펌프를 선택하는 방법?
사용에 따라 펌프의 특성을 결정해야 합니다.
먼저, 펌프로 전송될 미디어를 결정하여 부식 현상을 피하고 펌프의 조기 마모를 방지해야 합니다. 따라서 펌프로 펌핑될 미디어의 화학 조성물, 점성 및 고체 성분의 존재 여부를 파악하는 것이 중요합니다. 처리되는 유체의 모든 물리적 특성을 정확히 파악하면 응용 프로그램에 이상적인 기술과 펌프와 호환되는 구성 재료를 선택할 수 있습니다. 펌프의 케이싱을 선택하기 전에 상담할 화학 호환성 표가 있습니다. 그런 다음, 펌프로 미디어를 운반하는 데 관련된 특성을 확인해야 합니다:
- 일반적으로 m3/h(시간당 입방미터) 또는 GPM(분당 갤런)으로 측정되는 필요한 유속은 펌프의 크기와 치수에 영향을 미칩니다;
- 흡입 높이(흡입 파이프의 입구와 펌프 사이의 높이): 일반적으로 흡입 높이는 10m를 초과해서는 안 됩니다. 이를 초과하는 경우 서브머시블 펌프를 사용해야 합니다.
- 배출 머리(펌프와 배출 파이프 출구 사이의 높이).
- 배출 회로의 길이.
- 펌핑 회로의 장애물(밸브, 벤드 등)에 따른 손실.
- 배출 탱크의 여부에 따라 머리가 변경될 수 있습니다.
- 온도는 펌프 케이싱의 선택에 따라 달라집니다.
이러한 다양한 값들을 사용하여 설정의 NPSHa(순 양성 흡입 머리)를 계산할 수 있습니다. 이를 통해 적합한 펌프를 선택하고 캐비테이션의 위험을 피할 수 있습니다. 또한 효율성을 확인해야 하며, 이는 원하는 명목 유속의 약 30% 이상 또는 이하에서 최적이어야 합니다.
어떤 미디어를 펌핑해야 하는가?
펌핑해야 하는 미디어는 펌프를 선택하는 데 매우 중요합니다. 펌프의 특성은 미디어의 점성(즉, 유체의 균일한 흐름에 대한 저항), 흡입 온도 및 그 안에 고체 요소가 있는지 여부에 따라 달라집니다. 펌핑해야 하는 미디어가 화학적으로 중성인지 또는 부식성인지를 결정하여 해당 조건 하에서 작동하는 펌프를 선택해야 합니다.
일반적으로, 미디어가 더 점성이 높을수록 펌핑 시스템을 통과하기가 더 어려워지지만, 주의해야 할 점은 미디어의 점도가 운전 조건에 따라 변할 수 있다는 것입니다. 점도 수준에 따라 주로 4가지 유체 그룹이 있습니다. 첫 번째 그룹에는 물, 기름 또는 알코올과 같은 유체가 포함되어 있으며, 이러한 유형의 사용에 대해서는 펌프를 선택할 때 많은 제약 사항이 없을 것입니다. 두 번째 그룹에는 버터나 크림과 같은 특정 식품 제품이 포함되어 있으며, 이러한 경우 점도가 흥분에 따라 증가합니다. 따라서 이러한 경우에는 일반 원심 펌프가 유체 흐름에 적합하지 않을 것입니다. 세 번째 그룹에는 흐름을 초과해야 하는 임계값이 있는 미디어가 포함되어 있습니다. 이 지점을 도달하면 점도가 흥분에 따라 감소합니다. 접착제, 페인트 및 그리스는 정지 상태에서 매우 두꺼운데, 지속적인 흥분을 유지하면 점도가 감소합니다.
일반적으로 저점도 유체(첫 번째 및 두 번째 그룹)의 경우 원심 펌프가 가장 적합합니다. 왜냐하면 펌핑 작용이 유체의 고전율을 높게 만들기 때문에, 점도가 증가함에 따라 유체가 전달하는 추가 저항을 고려해야 합니다. 반면, 점도가 높은 유체(세 번째 및 네 번째 그룹)의 경우 양의 이송 펌프가 가장 적합합니다. 왜냐하면 이러한 펌프는 낮은 속도에서 작동하며 유체에 전달되는 전단 에너지가 원심 펌프보다 낮기 때문입니다.
