[본문스크랩] 펌프용량계산
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발전소 기계 엔지니어링 계산 작업 중에서 가장 빈번히 하는 계산이, 배관 압력 강하 계산과 함께 펌프의 수두 계산이며, 펌프의 수두 계산은 발전소 엔지니어링 뿐만 아니라 다른 플랜트 엔지니어링에서도 사용되는 기본적인 계산 중에 하나입니다.
펌프의 수두 계산은 어려운 지식이 요구되는 계산은 아니지만, 일반적으로 그 계산 과정이 복잡하므로 ES_Pump_SM을 사용해 계산하면 엔지니어의 실수로 인한 오류를 완벽하게 방지할 수 있습니다.
ES_Pump_SM은 다음과 같은 방법으로 계산을 수행합니다.
1) 펌프 흡입측과 토출측 배관의 압력 강하 계산은, ENGSoft Inc.의 또 다른 소프트웨어인 ES_dPCalc의 압력 강하 계산 공식과 방법을 그대로 사용합니다.
2) 물과 일반 액체 구분하여 계산할 수 있으며, 물의 경우에는 증기표를 사용해 비체적, 점도 및 펌핑 온도에서의 증기압을 자동으로 입력할 수 있으며, 일반 액체의 경우에는 이들 값을 사용자가 입력해야 합니다.
3) 사용자가 입력한 운전 유량에, 사용자가 입력한 서지 여유와 마모 여유를 고려해 펌프 용량을 선정합니다. 예를 들어, 서지 여유율로 5%, 마모 여유율로 5%를 입력하면, 펌프 용량은 [운전 유량 x (1 + 0.05 + 0.05)] 의 값으로 계산됩니다. 사용자가 입력한 운전 유량이 질량 유량인 경우에, 펌프 용량은 체적 유량으로 표시됩니다.
4) 배관의 수두 손실을 계산할 때, 운전 유량에 서지 여유를 고려한 유량을 기준으로 수두 손실을 계산합니다. 예를 들어, 서지 여유율로 5%를 입력하면, 배관 수두 손실을 계산하기 위한 유량은 [운전 유량 x 1.05] 가 됩니다.
5) 수두 손실 계산에서, 계산된 마찰 손실 수두 값에 여유율을 설정하는 펌프 마찰 수두 여유율을 사용자가 설정할 수 있으며, 설정된 마찰 수두 여유율은 배관 길이에 의한 마찰 수두와 밸브/휫팅에 의한 마찰 수두에만 적용됩니다. 예를 들어, 배관 길이에 의한 마찰 수두 계산 값이 10 meter이고, 밸브에 의한 마찰 수두 계산 값이 5 meter이며, 사용자가 입력한 펌프 마찰 수두 여유율이 10%인 경우, 마찰 수두는 (10 + 5) x 1.1 = 16.5 meter로 선정됩니다. 펌프 토출 배관 출구 높이와 흡입 배관 입구 높이 차이에 의한 수두(위치 수두)와 토출 배관 출구 압력과 흡입 배관 입구 압력 차이에 의한 수두(압력 수두), 그리고 제어변(Contol Valve)에 의한 압력 손실 수두에는 마찰 수두 여유율이 적용되지 않습니다.
한편, dP 값으로 입력되는 User Defined Fitting의 dP 값에도 마찰 수두 여유율이 적용된다는 점을 유의해야 합니다. dP 값으로 입력되는 User Defined Fitting은 기기의 압력 강하량인 경우가 대부분인데, 이러한 기기의 압력 강하량은 제작자가 제시한 값으로 대부분의 경우 마찰 수두 여유율을 적용하지 않습니다. 그러므로, 기기의 압력 강하량을 User Defined Fitting으로 입력하는 경우, 제작자가 제시한 dP 값을 K 값으로 환산하여 입력하는 것이 바람직합니다. 특히, System Curve Data를 작성하는 경우에 dP 값의 User Defined Fitting을 입력하면, 동 dP 값은 유량 변동에 관계 없이 일정한 dP 값으로 계산되므로, 잘못된 System Curve Data가 작성됩니다. 사용자가 dP 값을 쉽게 K 값으로 환산할 수 있도록 , dP 값을 K 값으로 환산하는 보조 계산 기능이 [Iso 데이터 입력창]의 [Iso 보조 계산] 메뉴에 포함되어 있습니다.
