펌프의 선정 및 성능곡선

1 펌프의 선정

 1) 펌프의 설계

  ① 조건 검토

    - 수용유체 성질 및 특성 확인

    - 수송물 성질 및 특성 확인(점도, 고형물여부)

  ② 펌프 형식 결정 : 비속도를 활용

    - 비속도(N, specific speed)

     * 펌프, 송풍기 및 압축기의 공기역학적 상사법칙으로 유도된 수치.

     * 비속도는 최고효율점에서의 성능으로 구해지고, 펌프의 크기 회전수에 관계없이 일정.

     * 관련식

       n : 회전수

       Q : 임팰러 1개 유량

       H : 전양정

    - 고양정 소유량은 비속도(N)가 작고, 저양정 고유량펌프는 N이 크다

    - 유량대비 양정이 높을 경우 다단으로 N을 크게한다.

    - 비속도별 펌프 사양

출처 : https://www.introtopumps.com/pump-terms/ns-specific-speed/

      * 터빈펌프 : N=120~350

      * 사류펌프 : N=500~1,500

      * 축류펌프 : N=10,000~

    - 펌프 구조 결정

    - 유지관리, 제작성, 재료비 감안

    - 사용장소, 사용방법 감안

  ③ 주요부 치수결정

    - 임팰러, 케이싱 흡토출관경 결정

    - 원동기 출력 결정

    - 임팰러 축경 결정

  ④ 사용재료 검토

    - 응력, 열, 사용장소 감안

  ⑤ 도면제작

 2) 필요 공식

   - 흡입 토출 구경

     AV=Q

   - 펌프 소요동력

     P=rQH/75 [PS]

     P=rQH/102 [kW]

 3) 실제펌프/모터 사양 선정

   ① 수동력 파악

       Pw=rQH/102 [kW]

   ② 축동력 파악

       Ps=Pw/η η : 펌프효율

   ③ 소요동력(모터동력) 파악

       P=Ps X (1+a) a : 여유율

 

2 성능 곡선
 1) 개요
   - 펌프의 규정 회전수에서 토출량, 전양정, 펌프효율, 소요동력등의 관계를 나타냄.
   - 토출량이 증가하면 전양정은 감소하고, 토출량이 감소되면 전양정은 증가한다.(일반적 특성)
   - 펌프효율은 설계유량(Q)에서 최고값을 가지므로 그 부근에서 운전하는 것이 가장 합리적임.
   - 펌프효율은 전양정이 전부 유효하게 이용되는 경우의 값이며 밸브 조작등에 의한 손실로 실제 이용효율은 성능 곡선 값보다 낮아짐
 2) 펌프 성능 곡선

원심펌프

원심펌프 성능곡선 예시