[상하수도학]제 9장 펌프의 관력식(펌프장 계획/펌프의 특징)#2

 3. 펌프의 관력식

  (1)펌프의 관력식

   1)펌프의 구경

    ㉠펌프의 흡입구경

     ·흡입구의 유속: 1.5~3.0m/sec를 표준으로 한다.

   2)펌프의 축동력(P_s)

여기서, P_s: 펌프의 축동력, Q: 양수량(m^3/sec), H: 펌프의 전양정(m), : 펌프의 효율(%)

    ※1HP는 말이 1min 동안 75kg을 1m 옮기는 일

 

   3)비교회전도(비속도)

    : 펌프의 성능이 최고가 되는 상태를 나타내기 위한 회전수로서, 각각 치수가 다른 기하학적으로 닮은 임펠러가 유량 1m^3/min을 1m 양수하는데 필요한 회전수를 말한다.

여기서, N_s: 비교 회전도, N: 펌프의 회전수(rpm), Q: 펌프 양수량(m^3/min)[양흡입의 경우 1/2로 함], H: 전양정(m)[다단펌프는 1단에 해당하는 양정]

    ※단위 고정

    ㉠N_s 가 작으면 유량이 적은 고양정의 대형펌프이며, N_s가 크면 유량이 많은 저양정의 소형펌프가 된다.

    ㉡유량과 양정이 동일하면 회전수가 클수록 가 커진다.

    ㉢N_s가 커짐에 따라 펌프는 소형이 되어 펌프의 값이 저렴해진다.

 

 4. 펌프의 특징

  (1)펌프의 곡선

   1)펌프 특성곡선

    : 펌프의 회전속도를 일정하게 유지한 후 토출관의 밸브를 조절하여 펌프 용량(양수량(Q))을 변화시켰을때 양정(H), 효율(eta), 축동력 요구량(P_s)의 변화를 나타낸 곡선을 말한다.

 

  (2)펌프의 공동현상(Cavitation)

   1)발생장소 및 원인

    ·펌프의 임펠러 부근

    ·관로중 유속이 큰 곳이나 유체의 흐름이 급변하는 곳

    ·흡입양정, 유속, 마찰손실이 클 경우

    ·흡입관경이 작을 경우

    ·펌프설치 위치가 높을 경우

   2)공동현상으로 인한 장애

    ·발생거품이 반복해서 터지므로 소음, 진동이 생겨서 펌프의 성능이 저하되고, 더욱 압력이 저하되면 앙수가 불가능해진다.

    ·공동현상이 오래 지속되면 심한 소음, 진동이 있고 심할 경우 내부에 구멍을 만들어 재료를 손상시킨다.

    ·흡입관 내부 및 Impeller를 파손시킨다.

   3)공동현상 방지법

    ·펌프 설치위치를 낮게 하고 흡입양정과 유속을 작게 한다.

    ·흡입관은 가능한 한 짧은 것이 좋으며 부득이할 경우에는 흡입관의 직경을 크게 하여 손실 수두를 감소시킨다.

    ·펌프회전수를 낮춘다.

 

  (3)펌프의 수격작용(Water hammer)

   1)수격작용 방지법

    ·부압 또는 압력저하를 방지하기 위하여 토출측(구)관로 부근에 Fly wheel, 조압수조(Surge tank), 공기밸브(Air valve) 및 공기실(Air chamber) 등을 설치한다,

    ·압력상승을 방지하기 위하여 토출측관로에 역지밸브(Check valve), 안전밸브(Safety valve)를 설치한다.

·관내 유속을 감소시킨다.

 

  (4)펌프의 일반사항

   1)펌프의 토출량(양수량) 조절방법

    ·펌프의 운전대수 조절

    ·펌프의 토출밸브 조절

    ·펌프의 회전수 조절

    ·펌프의 토출구로부터 흡입구로 일부변경

    ·왕복펌프의 flange stroke(왕복거리) 변경