다음 디자인 프로젝트를 위한 펌프를 선택하는 방법

Sep 29, 2023

2023년 4월 3일 스폰서 콘텐츠 기준

소개 설계자는 일반적으로 응용 분야의 흐름 및 압력 요구 사항과 펌핑 계획을 잘 알고 있지만 이는 시작에 불과합니다. 올바른 펌프를 선택하기 전에 평가해야 할 각 응용 분야에 특정한 많은 요소가 있습니다. 이러한 요인의 대부분은 환경, 시스템, 미디어 문제로 분류될 수 있습니다. 설계 프로세스 초기에 펌프 회사와 상담하면 선택한 펌프가 예상대로 작동하는 동시에 지속적인 유지 관리를 최소화하는 데 도움이 됩니다.

펌프 환경 대부분의 엔지니어는 대기압이나 대기압 근처에서 설계하고 테스트하며 장비를 덴버나 멕시코 시티와 같이 더 높은 고도에서 사용할 경우 고려해야 할 영향을 고려하지 않는 경우가 많습니다. 높이는 질량 유량, 달성 가능한 최대 진공 및 압력 저하를 포함하여 펌프 성능의 여러 측면에 영향을 미칩니다. 또한 공기 흐름 질량이 감소하면 모터와 베어링의 냉각에 영향을 미칩니다.

습도는 특히 주변 공기가 펌핑되는 경우 또 다른 중요한 요소입니다. 습도가 너무 낮으면 탄성중합체 부품에서 습기가 빠져나가 베어링 및 기타 모터 부품의 수명이 단축될 수도 있습니다. 너무 높으면 특히 펌프 헤드에 응결이 발생할 수 있습니다. 액체가 형성되면 펌프의 내부 구성 요소는 비압축성 및 부식 가능성이 있는 매체와 함께 작동할 수 있어야 합니다. 상황은 다단계 펌프 헤드의 경우 더욱 일반적입니다. 고려해야 할 다른 중요한 환경 문제로는 염분, 극한 온도, 위험한 장소에서의 사용 등이 있습니다.

시스템 요소 얽힌 정원 호스와 마찬가지로 펌핑 응용 분야에 저항이 클수록 유체를 밀어내는 데 더 많은 힘이 필요합니다. 모든 흐름 경로 특성(튜브 ID, 재료, 마감, 길이, 오리피스, 밸브, 피팅, 엘보우, 머플러 등)에는 압력 강하가 있습니다. 이들을 모두 더하면 흐름을 생성하기 위해 펌프가 극복해야 하는 압력의 전체 변화가 결정됩니다. 14.7psig가 해수면에서 가능한 가장 큰 흡입 차이이기 때문에 펌프 흡입구에 대한 제한은 특히 중요합니다. 또한 필터가 더러워서 정비가 필요한 경우에도 필요한 유량을 생성할 수 있도록 펌프의 크기를 조정해야 합니다.

설계자는 펌프의 듀티 사이클이 무엇인지 알아야 합니다. 지속적으로 실행해야 하는지, 켜졌다 꺼졌다를 반복해야 하는지에 대한 명확한 대답이 없는 경우가 많습니다. 그렇다면 애플리케이션에 가장 적합한 솔루션을 결정하기 위해 요소 목록을 검토해야 합니다. 이러한 요소에는 모터 유형(ac, 브러시 또는 브러시리스 dc), 소음 제한, 원하는 펌프 수명, 충전당 배터리 수명, 전류 스파이크 및 진동에 대한 민감성, 열 발생, 시작 및 종료 시 부하가 포함됩니다. 모터 속도를 제어하는 ​​것은 이러한 요인을 해결하는 대중적이고 성공적인 방법입니다. 펌프를 낮은 속도로 작동하면 전력이 절약되고 펌프 서비스 수명은 물론 펌프 업스트림 및 다운스트림의 기타 구성 요소도 연장됩니다.

미디어 매체는 시스템 펌프 선택에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 펌프 구성 요소 재료 선택에 영향을 미치는 명백한 화학적 호환성 문제 외에도 다른 측면을 검사해야 합니다.

거의 모든 유체 구성 요소는 펌핑되는 가스 또는 액체의 입자에 의해 영향을 받으며, 입자의 모양과 경도는 입자가 얼마나 해로운지를 결정하는 데 크기만큼 중요할 수 있습니다. 예를 들어, 기어 펌프의 기어는 미립자에 의해 마모될 수 있으며 이로 인해 서비스 수명이 허용할 수 없을 정도로 단축될 수 있습니다. 섬유는 특정 펌프 기술에 잠재적인 문제를 일으킬 수 있습니다. 이상적으로 미립자는 유입 및/또는 발달을 제거하여 매체에서 제거하거나 펌프 입구 측에서 필터링해야 합니다. 제거가 불가능하거나 입자가 매체의 본질적이고 필요한 부분인 경우 적절한 펌프 선택에 입자의 특성이 중요합니다. 응용 설계자는 모든 펌프 및 구성 요소 공급업체에 어떤 유형과 얼마나 널리 퍼진 입자가 예상되는지 알려 설계를 수정하거나 적절한 필터를 제공할 수 있도록 해야 합니다.