계에서 중요한 부분입니다..

이는 주로 세 가지 이점을 제공합니다.

1. 역류를 방지합니다

펌프가 멈추면 시스템 내 압력 차이로 인해 액체가 펌프 쪽으로 역류할 수 있습니다.

체크 밸브는 이러한 역류를 방지합니다.

2. 역회전을 방지합니다.

역류는 펌프 임펠러가 거꾸로 회전하게 만들 수 있습니다.

펌프와 구동 장치의 구성에 따라 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

• · 기계식 씰
• 베어링
• · 커플링
• 모터 또는 기타 구동 장비

3. 공급망이 항상 가득 차 있도록 유지하는 데 도움이 됩니다.

일부 시스템에서는 안정적인 재시동 및 시스템 작동을 위해 배출 라인에 액체를 유지하는 것이 중요합니다.

하지만 밸브의 종류, 설치 위치 및 폐쇄 특성은 실제 시스템에 따라 선택해야 합니다.

수격 현상에 민감한 시스템의 경우 다음과 같은 추가 조치가 필요합니다.충격 방지 체크 밸브, 서서히 닫히는 체크 밸브, 공기 밸브 또는 서지 보호 장치필요할 수 있습니다.

Ø Q5: 원심 펌프 시스템에 이상적인 배관 배치는 무엇입니까?

펌프의 불안정성은 때때로 펌프 자체의 문제가 아니라 배관 설치 불량으로 인해 발생하기도 합니다.

흔히 발생하는 문제점 중 하나는 다음과 같습니다.

이상적으로

일부 펌핑 시스템에서는 토출 파이프라인이 수신 탱크 또는 시스템 목적지를 향해 지속적으로 상승해야 합니다.

이를 통해 시스템 내부로 유입된 공기가 높은 곳으로 이동하여 결국 빠져나갈 수 있습니다.

단순화된 이상적인 구성은 다음과 같습니다.

실제 프로젝트에서는 어떤 일이 일어날까요?

실제 설치에서 파이프라인은 종종 긴 수평 구간을 포함합니다.

긴 수평 구간 자체가 반드시 문제가 되는 것은 아닙니다.

핵심은 불필요한 것을 피하는 것입니다.

• · 주요 특징
• · 낮은점
• · 역경사
• • 공기가 축적될 수 있는 장소

최고점을 피할 수 없다면 적절한 조치를 취해야 합니다.공기 배출 밸브 / 공기 밸브필요할 수 있습니다.

만약 파이프라인 끝부분에 제어 밸브가 설치되어 있다면 어떻게 될까요?

제어 밸브의 위치는 탱크 수위, 하류 압력, 밸브 압력 강하 및 캐비테이션 위험과 함께 고려해야 합니다.

시스템은 밸브에서 충분한 압력을 유지하고 캐비테이션을 유발할 수 있는 작동 조건을 피해야 합니다.

기본 원칙은 다음과 같습니다.

Ø Q6: 현장에서 펌프 성능을 어떻게 확인할 수 있습니까?

가장 신뢰할 수 있는 방법 중 하나는 비교하는 것입니다.실제 현장 측정값과 제조업체의 펌프 성능 곡선 비교.

일반적인 측정값은 다음과 같습니다.

• • 유량
• • 흡입 압력
• 토출 압력
• • 펌프 속도
• • 압력 측정 지점과 펌프 중심선 사이의 고도 차이

압력계는 어디에 설치해야 할까요?

압력계는 펌프 흡입구와 배출구 노즐에 최대한 가깝게 설치해야 합니다.

압력 측정 지점과 펌프 중심선 사이의 고도 차이도 기록해야 합니다.

펌프 헤드는 단순히 다음과 같지 않습니다.

계산 시에는 고도 차이와, 관련이 있는 경우 속도 효과도 고려해야 합니다.

유량은 어떻게 측정할 수 있나요?

이상적으로는 다음과 같은 적절한 유량 측정 장치를 사용하십시오.

• · 자기 유량계
• 초음파 유량계
• 터빈 유량계
• · 기타 적절한 유량 측정 장비

유량계를 사용할 수 없는 경우, 알려진 부피의 탱크를 채우는 데 필요한 시간을 측정하여 유량을 추정할 수 있습니다.

