4교시 4번 · 25점 · 6문제 중 4문제 선택 · 100분
원심펌프의 아래 각 사항에 대하여 설명하시오.
- 양정-유량(H-Q) 특성 곡선 변화를 유발하는 내·외부적 요인
- 에너지 효율 및 기계적 부하 관점에서 토출 밸브 제어와 회전수 제어 방식 비교
답안 개요 보기
답안 구조
- 개요
- 양정-유량(H-Q) 특성 곡선 변화 요인
- 토출 밸브 제어 방식
- 회전수 제어 방식
- 제어 방식별 효율 및 기계적 부하 비교
- 결론
용어 정의
- 원심펌프
- 회전하는 임펠러의 원심력을 이용하여 유체를 이송하며, 압력과 유량을 발생시키는 터보형 펌프.
- 양정-유량(H-Q) 특성 곡선
- 특정 회전수에서 펌프가 발생시키는 총 양정(H)과 유량(Q) 간의 관계를 나타내는 펌프의 성능 곡선.
- 토출 밸브 제어
- 펌프 토출 측에 설치된 밸브의 개도를 조절하여 시스템 저항을 변화시키고 유량을 제어하는 방식.
- 회전수 제어
- 모터의 회전수를 가변하여 펌프의 작동점(양정, 유량)을 조절하는 방식으로, 주로 인버터가 사용된다.
핵심 내용
1)
- 임펠러 직경, 형상, 내부 유로 설계 등 내부 기하학적 특성
- 임펠러, 케이싱 내부 마모 및 부식으로 인한 누설 증가
- 유체 점도, 밀도, 온도 등 유체 특성 변화 영향
- 흡입 양정 부족, 캐비테이션 발생 등 흡입 조건 변화
- 토출 배관의 마찰 저항 및 부속류 손실 변화
2)
- 토출 밸브 제어 시 밸브에서의 불필요한 압력 강하 발생
- 토출 밸브 제어 방식의 낮은 부하 운전 시 효율 급감
- 회전수 제어에 의한 시스템 저항 곡선 추종 운전 가능
- 회전수 제어 방식의 광범위한 부하 범위에서 높은 효율 유지
- 기계적 부하 및 소음·진동, 초기 투자 및 운전 비용 측면 비교
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출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)