소개
많은 산업 분야에서 원심 펌프는 종종 점성 유체를 운반하는 데 사용됩니다.이러한 이유로 우리는 종종 다음과 같은 문제에 직면하게 됩니다. 원심 펌프가 처리할 수 있는 최대 점도는 얼마입니까?원심 펌프의 성능을 위해 보정해야 하는 최소 점도는 얼마입니까?여기에는 펌프의 크기(펌핑 흐름), 특정 속도(비속도가 낮을수록 디스크 마찰 손실이 커짐), 적용(시스템 압력 요구 사항), 경제성, 유지 보수성 등이 포함됩니다.
이 기사에서는 원심 펌프의 성능에 대한 점도의 영향, 점도 보정 계수의 결정 및 관련 표준 및 엔지니어링 실무 경험과 함께 실제 엔지니어링 적용에서 주의해야 할 사항을 참고용으로만 자세히 소개합니다.
1. 원심펌프가 취급할 수 있는 최대 점도
일부 외국 참고 문헌에서는 원심 펌프가 처리할 수 있는 최대 점도 한계가 3000~3300cSt(centisea, mm²/s에 해당)로 설정되어 있습니다.이 문제에 대해 CE Petersen은 초기 기술 논문(1982년 9월 태평양 에너지 협회 회의에서 발표)에서 원심 펌프가 처리할 수 있는 최대 점도를 펌프 배출구의 크기로 계산할 수 있다는 주장을 내세웠습니다. 공식 (1)과 같이 노즐:
Vmax=300(D-1)
여기서 Vm은 펌프의 최대 허용 동점도 SSU(Saybolt 범용 점도)입니다.D는 펌프 출구 노즐의 직경(인치)입니다.
실제 엔지니어링 실습에서 이 공식은 참조를 위한 경험 법칙으로 사용할 수 있습니다.Guan Xingfan의 현대 펌프 이론 및 설계는 다음과 같이 주장합니다. 일반적으로 베인 펌프는 점도가 150cSt 미만인 운반에 적합하지만 NPSHR이 NSHA보다 훨씬 낮은 원심 펌프의 경우 점도가 500~600cSt에 사용할 수 있습니다.점도가 650cSt보다 크면 원심 펌프의 성능이 크게 저하되어 사용하기에 적합하지 않습니다.그러나 원심펌프는 용적펌프에 비해 연속적이고 맥동성이 있으며 안전밸브가 필요 없고 유량조절이 간단하기 때문에 점도가 1000cSt에 이르는 화학제품 생산에서도 원심펌프를 사용하는 것이 일반적이다.원심 펌프의 경제적 적용 점도는 일반적으로 약 500ct로 제한되며 이는 펌프의 크기와 적용에 따라 크게 달라집니다.
2. 점도가 원심펌프 성능에 미치는 영향
압력 손실, 임펠러 마찰 및 임펠러의 내부 누설 손실과 원심 펌프의 가이드 베인/볼류트 흐름 통로는 펌핑된 액체의 점도에 따라 크게 달라집니다.따라서 점도가 높은 액체를 펌핑할 때 물로 결정되는 성능은 그 효력을 잃게 됩니다. 매체의 점도는 원심 펌프의 성능에 큰 영향을 미칩니다.물과 비교할 때 액체의 점도가 높을수록 주어진 속도에서 주어진 펌프의 흐름과 수두 손실이 커집니다.따라서 펌프의 최적효율점은 저유량 쪽으로 이동하여 유량과 양정이 감소하고 소비전력이 증가하여 효율이 저하된다.대부분의 국내외 문헌과 표준 및 엔지니어링 실무 경험은 펌프 차단 지점에서 점도가 헤드에 거의 영향을 미치지 않는다는 것을 보여줍니다.
3. 점도 보정 계수의 결정
점도가 20cSt를 초과하면 점도가 펌프 성능에 미치는 영향이 분명합니다.따라서 실제 공학 응용에서는 점도가 20cSt에 도달하면 원심 펌프의 성능을 보정해야 합니다.단, 점도가 5~20cSt 범위일 경우 성능 및 모터 정합력을 확인해야 합니다.
점성 매체를 펌핑할 때 물을 펌핑할 때 특성 곡선을 수정할 필요가 있습니다.
현재 점성 액체에 대한 국내외 표준(예: GB/Z 32458 [2], ISO/TR 17766 [3] 등)에서 채택한 공식, 차트 및 보정 단계는 기본적으로 American Hydraulic 학회.펌프 운반 매체의 성능이 물인 것으로 알려진 경우 American Hydraulic Institute 표준 ANSI/HI9.6.7-2015 [4]는 자세한 수정 단계 및 관련 계산 공식을 제공합니다.
