펌프 성능시험

소개글

펌프 성능시험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 펌프란?
Ⅱ. 펌프의 종류
Ⅲ. 펌프의 이론적 배경지식

유체 실험 보고서(원심펌프)
1. 목 적
2. 내 용
3. 고찰

본문내용

에는 병열운전을 행하고 소유량이어도 좋은 경우에는 1대 혹은 2대의 펌프를 운전시킴으로써 언제나 효율이 좋은 영역에서의 운전이 가능하다. <그림 3-42>의 효율 A는 대용량 펌프 1대를 운전시키는 경우의 유량에 대한 효율을 나타낸 것이다. 효율 B는 펌프를 2대로 분할한 경우의 유량에 대한 효율을 나타낸 것으로 대유량 영역에서의 효율은 대유량 펌프 1대의 경우보다는 약간 낮지만 소유량 영역에서는 효율이 좋은 영역에서 운전이 가능하다. <그림 3-43>과 같이 펌프를 병렬 운전하는 경우에 펌프가 1대만 운전되는 소유량시에는 전동기에 과부하가 걸릴 수 있으므로 운전점을 확인하여 놓을 필요가 있다. 즉, 실양정이 HB, 저항 곡선이 R2에서 같은 용량의 펌프 3대가 병렬 운전되는 경우의 운전점은 합성 성능곡선상의 D가 되므로 유량 Q3에서 운전되며, 이때 단독펌프의 운전유량은 Q3/3가 된다. 그런데 소유량 영역에서 1대의 펌프만 운전되는 경우에는 유량이 작아지므로 송수관의 저항도 작아져서 펌프의 운전점이 B가 되어 운전유량은 Q1이 되어서 Q3/3보다도 훨씬 커지게 된다.특히 실양정이 HA, 저항곡선이 R1과 같이 실양정이 작은 경우에는 1대의 펌프만을 단독 운전시켜도 펌프의 허용 최대유량 이상이 되게 되므로 토출밸브를 닫아서 저항을 주지 않으면 소요동력 과다로 전동기에 과부하를 초래할 수 있으므로 유의하기 바란다(원심펌프에서).
<그림 3-43> 펌프의 병렬 운전
(5) 서징 현상
1) 이상 현상
- 펌프 운전 중에 압력계기의 눈금이 어떤 주기를 가지고 큰 진폭으로 흔들린다. 토출량도 어떤 범위에서 주기적인 변동이 발생한다. 흡입 및 토출 배관의 주기적인 진동과 소음을 수반한다.
2) 발생 조건
- 펌프의 H-Q곡선이 오른쪽 위로 향하는 산(山)형 구배특성을 가지고 있다. 펌프의 토출 관로가 길고, 배관 중간에 수조 또는 기체상태의 부분 (공기가 모여 있는 부분) 이 존재한다. (그림 2.32 참조)기체상태가 존재하는 부분의 하류측 밸브 B에서 토출량을 조절한다. 토출량 Q₁이하의 범위에서 운전한다.
3) 방지법
- 펌프의 H-Q 곡선이 오른쪽 하향 구배특성을 가진 펌프를 채용한다.유량 조절밸브의 위치를 펌프 토출측 직후에 위치시킨다 (밸브 A로 조정한다).바이패스관을 사용하여 운전점이 펌프의 H-Q 곡선이 오른쪽 하향 구배 특성 범위에 있도록 한다.배관중에 수조 또는 기체 상태인 부분이 존재하지 않도록 배관한다.
(6) 수충격 현상
1) 펌프계에서 발생하는 수충격현상
- 수충격 현상을 한마디로 정의하면 관로내의 유체의 급격한 변화에 따라 유체압력이 상승 또는 강하하는 현상이라 할 수 있다.펌프에서의 수충격 현상은 (1) 펌프의 기동시 (2) 펌프의 정지시 (3) 펌프의 회전수 제어시 (4) 밸브의 개폐시 등의 경우에 생기지만, 일반적으로 수충격이 문제가 되는 것은 정전등에 의한 펌프구동력 차에 따라 펌프가 급정지하는 경우가 대부분이다.
