- 밀도(액체의 "중력")
- 포화 증기압(끓는점)
- 온도
- 점도(액체의 "두께")
액체 특성
최적의 펌프를 선택하려면 소비자에게 공급해야 하는 액체의 특성에 대한 완전한 정보가 필요합니다. 당연히 "무거운" 액체는 주어진 부피를 펌핑하는 데 더 많은 에너지가 필요합니다. 한 액체가 다른 액체보다 얼마나 "무거운지" 설명하기 위해 "밀도" 또는 "비중"과 같은 개념이 사용됩니다. 이 매개변수는 액체 단위 부피의 질량(중량)으로 정의되며 일반적으로 "ρ"(그리스 문자 "ro")로 표시됩니다. 입방 미터당 킬로그램 (kg / m 3)으로 측정됩니다. 특정 온도와 압력의 모든 액체는 증발하는 경향이 있습니다(온도 또는 끓는점). 압력이 증가하면 온도가 증가하고 그 반대도 마찬가지입니다. 따라서 펌프의 흡입측에 존재할 수 있는 더 낮은 압력(심지어 진공 상태에서도)에서 액체는 더 낮은 끓는점을 갖게 됩니다. 현재 액체 온도에 가깝거나 특히 낮으면 증기가 형성되고 펌프에 캐비테이션이 발생할 수 있으며, 이는 펌프 성능에 부정적인 영향을 미치고 심각한 손상을 일으킬 수 있습니다(캐비테이션에 대한 장 참조). 유체의 점도는 파이프에서 마찰 손실을 일으킵니다. 이러한 손실의 수치는 특정 펌프 제조업체에서 얻을 수 있습니다. 오일과 같은 "진한" 액체의 점도는 온도가 증가함에 따라 감소한다는 점을 고려해야 합니다. 물 사용량 정해진 시간에 공급해야 하는 양으로 정의하며 "Q"로 표시한다. 적용 측정 단위 : 일반적으로 소용량 / 용량 펌프의 경우 분당 리터 (l / min), 중용량 펌프의 경우 시간당 입방 미터 (m 3 / h), 마지막으로 초당 입방 미터 (m 3 / s) 가장 강력한 펌프의 경우.
파이프라인 단면의 치수는 주어진 유체 유량 "v"에서 소비자에게 공급되어야 하는 부피에 의해 결정됩니다. 
측지(정적) 흡입 양력
미터(m) 단위로 측정한 가장 낮은 위치의 탱크에서 펌프 흡입구와 자유 액체 표면 사이의 측지 레벨 차이로 정의됩니다(그림 3, 위치 1).정적 피드 높이(정적 헤드)
유체가 공급되어야 하는 유압 시스템의 배출구와 가장 높은 지점 사이의 측지 레벨 차이로 정의됩니다(그림 3, 항목 2).
흡입 압력 손실
이는 액체와 파이프라인 벽 사이의 마찰 손실이며 액체의 점도, 파이프라인 벽의 표면 거칠기 품질 및 유체 유량에 따라 달라집니다. 유량이 2배 증가하면 압력 손실이 2도 증가합니다(그림 4, 위치 1). 파이프라인, 엘보우, 피팅 등의 압력 손실에 대한 정보 공급업체가 제공하는 다양한 유량으로. 압력 파이프의 압력 손실 위의 설명을 참조하십시오(그림 4, 항목 2).최종 과압
이것은 액체가 공급되어야 하는 지점에 있어야 하는 압력입니다(그림 5, 위치 1).초기 과압
이것은 흡입 지점에서 액체의 자유 표면에 대한 압력입니다. 열린 저장소 또는 탱크의 경우 이것은 단순히 대기압(기압)입니다(그림 5, 항목 2).머리와 압력의 관계
그림에서 볼 수 있듯이. 그림 6에서 10m 높이의 물기둥은 0.7335m 높이의 수은기둥(Hg)과 같은 압력을 가합니다.기둥의 높이(압력)에 액체의 밀도와 중력 가속도(g)를 곱하면 평방 미터당 뉴턴 ( N / m 2) 또는 파스칼 (Pa) 단위로 압력을 얻습니다. 이것은 매우 작은 값이기 때문에 바라고 하는 100,000 Pa에 해당하는 측정 단위가 펌프 작동 관행에 도입되었습니다.