4. 엔지니어링 적용 경험
원심 펌프가 개발된 이후 펌프 산업의 선구자들은 물에서 점성 매체에 이르기까지 원심 펌프의 성능을 수정하는 다양한 방법을 요약했습니다. 각 방법에는 장단점이 있습니다.
4.1 AJStepanoff 모델
4.2 파시가 방법
4.3 미국 유압 협회
4.4 독일 KSB 방식
5. 주의사항
5.1적용 가능한 매체
변환 차트 및 계산 공식은 일반적으로 뉴턴 액체(예: 윤활유)라고 하는 균질 점성 액체에만 적용할 수 있지만 비뉴턴 액체(예: 섬유, 크림, 펄프, 석탄 물 혼합 액체 등이 포함된 액체)에는 적용되지 않습니다. .)
5.2 적용 가능한 흐름
읽기는 실용적이지 않습니다.
현재 국내외 보정 공식 및 차트는 경험적 데이터의 요약이며 테스트 조건에 따라 제한됩니다.따라서 실제 엔지니어링 응용 분야에서는 특별한 주의를 기울여야 합니다. 다른 유량 범위에 대해 다른 보정 공식 또는 차트를 사용해야 합니다.
5.3 적용 가능한 펌프 유형
수정된 공식과 차트는 기존의 유압 설계, 개방형 또는 폐쇄형 임펠러를 사용하고 최적 효율 지점 근처에서 작동하는 원심 펌프에만 적용할 수 있습니다(펌프 곡선의 맨 끝 부분이 아님).점성이 있거나 이질적인 액체용으로 특별히 설계된 펌프는 이러한 공식과 차트를 사용할 수 없습니다.
5.4 적용 가능한 캐비테이션 안전 여유
점도가 높은 액체를 펌핑할 때 NPSHA 및 NPSH3는 일부 표준 및 사양(예: ANSI/HI 9.6.1-2012 [7])에서 지정된 것보다 높은 충분한 캐비테이션 안전 마진을 가져야 합니다.
5.5 기타
1) 점도가 원심펌프의 성능에 미치는 영향은 정확한 공식으로 계산하거나 차트로 확인하기 어려우며 시험을 통해 얻은 곡선으로만 환산할 수 있다.따라서 실제 공학적 응용에서는 구동장치(동력 포함)를 선택할 때 충분한 안전 여유를 확보하는 것을 고려해야 합니다.
2) 상온에서 점도가 높은 액체의 경우 펌프(예: 정제소 촉매 분해 장치의 고온 슬러리 펌프)가 정상 작동 온도보다 낮은 온도에서 시동되면 펌프의 기계적 설계 (예: 펌프 샤프트의 강도) 드라이브 및 커플링 선택 시 점도 증가로 인해 발생하는 토크의 영향을 고려해야 합니다.동시에 다음 사항에 유의해야 합니다.
① 누출지점(사고발생 가능성)을 줄이기 위해 가급적 1단 캔틸레버 펌프를 사용한다.
② 펌프 외피에는 단기 정지 시 중간 응고를 방지하기 위해 절연 재킷 또는 히트 트레이싱 장치가 장착되어 있어야 합니다.
③ 종료 시간이 길면 셸의 매체를 비우고 제거해야 합니다.
④ 상온에서 점성 매체의 응고로 인해 펌프가 분해되기 어려운 것을 방지하기 위해 매체 온도가 상온으로 떨어지기 전에 펌프 하우징의 고정 장치를 천천히 풀어야 합니다. ), 펌프 본체와 펌프 커버가 천천히 분리될 수 있도록 합니다.
3) 점성 액체가 성능에 미치는 영향을 줄이고 점성 펌프의 효율을 향상시키기 위해 가능한 한 비속도가 높은 펌프를 선택하여 점성 액체를 이송해야 합니다.
6. 결론
매체의 점도는 원심 펌프의 성능에 큰 영향을 미칩니다.점도가 원심펌프의 성능에 미치는 영향은 정확한 공식으로 계산하거나 차트로 확인하기 어려우므로 적절한 방법을 선택하여 펌프의 성능을 보정해야 합니다.
펌핑된 매체의 실제 점도를 알고 있는 경우에만 제공된 점도와 실제 점도 사이의 큰 차이로 인해 발생하는 많은 현장 문제를 피하기 위해 정확하게 선택할 수 있습니다.
게시 시간: 2022년 12월 27일