펌프가 과속 및 저유량 상태에서 작동하면 여러 가지 결과가 발생할 수 있습니다.
기계 부품 손상 위험 측면에서:
- 임펠러의 경우: 펌프의 속도가 과속되면 임펠러의 원주 속도가 설계 값을 초과합니다. 원심력 공식(여기서 는 원심력, 는 임펠러의 질량, 는 원주 속도, 는 임펠러의 반경)에 따라 원심력이 크게 증가합니다. 이로 인해 임펠러 구조가 과도하게 견딜 수 있습니다. 예를 들어 일부 고속 다단 원심 펌프의 경우 임펠러가 파손되면 부러진 블레이드가 다른 부품으로 들어갈 수 있습니다. 펌프 본체로 인해 더 심각한 손상이 발생합니다.
- 샤프트 및 베어링의 경우: 과속으로 인해 샤프트가 설계 표준 이상으로 회전하게 되어 샤프트의 토크와 굽힘 모멘트가 증가합니다. 이로 인해 샤프트가 구부러져 샤프트와 다른 구성 요소 사이의 장착 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 샤프트가 구부러지면 임펠러와 펌프 케이싱 사이의 간격이 고르지 않게 되어 진동과 마모가 더욱 악화될 수 있습니다. 베어링의 경우 과속 및 저유량 작동으로 인해 작업 조건이 악화됩니다. 속도가 증가함에 따라 베어링의 마찰열이 증가하고 저유량 작동은 베어링의 윤활 및 냉각 효과에 영향을 미칠 수 있습니다. 정상적인 상황에서 베어링은 열 방출 및 윤활을 위해 펌프의 윤활유 순환에 의존하지만, 저유량 상황에서는 윤활유 공급 및 순환이 영향을 받을 수 있습니다. 이로 인해 과도한 베어링 온도가 발생하여 베어링 볼이나 궤도에 마모, 흠집 및 기타 손상이 발생하고 궁극적으로 베어링 고장이 발생할 수 있습니다.
- 씰의 경우: 펌프의 씰(메카니컬 씰, 패킹 씰 등)은 액체 누출을 방지하는 데 중요합니다. 과속을 하면 씰과 회전 부품 사이의 상대 속도가 증가하고 마찰력도 증가하므로 씰의 마모가 증가합니다. 저유량 작동에서는 액체의 불안정한 흐름 상태로 인해 씰 공동의 압력이 변동하여 씰링 효과에 더욱 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 메카니컬 씰의 고정 링과 회전 링 사이의 밀봉 표면은 압력 변동과 고속 마찰로 인해 밀봉 성능을 잃어 액체 누출로 이어질 수 있으며, 이는 펌프의 정상적인 작동에 영향을 미칠 뿐만 아니라 환경 오염.
성능 저하 및 효율성 감소에 관해:
- 양정의 경우: 펌프의 유사 법칙에 따라 펌프가 과속할 때 양정은 속도의 제곱에 비례하여 증가합니다. 그러나 저유량 작동에서는 펌프의 실제 양정이 시스템에 필요한 양정보다 높을 수 있으며, 이로 인해 펌프의 작동점이 최고 효율점에서 벗어날 수 있습니다. 이때 펌프는 불필요하게 높은 양정으로 작동하여 에너지를 낭비하게 됩니다. 더욱이, 유량이 적기 때문에 펌프 내 액체의 유동 저항이 상대적으로 증가하여 펌프의 효율이 더욱 저하됩니다.
- 효율성: 펌프의 효율성은 유량 및 양정과 같은 요소와 밀접한 관련이 있습니다. 저유량 운전에서는 펌프 내부의 액체 흐름에 와류 및 역류 현상이 발생하며, 이러한 비정상적인 흐름은 에너지 손실을 증가시킵니다. 동시에, 과속 중에는 기계 구성 요소 간의 마찰 손실도 증가하여 펌프의 전체 효율이 감소합니다. 예를 들어, 정상 효율이 70%인 원심 펌프의 경우 과속 및 저유량 작동에서는 효율이 40%~50%로 감소할 수 있습니다. 이는 펌프 작동에 더 많은 에너지가 낭비된다는 의미입니다. 액체를 운반합니다.
에너지 낭비 및 운영 비용 증가 측면에서:
이로 인해 에너지 소비와 운영 비용이 크게 증가합니다. 예를 들어, 원래 하루에 100kWh의 전기를 소비하는 펌프는 이렇게 열악한 작동 상태에서 전력 소비를 150~200kWh로 늘릴 수 있습니다. 장기적으로 보면 기업에 상당한 경제적 손실을 가져올 것입니다.
마지막으로 캐비테이션 위험이 증가합니다.
저유량 작동에서는 펌프 입구의 액체 유속이 감소하고 압력이 떨어질 수 있습니다. 캐비테이션 원리에 따르면 펌프 입구의 압력이 액체의 포화 증기압보다 낮을 때 액체가 기화하여 기포를 형성합니다. 이러한 기포는 펌프의 고압 영역에 들어갈 때 빠르게 붕괴되어 국부적인 고압 충격파를 생성하고 임펠러 및 펌프 케이싱과 같은 구성 요소에 캐비테이션 손상을 일으킵니다. 과속은 펌프의 성능 변화로 인해 흡입구의 압력 조건이 더욱 악화될 수 있기 때문에 이러한 캐비테이션 현상을 악화시킬 수 있습니다. 캐비테이션은 임펠러 표면에 패임, 벌집 모양의 구멍 및 기타 손상을 유발하여 펌프의 성능과 수명에 심각한 영향을 미칩니다.
슬러리 펌프에 대한 자세한 내용은 Rita-Ruite 펌프에 문의하십시오.
Email: rita@ruitepump.com
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게시 시간: 2024년 12월 6일