회전역학적 펌프

Rotodynamic pump

회전역학적 펌프는 일정한 양의 유체를 포획하고 갇힌 체적을 펌프의 [1]토출에 강제함으로써 유체가 이동하는 양의 변위 펌프와는 대조적으로 회전하는 임펠러, 프로펠러 또는 로터를 통해 펌핑된 유체에 에너지가 지속적으로 공급되는 운동 기계입니다.회전역학적 펌프의 예로는 유체 속도 또는 [2][3]압력을 증가시키기 위해 원심 펌프를 사용하는 것과 같은 유체에 운동 에너지를 추가하는 것이 있습니다.

서론

펌프는 일반적으로 액체를 낮은 레벨에서 높은 레벨로 끌어올리기 위해 사용되는 기계장치이다.이는 펌프 입구에 저압을 생성하고 출구에 고압을 생성함으로써 실현됩니다.낮은 흡입 압력으로 인해 액체는 저장 또는 공급될 위치에서 상승합니다.그러나 기계 에너지를 [4]액체에 전달하고 최종적으로 압력 에너지로 전환하려면 원동기가 작업을 수행해야 합니다.

펌프는 기본적인 작동원리를 고려하여 두 가지 범주로 분류할 수 있다.

  1. 양의 배수 펌프.
  2. 비양성 변위 펌프

펌프의 분류

펌프는 다음과 [5]같이 분류됩니다.

양용량 펌프

정용량 펌프는 펌프의 입구 압력 부분에서 펌프의 토출 구역으로 일정한 양의 유체를 밀어넣음으로써 작동할 수 있습니다.다음 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.

  1. 회전식 양용량 펌프:
    • 내부 기어 펌프
    • 나사 펌프
  2. 왕복식 정용량 펌프:
    • 피스톤 펌프
    • 다이어프램 펌프

회전식 정용량 펌프

정용량 회전 펌프는 회전 메커니즘을 사용하여 액체를 포착하고 흡입하는 진공 상태를 만들어 유체를 이동할 수 있습니다.회전식 정용량 펌프는 크게 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.

  1. 기어 펌프
  2. 로터리 베인 펌프

왕복식 정용량 펌프

왕복 펌프는 하나 이상의 진동 피스톤, 플런저 또는 막을 사용하여 오일을 이동시키는 반면 밸브는 유체 움직임을 원하는 방향으로 제한합니다.

이 범주의 펌프는 한 개 이상의 실린더로 단순합니다.피스톤 동작의 한쪽 방향과 다른 쪽 방향에서 배출되는 동안 흡입과 함께 단일 작용하거나 양방향에서 흡입과 배출과 함께 이중 작용이 가능합니다.

비양용량 펌프

이 펌프를 사용하면 각 사이클에 대해 공급되는 액체의 부피는 흐르는 저항에 따라 달라집니다.펌프는 펌프의 각 특정 속도에 대해 일정한 힘을 액체에 생성합니다.방전 라인의 저항은 반대 방향으로 힘을 발생시킵니다.이 힘이 같을 때, 액체는 평형 상태에 있고 흐르지 않는다.비양극 변위 펌프의 출구가 완전히 닫히면 최대 속도로 작동하는 펌프의 토출 압력이 최대치로 상승합니다.

원심 펌프

주요 기사:원심 펌프

원심 펌프는 압력을 높여 액체를 낮은 레벨에서 높은 레벨로 끌어올리는 원심력을 사용하는 기계입니다.가장 단순한 유형의 펌프는 샤프트에 장착된 임펠러로 구성되어 있으며, 볼륨 케이스 안에서 회전합니다.액체는 임펠러 중앙(임펠러의 '눈'으로 알려져 있음)으로 유도되며 임펠러의 베인에 의해 픽업되고 임펠러의 베인에 의해 고속으로 가속되며 원심력에 의해 케이스 안으로 배출된 다음 배출 파이프 밖으로 배출됩니다.액체가 중심에서 밀려나면 진공이 생성되고 더 많은 액체가 베인으로부터 에너지를 받고 압력 에너지와 운동 에너지가 증가합니다.임펠러 출구에서 다량의 운동에너지가 바람직하지 않기 때문에 액체가 [6]토출관에 들어가기 전에 액체의 운동에너지를 압력에너지로 변환하도록 설계한다.

회전역학적 펌프의 종류

회전역학적 펌프는 설계, 시공, 용도, 서비스 [7][8]등 다양한 요소에 따라 분류할 수 있습니다.

