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1. 캐비테이션(Cavitation)
정의
캐비테이션은 펌프 내부의 압력이 액체의 증기압보다 낮아지면서 액체가 증발해 기포가 발생하고, 이 기포가 다시 높은 압력에서 터질 때 펌프 내부에 손상을 유발하는 현상입니다.
원인
- 펌프 흡입구의 압력이 너무 낮을 때. 높은 흡입 높이(Static Suction Head)
- 흡입 배관의 마찰 손실이 크거나 밸브가 막혀 있을 때
- 작업 유체의 온도가 높아져 증기압이 상승할 때
영향
- 기계적 손상: 기포가 터지면서 금속 표면에 충격을 가해 부식을 초래
- 효율 저하: 펌프 성능 감소
- 소음과 진동: 비정상적인 작동음과 진동 발생
예방
- NPSH(순양정흡입양정, Net Positive Suction Head) 조건 확인 및 설계
- 흡입 배관을 짧고 굵게 설계
- 작업 유체의 온도를 낮게 유지
2. 수격(Water Hammering)
정의
수격은 배관 내의 액체가 갑작스럽게 멈추거나 방향이 바뀔 때 발생하는 압력 파동 현상으로, "수격음"이라는 큰 소음과 충격을 유발합니다.
원인
- 밸브를 갑작스럽게 닫을 때
- 펌프가 급작스럽게 정지하거나 재가동될 때
- 배관 내 공기가 존재할 때
영향
- 배관 손상: 배관이 파열되거나 밸브 및 장치가 손상될 수 있음.
- 소음 발생: 큰 소음과 진동.
- 시스템 신뢰성 저하: 반복적인 수격으로 인해 전체 시스템에 부담
예방
- 스무드 밸브 조작: 밸브를 천천히 열고 닫기
- 서지 탱크 설치: 압력 변동을 흡수
- 체크 밸브: 유체의 역류를 방지
- 펌프의 기동 및 정지를 서서히 수행
3. 서징(Surging)
정의
서징은 펌프나 송풍기에서 발생하는 불안정한 유량 변화로, 유량이 급격히 증감하며 압력도 주기적으로 변동하는 현상입니다. 보통 압축기나 터보펌프에서 자주 발생합니다.
원인
- 시스템 곡선과 펌프 곡선이 교차하면서 발생하는 작업점의 불안정
- 유량이 최소 안전 유량보다 낮은 경우
- 펌프 출구 쪽 배관 계통의 저항이 클 때
영향
- 펌프 손상: 압력 변화로 인해 베어링 및 임펠러 손상
- 효율 저하: 에너지 낭비와 성능 감소
- 소음 및 진동: 반복적인 압력 변동으로 진동 증가
예방
- 최소 유량 유지 장치(Minimum Flow Bypass) 설치
- 적절한 펌프 선택 및 시스템 설계
- 배관 내 저항 감소 및 밸브 조정
이상으로 풀이를 마치도록 하겠습니다.
모두 힘내세요!
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