가스산업기사 이론정리(펌프에서 발생하는 현상, 공동현상, 수격작용, 서징현상, 베이퍼록)

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펌프에서 발생하는 현상

1. 공동현상 (캐비테이션 cavitation)

 펌프 내 액체의 압력이 낮아져 수중에 융해하고 있는 공기가 석출하여 적은 기포를 발생시키는 현상

 

1) 발생원인

1. 펌프 흡입구에서의 압력 강하
2. 유로 변화
3. 유체의 증기압 이하로 압력이 떨어짐

2) 공동현상 방지책

1. 양흡입 펌프 사용
2. 수직축 펌프를 사용하고 회전차를 수중에 잠기게 할 것
3. 펌프의 회전수를 낮출 것
4. 펌프의 설치위치를 낮춰 흡입양정을 짧게 할 것
5. 유체의 온도를 낮출 것

양정 : 펌프가 물을 끌어올리는 높이

양흡입 펌프 : 임펠러의 양측으로부터 흡입하는 형식

 

2. 수격작용 (워터해머 Water Hammer)

 관속의 액체 속도를 급격히 변화시키면 액체에 압력 변화가 생겨 물이 관 벽을 치는 현상

 

1) 발생원인

1. 갑작스러운 밸브 개폐
2. 펌프 정지
3. 유체의 급격한 속도 변화

2) 수격작용 방지책

1. 관경을 크게 하고 관내 유속을 느리게 할 것
2. 관로에 조압수조를 설치할 것
3. 밸브를 펌프 송출구 가까이 설치할 것
4. 펌프의 속도가 급격히 변화하는 것을 막을 것
5. 밸브 개폐 속도 조절, 완충 장치 설치

 

3. 서징 현상 (맥동 현상, Surging)

 펌프 운전 시 주기적으로 운동, 양정, 토출량이 변동하는 현상

토출구와 흡입구에서 압력계의 바늘이 흔들리며 동시에 유량이 변함

 

1) 발생원인 : 펌프의 곡선과 배관 시스템의 곡선이 교차하는 지점에서 불안정한 작동이 발생할 때 발생

 

2) 서징 현상 대책

1. 펌프 용량 조정
2. 배관 시스템 수정

 

4. 베이퍼록 현상 (Vapor lock)

 저비등점 액체를 이송할 때 펌프의 입구 쪽에서 발생하는 현상

액상이 흘러가는 것을 막는 현상

 

저비등점 : 액체에서 기체로 상태 변화가 일어나는 온도가 낮은 것

1) 발생원인

1. 흡입관 지름이 작을 때
2. 펌프의 설치 위치가 높을 때
3. 외부에서 열량 침투 시
4. 배관 내 온도 상승 시

2) 베이퍼록 방지법

1. 실린더 라이너 외부를 냉각
2. 펌프의 설치위치를 낮춤
3. 흡입관로를 청소
4. 흡입배관을 크게 하고 단열처리할 것