(0) Pump Suction Nozzle이 3"이고 연결배관이 4"라면 어쩔 수 없이 4"x3" Recucer가 필요한데 Suction Line 4"가 3"로 줄어들어도 되는지? 아니면 4"보다 더 커져에 하는지에 대해서는 아래의 원칙을 조사, 계산해 보아야 합니다.
펌프가 필요로 하는 NPSHr, 실제 Pump 설치조건에서의 NPSHa
(1) Pump Suction Line의 크기가 작거나 배관부품, Filter, 등이 많이 달려있게되면 저항이 많이 걸리게 되는데 <해당 펌프를 설치하기 위해 흡입측에 필요로 하는 Net Positive Suction Head(NPSH) 값 이상을 유지하도록 해 주어야 한다>는 원칙에 따른 것입니다.
(2) NPSH는 대기압을 포함하는 흡입측 Head인데 펌프마다 고유값을 필요로 하며 이를 NPSH-required (혹은 NPSHr) 등으로 나타냅니다. 이 값은 Pump Maker에서 제시하는 값에 해당합니다. NPSHr 값이 크면 펌프흡입측 탱크 액면 높이를 높여 설치하고, 흡입측 배관을 크게 하여 저항이 덜 걸리도록 해야 합니다.
NPSHr와 대조되는 값으로 NPSH-actual(NPSHa)가 있는데 이는 실제로 펌프가 설치되는 조건에서의 NPSH값을 말합니다.
(3) NPSHa를 계산하는 방법은
NPSHa = (대기압 + 흡입탱크액위 높이 - 배관손실- 부품손실-액의 증기압) ...(1) 각항을 Head 단위로 환산해서 계산합니다.
(4) NPSHa 값이 NPSHr 값에 못미치는 경우 펌프측으로 액이 잘 흘러들어오지 않고 액이 부분적으로 증발해서 펌프 운전에 지장을 줍니다. 심한경우 Pump내에서 Cavitation(펌프내에 증기 공간이 생성되는 현상)이 나타나 진동이 심해지거나 베아링 혹은 펌프 Casiing이 파손되기도 합니다.
특히 액의 온도가 높은 경우 액이 증발하기 쉽기 때문에 NPSHa 값을 늘여주기 위해 흡입탱크를 높이 설치하고, Suction Line의 크기를 크게 해주며 Suction Line의 길이를 짧게 유지할 필요가 있습니다.
1) 펌프 흡입구에 직선배관이 아닌 fitting류가 들어가서 설계시고려할 사항은 ANSI/HI 9.6.6 코드를 보면 잘 나와 있습니다. API 코드가 아니라도 펌프류의 시스템 설계는 적용 기준이 비슷하니 보시면 되겠습니다. 구글에서 pump suction pipeine이라고 검색하셔서 그림설명이 잘 나온 것만 보셔도 되고 설계자라 자세히 알고자 하시면 코드를 한번 읽어보세요
2) 구글 첫화면에 pipe velocity limit 이라고 검색어를 넣으면 pump suction의 제안유속이 나옵니다.( 0.9~ 2.4m/s 나오네요. 낮은 유속일수록 상위 기준이라 간주하세요)
각 엔지니어링 회사마다 기준을 가지고 있지만 통상적인 범위니 해당유속이내에 들어오는지 먼저 계산해 보시면 됩니다.
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