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원심펌프의 작동원리는 |
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A. 액체가 충만한 상태에서 베인이 있는 임팰러를 회전시키면 액체는 원심력에 의하여 임펠러의 원주를 통하여 높은 속도로 토출되고 이 속도에너지는 볼루트 케이싱이나 가이드 베인에 의해 압력 에너지로 변환된다.
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Q2. 펌프의 사용목적은 |
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A. 일반적으로 필요로 하는 어떤 양의 액체를 목적하는 높이까지 올려주기 위하여 또는 목적하는 어떤 압력의 장소에 보내주기 위해 사용된다.
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Q3. 펌프의 시방은 무엇으로 표시하는가 |
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A. 시방은 사용 목적을 달성하기 위하여 펌프의 크기와 능력을 표시하는 것으로 a)종류 및 형식 b)구경 c)토출량 d)전양정 e)회전속도 f)구동기의 종류 및 출력 등으로 나타낼 수 있다.
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Q4. 원심펌프에는 어떤 종류가 있습니까 |
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a) 청수 펌프 (GB, GM, IS, MV, MT, HT, ST, DSN, DS 등)
청수, 농업용수 또는 공업용수 등을 이송하는 펌프로써 급수펌프, 배수펌프, 냉각수펌프, 소화펌프 등이 있다.
b) 프로세쓰 펌프 (ISO 2858/ISB, IS 등)
산, 알카리, 유기용제 등의 약액, 각종 액화가스 등의 이송에 사용된다.
스테인레스펌프, 규소철펌프, 자기제 내산펌프, 불침투 흑연펌프, 경질고무제펌프, 경질염화비닐제펌프, 캔드모터 등이 있다.
c) 정유 펌프 (API 610/H)
석유정제, 석유화학 공장에서 송유등의 프로세쓰 펌프로써 점도에 의한 성능저하 고온 또는 저온, 고 내압력 등에 대한 충분한 검토가 필요하다.
d) 슬러리 및 샌드 펌프 (NOP, P)
비료공장, 소다공장, 알루미늄공장 등에서는 산, 알카리의 약액에 수60∼100메시의 고체 미립자를 다량으로 함유하고 있다.
시멘트 공장에서는 시멘트 슬러리를 60∼65%의 농도로 물에 의해 수송한다. 일반적으로 평균지름 0.3mm(84메시) 정도 이하의 것을 슬러리펌프라 하고 그 이상을 쌘드 펌프라 한다.
e) 펄프 펌프 (NOP, NP, P)
종이의 원료인 펄프를 물과 함께 수송한다. 중량 농도 1% 이하로 보통의 청수 펌프를 사용하여 가능하나 그 이상의 농도는 막힘 및 성능 감쇠를 방지하기 위하여 non-clog 펌프를 사용한다.
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Q5. 펌프의 형식은 어떻게 분류하는가. (HIS CODE) |
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A. 구조, 설치 형태, 임팰러 형상, 구동기의 연결 방식 등에 따라 분류된다.
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Q6. 펌프의 구경은 어떻게 정해지는가 |
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A. 구경은 (흡입구경×토출구경)에 대하여 호칭 구경으로 표시하고 흡입구경은 흡입능력에 영향이 있음으로 2∼3m/s로 하는 것이 보통이나 토출구경은 고양정이 될수록 유속이 빨으므로 흡입구경 보다 1∼2단 작게 설계된다.
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Q7. 전양정은 무엇인가 |
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A. 펌프는 흡입액면에서 흡입하여 토출액면으로 양액할 때 양액면의 압력차와 양액면의 수직거리를 합한 것을 실양정 ha라 하고 실양정의 장소에 양액하기 위해 펌프에 발생 되어야 할 양정을 전양정 H라 한다.
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ha |
실양정 = (Pd-Ps)/r + (hd±hs) |
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H |
전양정 = ha + hv + hf |
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Pd |
토출액면의 정압 (게이지압) |
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Ps |
흡입액면의 정압 (게이지압) |
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hd |
펌프 중심에서 토출액면까지 수직거리 |
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hs |
펌프 중심에서 흡입액면까지의 수직거리
(압입시 ― , 흡상시 +) |
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hf |
관로의 마찰 손실 수두 |
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hv |
토출관 말단의 잔류 속도 수두 = Vr2 / 2g | |
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Q8. 펌프의 효율이란 무엇인가 |
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A. 어떤량의 액을 필요한 목적을 달성하기 위해서 필요한 에너지 (이론 동력)와 실제로 펌프의 축에 공급되는 에너지의 비를 말한다. 즉 에너지 소비효율을 펌프의 효율이라 한다.