2) 수충격에 의한 피해
- 수충격작용을 방지하기 위해서는 펌프 급정지 후의 관내유속의 변화가 늦어지도록 하면 좋지만, 그 주된 목적이 압력의 이상저하에 있는지 이상상승에 있는지에 부설계획과 더불어 수충격의 충분한 검토와 적절한 대책을 세울 필요가 있다.압력상승에 의해 펌프, 밸브, 플랜지, 관로등 여러기기가 파손된다. 압력강하에 의해 관로가 압괴하거나 수주분리가 생겨 재결합 시에 발생하는 격심한 충격파에 의해 관로가 파손된다. 진동, 소음의 원인이 된다. 주기적인 압력변동때문에 자동제어계 등 압력컨트롤을 하는 기기들이 난조를 일으킨다.
3) 수충격 방지장치
* 부압(수주분리) 방지법
① 펌프에 Flywheel을 설치한다.
② 펌프 토출측에 공기조(Air Chamber)를 설치한다.
③ 통상의 서어지탱크를 설치한다.
④ One-Way 서어지탱크를 설치한다.
* 압력상승 경감법
① 완폐역지변을 사용한다.
② 급폐역지변을 사용한다.
(7) 계산식
1) 수동력
수동력 :
H : 전양정(m)
Q : 유량 (
2) 효율
효율 : %
3) 양정
양정 :
Y : 유체의 비중량
P : 압력
V : 유체의 평균속도
Z : 임의의 기준면으로 부터의 높이
하첨자 1,2 : 펌프의 입구와 출구
4) 축동력
축동력 :
유체 실험 보고서(원심펌프)
1. 목 적:
정격회전수로 운전하는 펌프의 특성과 2대 이상의 펌프를 직렬 또는 병렬로 연결한 상태에서 펌프간의 압력차이와 유량상태에 따른 성능곡선을 비교하여 펌프의 특성에 대해 알아본다.
2. 내 용:
① 한 개의 펌프 성능실험
-> 펌프의 유량 상태에 따른 압력변화이다. 유량이 줄어들 수록 압력은 커진다.
※이 실험에 사용되는 나머지 하나의 펌프의 성능은 이 펌프의 성능과 같다고 가정한다.
② 직렬 연결
-> 하나의 펌프가 사용된 그래프에 비해 두 개의 펌프를 직렬로 연결하였을 때 유량변화에 대한 압력변화의 폭이 크다.
③ 병렬 연결
-> 유량변화에 비해 압력의 변화가 적다.
☞ 병렬과 직렬의 유량변화
->그래프에서 알 수 있듯이 직렬에 비해 병렬의 유량이 더 많다. 전문지식의 참고 해 볼 때, ‘펌프를 병렬로 연결하면 직렬에 비해 유량이 2배이다’라고 한다. 하지만 이 실험에서는 2배보다 약간 작은 차이를 보인다. 이는 펌프간의 수두차이 때문으로 추측된다.
3. 고찰
직렬연결과 병렬연결을 비교하며 시험 해 보았다. 병렬연결의 경우 직렬에 비해서 유량이 더 컸으며 유량변화에 따른 압력변화의 곡선이 완만하다. 그리고 두 경우 모두 유량이 줄어 들 수록 압력의 크기가 커짐을 보였다.
-> 위의 그래프를 보면 알 수 있듯이 유량에 따른 이론동력과 효율의 변화는 차이를 보였다. 병렬의 경우 유량이 줄어듬에 따라 이론동력과 효율 역시 작아졌지만, 직렬의 경우 이론 동력과 효율이 일정선 까지 커지다가 다시 줄어들었다. 그 이유인 즉, 병렬의 경우 유량이 줄어드는 폭이 크고 수두가 늘어나는 폭이 작아 수동력의 식에 대입하면 그 값이 계속 줄어들어 효율 역시 줄어들었다. 하지만, 직렬의 경우 유량이 줄어드는 폭이 작은데 비해 수두가 늘어나는 폭이 커서 커지는 듯 했다가 일정 지점을 지나 다시 줄어들었다.

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