시스템이 보스입니다(2부 중 1부 … 쉬운 부분)

Jul 27, 2023

배관 시스템은 성능 곡선에서 펌프가 작동할 위치를 알려줍니다. 물리적 시스템은 지리적으로 포물선으로 표시될 수 있으며 시스템 마찰 곡선 또는 보다 일반적으로 시스템 저항 곡선(SRC)이라고 합니다.

나는 펌프는 바보라는 말로 펌프 교육 과정을 시작합니다. 펌프가 성능 곡선에서 작동할 위치(펌프가 해당 지점에서 작동할 수 있는 경우)를 결정하는 것은 펌프가 아니라 시스템입니다.

펌프는 성능 곡선이 시스템 곡선과 교차하는 곳에서 작동합니다. 우리는 교차점이 어디에 있는지 항상 알 수 없으며 문제를 복잡하게 만들기 위해 수많은 변수로 인해 교차점이 빠르게 변경될 수 있습니다. 자세한 내용은 2019년 8월 칼럼 "귀하의 펌프가 비정상적으로 작동하는 이유는 무엇입니까?"를 참조하십시오.

시스템 곡선 모양과 위치에 대한 지식은 수많은 현장 문제를 해결하는 데 중요합니다. 펌프 신뢰성을 책임지고 있고 프로세스 중 하나에 대한 시스템 곡선을 계산해 본 적이 없다면 이 칼럼이 교육 여정을 준비하는 원동력이 될 수 있습니다.

실제 펌프 작동점(수두 및 유량)을 결정하는 것은 문제 해결에 있어 중요한 단계입니다. 펌프가 마모되지 않았고 시스템이 처음부터 적절하게 설계 및 작동된 경우 간단히 펌프 전체의 차압(수두)(토출 수두 - 흡입 수두 = 총 수두)을 측정하면 펌프 곡선에 가까워질 수 있습니다. , 그러나 해당 정보는 시스템 곡선에서 한 지점만 생성합니다.

두 부분으로 구성된 이 칼럼에서는 만액 흡입이 가능한 개방형 시스템의 단일 원심 펌프에 대한 시스템 곡선을 구성하는 세 가지 주요 요소를 조사합니다. 이번 달에는 처음 두 가지 요소(쉬운 요소)와 다음 달에는 마찰(어려운 요소)을 다루겠습니다.

현장에서는 올바르게 설계되었지만 시간이 지남에 따라 신뢰성이나 장기적인 운영/유지보수 비용을 고려하지 않고 초기 설계가 수정되는 시스템을 자주 접합니다. 불행하게도 처음부터 실패할 수밖에 없는 시스템 설계를 경험하기도 했습니다. 펌프 시스템 문제를 해결할 때 나는 종종 소유자에게 시스템 곡선 사본을 요청합니다. 그러나 시스템 운영자가 시스템 곡선이 무엇인지 및/또는 어디에 있는지 아는 경우는 거의 발생하지 않습니다. 결과적으로 우리는 다음 몇 시간 동안 "시스템을 살펴보고" 시스템 곡선을 개발합니다. 다음 달에는 "시스템 걷기"에 대해 더 많은 논의가 있을 예정입니다.

일부 설계자는 배관 시스템을 먼저 설계한 다음 펌프를 선택하는 반면 다른 설계자는 그 반대를 수행합니다. 현명한 선택은 두 가지를 동시에 수행하는 것입니다. 프로젝트 설계 프로세스에 따라 기본 시스템 매개변수와 경제성(최적 파이프 크기 고려)이 결정됩니다. 시스템 수명에 관한 결정은 예상 총 소유 비용과 균형을 이루는 필수/원하는 신뢰성 수준에 따라 이루어져야 합니다.

시스템 곡선은 정적 수두(상승 수두), 압력 수두 및 마찰 수두(압력 강하)의 세 가지 기본 요소로 구성됩니다.

간단히 말하면 시스템 곡선은 총 수두 손실과 유량 사이의 관계를 정의합니다.

시스템 수두 곡선은 설계 유량의 전체 범위에 걸쳐 시스템에 필요한 수두를 데카르트(그래픽 사분면 1)로 표현한 것입니다.

그래프로 표시되는 시스템 곡선은 유속과 정적, 압력 및 마찰로 인한 헤드의 총 조합 간의 기능적 관계를 나타냅니다.

일반적으로 유량(Q)은 수평 X축에 지정되고 헤드(H)는 수직 Y축에 지정됩니다. 만액 흡입이 있는 역류 방지 개방형 시스템의 경우 총 펌프 수두는 모든 마찰 손실에 정적 수두와 압력 수두를 더한 합계이지만 폐쇄 루프 시스템의 경우 이는 단순히 마찰 손실입니다.

기술적으로, 이 "101" 버전의 시스템 곡선 계산에서는 무시할 수 있는 속도 수두의 네 번째 시스템 곡선 구성 요소가 있습니다. 적절하게 설계된 시스템에서는 일반적으로 무시할 수 있는 요소이기 때문입니다.