6) 펌프 토출 배관에 설치되는 Control Valve의 압력 강하량은, [Iso 데이터 입력창]의 [Pipe] 창에서 입력할 수 있으며, Control Valve가 설치되는 배관 번호와 압력 강하량을 사용자가 입력할 수 있습니다. System Curve Data 작성시 Control Valve의 압력 강하량은 고려되지 않으며, 위에서 언급된 바와 같이, 펌프의 마찰 수두 여유율도 적용되지 않습니다.
7) System Curve Data 작성 기능과 System Curve Data를 Microsoft(R) Excel 파일로 작성하는 기능이 포함되어 있습니다. System Curve Flow 갯수(최대 30, 최소 5)를 사용자가 지정할 수 있으며, 100% 유량은 운전 유량에 서지 여유율을 고려한 유량으로 계산됩니다. 사용자가 입력한 서지 여유율이 5%이면, System Curve의 100% 유량은 [운전 유량 x 1.05] 가 됩니다. System Curve Data는 [Text 출력] 창의 맨 마지막 부분에 Flow%, Node #1 Flow, Head 의 순으로 출력됩니다. Microsoft(R) Excel 파일로 작성된 데이타는 다른 프로그램에서 사용할 수 있으며, 특히 Microsoft(R) Excel 프로그램에서 System Curve를 그래프로 그릴 수 있는 장점이 있습니다.
8) 펌프 흡입 및 토출 배관의 각 절점(Node)에서 유량 출입을 설정할 수 있습니다. 절점에서 계통으로 유입되는 유량은 정(+) 값으로, 절점에서 계통 밖으로 유출되는 유량은 부(-) 값으로 설정합니다. 절점 유량 입력 창에서는 사용자가 개방 절점(Open Node)를 지정하도록 하여, 질량 보존 법칙에 따라 배관 계통의 유출입 유량의 합이 0이 되도록 각 절점의 유량을 프로그램이 자동으로 계산합니다. 펌프가 위치한 절점의 유량 출입 설정을 통해 펌프의 누출 유량이나 밸런싱 유량을 모사할 수 있습니다.
9) NPSHa 값은 계산된 펌프 흡입측의 압력과 펌핑 온도에서의 증기압으로부터 계산되며, NPSHr 값은 사용자가 입력한 펌프 흡입 비속도로부터 계산됩니다. 펌프 흡입 비속도는 rpm-US gpm/feet 값으로만 입력하도록 되어 있으며, 8500 rpm-US gpm/feet 값이 기본 값으로 설정되어 있습니다. NPSHa 값이 NPSHr 값보다 어느 정도 커야 한다는, 최소 NPSHa/NPSHr 값을 사용자가 입력할 수 있으며, 계산된 NPSHa/NPSHr 값이 입력된 최소 값보다 작으면 프로그램이 경고 문구를 띄우며, 최소 NPSHa/NPSHr 값을 만족시키기 위한 펌프의 최대 회전수(rpm)을 제시합니다. NPSHr 값을 줄이는 방법은 펌프의 회전수를 줄이는 방법 외에 펌프의 흡입 비속도를 줄이는 방법이 있는데, 펌프의 흡입 비속도는 일반적으로 8500 rpm-US gpm/feet로 일정하므로, 본 프로그램에서는 최대 회전수를 줄이는 방법을 제시했습니다. 펌프 회전수 대신에 흡입 비속도를 줄이고자 하는 경우에는, 펌프 흡입 비속도 설정 값을 줄여서 NPSHr 값을 줄일 수도 있습니다.
10) 펌프 효율을 고려해 펌프 BHP를 계산하며, 내장된 모터 정격 데이터로부터 사용자가 입력한 모터 정격 최소 여유를 고려한 모터 정격을 선정합니다. 그리고 내장된 모터 효율을 고려해 모터 소모 동력을 계산합니다. 펌프 효율과 모터 효율은 프로그램이 자동으로 선정할 수도 있으며, 사용자가 입력한 값을 사용할 수도 있습니다.
11) 사용자가 입력한 펌프 흡입 형태(단 흡입(Single Suction) 혹은 양 흡입(Double Suction))와 펌프 회전수로 펌프의 비속도를 계산하고 임펠러 형상을 제시합니다. 비속도가 4200 rpm-USgpm/feet 미만이면 반경류형(Radial Flow), 4200과 9000 rpm-USgpm/feet 사이이면 혼류형(Mixed Flow), 9000 rpm-USgpm/feet 이상이면 축류형(Turbine Flow)으로 제시합니다.