다양한 종류의 펌프는 무엇인가요?
다양한 종류의 펌프가 있습니다. 예를 들어:
- 원심 펌프(유체가 패들 휠이나 프로펠러에 의해 흡입됨); 가장 일반적인 모델입니다.
- 다이어프램 펌프(유체가 다이어프램의 진동에 의해 흡입됨).
- 피스톤 펌프(한 개 이상의 피스톤의 왕복 운동에 의해 유체가 흡입 및 배출됨).
- 페리스톨틱 펌프(유체가 회전 롤러에 의해 압축된 파이프로 밀려 들어감).
- 기어 펌프(로터 및 피니언 또는 서로 반대 방향으로 회전하는 두 피니언에 의해 유체가 흡입되고 배출됨).
특정 용도에 특화된 펌프도 있으며, 예를 들어 다음과 같은 다양한 운전 원리를 포함합니다:
- 미터링 펌프 또는 도싱 펌프는 유체를 정밀하고 정확하게 주입하는 데 사용됩니다.
- 리프트 펌프는 폐수를 배출하는 데 사용됩니다.
- 드럼 펌프는 드럼이나 캐니스터에 포함된 유체를 전송하는 데 사용됩니다.
- 윤활 펌프는 시스템의 윤활을 관리하기 위해 사용됩니다.
- 서브머시블 펌프는 유체를 직접 흡입하여 펌프로 이동시키므로 흡입 높이에 제한이 없습니다.
원심 펌프를 사용해야 하는 경우는 언제인가요?
저점도의 미디어 및 가능한 고체 요소를 포함하는 미디어를 펌핑해야 하는 경우 원심 펌프를 사용할 수 있습니다. 원심 펌프는 일반적으로 좋은 효율성을 제공하는 견고한 장비입니다.
이 유형의 펌프는 대량을 펌핑하고 일정한 유속을 유지할 수 있습니다. 일반적으로 자체 셀프 프라임이 아닙니다. 따라서 펌프를 가동하기 전에 펌프가 서비스에 투입되기 전에 회로를 독립적으로 채워야 합니다.
또한 폐수 처리 시설을 공급하거나 두꺼운 유체나 청소 유체(예: 석유화학 산업)를 운반해야 하는 경우 이 유형의 펌프를 고려할 수 있습니다.
펄세이틱 펌프를 사용해야 하는 경우는 언제인가요?
외부 요인에 의해 펌핑된 유체가 오염되지 않도록 보장해야 하는 경우, 정확한 미디어 투입을 보장해야 하는 경우 청결하고 살균 또는 공격적인 미디어에 이상적인 펄세이틱 펌프를 사용할 수 있습니다. 이러한 펌프는 미디어가 파이프나 튜브를 통해 이동하고 펌프 본체와 접촉하지 않기 때문에 위생적인 펌핑 솔루션을 보장합니다.
이러한 펌프는 셀프 프라임 펌프이며, 파이프의 회수로 인해 프라임 작용이 생성되어 펌프가 공기나 가능한 기체 잔류물을 포함하는 유체를 배출할 수 있습니다.
반면, 이 유형의 펌프는 유사한 유량을 가진 다른 펌프에 비해 비교적 부피가 큽니다. 또한 펄세이션으로 작동하기 때문에 유량이 일정하지 않습니다. 이 유형의 펌프는 또한 펌프 본체의 호스의 마모를 방지하기 위해 정기적인 유지보수가 필요하지만 호스는 교체해야 하는 유일한 요소이며 비교적 저렴한 비용을 제공합니다.
펄세이틱 펌프는 일반적으로 낮은 유속에서 작동합니다. 주로 화학 산업 및 의료 분야에서 사용됩니다.
다이어프램 펌프를 사용해야 하는 경우는 언제인가요?