차단 밸브 헤드만 점검할 수 있을까요?

네, 기본적인 성능 점검을 위해서요.

그만큼차단 헤드유량이 0일 때 발생하므로 유량 측정이 필요하지 않습니다.

측정된 차단 수두를 제조업체의 곡선과 비교하면 다음과 같은 사항을 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다.

• • 펌프가 정상 속도로 작동하고 있습니다
• • 올바른 임펠러 직경이 설치되었습니다.
• • 펌프 성능은 일반적으로 예상 곡선과 일치합니다.

하지만:

유량 제로 작동은 과열, 내부 재순환, 기계식 씰 손상 및 기타 문제를 야기할 수 있습니다.

펌프 효율은 어떻습니까?

펌프 축에 공급되는 입력 동력을 정확하게 측정해야 하므로 효율 측정은 더욱 복잡합니다.

현장 테스트에서는 모터 입력 전력을 측정하고 모터 및 변속기 효율을 고려하거나, 축 토크와 속도를 직접 측정하는 방식이 사용될 수 있습니다.

Ø Q7: 액체의 점도는 원심 펌프 성능에 어떤 영향을 미칩니까?

대부분의 원심 펌프 성능 곡선은 다음과 같은 테스트를 기반으로 합니다.표준 조건에서의 깨끗한 물.

펌핑되는 액체의 점도가 물보다 훨씬 높을 경우, 펌프 성능이 상당히 달라질 수 있습니다.

일반적인 영향은 다음과 같습니다.

• • 유량 감소
• · 머리를 아래로
• • 효율성 저하
• • 더 높은 전력 요구량

그러므로:

실제 액체의 점도, 밀도, 온도 및 작동 조건을 고려해야 합니다.

점도가 매우 높은 액체의 경우 원심 펌프의 효율이 크게 떨어질 수 있습니다.

용도에 따라,정변위 펌프스크류 펌프, 기어 펌프 또는 로터리 펌프와 같은 펌프가 더 나은 해결책을 제공할 수 있습니다.

모든 원심 펌프에 적용할 수 있는 단일 점도 값은 존재하지 않습니다. 펌프의 적합성은 실제 적용 분야와 펌프 설계에 따라 평가해야 합니다.

Q8: 펌프는 성능 곡선에 표시된 유량 범위 내 어디에서든 작동할 수 있습니까?

꼭 그럴 필요는 없습니다.

펌프 곡선 상에 특정 지점이 나타난다고 해서 그 지점이 연속 운전에 적합하다는 의미는 아닙니다.

원심 펌프는 일반적으로 가능한 한 작동 조건에 가깝게 작동해야 합니다.

많은 애플리케이션은 일반적인 작동 범위를 기준으로 합니다.BEP 유량의 80%~120%하지만 실제 허용 작동 범위는 항상 제조업체가 권장하는 작동 범위를 기준으로 해야 합니다.

장시간 저유량 운전을 피해야 하는 이유는 무엇입니까?

유량이 최적 효율(BEP)보다 현저히 낮을 경우 펌프는 다음과 같은 현상을 겪을 수 있습니다.

• · 내부 재순환
• · 기온 상승
• • 방사형 하중 증가
• • 더 높은 진동
• • 기계식 씰 마모
• • 베어링 하중 증가

지속적인 저유량 운전이 불가피한 경우, 가능한 해결책은 다음과 같습니다.

옵션 1: 최소 유량 바이패스/재순환 라인

액체의 일부는 흡입원 또는 다른 적절한 위치로 지속적으로 되돌려 보내집니다.

옵션 2: 가변속 드라이브

VFD(가변 주파수 드라이브)를 사용하면 펌프 속도를 줄이고 펌프 출력을 시스템의 실제 수요에 더 잘 맞출 수 있습니다.

과다 유량은 어떻게 처리하나요?

펌프 곡선의 오른쪽으로 너무 치우쳐 작동하면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

• · 더 높은 NPSHr
• • NPSH 마진 감소
• · 캐비테이션
• • 진동 증가
• 모터 과부하
• • 효율성 저하

그러므로:

일반적으로 권장 작동 지점은 설계 작동 지점 및 최적 효율점(BEP)에 가깝지만, 제조업체에서 허용하는 작동 범위 내에 있어야 합니다.