12) 이전 프로그램에서는 프로그램의 기본 단위가 MKS 단위이었으나, 이번 프로그램부터는 사용자가 프로그램의 기본 단위를 설정할 수 있도록 하였습니다. 계산 단위를 원하는 단위로 설정한 다음, [현재 단위를 기본 단위로 설정]하는 메뉴를 Click하면, 다음 번에 프로그램을 Run할 때 항상 변경된 단위로 프로그램이 시작됩니다.
2.1 펌프 용량
펌프 용량은, 펌프 계통의 운전 유량에 서지 여유(Surge Margin)와 마모 여유(Wear Margin)를 고려해 선정합니다. 서지 여유란 펌프를 포함해 펌핑 계통의 여러 요인들에 의해 펌프에서 토출되는 유량이 일정 범위에서 변하는 것을 고려한 여유이며, 마모 여유란 오랜 시간 운전에 의한 마모로 펌프 토출 유량이 감소하는 것을 고려한 여유입니다. 일반적으로, 서지 여유와 마모 여유는 4 내지 6%를 적용하는데, 대형 펌프는 작은 여유 값을 적용하며, 소형 펌프는 큰 여유 값을 적용합니다.
ES_Pump_SM에서는 다음 식으로 펌프 용량을 계산합니다.
PpCapa = VFlow * (1 + SurgeMargin / 100 + WearMargin / 100)
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(주) |
PpCapa |
: 펌프 용량 |
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VFlow |
: 펌프 운전 체적 유량 |
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SurgeMargin |
: 펌프 서지 여유, % |
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WearMargin |
: 펌프 마모 여유, % |
펌프 흡입 배관 입구 조건(압력 및 유속)으로부터 ES_dPCalc의 배관 손실 계산 방법을 사용해 펌프 입구 조건(압력 및 유속)을 계산하고, 펌프 토출 배관 출구 조건(압력 및 유속)으로부터 흐름 반대 방향으로 역시 ES_dPCalc의 배관 손실 계산 방법을 사용해 펌프 출구 조건(압력 및 유속)을 계산합니다.
이렇게 계산된 펌프 출구와 입구의 압력과 유속, 높이로부터 아래 공식을 사용해 펌프 수두를 계산합니다.
ES_Pump_SM의 Iso 입력 창에서는, 펌프를 어느 한 배관의 하류측 절점(Node)에 하나의 점으로 위치시키므로, 펌프 입구와 출구의 높이는 항상 같을 수밖에 없습니다.
순환수 펌프와 같이 Sump Pit에서 펌핑하는 수직 펌프(Vertical Pump) 계산을 하고자 하는 경우에는, 펌프를 첫 번째 배관에 위치시키고, 첫 번째 배관의 길이를 0 으로 입력하고, 그 다음 배관을 펌프의 통(Column)을 의미하는 수직 상승 배관으로 입력하여 계산하면 됩니다. 이렇게 계산된 수직 펌프의 수두는 펌프 임펠러의 수두 즉 Bowl Head이며, 펌프 출구 프랜지에서의 수두를 구하려면 계산된 펌프 임펠러 수두에서 펌프 통의 높이를 빼면 됩니다. 물론 이때 펌프 통에서의 마찰 수두만큼 과설계(Over Design)이 되지만, 그 마찰 수두 크기가 작으므로, 무시하여도 무방합니다.
한편, 펌프가 위치한 배관과 펌프 바로 하류측 배관의 구경이 다른 경우에, 펌프 입구와 출구의 유속은 달라질 수 있습니다.
TotalHead = (DisPR - SucPR) * 10000 * SVOL + (DisVel^2 - SucVel^2) / 2 / 9.81 + (DisElev - SucElev)
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(주) |
TotalHead |
: 펌프 정격 수두 |
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DisPR/SucPR |
: 펌프 토출 / 흡입 압력, kg/cm2 abs. |
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SVOL |
: 펌핑 액체의 비체적, m3/kg |
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DisVel/SucVel |
: 펌프 토출 / 흡입 유속, m/sec |
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DisElev/SucElev |
: 펌프 토출/흡입 높이 (동일함), m |
2.3 가용 유효 흡입 수두(Net Positive Suction Head Available, NPSHa) (차례)
펌프 흡입측의 수두가 흡입 액체 온도의 증기압보다 얼마나 큰지, 즉 증기압 위로 어느 정도의 수두 여유가 있는지를 나타내는 수두입니다.