매우 점성 또는 매우 밀도가 높은 미디어를 운반해야 할 때 다이어프램 펌프를 사용할 수 있습니다. 일반적으로 이러한 펌프는 흡입과 배출을 전달하기 위해 이중 다이어프램으로 되어 있습니다. 이러한 펌프는 건식으로 작동할 수 있습니다. 즉, 윤활이 필요하지 않으며 자체 셀프 프라임이 가능합니다. 이러한 펌프는 주로 화학 산업에서 사용되지만 매우 유연하기 때문에 식품 산업, 전자 산업 및 광업과 같은 여러 분야에서도 사용됩니다.
일반적으로 대용량 다이어프램 펌프는 공기로 작동합니다. 따라서 산업용 건물에서 펌프를 사용할 경우 공기 네트워크의 용량을 확인하거나 펌프를 실외에서 사용해야 하는 경우 근처에 공기 압축기를 제공해야 합니다.
기어 펌프를 사용해야 하는 경우는 언제인가요?
기어 펌프는 저점도의 고압 유체를 펌핑해야 하는 경우, 그리고 고체 요소를 포함할 수 있는 경우 사용할 수 있습니다. 이러한 이유로 고온에서 고점도 물질을 펌핑하는 데 적합하며 펌핑 방향을 반전할 수 있는 능력도 갖추고 있습니다.
이러한 펌프는 작동 중 거의 소음이 없는 일정한 유속을 가지고 있습니다. 일반적으로 신뢰성이 뛰어나며 간단한 디자인으로 소형이므로 유지보수 비용이 많이 들지 않을 것입니다. 그러나 매우 높은 유속 사용에는 적합하지 않습니다.
이러한 펌프는 모든 엔진 부품에 윤활유를 공급하기 위해 자동차 산업에서 널리 사용됩니다. 또한 플라스틱 가공, 자동 프레스 또는 주조 분야에서도 자주 사용됩니다. 이러한 펌프는 또한 투입 기능을 제공할 수 있습니다.
피스톤 펌프를 사용해야 하는 경우는 언제인가요?
피스톤 펌프는 저점도 및 중유속 미디어(80 m³/h 범위)에 사용할 수 있습니다. 또한 실린더와 피스톤 사이의 밀봉이 완벽해야만 펌프가 올바르게 작동할 수 있기 때문에 이 유형의 장비로 고체 입자를 펌핑하는 것은 불가능합니다.
고압 사용을 위해 플런저 펌프를 선택할 수 있습니다. 이들은 피스톤 펌프와 다르게 피스톤과 함께 움직이지 않는 밀봉이 고정되어 있어 더 높은 압력을 견딜 수 있습니다.
다중 피스톤 펌프(듀플렉스, 트리플렉스 등)의 다양한 버전이 있으며 이는 피스톤에 압력이 여러 개의 피스톤에 분산되어 펌프의 수명을 연장시킵니다. 이러한 경우 회전 속도에 주의해야 합니다. 동일한 압력 수준에 도달하기 위해 피스톤 수를 줄이기로 선택할 때 속도가 높아지고 결과적으로 펄세이션이 더 높아질 수 있습니다.
따라서 이러한 펌프는 고압을 달성하기에 이상적이며, 따라서 오일 펌핑, 고압 세척기 또는 다이어프램 펌프 대안으로 사용되는 분도 응용과 같은 응용에 매우 적합합니다.
수중 펌프와 표면 장착 펌프 중 어떤 것을 선택해야 하는가?
흡입해야 하는 미디어가 7미터 이상이라면, 표면 장착 펌프는 이 깊이에서 유체를 추출할 수 없기 때문에 수중 펌프를 사용해야 합니다.
반면에, 흡입 높이가 두 종류의 펌프를 사용할 수 있는 경우, 응용 프로그램, 환경 조건 및 사용 빈도에 따라 선택해야 합니다. 표면 장착 펌프는 쉽게 접근할 수 있어 유지보수가 쉽지만, 설치 조건이 펌프의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 악천후와 가능한 외부 요인으로부터 보호해야 합니다.
