자동로그인
컨텐츠 | contents
일반게시판
Q&A게시판
공학 S/W
스터디 | study
단위환산
농도계산
일반화학
화공일반
화공실무

   
  Pump 운전상태가 적합한지 궁금합니다.
  글쓴이 : 이제막엔지…   고유ID : liquorstar     날짜 : 19-02-11 09:53     조회 : 170    
안녕하세요 항상 인터넷화학공학에서 많이 배우고 있는 사회초년생입니다.
다름이 아닌, 저희 공정에서 사용되는 Water Pump(1,2)의 운전상태가 적합한지
궁금합니다.

Pump1 : Discharge P = 3bar, (Tank1 로부터 Pumping되며 Tank Level 1m), Discharge Liine 4inch
             유량 : 70㎥/h
Pump2 : Discharge P = 4.5bar, (Tank2 로부터 Pumping되며 Tank Level 1m), Discharge Liine 4inch
             유량 : 100㎥/h
Pump1의 Dis` Line이 15m정도 이송후 Pump2의 Dis` Line과 Common되어 6 inch 배관으로 최종 목적 Tank로
이송됨.

Q1 : Pump1과 Pump2가 Common되어 이송되어지는데, Pump2가 Pump1과 압력차이가 있을것으로 보이는데,
      (Common되기 전 Pump2 유체의 압력 = 4.0bar) Pump1의 유체가 흐르는 이유가 무엇일까요?
       -> Back Flow가 형성되지 않나요?
       -> 흐르는이유가 Pump2의 유체가 순간적으로 압력이 떨어져서 그럴수가 있나요? 그이유는 무엇일까요.
       (실제 pump1의 운전은 문제가없음.)

스테파노 Stefano   19-02-11 10:16
두 펌프 배출배관이 만나는 곳에서는 압력(P3라고 가정)이 같아지며,  최종목적의 압력이 P4라고 한다면
Pump1 Discharge Nozzle에서의 압력 P1과  연결지점까지의 유량은 70m3/h, 4 in 배관의 압력차는 (P1-P3)이 걸린상태가 유지되고 있는 것이고,  마찬가지로 Pump2서 연결점까지 100 m3/h유량, 4 in 배관의 압력차는 (P2-P3)이 걸린상태가 유지되는 것이지요.  후자 Pump 2의 경우가 유량이 많고 또한 연결배관조건 (밸브, 엘보우, 관길이 등..)이 달라서 차압이 늘어난 상태에 해당합니다. 

이유는 각 Line의 압력손실을 계산해 봄으로써 알 수 있습니다.  Pump 배출측에 역류방지를 위한 Check 밸브가 달려있어서 두 펌프중 어느 펌프가 정지되어도 역류되지 않을 것입니다.
이제막엔지… liquorstar   19-02-11 13:18
답변 감사드립니다. 스테파노님!

답변에서 말씀하셨듯이 (P1-P3) 만큼의 압력차가 발생하여 P1->P3의 압이 형성될것으로 이해되는데,
그럼 P1 =3bar 에서 P3=2.5bar( 가정 ; 직관15m정도 Level Control Valve 1개, Ball V/V 4 개 )로 가정했을때

P2=4.5bar -> P3=2.5bar로 된다는 말씀이신가요.

Pump2가 유량이 많아서 압손실이 많을것이란것은 당연한데,
 직관 5m 정도, 그리고 Level Control Valve 1개, Ball V/V 4 개는 동일한 상황에서 압력손실이 이렇게 발생한다는것이
의문입니다...

혹시 Pump의 문제로 인하여 유체가 배출되면서 압손실이 크게 발생할수 있나요.
Stefano    19-02-11 14:52
(1) 맞습니다.   

P1의 배출압력이 Control Valve와 밸브, 엘보우, 관을 거치면서 0.5 bar의 차압이 생긴것이고,  마찬가지로
P2의 경우 에도 2 bar의 차압이 발생하고 있습니다.   

