펌프 기술

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  2) 용적형 펌프

    o 용적형펌프는 펌프내의 체적을 변화시킴으로써 액체에 에너지를 가하는 펌프로 왕복동식 펌프와 회전식 펌프가 있다. 작동원리는 흡입과 토출 과정에서 펌프내의 체적을 반복적으로 변화시킴으로써 유체를 높은 고압으로 가압하거나 일정량의 유체를 공급하는 펌프로 용적을 변화시키는 방법에 따라 왕복동식과 회전식 펌프가 있다.

 

   (1) 플란져펌프 및 피스톤펌프

    o 왕복동식펌프는 왕복운동을 하는 플런저(Plunger) 또는 피스톤(Piston)이 움직임에 따fms 체적변화에 따라 물을 흡입하고 토출하는 원리를 이용한 것으로, 효율이 80~90% 정도로 높아 동일 용량의 원심펌프보다 동력비가 절감될 뿐만 아니라 토출양이 일정하고 높은 양정을 지속적으로 낼 수 있어 고압펌프로 사용하기도 한다.

    o 플런저(Plunger)펌프의 경우 왕복운동으로 인하여 맥동이 크게 발생함에 따라 1개의 회전축에 플런저(Plunger)를 1연(개) 3연 또는 5연으로 복수화 하여 맥동을 완화하기도 하지만 완충장치인 Accumulator, 토출압력 조절을 위한 릴리프밸브 등 부가설비 설치가 필수적이다.

    o Accumulator(어큐물레이터)는 유압장치에서 일시적으로 에너지를 정하는 장치로 플란저펌프 처럼 맥동이 심한 경우 최고 맥동을 저장,

      충격을 흡수하고 최소 맥동시 배출하여 맥동을 완화시키는 장치이다.

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(3연식 플란져 펌프)                                                           (Bladder Type Accumulator)

 

o 피스톤펌프는 가장 오래전에 발명된 펌프로서 실린더 내부에서 피스톤을 왕복운동 시켜 흡입 토출시키는 형식으로 콘크리트, 슬러지 등 고농도의 유체 이송에 이용되며, 사판식의 경우에는 모터에 연결된 축이 회전하면서 PISTON SHOE에 연결된 Piston은 사판위를 미끌어지며 축방향으로 왕복운동을 한다.

 

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(고압용 피스톤 펌프 구조)

 

※ 플란저 펌프와 피스톤 펌프 차이점

    o 플란저 펌프는 자동차 엔진작용과 거의 동일한 형식으로 작동 원리는 피스톤 직선운동으로 크랭크축을 돌리는 자동차 엔진과는 반대로 모터의 회전력으로 크랜크축을 돌려 플란저를 왕복시키는 구조로 흡․토출 작용에는 밸브 기구가 있어 고형물이 있는 유체는 적용이 어렵다.

    o 피스톤 펌프는 주사기와 동일한 형태로 펌프의 회전운동을 캠에 의한 직선운동으로 바꿔주는 형식과 유압작용에 의해 직선운동 에너지를 공급하는 형식으로 콘크리트, 슬러지 등 고농도의 유체 이송도 가능하다.

    o 플란저펌프의 경우 플란저 단면이 적고, 주로 고압에 적용되는 반면, 피스톤펌프의 피스톤은 보편적으로 단면이 넓으며 비교적 저압에 쓰인다.

 

   (2) 다이아프램형 펌프

    o 다이아프램형 펌프는 고무막(또는 테프론) 재질의 다이아프램을 전 후로 작동시켜 작용하는 원리로 격막 펌프라 하기도 하며, 약품 등 부식성 유체를 취급하는 정량펌프, 두개의 방으로 나누어져있는 펌프 내에서 다이아프램을 좌우로 움직여 용적을 교대로 변화시켜 PUMPING 하는 윙 PUMP가 등이 있다.