ES_Pump_SM에서는 다음 식으로 가용 유효 흡입 수두를 계산합니다.
NPSHa = (SucPR - SucVaporPR) * 10000 * SVOL
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(주) |
NPSHa |
: 가용 유효 흡입 수두, m |
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SucPR |
: 펌프 흡입 압력, kg/cm2 a |
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SucVaporPR |
: 흡입 온도에서의 펌핑 액체의 증기압, kg/cm2 a |
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SVOL |
: 흡입 온도에서의 펌핑 액체의 비체적, m3/kg |
2.4 요구 유효 흡입 수두(Net Positive Suction Head Required, NPSHr) (차례)
펌프에서 Cavitation이 발생하지 않기 위해, 흡입 액체 온도의 증기압 위로 요구되는 펌프의 흡입측 수두입니다.
즉, 위에 기술된 가용 유효 흡입 수두(NPSHa)가 항상 요구 유효 흡입 수두(NPSHr)보다 커야 펌프에서 Cavitation이 발생하지 않으며, 계산된 NPSHr 값에 대한 NPSHa 값의 비율이 사용자가 설정한 값보다 작은 경우에는 경고 메시지와 함께 펌프의 최대 회전수를 제시하고, NPSHr 값을 빨간색으로 표시합니다.
ES_Pump_SM에서는 다음 식으로 요구 유효 흡입 수두를 계산합니다.
NPSHr = (RPM * VFlow^0.5 / S_English)^(1 / 0.75)
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(주) |
NPSHr |
: 요구 유효 흡입 수두, feet |
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VFlow |
: 펌프 흡입 체적 유량, US gpm |
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RPM |
: 펌프 회전수, rpm |
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S_English |
: 사용자가 입력한 펌프 흡입 비속도, rpm-US gpm/feet, 일반적으로 8500 rpm-US gpm/feet |
펌프의 NPSHr 값은 시험에 의해 결정되는데, 공장 시험 설비에서 펌프의 흡입측 압력을 점점 낮추어 가다가, 펌프의 수두가 떨어지기 시작하면 Cavitation이 발생한 것으로 판단하여, 그 때의 펌프 흡입측 압력 수두에서 증기압를 빼서 NPSHr 값을 구합니다. 그런데, Cavitation이 발생하기 시작하는, 즉 펌프의 수두가 떨어지기 시작하는 시점을 쉽게 인지할 수가 없으므로, 어느 정도 수두가 떨어져 Cavitation이 어느 정도 진행된 상태에서의 흡입 압력으로부터 NPSHr 값을 구합니다. 수두가 정격 수두의 1% 만큼 떨어지는 상태의 흡입 압력으로부터 구한 NPSHr 값을 1% Head Drop NPSHr이라고 하고, 수두가 정격 수두의 3% 만큼 떨어진 상태의 흡입 압력으로부터 구한 NPSHr 값을 3% Head Drop NPSHr이라고 합니다.
일반적인 펌프의 경우에는 NPSHr 값의 기준으로 3% Head Drop NPSHr 값을 사용하나, 보일러 급수 펌프와 같이 고온 고양정 펌프의 경우에는 Cavitation에 의한 손상을 최대한 방지하기 위해 1% Head Drop NPSHr 값을 사용하기도 합니다.
그러므로, 흡입 비속도를 얘기할 때, 항상 몇% Head Drop 기준의 NPSHr인지를 확인해야 하며, 일반적으로 3% Head Drop NPSHr 기준의 흡입 비속도를 사용합니다.
2.5 에너지 수두 곡선(Energy Grade Line, EGL) (차례)
마찰이 존재하지 않는다면, 배관 내부를 흐르는 비 압축성 유체의 총 에너지는 일정하게 유지됩니다. 다만, 에너지의 형태가 압력에너지, 속도에너지 혹은 위치에너지로 변환될 뿐이지 그 총량은 일정합니다. 이러한 관계를 나타낸 식이 Bernoulli 방정식입니다(ES_dPCalc 사용 설명서 참조)
마찰이 존재하는 배관에서는, 그 총 에너지의 일부가 마찰로서 손실되므로 흐름 방향에 따라 총 에너지가 계속적으로 감소하게 되며, 이러한 총 에너지의 변화를 나타내는 선이 에너지 수위선(EGL)입니다.
