2교시 3번 · 25점 · 6문제 중 4문제 선택 · 100분
펌프의 유효흡입수두와 필요흡입수두를 설명하고, 캐비테이션(cavitation)이 발생하지 않도록 하기위해 아래 시점에 따라 계획 또는 확인하는 방법에 대하여 설명하시오.
- 펌프 계획·설계 시
- 펌프 제작 후 현장 반입 시
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답안 구조
- 개요
- 유효흡입수두(NPSHa) 설명
- 필요흡입수두(NPSHr) 설명
- 캐비테이션(Cavitation) 개요 및 영향
- 캐비테이션 방지: 펌프 계획·설계 시
- 캐비테이션 방지: 펌프 제작 후 현장 반입 시
- 결론
용어 정의
- 유효흡입수두(NPSHa, Net Positive Suction Head available)
- 펌프 흡입측에서 캐비테이션을 일으키지 않고 유체를 이송할 수 있도록 유효하게 확보된 압력 수두를 의미하며, 대기압, 수위, 마찰손실 등을 고려하여 계산된다.
- 필요흡입수두(NPSHr, Net Positive Suction Head required)
- 펌프가 캐비테이션 없이 안정적으로 운전되기 위해 펌프 자체적으로 요구하는 최소한의 흡입 압력 수두를 의미하며, 펌프 제조사에 의해 결정되는 고유값이다.
- 캐비테이션(Cavitation)
- 펌프 내부의 압력이 이송 유체의 증기압보다 낮아질 때 기포가 발생하고, 이 기포가 고압부로 이동하여 급격히 터지면서 소음, 진동, 성능 저하 및 펌프 내부 부품의 침식 손상을 유발하는 현상이다.
핵심 내용
1)
- NPSH 여유도 확보: NPSHa가 NPSHr보다 충분히 크도록 계획
- 펌프 선정 시 NPSHr 값 확인 및 비교
- 흡입측 배관의 마찰손실 최소화 및 직관 유지
- 펌프 설치 높이 최소화 또는 음의 흡입양정 방지
- 유체 온도 상승에 따른 증기압 변화 고려
- 흡입측 유속의 적정성 유지 및 흡입구 형상 최적화
2)
- 설계 도면과의 펌프 사양 및 배관 경로 일치 여부 확인
- 흡입측 배관의 실제 마찰손실 발생 가능성 점검
- 흡입측 필터 및 스트레이너의 압력 손실 및 오염도 확인
- 흡입 배관 내 에어포켓(Air pocket) 발생 가능성 및 공기 유입 차단
- 수위 변동 및 운전 조건 변화에 따른 NPSHa 변화 예측 및 대비
- 시운전 중 펌프의 소음, 진동, 성능 저하 여부 육안 및 측정 확인
AI 작성 답안 개요 · 검수 전 · 채점기준과 기준답안은 공개되지 않습니다. 참고용 개요입니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)