펌프 흡입 배관 - 편심 리듀서 및 직선 길이

펌프 흡입/흡입 배관의 설계는 펌프 입구/임펠러에서 경험하게 되는 결과적인 유압 조건을 정의합니다. 설계가 펌프 입구에서 균일한 속도 분포 프로파일을 생성하지 못하면 많은 펌프 문제와 고장을 추적할 수 있습니다. 예를 들어,

• 시끄러운 작동, 난기류 및 마찰 손실.
• 무작위 축 하중 진동.
• 베어링 또는 씰이 조기에 파손되었습니다.
• 캐비테이션을 일으키는 유체 압력이 부족합니다.
• 액분리로 인해 토출측이 손상되는 경우가 있습니다.

이러한 문제로 인해 펌프 고장이 발생할 수 있습니다. 펌프 흡입/흡입 배관 설계에는 감속기 피팅 유형 선택과 최소 직선 길이 요구 사항이 포함됩니다.

• 펌프에 대한 자세한 내용은 다음을 확인하세요.펌프 소개
• 펌프의 캐비테이션에 대한 자세한 내용은 다음을 확인하세요.캐비테이션 소개
• Reducer에 대한 자세한 내용은 다음을 확인하세요.공정 배관의 감속기

펌프 흡입 파이프 크기

흡입측 배관을 펌프 흡입구보다 1~2배 큰 크기로 사용하는 것이 표준 관행입니다. 감속기 피팅은 일반적으로 펌프 흡입 끝 플랜지의 크기에 맞게 흡입 파이프의 크기를 줄이기 위해 펌프 흡입 배관에 사용됩니다. 리듀서는 수축 장치이므로 공기나 증기가 모일 수 있는 난류 및 포켓 생성을 방지하기 위해 신중한 설계가 필요합니다. 가장 좋은 해결책은 에어 포켓의 가능성을 제거하도록 방향이 지정된 편심 감속기를 사용하는 것입니다.

그렇다면 흡입노즐과 같은 크기의 파이프를 사용하면 어떨까요??

우리는 파이프의 마찰 손실을 최소화하고 임펠러 아이로의 전체 보어 흐름을 원하기 때문입니다. 동일한 유량에 대해 라인 크기를 늘리면 유체 속도와 마찰 손실이 감소합니다. 파이프 면적이 클수록 속도는 낮아지고 마찰 손실은 낮아지며(NPSHa는 높아짐), 펌프에 의해 생성되는 차압은 낮아지고 펌프를 구동하기 위해 모터에 필요한 전력도 낮아집니다.

흡입 파이프 크기는 펌프 흡입 노즐 크기보다 작아서는 안 됩니다.

펌프 흡입구 크기보다 작은 흡입 파이프 크기는 마찰 손실을 증가시켜 펌프를 구동하기 위해 모터에 필요한 전력을 더욱 증가시킵니다. 또한 펌프 입구나 임펠러에 도달하는 흐름은 위에서 설명한 다양한 문제를 일으키는 균일한 속도 프로필을 갖지 않습니다.

올바른 펌프 흡입 파이프 크기는 비용(파이프가 클수록 더 비쌉니다)과 과도한 마찰 손실(작은 파이프는 높은 마찰 손실을 유발하고 펌프 성능에 영향을 미칩니다) 사이의 절충안입니다.

편심 감속기 설치

펌프로의 수평 흐름에는 편심 감속기가 권장됩니다. 이 구성은 감속기의 상류 말단에 에어 포켓이 축적되는 것을 방지합니다. 공기 증기 축적 가능성이 없는 수직 흡입(흡입) 배관 또는 수평 설치에는 동심 감속기가 권장됩니다.

공급원이 펌프 위에 있는 경우 편심 감속기는 평평한 면이 아래를 향하도록 배치해야 합니다. 공급원이 펌프 아래에 있는 경우 편심 감속기는 평평한 면이 위로 향하도록 배치해야 합니다.