그림의 방정식. 6은 액체 기둥 높이 미터로 풀 수 있습니다. 
따라서 점도가 다른 액체 기둥의 높이는 물 기둥의 해당 높이로 줄일 수 있습니다. 무화과. 그림 7은 다양한 압력 단위에 대한 환산 계수를 보여줍니다. 아래는 펌프 설치 다이어그램으로 총 수두를 계산하는 예입니다. 
펌프의 수력(P hyd)은 주어진 시간에 주어진 헤드에서 전달되는 유체의 양을 결정하며 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. 
예
시간당 35m 3의 물을 4m 깊이의 우물에서 펌프 설치 수준에 비해 16m 높이에 위치한 탱크로 펌핑해야 합니다. 탱크의 최종 압력은 2bar여야 합니다. 흡입 배관의 마찰 압력 손실은 0.4m로 가정하고 토출 배관의 마찰 압력 손실은 엘보의 손실을 포함하여 1.3m로 가정합니다. 물의 밀도는 1000kg/m 3 이고 중력 가속도는 9.81m/s 2 라고 가정합니다. 솔루션: 총 양정(H): 흡입 리프트 - 4.00m 흡입 헤드 손실 - 0.40m 토출 헤드 - 16.00m 토출 라인 압력 손실 - 1.30m 최종 압력: - 2bar*~20.40m 마이너스 1atm**~ -9.87 m 총 헤드 - 32.23 m 수력은 다음 공식에 의해 결정됩니다.
* 이 예에서 최종 게이지 압력은 절대 압력으로 제공됩니다. 절대 진공을 기준으로 측정된 압력. ** 최종 과압이 절대값으로 주어지면 초기 과압을 빼야 합니다. 이 압력은 펌프가 액체를 끌어당기는 데 "도와" 주기 때문입니다. 
물은 펌프의 흡입 파이프를 통해 임펠러 흡입구로 들어가고 회전 블레이드의 작용으로 양의 가속을 경험합니다. 디퓨저에서 흐름의 운동 에너지는 잠재적인 압력 에너지로 변환됩니다. 다단 펌프에서 일체형 고정 베인이 있는 디퓨저의 단면을 "베인"이라고 합니다. 그림의 다이어그램에서 도 10에서 임펠러에 의해 생성된 유체역학적 압력(유속의 운동에너지)이 포텐셜로 변환되기 때문에 흡입에서 토출노즐로 향하는 방향으로 펌프내 압력 형태의 포텐셜에너지가 증가함을 알 수 있다. 디퓨저의 압력 에너지. 
펌프 성능
무화과. 그림 11은 "Q/H" 원심 펌프의 일반적인 성능 곡선을 보여줍니다. 펌프 흐름이 0일 때 최대 토출 압력에 도달한다는 것을 알 수 있습니다. 펌프 출구가 닫힐 때. 펌프의 흐름이 증가하자마자(펌핑된 액체의 양이 증가함) 토출 헤드가 떨어집니다.
헤드 H에 대한 공급 Q의 의존성의 정확한 특성은 제조업체가 테스트 벤치에서 경험적으로 결정합니다. 예를 들어(그림 11), 압력 H 1에서 펌프는 Q 1의 부피를 공급하고 유사하게 H 2 - Q 2를 공급합니다. 펌프 성능
이미 위에 표시된 것처럼 파이프라인의 마찰 압력 손실은 파이프라인 벽의 표면 거칠기 품질과 유체 유속의 제곱, 그리고 물론 파이프라인의 길이에 따라 달라집니다. 마찰 압력 손실은 "H/Q" 그래프에서 유압 시스템 특성 곡선으로 나타낼 수 있습니다. 중앙 난방 시스템과 같은 폐쇄형 시스템의 경우 흡입측 양압에 의해 균형을 이루기 때문에 현재 토출 수두를 고려하지 않을 수 있습니다.
t = 60°C에서 압력 손실 [Pa/m]. 파이프의 권장 손실은 150 Pa/m 이하입니다. 동작점
듀티 포인트는 펌프 특성 곡선과 유압 시스템 특성 곡선의 교차점입니다. 밸브가 열렸을 때 밸브의 흐름 영역의 변화 또는 파이프라인의 퇴적물 형성과 같은 유압 시스템의 모든 변화는 유압 시스템의 특성에 영향을 미치며 그 결과 작동 지점의 위치가 변경됩니다. 마찬가지로 임펠러 마모 또는 속도 변경과 같은 펌프 변경으로 인해 새로운 운전점이 발생합니다.