  • 단계 유형에 따라:
    • 1단계 펌프:
      • 단일 임펠러 펌프라고 합니다.
      • 심플한 디자인과 유지보수가 용이합니다.
      • 대규모 유량 및 저압 설치에 이상적입니다.
    • 2단 펌프:
      • 두 개의 임펠러가 나란히 작동한다.
      • 중용도 어플리케이션에 사용됩니다.
    • 다단 펌프:
      • 직렬로 3개 이상의 임펠러가 있습니다.
      • 높은 헤드 용도에 사용됩니다.
  • 케이스 유형에 따라 분할:
    • 축 분할:
      • 이러한 유형의 펌프에서 볼루트 케이스는 축 방향으로 분할되고 펌프 케이스가 분리되는 분할 라인은 샤프트의 중심 – 라인에 있습니다.
      • 설치 및 유지보수가 용이하기 때문에 일반적으로 수평으로 장착됩니다.
    • 반지름 분할:
      • IT 펌프 케이스가 방사상으로 분할되는 경우, 볼루트 케이스 분할은 축 중심선에 수직입니다.
  • 임펠러 설계의 종류에 따라 달라집니다.
    • 단일 흡입:
      • 단일 흡입 임펠러가 있어 한 번의 개구부를 통해서만 오일이 블레이드에 유입됩니다.
      • 디자인은 단순하지만 임펠러의 한쪽을 통해 유입되는 흐름으로 인해 임펠러의 축방향 스러스트 불균형이 높아집니다.
    • 이중 흡입:
      • 이중 흡입 임펠러가 있어 블레이드 양쪽에서 오일이 유입됩니다.
      • 가장 일반적인 유형의 펌프입니다.
  • volute의 종류에 따라:
    • 단일 볼륨 펌프:
      • 보통 소용량 펌프로 사용됩니다.볼륨 크기가 작기 때문입니다.
      • 소형 볼루트 캐스팅은 어렵지만 품질은 좋습니다.
      • 반지름 하중이 더 높습니다.
    • 더블볼루트 펌프:
      • 그것은 180도 간격으로 배치된 두 개의 볼트가 있다.
      • 반지름 부하를 적절히 분산할 수 있습니다.
      • 가장 일반적으로 사용되는 디자인입니다.
  • 축 방향에 따라:
    • 수평 원심 펌프:
      • 간단하게 입수할 수 있습니다.
      • 설치, 검사, 유지보수 및 유지보수가 용이합니다.
      • 저압에 적합합니다.
    • 수직 원심 펌프:
      • 설치, 보수 및 유지보수를 위해 넓은 여유 공간이 필요합니다.
      • 높은 압력에 쉽게 견딜 수 있습니다.
      • 이것은 수평 펌프보다 더 비싸다.

회전역학적 펌프의 작동

원심 펌프는 유압 세계에서 가장 일반적으로 사용되는 펌프 장치입니다.물이 임펠러 중앙의 탱크에서 나와 펌프 상단에서 나오는 방식입니다.임펠러는 시스템의 심장이라고 불립니다.3가지 타입 1이 있습니다.오픈 임펠러, 2. 세미 오픈 임펠러, 3. 밀폐 임펠러가 최고의 효율을 발휘하는 밀폐 임펠러.동봉된 임펠러에는 두 플레이트 사이에 일련의 역곡선 베인이 장착되어 있습니다.그것은 항상 물 속에 있을 것이다.임펠러가 회전하기 시작하면 임펠러가 놓여 있는 유체도 회전합니다.오일이 회전하기 시작하면 유체 입자에 원심력이 유도됩니다.원심력으로 인해 유체의 압력과 운동에너지가 모두 증가합니다.유체 입자에 원심력이 발생하면 흡입구 노즐(흡입구) 측에서 압력이 감소합니다.이 압력은 대기압보다 상대적으로 낮을 것이다.이러한 저압은 저장소에서 유체를 흡입하는 데 도움이 됩니다.그러나 흡입구 노즐이 비어 있거나 공기로 채워져 있으면 임펠러가 손상됩니다.흡입구 노즐(흡입 시)에서 발생하는 압력과 대기압의 차이는 탱크에서 유체를 흡입할 때 매우 작습니다.임펠러(케이스 내부에 장착된 경우)그래서 액체는 케이스 안에 있어야 합니다.케이싱은 출구에서 최대한의 압력을 가하도록 설계됩니다.케이싱의 경우 최대 직경 또는 공간이 출구(배출 노즐)에 있으며 내부로 이동함에 따라 직경이 점차 감소합니다.이로 인해 유체의 부피가 토출 노즐에 더 크기 때문에 속도가 떨어지고 속도와 압력이 모두 반비례할수록 압력이 증가합니다.그리고 펌핑 [9]시스템의 저항을 극복하기 위해 압력의 증가가 필요합니다.

