전정섭
2009. 11. 1. 10:32
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| 3.펌프의 특성곡선 |
| 펌프의 특성 곡선이란 배출량을 가로축으로하여 양정과 축마력 효율울 세로축으로 하여 그린 곡선으로서,펌프의 특성을 한눈에 알아 볼 수 있도록 한 것이다. (그림1-7)에서는 임펠러 외경이 35.6cm이고, 내경이22.2cm인 원심펌프를 회전수 1,700rpm으로 고정한 상태에서 배출량을 변화시켜가며 이에 따른 효율과 양정, 축마력의 관계를 나타낸 것이다. 이 그림에 의하면 최고 효율에서 배출량은 12.1㎥/min이고 축마력은 166ps임을 알 수 있다. 펌프는 최고 효율에서 작동할 때 가장 경제적이고, 펌프의 수명을 길게 할 수 있다.
그림1-7 원심펌프의 특성곡선
| | 4.펌프의 비속도 (specific speed) | 펌프의 특성에 대한 연구나 설계를 할 때에는 펌프의 형식, 구조, 성능(전양정, 배출량 및 회전속도)을 일정한 표준으로 고쳐서 비교 검토해야 한다. 보통 그 표준으로는 비속도(비교회전수)가 사용된다.비속도라 함은 한 펌프와 기하학적으로 상사인 다른 하나의 펌프가 전양정 H=1m,배출량 Q=1㎥/min으로 운전될 때의 회전속도 Ns말하며 다음 식으로 나타낸다.상기식에서 배출량 Q는 양쪽 흡입일 때에는 Q | 00000000000000000000000 |
| 로 하고, 전양정 H는 다단 펌프일 때에는 1단에 대한 양정을 적용한다. 따라서 비속도 Ns는 펌프의 크 | 2 | |
기와는 관계가 없으며, 날개차의 모양에 따라 변하는 값이다. |
5. 펌프에서의 캐비테이션(cavitaion) | 펌프는 액체를 빨아 올리는데 대기의 압력을 이용하여 펌프내에서 진공을 만들고 (저압부를 만듬) 빨아올린 액체를 높은 곳에 밀어 올리는 기계이므로 만일 펌프내부 어느 곳에든지 그 액체가 기화되는 압력까지 압력이 저하되는 부분이 발생되면 그 액체는 기화되어 기포를 발생하고 액체 속에 공동( 空洞 :기체의 거품)이 생기게 된다. 이를 캐비테이션이라 하며 임펠러(impeller)입구의 가장 가까운 날개표면에서 압력은 크게 떨어진다.
이 압력이 액체의 포화 증기압 이하가 되면 캐비테이션을 일으킨다. 이 공동현상은 압력의 강하로 물속에 포함된 공기나 다른 기체가 물에서부터 유리되어 생기는 것으로 이것이 소음, 진동, 부식의 원인이 되어 재료에 치명적인 손상을 입힌다.
캐비테이션의 발생조건으로서는 다음과 같다.
① 흡입양정이 클 경우
② 액체의 온도가 높을 경우
③ 날개차의 원주속도가 클 경우
④ 날개차의 모양이 적당하지 않을 경우 등이다.
(1) 캐비테이션의 방지법
① 흡수 실양정을 될수 있는 한 작게 한다.
② 흡수관의 손실수두를 작게 한다. 즉 흡수관의 관경을 펌프 구경보다 큰 것을 사용하며, 관내면의 액체
에 대한 마찰저항이 작은 파이프를 사용한다.
③ 흡수관 배관은 가능한 간단히 한다. 휨을 적게하고 엘보(elbow)대신에 벤드(bend)를 사용하며, 밸브
로서는 슬루스 밸브 (sluice valve)를 사용한다.
④ 스트네이너(strainer)는 통수면적으로 크게한다.
⑤ 계획 이상의 토출량을 내지 않도록 한다. 양수량을 감소하며, 규정 이상으로 회전수를 높이지 않도록
주의하여야 한다.
⑥ 양정에 필요이상의 여유를 게산하지 않는다. |
6. 펌프의 설치와 취급상의 주의점 |
(1)펌프의 설치 및 배관상의 주의
① 펌프는 기초 볼트를 사용하여 기초 콘크리트 위에 설치 고정한다.
② 펌프와 모터의 축 중심을 일직선상에 정확하게 일치시키고 볼트로 죈다.
③ 펌프의 설치 위치를 되도록 낮춰 흡입양정을 낮게 한다.
④ 흡입양정은 짧게 하고, 굴곡배관을 되도록 피한다.
⑤ 흡입관의 횡관은 펌프쪽으로 상향구배로 배관하고, 횡관의 관경을 변경할 시는 편심이음쇠를 사용하여 관내에 공기가 유입되지 않도록 한다.
⑥ 풋밸브(foot valve)등 모든 관의 이음은 수밀, 기밀을 유지할 수 있도록 시공한다.
⑦ 흡입구는 수위면에서부터 관경의 2배 이상 물속으로 들어가게 한다.
⑧ 토출쪽 횡관은 상향구배로 배관하며, 공기가 괼 우려가 있는 곳은 에어밸브를 설치한다.
⑨ 펌프 및 원동기의 회전방향에 주의한다.
⑩ 양정이 (18m이상) 높을 경우에는 펌프 토출구와 게이트 밸브와의 사이에 역지밸브를 장착한다.
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| | <표1-7> 원심펌프의 구경 효율과의 관계
| | 펌프의 구경 (mm) | 40 | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 효 율 (%) | 40~48 | 45~55 | 50~62 | 55~65 | 64~72 | 66~75 | 68~76 |
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(2) 펌프의 취급요령① 베어링 부분에 기름을 친다.② 토출밸브를 닫는다. 즉, 전동기의 부하를 가볍게 한다.③ 올림물을 넣는다.④ 토출밸브를 닫은채로 스위치를 넣는다.⑤ 시동한 다음 일정한 압력에 이르면 토출밸브를 서서히 연다.⑥ 전류계의 지침을 보아 규정 전류를 넘어서면 토출 밸브를 조정하여 양수량을 감소시켜 전동기의 부하를가볍게 한다.(3) 펌프의 고장과 원인 ① 양정불능 또는 양수 불충분의 경우ㆍ흡입관의 이음쇠 등에서 공기가 샌다.ㆍ펌프 내부에 공기가 차 있다. ㆍ풋(foot)밸브가 수위면 위에 노출되어 있다.ㆍ흡입 양정이 지나치게 높다.(6m 이내로 한다.)ㆍ전 양정이 과대하다.ㆍ전압강하 또는 주파수의 감소로 회전수가 감소해서 펌프 양정이 부족할 경우ㆍ회전방향이 역 회전일 경우ㆍ풋 밸브(foot valve)와 스트레이너(strainer)에 이물질이 끼여 있다. ㆍ임펠러가 마모되어 있다.② 급유부족으로 인한 과열, 패킹의 노후 등에 의한 고장③ 과부하일 때는 다음과 같은 경우가 많으므로 조정해야 한다.ㆍ토출밸브가 너무 열려 있을 때ㆍ주파수 증가에 의한 회전수가 과다할 때ㆍ실제 양정이 펌프 규격의 양정보다 현저히 낮을 때 |