(2) 이런 경우 대부분의 차압은 Control Valve와 Valve에서 나타나는데 기껏해야 0.5~0.7 bar 정도밖에 걸리지 않을 터인데 Pump2 측 차압이 좀 큰 편입니다.    Pump2의 설치위치가 Pump1보다 낮은 곳에 설치되어 있다면 정압차가 추가로 더해져 있을 수도 있고  펌프의 배출압력계가 액충격, 진동 등으로 고장나 있을 수도 있습니다.
이제막엔지… liquorstar   19-02-11 18:19
답변 감사드립니다.

위와 관련하여 현 운전상태에서 이해안되는 부분이 있어 추가 질문하게 됩니다.

위에 말씀드린 PUMP1 과 PUMP2는 STAND-BY PUMP포함 2기씩 존재하고 있습니다.
PUMP1의 경우 1기운전하였을 경우 문제가 발생되지 않으나

PUMP2의 경우 1기운전하였을 경우 PG HUNTING 및 TANK2 LEVEL이 빠지지 않는 현상이 발생합니다.
PUMP의 성능곡선 및 DATA SHEET를 분석하였을 때 ( CAPA : 80 ㎥/h 이며 곡선상 100㎥/h ~ 110㎥/h까지 있음)
 PUMP2의 용량이 부족해서 그런것으로 추정하였으나,

혹시 펌프가 기존 용량에 비해 많은 양의 유체를 수송하려니 PUMPING이 안되는 경우도 있는건가요
 -> 다시 말해서 임펠러 사이즈를 줄여 같은 HEAD 대비 적은 유량의 유체를 이송하였을 경우
      1기운전을 통한 유체 수송이 가능할까요.
Stefano    19-02-12 10:06
(A1) 맞습니다.  유량이 늘여 운전시 배출압력이 올라가지 않는다거나 Cavitation이 일어나서 유량이 들쭉날쭉 변화될 수도 있습니다.  정상상태에서 1기만으로도 목표 유량 및 압력이 유지되며 운전하도록 설계되어 있을 터인데  오히려 Impeller Size를 줄이게 되면 유량(직경비로)과 압력(직경의 제곱비로)이 함께 줄어 들어 해결할 수 있는 방법은 아닙니다. 

용량이 부족할 경우 오히려 직경이나 회전수를 늘여 유량과 압력을 늘여주어야 하는데 이는 펌프 Impeller 및/또는 모터를 교체하는 일이라서 일이 복잡해 집니다.  우선 Pump 배출밸브를 줄어 운전해 보는 방법을 먼저 시도해 보는 것이 좋겠습니다.

(2) 첫 질문에서 인용하고 있는 Pump들의 유량이 실제의 유량이 아니고 Data Sheet에 적혀있는 유량으로 보이고 또 각 유량들은 배출압력을 각각 정해둔 점에서의 값을 나타내는 것이 아닌지 궁금하고, 

Pump1은 제 유량과 압력을 나타내고 있어 성능에 문제없어 보입니다만, Pump2의 경우에는 Cavitation이 일어나고 있어 배출압력이 흔들리면서 배출압력이 잘 나타나지 않아서 결국 Pumping이 원할하지 못한 것으로 판단됩니다.

(3) 따라서 Pump2의 경우 Pump성능 곡선을 살펴봐서
① 원하는 유량에서 Cavitation이 일어날 수 있다고 되어있는지 <Cavitation이 일어나는 유량>을 점검해보고,
② 원하는 유량에서의 배출압력이 너무 낮지 않은지 즉 <해당유량에서 Pump1의 배출압력보다 낮지 않은지> 확인해보고
③ Pump2에서 Caviation이 나타나고 있다면 그 원인<Filter 막힘, 노즐 Line 또는 발브 막힘, 수온높음, 탱크액면 낮음(혹시 탱크 액면이 펌프보다낮아 공기가 포함되어 있지 않은지), 등>을 점검해 보아야 합니다.

(4) 현 시점에서 점검해 볼할 수 있는 방법은 Pump2의 배출밸브를 거의 닫아 안정화 된 다음 서서히 유량을 높여가며 이상유무를 점검해 볼 필요가 있습니다.    유량조절밸브가 있다면 설정유량을 낮게 유지한 다음 서서히 늘여가며 운전해 볼 수 있습니다
코멘트입력
   

Copyright 1999.07.10-Now ChemEng.co.kr & 3D System Engineering. (mail : ykjang@naver.com, call 010-4456-8090)