게시판 > 질답게시판 > 펌프 hydraulic grade line과 suction pressure 관련 질문입니다~

스테파노 Stefano

15-12-04 17:07

(1) 펌프에 흘어들어오는 압력..
펌프의 성능을 발할 수 있으려면 액이 펌프안으로 들어올 수 있어야 하는데, 단순히 펌프안으로 흘러들어오는 것만의 문제가 아니라 일정한 유량으로 흐르고 있을때 펌프안으로 흘러들어기에 적당한 "압력"보다 높지 않으면 흘러들어오던 액의 일부가 증발하여 펌프내에 증기가되어 들어 오게되어 낭패가 됩니다.

여기서 언급하는 "압력"에 해당하는 액두(Liquid Head)를 바로 "NPSH" 라고 합니다.

NPSH를 풀어쓰면 Net Positive Suction Head 이고 이는 흡입측 탱크에 걸리는 시스템 압력과 액위에 의한 Total Sytem Liquid Head(=TSLH)로부터 펌프입구에 들어오기전 거치는 여러 부품, 배관, 밸브, Strainer, 등을 거치며 손실되는 Suction Loss Head(=SLH)와 액의 온도에서의 증기압 (Vapor Press)에 해당하는 Vapor Press Head (=VPH)를 뺀값으로 계산됩니다.

(NPSH) = (TSLH) - (SLH) - (VPH).............(1)

여기서
(TSLH) = Total System Liquid Head = (액면위 압력 + 대기압 ) / (비중) = (시스템압력과 액의 정압에 의한 Head 총합)
(SLH) = Suction Loss Head = (액이 흐를 때의 전체압력 손실) / (비중) = (액이 흐를 때의 흡입관 내에서의 전체 Head 손실)
(VPH) = Vapor Pressure Head = (액의 온도에서 나타내는 증기압) /비중) = (액이 증발하려고 할때 나타내는 Head)

NPSH에서 "N (Net)"을 사용한 이유는 전체 Head에서 손실Head를 빼고난 값을 말하고 있기 때문입니다

이 값이 만일 0 이하가 된다고 하면 이 액은 바로 끌어올라 액의 펌핑이 불가능해집니다. 액이 증발하여 펌프에 흘러들어오기 때문에 액의 일부는 증발하면서 남은 액의 온도는 크게 떨어지고 흘러들어온 증기가 이 차거운 액과 만나 급격히 응축됨으로써 Pump내에서 증기부피가 갑자기 순간적으로 Collaption됨에 따른 초음파 충격에 의해 펌프가 파손될 수 있기 때문에 위험합니다.

TSLH에는 대기압과 시스템압력 및 액두에 의한 압력이 모두 포함된 Head이기 때문에 이 압력이 되지 않으면 걸핏하면 증기가 발생하기 때문에 어느 정도 안정한 값이 필요하다고 Maker가 정해둔 값이 NPSHr인데 실무적으로는 이 값보다 최하 1m 정도를 한계로 하여 반드시 혹은 그 이상이 되도록 합니다만 특히 액이 비점부근에 있는 경우라고 한다면 특히 정확한 NPSH계산을 해두고 충분한 여유를 두도록 하는 것이 안전합니다.

(2) 질문의 경우 대기압을 수두 10 m라고 가정하고 Tank에 압력이 걸려있지 않다고 보고 실제의 NPSH를 계산해 보면

NPSHa = (시스템압력에 의한 Head 0m + 대기압력 10.3m + 액면,펌프 높이차 (0.7-0.4) m ) - (Suction Line Loss, 0.833m + Strainer Loss 2 m ) = (10.3 - 2.83) = 7.47 m

Pump Vendor가 제공한 데이터로부터 NPSHr이 6.47m 정도보다 작다는 것이 확인되었다면 안심입니다.

(1) 펌프에 흘어들어오는 압력..
펌프의 성능을 발할 수 있으려면 액이 펌프안으로 들어올 수 있어야 하는데,  단순히 펌프안으로 흘러들어오는 것만의 문제가 아니라 일정한 유량으로 흐르고 있을때 펌프안으로 흘러들어기에 적당한 "압력"보다 높지 않으면 흘러들어오던 액의 일부가 증발하여 펌프내에 증기가되어 들어 오게되어 낭패가 됩니다.

여기서 언급하는 "압력"에 해당하는 액두(Liquid Head)를 바로 "NPSH" 라고 합니다.

NPSH를 풀어쓰면 Net Positive Suction Head 이고 이는  흡입측 탱크에 걸리는 시스템 압력과 액위에 의한 Total Sytem Liquid Head(=TSLH)로부터  펌프입구에 들어오기전 거치는 여러 부품, 배관, 밸브, Strainer, 등을 거치며 손실되는 Suction Loss Head(=SLH)와 액의 온도에서의 증기압 (Vapor Press)에 해당하는 Vapor Press Head (=VPH)를 뺀값으로 계산됩니다.

(NPSH) = (TSLH) - (SLH) - (VPH).............(1)

여기서  
(TSLH) = Total System Liquid Head = (액면위 압력 + 대기압 ) / (비중)  = (시스템압력과 액의 정압에 의한 Head 총합)
(SLH) = Suction Loss Head = (액이 흐를 때의 전체압력 손실) / (비중) = (액이 흐를 때의 흡입관 내에서의 전체 Head  손실)  
(VPH) = Vapor Pressure Head = (액의 온도에서 나타내는 증기압) /비중) = (액이 증발하려고 할때 나타내는 Head)

NPSH에서 "N (Net)"을 사용한 이유는  전체 Head에서 손실Head를 빼고난 값을 말하고 있기 때문입니다

이 값이 만일 0 이하가 된다고 하면 이 액은  바로 끌어올라 액의 펌핑이 불가능해집니다.  액이 증발하여 펌프에 흘러들어오기 때문에 액의 일부는 증발하면서 남은 액의 온도는 크게 떨어지고 흘러들어온 증기가 이 차거운 액과 만나 급격히 응축됨으로써 Pump내에서 증기부피가 갑자기 순간적으로 Collaption됨에 따른 초음파 충격에 의해 펌프가 파손될 수 있기 때문에 위험합니다.

TSLH에는 대기압과 시스템압력 및 액두에 의한 압력이 모두 포함된 Head이기 때문에 이 압력이 되지 않으면 걸핏하면 증기가 발생하기 때문에 어느 정도 안정한 값이 필요하다고 Maker가 정해둔 값이 NPSHr인데 실무적으로는 이 값보다 최하 1m 정도를 한계로 하여 반드시 혹은 그 이상이 되도록 합니다만 특히 액이 비점부근에 있는 경우라고 한다면 특히 정확한 NPSH계산을 해두고 충분한 여유를 두도록 하는 것이 안전합니다.

(2) 질문의 경우 대기압을 수두 10 m라고 가정하고 Tank에 압력이 걸려있지 않다고 보고 실제의 NPSH를 계산해 보면

NPSHa =  (시스템압력에 의한 Head 0m + 대기압력 10.3m + 액면,펌프 높이차 (0.7-0.4) m ) - (Suction Line Loss, 0.833m + Strainer Loss 2 m ) = (10.3 - 2.83) = 7.47 m

Pump Vendor가 제공한 데이터로부터 NPSHr이 6.47m 정도보다 작다는 것이 확인되었다면 안심입니다.