시리즈 펌프
다단 펌프는 직렬로 연결된 단일 단 펌프의 예로 볼 수 있습니다. 물론 이 경우 개별 단계를 분리하는 것은 불가능하며, 이는 때때로 펌프 상태를 확인할 때 바람직합니다. 작동하지 않는 펌프는 상당한 저항을 생성하므로 바이패스 라인과 체크 밸브를 제공해야 합니다(그림 14). 직렬로 작동하는 펌프의 경우 주어진 유량에서 총 헤드(그림 15)는 각 개별 펌프의 토출 높이의 합으로 결정됩니다.
병렬 연결된 펌프.
이 설치 계획은 펌프의 상태를 모니터링하거나 보조 장비 또는 중복 장비(예: 난방 시스템의 트윈 펌프)가 필요할 때 작동 안전을 보장하는 데 사용됩니다. 이 경우 작동하지 않는 펌프 중 하나를 통해 역류를 방지하기 위해 각 펌프에 체크 밸브를 설치해야 합니다. 트윈 펌프의 이러한 요구 사항은 플랩 유형 전환 밸브로 충족됩니다. 병렬로 작동하는 펌프의 경우 총 유량(그림 17)은 일정한 수두에서 개별 펌프의 유량 값의 합으로 결정됩니다.
펌프 효율
펌프 효율은 샤프트를 통해 펌프로 전달되는 기계적 에너지가 유용한 유압 에너지로 변환되는 정도를 보여줍니다.
효율성은 다음에 의해 영향을 받습니다. - 펌프 본체의 모양;
- 임펠러와 디퓨저의 모양;
- 표면 거칠기 품질;
- 펌프의 흡입 챔버와 토출 챔버 사이의 실링 갭.
사용자가 특정 운전점에서 펌프의 효율을 결정할 수 있도록 하기 위해 대부분의 펌프 제조업체는 효율 곡선이 있는 다이어그램을 펌프 성능 곡선에 첨부합니다(그림 18).
전형적인 패턴
주어진더 나아가전형적인법숫자입증하다이론적 인영향지름 ( 디 ) 일하고 있는 바퀴 ~에압력, 제출 및소모힘. 압력은 직경의 2승에 비례합니다.
이 패턴에 따르면 직경이 2배가 되면 압력이 4배 증가합니다. 피드는 직경의 3제곱에 비례합니다. 
이 패턴에 따르면 직경을 두 배로 늘리면 이송이 8배 증가합니다. 소비 전력은 지름의 5제곱에 비례합니다. 
이 패턴에 따르면 직경을 두 배로 늘리면 전력 소비가 32배 증가합니다. 
전형적인패턴
주어진더 나아가전형적인법숫자입증하다이론안면 경련영향주파수 회전 니아 (N) 일하고 있는 바퀴 ~에압력, 줄질그리고소모힘. 피드는 속도에 비례합니다.
이 패턴에 따르면 RPM을 두 배로 하면 피드가 두 배가 됩니다. 헤드는 속도의 제곱에 비례합니다. 
이 패턴에 따르면 속도를 4배로 하면 압력이 증가합니다. 소비 전력은 회전 속도의 3승에 비례합니다. 
이 패턴에 따르면 속도를 8배로 늘리면 전력 소비가 증가합니다. 소비됨힘
피 1 : 주전원에서 모터가 소비하는 전력. 펌프 축에 직접 연결된 모터의 경우 순환 펌프 구동의 경우와 같이 최대 소비 전력은 명판에 표시되어 있습니다. P 1은 다음 공식을 사용하여 결정할 수도 있습니다. (3상 모터) (1상 모터) 여기에서 V = 전압(V) I = 전류(A) cos φ = 역률(-) P2: 모터 샤프트의 전원. 모터와 펌프가 별도의 장치인 경우(표준 및 수중 모터 포함) 명판에 모터의 최대 축 동력이 표시됩니다. P3: 펌프가 흡수하는 동력 현재 모터 부하는 펌프 동력 곡선에서 결정할 수 있습니다. 전기 모터를 펌프 샤프트에 직접 연결하는 경우: P 3 = P 2 . P4: 펌프 동력(P 유압식) 펌프 동력의 값은 다음 공식에 의해 결정됩니다.