 

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(다이아프램 펌프)

 

  3) 특수형 펌프

    o 특수형펌프는 폭발성 환경, 전원이 없는 경우, 고형물 이송 등 특수한 환경과 목적에 이용하기 위하여 개발된 특수목적용 펌프로 진공펌프, 기포펌프 등이 있다.

   (1) 진공 펌프(Vacuum Pump)

    o 진공펌프는 흡입관 기밀(氣密) 용기 내의 기체분자를 제거하는 펌프로. 대기압 이하의 저압 기체를 흡인·압축하여 대기 중에 방출함으로써 용기 또는 배관 속의 진공도를 높이는 펌프로 화학공업 등의 배기, 진공발생 및 가스 압송 등에 이용되며, 수봉식(水封式)과 기름회전식(油回轉式) 등이 있다

    o 수봉식 진공펌프는, 원통형 케이성에 물을 넣고 편심(偏心)하게 부착한 날개차(impeller)를 회전시키면, 물이 원심력에 의해 케이싱의 바깥둘레 부분에 동심원상(同心圓狀)으로 달라붙어 2개의 날개와 수면 사이의 공간의 부피가 날개차의 회전과 함께 변화함에 따라 흡입구에서 흡입된 기체의 부피가 날개차 안에서 서서히 감소되어 대기 중으로 방출되는 원리이다.

       수봉식의 진공도는 절대압력으로 15kPa 정도로 낮지만, 물을 함유한 공기를 흡입하더라도 동작상 전혀 지장이 없다.

       기름회전식 진공펌프는 회전자(回轉子)와 스테이터(실린더) 사이의 섭동부를 기름으로 실(seal)함으로써 새는 것을 막고 용적효율을 높여 고진공도를 얻을 수 있다.

    o 확산펌프·이온펌프는 기계적 진공펌프로는 도달할 수 없는 고진공을 실현하기 위하여 사용되는데,

       확산펌프는 보조진공펌프로 어느 정도 진공도를 높인 다음 기름 또는 수은을 가열·증발해 노즐에서 분출시켜 그 분류(噴流)와 함께 기체분자를 외부로 배출한다.

       이온펌프는 양극과 음극 사이에 높은 전위차를 두고, 그에 따라 유도된 전자를 기체분자와 충돌시켜 분자를 이온화하는데 양의 전하를 받고 이온화한 기체분자가 음극에 모여 용기 속의 기체분자는 적어진다. 이 펌프는 입자(粒子)가속기·X선관 등에 사용된다.

 

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(진공펌프)

 

   (2) 기포 펌프

    o 기포펌프(air lift pump)는 유체에 세원진 배관으로 공기를 불어넣어 공기의 부력을 이용하여 유체를 높은 곳으로 끌어올리는 펌프로 Impeller의 직접적인 접촉 없이 공기 공급만으로 작동되어 폭발 인화성 유체도 취급이 가능하다.

 

   (3) 마그네틱 펌프

    o 마그네트펌프는 화학용의 특수펌프로 회전자는 페라이트영구자석을 플라스틱으로 둘러싼 원통형이고, 한쪽 끝에 날개가 달려있고, 다른 한쪽에는 회전축 역활을 하는 구멍이 있는데, 구멍에는 실리콘 카바이드로 만들어진 '메탈'베어링이 장치됩니다. 회전축,즉 샤프트는 없는 대신 내부에 돌출된 고정축에, 회전자가 내부로 들어간 구멍에 끼워져 도는 형태입니다. 외부와 격리된 내부에 회전자와 회전날개가 한몸으로 구성되고, 회전자 내부에 영구자석을 넣어서 회전력을 얻는다.

 

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(마그네틱 펌프)

 

   (4) 기타 특수펌프

   o 기타 특수펌프에는 동력공급 없이 흐르는 물을 간헐적으로 막아, 그 수격작용을 이용해서 높은 곳으로 양수(揚水)하는 수격펌프. 높은 압력의 유체를 분사하여 수송하는 제트펌프(Jet Pump) 등이 있다

 

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