표면 장착 펌프의 또 다른 단점은 프라이밍이 필요하다는 것이며, 반면에 수중 펌프의 경우 케이싱이 펌핑할 액체에 잠기기 때문에 이미 프라이밍되어 있습니다.
표면 장착 펌프의 경우, 회로가 독립적으로 프라이밍될 수 없을 때 자체 프라이밍 펌프를 선택할 수 있습니다. 이 유형의 펌프는 흡입 파이프에서 공기를 제거하는 메커니즘과 펌프가 멈출 때 액체가 흡입 파이프로 다시 흐르지 않도록 하는 비반환 밸브가 장착되어 있습니다.
펌프에 사용되는 주요 모터는 무엇인가요?
펌프는 일반적으로 미디어를 운반하는 펌프 부분과 펌프를 구동하는 모터 부분으로 구분됩니다.
전기 모터를 사용하는 전기 펌프가 가장 일반적입니다. 전원 공급은 특히 헤드(흡입 헤드 및 배출 헤드), 헤드 손실, 운송 거리 및 유량에 따라 달라집니다.
자율 펌프는 일반적으로 연료 엔진이 장착된 모터 펌프입니다. 외부 에너지원이 필요한 일반적인 펌프와 달리, 자율 펌프는 연료 엔진(디젤 또는 가솔린)과 연계된 펌프인 주로 원격 지역에서 사용됩니다. 이 유형의 펌프는 주로 농업 및 화재 대비 비상 상황에서 사용됩니다. 모터 펌프는 액체를 장거리로 운반해야 할 때 중계로 사용될 수도 있습니다.
압축된 공기로 작동하는 공기 펌프도 있습니다. 이러한 펌프는 주로 회로 내의 압력을 증가시키기 위해 사용됩니다. 수동 펌프를 참조하지 않고, 일부 펌프는 모터 없이 판매될 수 있습니다. 이 경우 작동을 가능하게 하는 시스템을 제공해야 합니다.
펌프 캐비테이션을 피하는 방법은 무엇인가요?
펌핑된 액체가 끓는 점에 가까울 때(즉, 액체의 온도와 가해 압력에 따라 변하는 증발점) 캐비테이션이 발생합니다. 캐비테이션은 빠르게 펌프를 손상시키고 성가신 소음을 발생시킬 수 있는 내부 폭발하는 증발 기포의 형성으로 인해 발생합니다.
펌프가 설치 전체 구성 및 특히 흡입 헤드에 잘 적합한지 확인하는 것이 중요합니다. 펌프 캐비테이션을 피하기 위해, 펌프가 설치에 적합하게 크기가 맞는지 미리 확인하는 것이 좋습니다. 이를 위해 유량, 압력, 헤드 손실 및 흡입 및 배출 헤드에 따라 달라지는 NPSHa(순 양성 흡입 헤드 가능)라는 값을 계산해야 합니다. 펌프 제조업체는 NPSHr(순 양성 흡입 헤드 필요)이라는 값을 표시합니다. 두 값은 미터로 표시되며, 펌프가 적절한 크기인지 확인하려면 계산된 NPSHa가 NPSHr보다 적어도 0.5m 높은지 확인해야 합니다.
캐비테이션 문제가 여전히 발생하는 경우, NPSHa를 증가시킬 수 있는 다음과 같은 수정 사항을 고려할 수 있습니다:
- 펌프 입구에서 미디어 온도를 낮추는 것(예: 냉각 링 추가).
- 펌프 속도를 낮추는 것.
- 흡입 호스의 직경을 더 크게 하는 것.
- 마찰에 의해 발생하는 헤드 손실을 줄이는 것(특히 불필요한 벤드와 밸브를 제거함으로써).
NPSHr을 줄이는 방법으로 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다:
- 배출 파이프의 직경을 줄이는 것.
- 배출 회로에 스로틀 밸브를 설치하는 것.
- 운전 조건에 더 적합한 펌프로 기존 펌프를 교체하는 것.