적응슬리퍼변수에모드착취
유압 시스템의 압력 손실은 특정 작동 조건에 대해 계산됩니다. 실제로 유압 시스템의 특성은 유압 시스템에 통합된 안전 요소로 인해 이론적 특성과 거의 일치하지 않습니다. 펌프가 있는 유압 시스템의 운전점은 항상 펌프 특성 곡선과 유압 시스템 특성 곡선의 교차점이므로 유량은 일반적으로 새 유압 시스템에 필요한 것보다 높습니다. 이러한 불일치는 유압 시스템에 문제를 일으킬 수 있습니다. 난방 회로에서 흐름 소음, 응축수 시스템에서 캐비테이션이 발생할 수 있으며 경우에 따라 불필요하게 많은 공급으로 인해 에너지 손실이 발생할 수 있습니다. 결과적으로 펌프를 조정하고 유압 시스템을 조정하여 작동 지점(두 특성의 그래프가 교차하는 지점)을 이동해야 합니다. 실제로 다음 방법 중 하나가 사용됩니다.- 스로틀 밸브를 덮어 유압 시스템의 특성 변경(스로틀링)(그림 22).
- 임펠러의 외경(가공)을 줄여 펌프의 특성을 변경합니다(그림 23).
- 속도를 조정하여 펌프 특성을 변경합니다(그림 24).
규제제출돕다조절판판막
유압 시스템에서 스로틀 밸브의 오리피스를 줄이면 압력 손실(유체 역학적 헤드 H dyn)이 증가하여 유압 시스템의 곡선이 더 가파르게 되어 작동 지점이 낮은 흐름 방향으로 이동합니다(그림 25 참조). ). 결과적으로 원심 펌프는 유량이 감소함에 따라 전력이 감소하는 특성을 가지므로 전력 소비가 감소합니다. 그러나 입력이 높은 유압 시스템에서 스로틀링 중 전력 손실이 크므로 이러한 경우 스로틀 밸브를 사용한 유량 제어 방법의 수익성을 평가하기 위해 특별한 계산을 수행해야 합니다.
작업자 수정바퀴
펌프 성능과 양정의 감소가 영구적으로 요구되는 경우 임펠러의 외경을 줄이는 것이 가장 최적의 솔루션이 될 수 있습니다. 동시에 전체 임펠러 또는 블레이드 끝만 외경을 따라 가공됩니다. 외경의 과소 평가가 클수록 펌프의 효율이 낮아집니다. 효율성 감소는 일반적으로 고속으로 작동하는 펌프에서 더 중요합니다. 저속 펌프의 경우 특히 외경 감소가 미미한 경우 눈에 띄지 않습니다.
외경 감소가 미미한 경우 충분히 높은 정확도로 다음 관계를 사용할 수 있습니다. 
무화과. 도 27은 선형 좌표에서 "H/Q" 곡선을 사용하여 과소 추정된 직경 Dx를 결정하는 방법을 보여준다. 원점(Q = 0, H = 0)은 지점 "s"에서 기존 펌프의 특성(Q, H)과 교차할 때까지 계속되는 직선으로 새로운 작동 지점(Q x , H x )에 연결됩니다. . 새 직경(D x)은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다. 
그러나 이러한 종속성은 펌프 성능의 상당한 감소가 필요한 경우 유효하지 않습니다. 이 경우 임펠러를 여러 단계로 낮추는 것이 좋습니다. 먼저 임펠러 직경은 위에 표시된 대로 계산된 D x 값보다 약간 큰 크기로 축소됩니다. 그런 다음 펌프를 테스트한 후 최종 직경을 결정할 수 있습니다. 대량 생산에서는 이를 피할 수 있습니다. 위의 공식을 사용하여 D x 값을 직접 계산할 수 있는 다양한 외경 감소(그림 28 참조)가 있는 임펠러가 장착된 펌프에 대한 성능 그래프를 사용할 수 있습니다. 
