유체 기계에서 캐비테이션을 방지하는 방법이 궁금합니다.
안녕하세요 펌프와 터빈에서 발생하는 캐비테이션 현상을 예방하기 위해 어떤 설계 및 운전 기술이 사용되나요? 구체적인 방법이 궁금합니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
우선 유체 흐름 중 국소적인 압력이 중기압 이하로 떨어질 경우, 기포가 발생되며 이를 높은 압력으로 다시 갈 경우 급격히 붕괴되는 현상을 의미합니다.
이를 방지하기 위해 설계적으로 더 안정화를 하거나 실시간 감지 또는 코팅 등을 통해 예방하게 됩니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
일단 캐비테이션 발생 원인은
유체압력이 증기압 이하로 떨어지면서 기포가 발생하는 것으로
펌프 흡입 측 유효흡입수두(펌프가 흡입 측에서 유체증기압보다 높은 압력을 유지하는 여유수치) 가 충분치 않을 때
발생하는 것으로
펌프가 흡입 시 필요한 최소 에너지가 부족하다는 것을 나타냅니다.
또한 흡입관 직경이 너무 작거나 해서 흐름이 좋지못할 때, 유속 증가 및 손실수두 증가로 인해 발생합니다.
그외
펌프가 유체공급원보다 높거나, 유체가 고온일 때 증기압이 높아져 발생 가능하므로
캐비테이션 방지를 위해서는
설계에서는
펌프 설치 위치를 가능한 낮은 위치에 설치하여 유효흡입수두를 높이고
흡입관 경로를 크기하여 유속을 줄이고 손실수두를 감소시킵니다.
또한 펌프 선도에 따른 사양선택을 정확히 하여 사용지점의 요구사항에 부합하는지 확인해야 합니다.
운전에 있어서는
펌프 회전수 조절로 유속을 줄여 캐비테이션 방지를하고
적용 유체의 온도를 관리하여 증기압 이하로 떨어지지 않게 유지해야합니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
캐비테이션을 방지하기 위해 펌프와 터빈에서는 다음과 같은 설계 및 운전 기술이 사용됩니다. 첫째, 충분한 NPSH(순수 흡입 헤드)를 확보하기 위해 흡입 배관의 직경을 적절히 설정하고 길이를 최소화합니다. 둘째, 임펠러의 설계를 최적화하여 유속을 조절하고 압력 강하를최소화합니다. 셋째, 운전중 유체 온도를 관리하여 기화 압력을 낮추고, 흡입 압력을 높이기 위해 펌프의 위치를 조정하건 보조 장치를 설치합니다. 마지막으로 운전 조건을 모니터링하여 비정상적인 상황을 조기에 감지하고 조치를 취합니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
펌핑은 권장된 속도 범위 내에서 펌프 운전을 하며 가능하다면 유체 온도를 펌프 흡입구 압력에서
끓는 점 이하로 유지 하는 것이 좋습니다. 또한 유속, 압력, 온도 등을 고려하여,
시스템 요구사항에 맞는 펌프를 선택 하는 것이 좋으며,
사용 가능한 NPSH가 필요한 NPSH 보다 크게 설계하는 것이 유체의 압력이 떨어지는 것을 방지할 수 있습니다