흡입구 노즐의 압력(흡입 시)이 유체의 증기 압력 아래로 내려가면 케이스 내부에 기포가 형성됩니다.이 상황은 오일이 끓어오르기 시작하고 거품이 생기기 때문에 펌프에 매우 위험합니다.그 거품이 임펠러에 부딪혀 임펠러의 재료가 상할 것이다.이 상황을 캐비테이션이라고 합니다.흡기 노즐(흡입구)의 압력을 높이려면 섹션 [9][10]헤드를 줄여야 합니다.

그 세 종류의 임펠러는 용도가 다르다.오일이 더 막힐 경우 세미 오픈 또는 오픈 타입의 임펠러가 사용됩니다.그러나 효율은 각각 떨어질 것이다.또한 펌프의 기계적 설계도 어렵습니다.이 샤프트는 회전 운동을 임펠러로 전달하는 임펠러와 모터를 연결하는 데 사용됩니다.케이스 내부의 오일 압력이 매우 높으므로 적절한 씰링이 필요합니다.[9][11]

적용들

회전역학적 펌프가 사용되는 주요 산업은 다음과 같습니다.[4]

  • 일반 서비스:냉각수, 급수, 소방, 배수
  • 농업:관개, 시추공, 육상 배수
  • 화학/석유화학:갈아타다
  • 건설/건물 서비스:압력증강, 배수, 온수순환, 공조, 보일러 공급
  • 유제품/양조업:발효로 전환, 'wort', 'wash'
  • 국내:뜨거운물
  • 금속제조: 밀스케일, 고로가스 마찰, 데스켈링
  • 광업/조립업: 석탄세척, 광석세척, 고형물수송, 탈수, 워터제트
  • 석유/가스 생산 : 주유관, 유조선 적재, 물 주입, 해수 리프트
  • 정유/가스 정제:탄화수소 이송, 원유 공급, 유조선 적재, 제품 파이프라인, 원자로 충전
  • 용지/펄프: 중/저농도 스톡, 목재칩, 주류/응축액, 스톡 투 헤드박스
  • 발전 : 대형냉각수, 재처리, 배기가스 탈황공정, 응축수 추출, 보일러 공급
  • 제당:라임/시럽, 비트 테일링, 주스, 통비트의 우유
  • 폐수: 원하수 및 침하수, 자갈류, 빗물
  • 급수: 원수의 추출, 공급 분배, 증수

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 유압 연구소의 회전역학적 펌프 정의: http://www.pumps.org/content_detail_pumps.aspx?id=1768
  2. ^ "Rotodynamic Pump Design - Cambridge University Press".
  3. ^ Sahu, G. K. (2000). Pumps: Rotodynamic and Positive Displacement Types : Theory, Design and Applications. ISBN 978-8122412246.
  4. ^ a b 회전역학적 펌프 선택 안내서.(2008).http://europump.net/publications/guides-and-guidelines 에서 취득했습니다.
  5. ^ "Classifications of Pumps". www.engineeringtoolbox.com. Retrieved 2018-04-16.
  6. ^ "What is a Centrifugal Pump Intro to Pumps". Intro to Pumps. Retrieved 2018-04-16.
  7. ^ "Custom Equipment Solutions". powerzone.com. Retrieved 2018-04-16.
  8. ^ Pumps, Global. "Global Pumps Australia Industrial Pumps and Pumping Equipment". globalpumps.com.au. Retrieved 2018-04-16.
  9. ^ a b c www.learnengineering.org http://www.learnengineering.org/2014/01/centrifugal-hydraulic-pumps.html. Retrieved 2018-04-16. {{cite web}}:누락 또는 비어 있음 title=(도움말)
  10. ^ Parkhurst, Brad. "What is Pump Cavitation?". Retrieved 2018-04-16.
  11. ^ "Impeller - Types of Impellers". www.nuclear-power.net. Retrieved 2018-04-16.

외부 링크


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