주파수 제어회전
속도를 변경하면 원심 펌프의 성능이 변경됩니다. 이전에 표시된 일반적인 규칙성을 사용합시다.
캐비테이션
펌프 작동에서 발생하는 가장 일반적인 문제는 유압 시스템 입구의 흡입 조건과 관련이 있으며 거의 항상 펌프 입구의 정수압(부스트)이 너무 낮기 때문에 발생합니다. 그 이유는 주어진 작동 조건에 최적이 아닌 매개변수를 가진 펌프를 선택했거나 유압 시스템 설계에서 발생한 오류 때문일 수 있습니다. 임펠러의 회전은 액체를 펌프 하우징의 표면으로 던져 임펠러의 흡입 공동 측면에서 진공 상태가 됩니다. 이로 인해 흡입 밸브와 파이프라인을 통해 액체가 흡입되어 임펠러로 들어가 펌프 하우징 표면으로 다시 던져집니다. 펌프 입구의 진공은 입구 레벨과 펌핑된 액체 표면의 차이, 흡입 밸브와 파이프라인의 마찰로 인한 압력 손실, 액체 자체의 밀도에 따라 달라집니다. 이 희박화는 주어진 온도에서 액체의 포화 증기압에 의해 제한됩니다. 증기 거품이 형성되는 압력. 정수압을 포화 증기압 미만으로 낮추려는 시도는 액체가 끓기 시작할 때 증기 거품을 형성하여 액체가 반응하게 합니다.
펌프에서 캐비테이션은 흡입 공동을 향하는 임펠러 블레이드 측면(일반적으로 펌프 흡입구 근처)의 압력이 액체의 포화 증기압 아래로 떨어지면서 기포가 형성될 때 발생합니다. 임펠러의 고압 영역으로 운반될 때 이러한 기포가 붕괴(폭발)되고 결과적인 압력 파동이 펌프를 손상시킬 수 있습니다(그림 31). 몇 분 안에 또는 몇 년 후에 발생할 수 있는 이러한 손상은 펌프뿐만 아니라 전기 모터에도 악영향을 줄 수 있을 정도로 심각합니다. 가장 취약한 부분은 베어링, 용접부 및 임펠러 표면입니다. 임펠러의 손상 정도는 임펠러를 만드는 재료의 특성에 따라 다릅니다. 예를 들어, 표는 동일한 조건에서 스테인리스 스틸 임펠러의 손상이 주철 임펠러에 발생한 손상의 5%에 불과함을 보여줍니다. 손실V대량의다양한 재료(비교를 위해 주철 기준 = 1.0): 캐비테이션은 또한 증가된 소음 수준, 헤드 드롭 및 작동 불안정과 관련이 있습니다. 종종 펌프와 모터가 분해될 때까지 손상이 감지되지 않습니다. 
계산에 의해제거위험캐비테이션
캐비테이션 위험을 제거하는 데 필요한 펌프의 NPSH Hmax는 다음과 같이 계산됩니다. Hmax: 펌프의 NPSH(그림 33 참조). 만약 그가 긍정적인, 펌프는 주어진 흡입 리프트에서 작동할 수 있습니다. 만약 그가 부정적인, 펌프가 작동하려면 양수가 될 조건을 만들어야 합니다. Hb: 펌프측의 대기압; 이것은 이론적인 최대 흡입 리프트입니다. 이 H b 값은 액체의 밀도와 펌프 측의 "g" 값에 따라 달라집니다(그림 32).
H fs: 흡입 밸브와 연결된 파이프라인의 마찰 압력 손실은 액체의 밀도에 따라 달라집니다. 
NPSH:N등 피긍정적인 에스경매 시간머리
이 매개변수는 문제 없는 작동에 필요한 최소 흡입 압력을 반영합니다. 펌프의 흡입 포트에서 압력이 최소인 첫 번째 임펠러 지점까지의 마찰 압력 손실을 특성화하고 펌프가 10.33m 높이의 고체 기둥을 흡입할 수 없는 수압 조건을 정의합니다. 따라서 NPSH 값은 이송이 증가함에 따라 증가하며 이는 그림의 특성 그래프에서 볼 수 있습니다. 35 콘크리트 펌프. 순환 펌프의 경우 NPSH 일정이 사용되지 않습니다. 대신 Fig. 34는 다양한 유체 온도에서 요구되는 최소 흡입 압력을 보여주는 표입니다. H v: 이 매개변수는 펌핑된 액체의 포화 증기압을 반영합니다. 더 높은 온도에서 액체가 더 빨리 증발하기 시작하기 때문에 방정식에 포함됩니다. H v는 또한 액체의 밀도에 따라 달라집니다.