긴 수평 배관의 경우 편심 리듀서를 편평한 면이 위로 향하게 설치하여 에어 포켓을 방지합니다.

직선 길이 요구 사항

펌프, 특히 원심 펌프는 유체가 서지 없이 부드러운 층류로 전달될 때 가장 원활하고 효율적으로 작동합니다. 모든 형태의 난류는 효율성을 감소시키고 펌프 베어링, 씰 및 기타 구성 요소의 마모를 증가시킵니다.

ANSI/HI 9.8 펌프 흡입구 설계에 대한 미국 국가 표준(P21, 1998)에는 "펌프 흡입 파이프 직경의 5배보다 가까운 곳에 흐름을 방해하는 피팅(예: 부분적으로 열린 밸브, 티, 짧은 반경의 엘보우 등)이 없어야 합니다."라고 명시되어 있습니다. 완전히 열려 있고 흐름을 방해하지 않는 밸브, 날개형 엘보우 및 리듀서는 흐름을 방해하는 피팅으로 간주되지 않습니다." 이 표준은 감속기에 의해 생성될 수 있는 가능한 흐름 분포에 대한 참조를 제거합니다.

개념은 간단하지만 임펠러 아이에 안정적이고 균일한 흐름을 보장합니다. 그 결과, 흐름으로 인한 난류로 인한 진동으로 인해 펌프 수명 동안 펌프 고장이 줄어듭니다.

여러 가지 부적절하게 지정된 매개변수가 방정식에 포함되는 경우(예: 점도 변화 등) 감속기 입구 플랜지 옆에 흡입 파이프 직경이 최대 10배인 직선 배관을 설치하는 것이 현명합니다. 직관의 흡입 파이프 직경의 5~10배 범위의 숫자는 일반적으로 출판된 기술 문헌에서 권장되는 값입니다.

 

때로는 공간 제약으로 인해 펌프 앞 배관에 충분한 정착 거리를 마련하는 것이 불가능할 수도 있습니다. 이러한 경우 인라인 흐름 컨디셔너 또는 교정기를 사용하십시오.

펌프 흡입 배관 설계 시 주의해야 할 추가 사항

• 공급 파이프는 탱크나 용기에 완전히 잠겨야 합니다. 유체 표면에 너무 가까우면 흡입으로 인해 소용돌이가 발생하여 공기(또는 기타 증기)가 액체 속으로 흡입되어 펌핑 시스템을 통과하게 됩니다.
• 공급 파이프는 탱크나 용기 바닥에 너무 가까워서는 안 됩니다. 유체 바닥에 너무 가까울 경우 흡입으로 인해 고형물이나 슬러지가 흡입될 수 있습니다. 이러한 상황은 펌프 흡입 배관에 스트레이너를 사용하면 개선될 수 있습니다. 단점으로 스트레이너는 큰 압력 강하를 생성하고 캐비테이션 및 마찰 손실을 담당할 수 있습니다.
• 모든 배관, 밸브 및 관련 부속품은 펌프 하우징에 부담을 주지 않도록 독립적으로 지지되어야 합니다. 또한, 펌프 노즐에 가해지는 힘과 모멘트는 공급업체가 지정한 허용 값을 초과하지 않습니다.
• 볼트를 조이기 전에 펌프의 흡입 플랜지에 연결된 파이프를 정확하게 정렬해야 합니다.
• 펌프는 시스템의 압력 강하를 최소화하기 위해 흡입원에 최대한 가깝게 위치해야 합니다.
• 펌프는 흡입 노즐 높이가 항상 용기 또는 탱크 노즐 높이 아래에 위치하도록 배치해야 하며 흡입 파이프는 라인에 포켓이 생기지 않도록 배선되어야 합니다.
• OSID- 118(석유 산업 안전국 규정)에 따라 펌프 사이에 최소 1미터 간격을 두어야 합니다. e. 펌프와 잠재적인 장애물(대형 블록 밸브, 증기 터빈 배관 및 경사면의 티형 지지대) 사이에 최소 1m의 공간을 확보해야 합니다.