원심 펌프란?- 부품, 작동 및 용도

원심 펌프란?

원심 펌프는 임펠러라고 하는 하나 이상의 구동 로터에서 회전 에너지를 전달하여 유체를 이동시키는 데 사용되는 기계 장치입니다. 유체는 축을 따라 빠르게 회전하는 임펠러로 들어가고 임펠러의 블레이드 팁을 통해 원주를 따라 원심력에 의해 배출됩니다.

임펠러의 작용은 액체의 속도와 압력을 증가시키고 액체를 펌프 출구로 향하게 합니다. 펌프 하우징은 펌프 입구에서 액체를 수축하고 이를 임펠러로 보낸 다음 배출되기 전에 속도를 낮추고 유체를 제어하도록 특별히 설계되었습니다.

원심 펌프는 회전 운동 에너지를 액체 흐름의 유체 역학 에너지로 변환하여 액체를 이동시키는 데 사용됩니다. 회전 에너지는 일반적으로 내연 기관이나 전기 모터에서 나옵니다. 그들은 동적이고 축 대칭이며 작업을 흡수하는 터보 기계의 하위 클래스입니다.

유체는 회전축을 따라 또는 그 근처에서 펌프 임펠러로 들어가고 임펠러에 의해 가속되고 이를 구성하는 디퓨저 또는 나선형 챔버(하우징)로 방사상 바깥쪽으로 흐릅니다.

일반적인 용도는 물, 하수, 농업, 석유 및 석유 화학 펌프입니다. 원심 펌프는 고유량, 연마 용액과의 호환성, 혼합 가능성 및 비교적 단순한 설계로 인해 종종 선택됩니다.

원심 팬은 환기 장치 또는 진공 청소기를 구현하는 데 자주 사용됩니다. 원심 펌프의 역기능은 수압의 위치 에너지를 기계적 회전 에너지로 변환하는 수차입니다.

 

원심 펌프의 부품

임펠러
임펠러는 흐름의 운동 에너지를 증가시키는 데 사용되는 로터입니다.

케이싱(볼류트)
케이싱은 액체를 담고 있으며 원심 펌프 안팎으로 액체의 흐름을 지시하는 압력 격납 용기 역할을 합니다.

샤프트(로터)
임펠러는 샤프트에 장착됩니다. 샤프트는 모터에서 임펠러로 토크를 전달하는 기계 부품입니다.

샤프트 실링
원심 펌프에는 펌핑된 액체의 누출을 방지하는 데 도움이 되는 패킹 링 또는 기계적 밀봉이 제공됩니다.

Bearings
베어링은 샤프트(회전자)의 상대적인 움직임을 제한하고 회전하는 샤프트와 고정자 사이의 마찰을 줄입니다.

 

 

원심 펌프의 작동 원리

임펠러는 원심 펌프의 핵심 구성 요소입니다. 일련의 곡선 베인으로 구성됩니다. 이들은 일반적으로 두 개의 디스크(밀봉된 임펠러) 사이에 끼워져 있습니다. 고형물이 동반된 유체의 경우 개방형 또는 반개방형 임펠러(단일 디스크로 뒷받침됨)가 선호됩니다.

유체는 축('눈')에서 임펠러로 들어가고 베인 사이의 원주를 따라 나옵니다. 눈의 반대쪽에 있는 임펠러는 구동축을 통해 모터에 연결되어 고속(일반적으로 500-5000rpm)으로 회전합니다. 임펠러의 회전 운동은 유체가 임펠러 베인을 통해 펌프 케이싱으로 빠져나가는 것을 가속화합니다.

펌프 케이싱에는 볼류트와 디퓨저의 두 가지 기본 디자인이 있습니다. 두 설계의 목적은 유체 흐름을 압력에서 제어된 배출로 변환하는 것입니다.

볼류트 케이싱에서 임펠러가 오프셋되어 펌프 출구 쪽으로 단면적이 증가하는 곡선 깔때기를 효과적으로 생성합니다. 이 설계로 인해 유체 압력이 출구 쪽으로 증가합니다.

동일한 기본 원칙이 디퓨저 설계에도 적용됩니다. 이 경우 유체가 임펠러를 둘러싸고 있는 고정 날개 세트 사이에서 배출됨에 따라 유체 압력이 증가합니다. 디퓨저 디자인은 특정 응용 분야에 맞게 조정할 수 있으므로 더 효율적일 수 있습니다.

볼류트 케이스는 디퓨저 베인의 추가 수축을 피하는 것이 유리할 때 동반된 고체 또는 고점도 유체를 포함하는 응용 분야에 더 적합합니다. 볼류트 디자인의 비대칭은 임펠러와 구동축의 마모를 증가시킬 수 있습니다.

 

원심 펌프 응용

원심 펌프 사용은 다양한 범위의 국내, 상업 및 산업 시장에서 일반적입니다.

원심 펌프 응용 프로그램의 예는 다음을 포함하지만 이에 국한되지는 않습니다.

▷ 주거 지역 용수 공급
▷ 화재 방지 시스템
▷ 하수/슬러리 처리
▷ 식품 및 음료 제조
▷ 화학 제조
▷ 석유 및 가스 산업 운영

 

원심 펌프의 장점

▷ 드라이브 씰이 없으므로 펌프에 누출이 없습니다.
▷ 위험한 액체를 펌핑할 수 있습니다.
▷ 마찰 손실이 매우 적습니다.
▷ 소음이 거의 없는 상태에서
▷ 펌프는 거의 100% 효율을 보였습니다.
▷ 원심 펌프는 다른 펌프에 비해 마모가 최소화됩니다.
▷ 펌프실과 모터 사이에 틈이 있어 열전달이 없습니다.
▷ 펌프실과 모터 사이의 틈으로 인해 모터에 물이 들어갈 수 없습니다.
▷ 원심 펌프는 모터 손상의 위험을 제거하는 고부하에서 분리되는 자기 커플링을 사용합니다.

 

원심 펌프의 단점

▷ 자기 저항으로 인해 약간의 에너지 손실이 있습니다.
▷ 예상치 못한 무거운 하중으로 인해 커플링이 미끄러질 수 있습니다.
▷ 액체의 철 입자는 자기 드라이브를 사용할 때 문제가 됩니다. 임펠러에 입자가 모여 일정 시간이 지나면 펌프가 멈추기 때문입니다.