ES_Pump_SM에서는 다음 식으로 각 절점의 에너지 수위를 계산합니다.
H_EGL = Elev - RefElev + PR * 10000 * SVOL + Vel^2 / 2 / g
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(주) |
H_EGL |
: 에너지 수위, m |
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Elev |
: 계산 지점의 높이, m |
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RefElev |
: 기준 지점의 높이, m (ES_Pump_SM에서는 흡입 배관 입구 높이를 기준 높이로 사용함.) |
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PR |
: 계산 지점의 게이지 압력, kg/cm2 g |
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SVOL |
: 액체의 비체적, m3/kg (비압축성 유체이므로, 모든 지점에서 동일함.) |
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Vel |
: 계산 지점의 유속, m/sec |
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g |
: 중력 가속도, m/sec2 |
펌프 입출구에서의 에너지 수위 차이가 펌프의 수두(Total Head)입니다.
펌프 효율은 동일한 사양의 펌프일지라도 업체마다 효율이 다르며, 한 업체 내에서도 펌프 모델 선정에 따라 달라지기도 합니다.
그러한 까닭에 펌프의 효율을 예측한다는 것은 사실상 의미가 없는 일이며, 이전 경험을 바탕으로 사용자가 입력하는 것이 가장 좋은 방법입니다. ES_Pump_SM에서는 예시의 목적으로 자동 계산 효율을 제공하며, 제공되는 자동 계산 효율은 평균적인 한가지 형태 펌프에 대하여 펌프 용량과 수두, 그리고 비속도를 고려하여 계산된 효율입니다.
사용자 입력 펌프 효율은 메뉴 [설정]-[계산...]에서 입력할 수 있습니다.
2.7 펌프 BHP (Brake Horse Power) (차례)
ES_Pump_SM에서는 펌프 BHP를 다음 식으로 계산합니다.
PumpBHP = MFlow * TH / Eff_Percent * 100
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(주) |
PumpBHP |
: 펌프 BHP, kgf-m/sec |
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MFlow |
: 펌프 질량 유량, kg/sec |
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TH |
: 펌프 수두(Total Head), m |
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Eff_Percent |
: 펌프 효율, % |
2.8 모터 정격, 모터 효율, 모터 소모 동력 (차례)
펌프 효율과 달리, 산업용 모터 정격과 효율은 어느 범위 내에서 예측이 가능합니다. ES_Pump_SM에서는 산업용 모터의 정격과 효율을 자동으로 계산하여 제사하며, 사용자가 모터 효율을 달리 사용하고자 하는 경우에는 메뉴 [설정]-[계산...]에서 사용자 지정 모터 효율을 입력할 수 있습니다.
모터 소모 동력은 "펌프 BHP / 모터 효율(%) * 100"로 계산합니다.
펌프 흡입 및 토출 배관의 압력 계산 및 마찰 손실 계산은 ES_dPCalc 프로그램의 방법을 그대로 사용하였으므로, ES_dPCalc 프로그램의 사용 설명서를 참조바랍니다.
펌프 계통의 System Curve란, 유량 변화에 대한 수두의 변화 모습을 그린 곡선입니다.
펌프 계통의 수두는, 유량에 따라 변하지 않는 수두와 유량에 따라 변하는 수두가 있습니다. 펌프 토출 배관 출구 압력과 흡입 배관 입구 압력의 차이에 의한 수두(압력 수두)는 펌프 유량에 관계없이 일정하며, 펌프 토출 배관 출구 높이와 흡입 배관 입구 높이의 차이에 의한 수두(위치 수두) 역시 유량에 관계없이 일정합니다. 한편, 배관 길이와 휫팅/밸브들에 의한 마찰 손실 수두는 유량의 제곱에 비례하며, 유량에 따라 변하는 수두입니다.
그러므로, 펌프 계통의 수두는 아래 그림의 System Curve와 같이, 유량이 0일 때는 (압력 수두 + 위치 수두) 값을 가지며, 그 이상의 유량에서는 유량의 제곱에 비례하는 2차 곡선으로 표시됩니다. 새로운 배관의 System Curve는 마찰 손실 여유를 고려하지 않은 System Curve이며, 경년 변화 후의 System Curve는 마찰 손실 여유를 고려한 System Curve입니다.