Hs: 이 매개변수는 사용된 계산 방법론의 신뢰도 및 신뢰도에 따라 특정 조건에서 결정되어야 하는 안전 여유입니다. 실제로는 0.5-1m로 간주되며 물에 가스가 있는 경우 이 값은 종종 2m로 선택됩니다. 
어떻게피하기 위해캐비테이션
이 논증은 위의 공식을 기반으로 합니다. Hmax = Hb - Hfs - NPSH - Hv - Hs방정식의 각 항의 영향을 고려합니다. 최대: 펌프는 항상 가능한 한 낮게 설치해야 합니다. 그렇지 않으면 흡입측의 액면을 높여야 합니다. 후자의 방법은 종종 가장 저렴한 솔루션입니다. 펌프(있는 경우) 또는 팽창 탱크에 의해 생성된 흡입 양압은 가능한 한 높게 유지되어야 합니다. Hb: 이 표시기는 주어진 장소에서 특정 액체를 펌핑할 때 일정합니다. hfs: 흡입 배관은 가능한 한 짧아야 하며 구부러진 부분, 밸브, 탭 및 피팅의 수가 최소화되어야 합니다. NPSH: 필요한 NPSH가 가장 낮은 펌프를 선택해야 합니다. H v: 이 설정은 유체 온도(주위 온도)가 낮아짐에 따라 낮아지는 경우가 있습니다. Hs: 개별적으로 설정합니다. 캐비테이션을 피하는 가장 쉬운 방법은 토출(또는 토출) 밸브를 부분적으로 닫아 펌프의 흐름을 줄이는 것입니다. 그 결과 필요한 NPSH 및 H fs 값이 감소하므로 H max 값이 증가합니다.대안방법론계산을 위한제거하다위험캐비테이션
많은 사람들이 공식을 다음과 같이 NPSH 함수로 변환하는 것을 선호합니다.
이것은 주어진 유압 시스템에 사용할 수 있는 가용 NPSH를 제공하며, 각 펌프 성능 곡선에 표시된 필수 NPSH와 비교할 수 있습니다. 따라서 NPSH available ≥NPSH required이면 캐비테이션을 피할 수 있습니다. 그러나 사용 가능한 NPSH ≤NPSH가 필요한 경우 캐비테이션 위험이 남아 있습니다. 연결전기 모터 "그런포스» V명판의 명칭에 따라
복호화명칭: “ - "는 "에서 -까지"를 의미합니다. “ / "는 모터를 두 가지 다른 방법으로 연결할 수 있음을 의미합니다. “ 디"삼각형"방식에 따른 모터 권선 연결 지정; “ 와이" "스타"방식에 따른 모터 권선 연결 지정. 1 엑스220-230 / 240V- 모터는 전압 U = 1 x 220-230V인 단상 AC 네트워크에 연결할 수 있습니다.
- 모터는 전압 U = 1 x 240V인 단상 AC 네트워크에 연결할 수 있습니다.
3
엑스220
–
240D / 380–
415YV
- 모터는 "스타" 방식에 따라 전압 U = 3 x 380-415V인 3상 AC 네트워크에 연결할 수 있습니다.
- 모터는 "델타" 방식(예: 벨기에, 노르웨이, 이탈리아, 프랑스)에 따라 U = 3 x 220-240V 전압의 3상 교류 네트워크에 연결할 수 있습니다.
- 모터는 스타 델타 구성에서 전압 U = 3 x 220-240V인 3상 AC 네트워크에 연결할 수 있습니다.
3
엑스380
–
415DV
- 모터는 "삼각형" 방식에 따라 전압 U = 3 x 380-415V의 3상 교류 네트워크에 연결할 수 있습니다.
- 모터는 스타 델타 구성에서 전압 U = 3 x 380-415V인 3상 AC 네트워크에 연결할 수 있습니다.
