펌프 기술

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contents_img 관련 주요 부품

 

  1) 커플링(COUPLING)

    o 커플링은 원동기 또는 변속장치 등에서 펌프축에 동력을 전달하기 위하여 사용되며 Flexible형, 리지드(Rigid)형이 주로 이용되며 주로 고무링이 부착된 Flexible 커플링이 사용된다.

 

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(펌프용 커플링) 

  2) 패킹과 메카니컬 씰

    o 펌프는 여러개의 분할되어 제작 조립되는데 접합면에서 누출방지를 위하여 패킹이 사용된다, 과거 청수만을 취급하고 압력이 낮은 경우에는 목면의 그랜드 패킹이 사용되었지만 최근에는 사용 유체가 다양하지고 압력이 높게 되면서 재질, 구조 등이 다양 해지면서 그랜드패킹에서 점차 기계적 씰이 주를 이루고 있다.

    ♦ 그랜드패킹은 펌프 축이 케이싱을 관통하는 부분에 설치되는 스터핑박스 내에 들어가며, 축과 패킹간 미끄럼접촉에 의하여 기밀을 유지하는 구조로 최소한의 누수가 유지되는 형태로 마찰과 마모 및 누수가 상대적인 문제로 작용한다.

       • 그랜드 패킹은 그림과 같이 롤 형태로 생산 판매되며, 현장에서 축 지름으로 절단하여 스터핑박스에 4개 정도가 삽입 설치하는데 절단 위치는 서로 다르게 하여 배치하여야 한다. 또한 패킹 누르게 볼트를 적절하게 하여 과열에 의하여 패킹 및 스터핑 박스가 손상되지 않도록 하여야 한다. 

 

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(그랜드패킹 구조)

 

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(메카니칼 씰(Mechanical Seal) 구조)

 

       • 교체 후에는 2~3일 내에 패킹누르게 볼트를 조정하여 누수량을 줄이면서 적절하게 압력을 받도록 조절하여 주는 것이 필요하며, 주기적으로 패킹누르게 고정 볼트를 조정하여 패킹부 누수를 적절하게 유지 함으로써 기밀을 유지시켜야 한다.

       • 그랜드패킹 재질은 목면, 석면, 가죽, 고무, 합성주시, 탄소, 화이트 메탈 등이 사용된다.

    ♦ 메카니칼 씰(Mechanical Seal)은 그랜드 패킹의 누출 문제를 해결하기 위한 기계적 씰로 사용온도와 압력 그리고 사용유체, 장착방법 등에 따라 다양하게 제조 적용되고 있으며, 스프링이 내장되어 진동이나 변형으로 인한 누설틈새 발생에도 민감하게 대응하여 누설을 방지한다.

       • 메카니칼 씰(Mechanical Seal)의 구조는 시이트링, 피동링, 스프링, 완충링, 축패킹, 스토퍼, 세트보울트, 그랜드커버, 스터핑박스 및 가스켓으로 구성되어 있으며, O-Ring 형태의 축패킹에서 피동링과 주축의 틈새에서 액체가 누출되는 것을 막는 작용을 하고 시이트링에서 피동링과 접촉면의 누축을 막는 역할을 한다.

       • 피동링은 일반적으로 합성고무제, 불소수지 등 재질의 오링을 사용하고, 시이트링은 카아본을 주로 쓴다.

 

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 (그랜드팩킹과 메카니칼 씰)

  

(그랜드 패킹과 메카니컬씰 비교)

구 분

그랜드패킹

메카니컬씰

구 조

샤프트 양쪽에서 조여 수밀 조절

기계적인 씰로 오링에 수밀 유지

기밀성

불 량

우 수

수 명

짧 다

(정기적 잦은 교체 필요)

길 다

(최소 1~2년 이상 연속사용 가능)

축의 마모

있 다

없 다

마찰 손실

마찰 커서 소비동력 크다

마찰 적어 소비동력 적다

기 격

초기비용 저렴, 운전비용 증가

초기비용 높으나 운전비용 낮가

구조 및 교체성

구조 간단, 교체 쉽다.

구조 복잡, 교체 어렵다

특 징

교체가 쉽고 저렴하다.

과거에 주로 사용

※ 낙엽 등 이물질 유입이 많아 잦은 해체 점검이 필요한 경우에는 다소 유리 

전체 교체로 복잡, 정밀도 높다.

 최근에 주로 사용되고 있다.

 

contents_img 모터 종류와 원리

 

    o 모터(전동기)는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 장치로 플레밍의 왼손법칙이 모터의 기본원리이며, 가장기본적으로 전원의 종류에 따라 직류전동기와 교류전동기로 분류된다.

 

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(펌프 및 교류 전동기)

1) 직류전동기

    o 직류전동기는 교류전동기에 비해 구조가 복잡하고 값도 비싸지만 속도 제어가 매우 자유로운 장점이 있으며, 계자저항(Rf)의 수치를 가감하여 속도를 조절한다.

     o 직류전동기는 계자권선의 전류(여자전류)의 형태에 따라 아래와 같이 분류 한다.

        ① 타려(他勵) : 여자용 전원과 별도의 전기자의 전압 Vt를 변화시켜서 속도를 조절한다  

        ② 분권(分捲) : Rf 를 변화시켜 속도 조절한다. 여자용,전기자용 전원이 같아 편리하다

        ③ 복권(複捲) : 계자권선이 둘로 나누어져 부하의 경중에 속도의 변화가 없다.

        ④ 직권(直捲) : 회전시초(시동)에 흐르는 전류량을 적게 해도 큰 힘을 낸다.

 

2) 교류전동기

     o 교류전동기는 3상교류용과 단상교류용으로 구분되며 각각에 유도전동기와 동기전동기 및 정류자 전동기로 나누어진다.

      유도전동기는 전원에 바로 연결이 가능하고 구조가 간단하며 튼튼한데 비해 가격 싸고 취급이 쉬워 세계적으로 가장 많이 사용되며 펌프 구동용의 주를 이루고 있으며, 농형 및 권선형 유도전동기 등이 있다.

       동기전동기는 정확히 일정한 속도로 회전하며 역률조정이 쉬워 컨베이어벨트용 전동기, 소형시계나 타이밍 모터에 사용된다.

     ① 유도전동기(誘導電動機) : 대체적으로 정속도(定速度)를 유지하여 펌프구동용으로 주로 사용되며, 용량이 작은 경우에는 거의 농형 유도전동기가 사용된다.

     ② 동기전동기(同期電動機) : 완전한 정속도이며 보통농형, 특수농형, 유도동기전동기가 있다.

     ③ 정류자전동기(整流子電動機) : 속도를 자유롭게 바꿀 수 있으며, 소형으로 고속회전이 가능하여 공구, 가정용 청소기 등에 적용된다.

 

(농형과 권선형 특성 비교)

구  분

농형 유도전동기

권선형 유도전동기

구 조

간 단

약간 복잡

기동전류

대 (500~650%)

소 (100~150%)

기동토르크

100~150%

100~150%

효율,역율,슬립

큰 차이 없음

큰 차이 없음

기동방식

직입 또는 감전압 기동

2차 저항기동

 

다음페이지에 계속 됩니다. 

 

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