ES_Pump_SM에서 펌프의 수두(TH)는, 서지 여유를 고려한 유량(Q')에서 경년 변화 후의 System Curve와 교차하는 수두에, 제어변(Control Valve)의 압력 손실을 고려해 선정되며, 펌프 용량(Qr)은 서지 여유를 고려한 유량(Q')에 마모 여유를 더해서 선정됩니다.
이렇게 선정된 펌프의 H-Q Curve가 새로운 펌프의 H-Q Curve이며, 새로운 펌프의 H-Q Curve에서 마모 여유만큼 좌측으로 수평 이동한 Curve가 경년 변화 후의 펌프 H-Q Curve입니다.
ES_Pump_SM 프로그램에서는 System Curve Data를 작성해 텍스트 출력의 일부로 제공하며, 아울러 Microsoft(R) Excel 파일로 저장하는 기능이 있습니다. 한편, System Curve를 Microsoft(R) Excel(R) 파일로 저장하는 경우에는, 열려 있는 Microsoft(R) Excel(R) 파일을 모두 닫은 후에 실행해야 오류를 방지할 수 있습니다.
5.1 입력창
좌측 상단 창은 펌프 Iso를 보여주는 창이며, Iso 창을 Double Click하면, 펌프 Iso 입력 창이 뜹니다. 우측 상단 창은 계산 입력 조건을 입력하는 입력 창이며, 좌측 하단 창은 배관 계통의 결과를 보여주는 창입니다. 우측 하단 창은 펌프 계산 결과를 보여주는 창입니다.
ES_Pump_SM에서는 유체를 물과 일반 액체로 구분하여 계산합니다. 위의 그림은 물에 대한 계산 창인데, 물의 경우 흡입 배관 입구 조건으로 압력과 온도를 입력하면, 비체적이나 점도와 같은 나머지 성질은 프로그램이 자동으로 계산하여 입력합니다. 한편, 물의 경우 창 중간에 위치한 증기표 단추를 클릭해 증기표를 이용해 입력할 수도 있습니다. 사용자가 입력한 조건이 포화 증기이거나 과열 증기인 경우에는 프로그램이 경고 창을 띄우면서 사용자가 입력한 압력에서의 포화수의 성질을 자동으로 입력합니다.
일반 액체의 경우에는, 흡입 배관 입구 압력과 온도 외에 비체적과 점도 그리고 증기압@펌핑 온도 값을 사용자가 입력해 주어야 합니다.
이러한 유체의 성질 외에 물이나 일반 액체 모두 공히, 흡입 배관 입구 유량(질량 유량이나 체적 유량 가운데 하나)과 토출 배관 출구 압력을 사용자가 입력해야 합니다. 사용자가 입력할 칸은 녹색으로 표시됩니다.
증기압@펌핑온도는 배관에서 증기가 발생하는지 확인할 때 사용되고, NPSHa 값을 계산할 때도 사용됩니다.
물이나 일반 액체 모두 비압축성 유체로 가정하므로, 흡입 배관 입구 조건으로 입력한 비체적 값을 펌프 배관 전체 계산에서 동일하게 적용합니다.
배관 계통 계산 결과 창에서는 펌프 흡입 및 토출 지점을 포함해 배관 내 각 절점(Node)의 배관 치수와 함께 압력, 속도, EGL 그리고 증기 발생 여부를 표시합니다. 펌프 계산 결과 창에서는 계산된 펌프 정보를 표시합니다.
자세한 계산 결과는 메뉴의 [텍스트 출력 창]에서 볼 수 있습니다.
계산 설정 창은 메뉴 [설정]->[계산...]을 클릭해 띄울 수 있습니다. 설정 내용은 입력 설명을 보면 쉽게 알 수 있으므로, 추가 설명은 하지 않겠습니다.
절점 유량 입력 창은 메뉴 [설정]->[절점 유량...]을 클릭해 띄울 수 있습니다.
개방 절점은 프로그램이 절점 유량 계산에서 잔류 유량을 처리하는 절점으로, 사용자가 그 유량을 입력할 수 없는 절점입니다. 외부로부터 절점으로 유입되는 유량은 정(+)의 값으로, 배관 계통에서 절점을 통해 외부로 유출되는 유량은 부(-) 값으로 표시합니다.