팬 또는 펌프에 대해 지정된 흐름 및 총 헤드와 압축기(흐름 및 특정 압축 작업)에 따라 샤프트 동력이 결정되며 이에 따라 구동 모터의 동력을 선택할 수 있습니다.
예를 들어 원심 팬의 경우 샤프트의 동력을 결정하는 공식은 단위 시간당 이동하는 가스에 전달되는 에너지 표현에서 파생됩니다.
F를 가스 파이프라인의 단면 m2라고 하자. m - 초당 가스 질량, kg/s; v - 기체 이동 속도, m/s; ρ - 가스 밀도, m3; ηv, ηp - 팬 및 전송 효율.
그것은 알려져있다
그러면 움직이는 기체의 에너지 표현은 다음과 같은 형식을 취합니다.
여기서 구동 모터 샤프트의 전력, kW,
공식에서 공급, m3 / s 및 팬 압력 Pa에 따라 값 그룹을 구분할 수 있습니다.
위의 표현에서 알 수 있는 것은
각기
여기서 c, c1 c2는 상수입니다.
정압의 존재와 원심 팬의 설계 특성으로 인해 오른쪽의 지수는 3과 다를 수 있습니다.
팬에 대해 수행된 방법과 유사하게 원심 펌프의 샤프트에 대한 동력(kW)을 결정할 수 있습니다. 이는 다음과 같습니다.
여기서 Q - 펌프 유량, m3/s;
Hg - 배출 높이와 흡입 높이의 차이와 같은 측지 헤드, m; Hc - 총 헤드, m; P2 - 액체가 펌핑되는 탱크의 압력, Pa; P1 - 액체가 펌핑되는 탱크의 압력, Pa; ΔH - 라인의 압력 손실, m; 파이프 섹션, 처리 품질, 파이프 라인 섹션의 곡률 등에 따라 다릅니다. ΔH 값은 참고 문헌에 나와 있습니다. ρ1 - 펌핑된 액체의 밀도, kg/m3; g = 9.81m/s2 - 자유 낙하 가속도; ηn, ηp - 펌프 및 변속기의 효율.
원심 펌프에 대한 근사치를 사용하면 샤프트의 동력과 속도 사이에 P = cω 3 및 M = cω 2 관계가 있다고 가정할 수 있습니다. 실제로 속도의 지수 y는 펌프의 다양한 설계 및 작동 조건에 따라 2.5-6 범위 내에서 변하며 전기 드라이브를 선택할 때 이를 고려해야 합니다.
표시된 편차는 라인 압력의 존재에 따라 펌프에 대해 결정됩니다. 고압 라인에서 작동하는 펌프용 전기 드라이브를 선택할 때 매우 중요한 상황은 엔진 속도 감소에 매우 민감하다는 것입니다.
펌프, 팬 및 압축기의 주요 특징은 이러한 메커니즘 Q의 공급에 대한 발생 압력 H의 의존성입니다. 이러한 종속성은 일반적으로 메커니즘의 다양한 속도에 대한 HQ 그래프의 형태로 표시됩니다.
무화과. 예로서 1은 임펠러의 다양한 각속도에서 원심 펌프의 특성(1, 2, 3, 4)을 보여줍니다. 동일한 좌표축에 펌프가 작동하는 라인 6의 특성이 플롯됩니다. 라인의 특성은 공급 Q와 액체를 높이 들어 올리는 데 필요한 압력, 배출 파이프 라인 출구의 과도한 압력 및 유압 저항을 극복하는 데 필요한 압력 사이의 관계입니다. 특성 1,2,3과 특성 6의 교차점은 펌프가 특정 라인에서 다양한 속도로 작동할 때 압력 및 성능 값을 결정합니다.
쌀. 1. 공급 Q에 대한 펌프 헤드 H의 의존성.
예 1. 다양한 속도 0.8ωn에 대한 원심 펌프의 구성 특성 H, Q; 0.6ωn; 0.4ωн, ω = ωн에서 특성 1이 설정된 경우(그림 1).
1. 같은 펌프의 경우
따라서,
2. ω = 0.8ωn에 대한 펌프의 특성을 구성해 봅시다.