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Q9. 표준 펌프의 효율은 어느 정도인가 |
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A. 청우펌프의 표준 효율
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토출량 m3/min |
0.1 |
0.16 |
0.25 |
0.4 |
0.63 |
1.0 |
1.6 |
2.5 |
4.0 |
6.3 |
10 |
16 |
25 |
40 |
63 |
100 |
160 |
250 |
400 |
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효
율
%
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NS = 100
NS = 160
NS = 250
NS = 400
NS = 630
NS = 1000
NS = 1600 |
37
40
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45.5
48
50
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52
54
56
56
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57
59
61
61
|
61
63
65
65
|
66.5
68
68
|
69.5
71
71
69.5
|
72
73.5
73.5
72
|
75
76
76
76
|
77
78
78
77
71
68
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79
80
80
79
75
72
|
81
82
82
81
68
75
|
82.5
83.5
83.5
82.5
80
70
|
84
85
85
84
81.5
79
|
85
86
86
85
83
80.5
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86
87
87
86
84
82
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84
83 |
86
84 |
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흡입구경 (참고치) |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
125 |
150 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1500 |
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Q10. 구동용 원동기의 출력은 어떻게 정하는가 |
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A.
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P = 0.163 × (γQH / ηp) = kw × 1+α
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γ |
: 양액의 비중량 (kg/ℓ) 상온의 청수 γ≒1 kg/ℓ |
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Q |
: 토출량 (m3/min) |
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H |
: 전양정 (m) |
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ηp |
: 펌프의 효율 (소수) |
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α |
: 전동기의 여유 계수 |
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25HP 이하 25% 30HP ∼ 75HP 15% 100HP 이상 10% |
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Q11. 펌프의 회전 속도는 어떻게 정하는가 |
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A. 흡입양정이 허용하는 한 빠른 회전 속도를 선정하는 것이 좋다. 유량이 작고 압력이 높을수록 고속이 유리하다. 보통의 교류전동기는 4P, 2P를 많이 사용한다.
분당 회전수 N = 120f/P(1-S) (rpm)
f = Herz P = 전동기의 극수 S = 슬립 (소수)
f = 60Hz 4P 일 때 슬립 3%이면 1746 rpm
2P 일 때 3492 rpm
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Q12. 펌프의 시방은 어떻게 정하는 것이 좋은가 |
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A. Maker의 카달로그에서 선정하듯이 Maker에 선정을 의뢰한다. 사용조건과 중요도 등을 신중히 검토하고 설비비와 운전 보수관리비를 포함한 경비가 최저가 되도록 선정하여야 한다.
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Q13. 펌프 에너지 소비 효율의 전력료의 절감액 계산법은? |
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0.163·S·Q·H LA : A Pump의 축동력 ㎾
LA = ---------------- S : 물에 대한 비중
EA × EM Q : 송출량 ㎥/min
H : 양정 m
EA : A Pump의 에너지 소비효율
EM : 원동기의 에너지 소비효율
예를 들면 Q = 5㎥/min H = 30m S = 1 EA = 65% EM = 90% EB = 75% 일 때
0.163×1×5×30
LA = ---------------- = 41.8㎾
0.65 × 0.9
0.163×1×5×30
LB = ---------------- = 36.2㎾
0.75 × 0.9
- LA - LB = 41.8 - 36.2 = 5.6㎾ : 절감 전력량
- 1일 10시간씩 365일 운전시 전력량은 : 5.6㎾ × 10h × 365D = 20,440 [kwh]
- 전력료 50 원/kwh 라 하면 연간 절감 ￦ = 20,440 × 50 = 1,022,000 won/year로 계산됨.
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Q14. 원심펌프의 에너지 소비효율에 미치는 요인은? |
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A. 에너지 소비효율은 이론적으로 필요한 축동력 이외의 각종 손실의 다소로 결정된다.
각종 손실을 열거하면
A. 수력손실
① 펌프의 흡입 노즐에서 토출 노즐간의 마찰 손실
② 임펠러, 가이드 베인, 케이싱 등의 수력 손실
③ 임펠러의 입구와 출고에서의 충돌 손실
B. 누설손실
① 웨어링의 틈새누설
② 다단펌프 간격판의 부시와 축 틈새 누설
③ 밸런스 디스크의 간극
④ 오픈 임펠러의 깃과 전면판 틈새
⑤ 축봉 장치 누설
C. 원판마찰 손실
임펠러가 케이싱 내에서 회전할 때 발생하는 손실
D. 기계적 손실
베어링과 축봉 장치의 마찰 손실
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Q15.원심펌프의 에너지 소비효율을 향상시키기 위해서는? |
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수력 손실은 수력 설계의 우열에 좌우된다.
기타 손실은 부품의 동심도, 직각도 등 정밀도의 우열과 표면 조도에 관련이 크다.
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Q16. 청우펌프의 에너지 소비 효율은? |
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① 세계적으로 일류 수준의 에너지 소비 효율 실현
② 최신 초정밀의 3차원 자동화 가공설비에 의한 부품의 형상정밀도 혁신 (동심도, 직각도, 치수)
③ 3차원 자동화 측정장치에 의한 엄격한 검증
④ 유로면의 엄격한 조도 관리
⑤ 실시간으로 성능이 판독되는 자동화 성능 시험설비에 의한 철저한 성능관리
⑥ 인천 정밀 자동화 공장의 제품 성능은 일반 공정에 비하여 10% P정도의 에너지 소비효율 혁신 실현
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