텍스트 출력 창은 메뉴 [창]->[텍스트 출력 창...]을 클릭해 띄울 수 있습니다.
텍스트 출력 창에서는 자세한 계산 결과를 볼 수 있습니다. 내용은 프로그램 실행 후 살펴 보시기 바랍니다.
Pump Iso 입력 창은 ES_dPCalc 등과 같은 다른 프로그램에서 사용되는 Pipe Iso 입력 창과 동일합니다(es_pipeiso 사용 설명서 참조).
다른 점은 위의 Pipe 입력 창에 나타난 바와 같이, Pump Location 입력 프레임과 Discharge Control Valve Location and Pressure Loss 입력 프레임이 추가되었습니다.
Pump Iso에서 펌프는 어느 한 배관의 Out Node에 위치합니다. Pump Location 프레임에서는 Pump가 위치할 배관을 선정합니다. Pump가 위치한 배관과 그 배관의 하류 배관의 구경을 달리하면, 펌프 전후의 구경이 다른 배관을 모사할 수 있습니다.
Control Valve의 위치와 압력 손실을 별도로 입력하게 한 이유는 System Curve 작성 시 Control Valve의 압력 강하를 제외하기 위하여 별도로 구분합니다. Control Valve는 토출 배관에 위치하여, 펌프의 H-Q Curve와 System Curve의 수두 차이를 담당하게 됩니다(위의 System Curve 설명 참조). Control Valve가 없는 펌핑 계통에서는 Pressure Loss로 0 값을 입력하면 됩니다.
Control Valve의 Pressure Loss에는 마찰 손실 여유를 고려하지 않습니다.
Pump Iso 입력 창의 [Fitting/Valve] 입력 창에는 dP 값으로 입력하는 User Defined Fitting이 있습니다. dP 값을 갖는 User Defined Fitting이 펌프 계통에 존재하면, 하나의 운전 유량에 대해서 말 할 때는 문제가 되지 않지만, 여러 운전 유량의 수두를 계산하는 System Curve에서는 dP 값을 갖는 User Defined Fitting은 유량에 관계없이 일정한 마찰 수두를 갖게 되므로, 왜곡된 System Curve로 나타나게 됩니다.
이러한 관점에서, 사용자가 dP 값을 갖는 User Defined Fitting을 선택하면, 프로그램은 K 값을 갖는 User Defined Fitting으로 입력할 것을 권고합니다. dP의 K 값 환산 창은 사용자가 dP 값을 K 값으로 환산하는 것으로 도와줍니다. 서지 여유와 마찰 손실 여유를 고려하지 않고 dP 갑을 K 값으로 환산하면, 계산 결과에서 사용자가 원하는 dP 값보다 서지 여유와 마찰 손실 여유만큼 큰 dP 값이 계산됩니다. 사용자가 입력하고자 원하는 dP 값이 서지 여유와 마찰 손실 여유를 고려하기 전의 dP 값인지 아니면 이러한 여유를 고려한 후의 dP 값인지를 선택할 수 있도록 dP 값의 K 값 환산 창에는 이들 입력 창을 마련하였습니다.
dP 값의 K 값 환산 창은 처음 뜰 때, 기존 프로그램의 값들을 그대로 가져오지만, 사용자가 이들 값을 마음대로 수정할 수도 있습니다.
dP 값의 K 값 환산 창은 Pump Iso 창에서 메뉴 [Iso 보조 계산] -> [dP 값의 K 값 환산...]를 클릭해 띄울 수 있습니다.
1) [설정] -> [단위] -> [계산 단위 설정...]
현재 계산하고자 하는 단위를 설정합니다.
2) [설정] -> {단위] -> [현재 단위를 기본 단위로 설정]
프로그램의 기본 단위를 설정합니다. 현재 계산 단위를 원하는 단위로 설정한 다음, [현재 단위를 기본 단위로 설정]을 클릭하면, 다음 번 프로그램 실행 시에는 항상 설정된 기본 단위로 프로그램이 시작됩니다.
3) [설정] -> [제목]
실행 제목을 입력할 수 있습니다.
4) [설정] -> [텍스트 출력] -> [계산 상세내역 보여주기]
텍스트 출력 창에서 배관의 상세 계산 내역을 보여줄 지를 결정합니다.