포인트 b의 경우
포인트 b의 경우"
따라서, 보조 포물선 5, 5", 5"...를 구성할 수 있습니다. 이 포물선은 Q = 0에서 y축의 직선으로 퇴화하고 다른 펌프 속도에 대한 QH 특성입니다.
왕복 압축기의 엔진 출력은 공기 또는 가스 압축 표시기 차트에서 확인할 수 있습니다. 이러한 이론적 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 2. 일정량의 기체가 초기 부피 V1과 압력 P1에서 최종 부피 V2와 압력 P2까지 다이어그램에 따라 압축됩니다.
작업은 압축 프로세스의 특성에 따라 달라지는 가스 압축에 소비됩니다. 이 프로세스는 지표 다이어그램이 그림의 곡선 1에 의해 제한될 때 열 전달 없이 단열 법칙에 따라 수행될 수 있습니다. 2; 일정한 온도에서 등온 법칙에 따라 각각 그림의 곡선 2. 2, 또는 폴리트로프 곡선 3을 따라, 이는 단열과 등온선 사이의 실선으로 표시됩니다.
쌀. 2. 가스 압축 표시기 다이어그램.
폴리트로프 공정의 가스 압축 중 작업 J/kg은 다음 공식으로 표현됩니다.
여기서 n은 방정식 pV n = const에 의해 결정되는 폴리트로프 지수입니다. P1 - 초기 가스 압력, Pa; P2 - 압축 가스의 최종 압력, Pa; V1은 가스의 초기 비체적 또는 흡입 시 가스 1kg의 부피, m3입니다.
압축기 모터 전력(kW)은 식에 의해 결정됩니다.
여기서 Q - 압축기 유량, m3/s; ηk - 실제 작업 과정에서 전력 손실을 고려한 압축기의 지표 효율 ηp - 컴프레서와 엔진 사이의 기계적 전달 효율. 이론적 지표 다이어그램은 실제 지표 다이어그램과 크게 다르고 후자를 얻는 것이 항상 가능한 것은 아니기 때문에 압축기 샤프트 동력 kW를 결정할 때 초기 데이터가 등온 및 단열 압축 작업인 대략적인 공식이 종종 사용됩니다. 뿐만 아니라 효율성 압축기, 그 값은 참조 문헌에 나와 있습니다.
이 수식은 다음과 같습니다.
여기서 Q - 압축기 유량, m3/s; Au - 1m3의 대기압을 압력 Р2, J/m3로 압축하는 등온 작업; Aa - 1m3의 대기압을 Р2, J/m3의 압력으로 압축하는 단열 작업.
피스톤 유형 생산 메커니즘의 샤프트에 대한 동력과 속도 사이의 관계는 샤프트에 팬 유형 토크가 있는 메커니즘에 대한 해당 관계와 완전히 다릅니다. 펌프와 같은 피스톤형 메커니즘이 일정한 압력 H가 유지되는 라인에서 작동한다면 피스톤은 회전 속도에 관계없이 각 스트로크마다 일정한 평균 힘을 극복해야 한다는 것은 자명합니다.
얻은 공식에 따라 해당 메커니즘의 샤프트에 대한 동력이 결정됩니다. 엔진을 선택하려면 이러한 공식에 유량과 압력의 공칭 값을 대입해야 합니다. 받은 전력에 따라 연속 사용 모터를 선택할 수 있습니다.
오늘날 주제는 축 압축기 이론의 초기 방대함과 복잡성으로 인해 매우 어렵습니다. 적어도 나에게는 특정 측면에서 항상 그랬습니다 :-). 하지만 사이트의 정책에 따라 기본 개념으로 줄이고 단순화하고 하나의 기사로 짜내도록 노력하겠습니다.. 어떻게 될지 모르겠습니다 ... 우리는 볼 것입니다 :-) ...
동시에... 항공기 가스 터빈 엔진과 같은 복잡한 장치에 대해 말하면 이야기의 단순성에 대한 끊임없는 열망에도 불구하고 주기적으로 정확한 기술 과학으로 전환해야 합니다. 다행히도 이것은 자주 발생하지 않고 깊지 않으며 일반적으로 물리학 학교 과정으로 충분합니다. 지금처럼 :-).
그래서, 약간의 이론.
RF System Lab의 VJ-Advance 비디오 내시경.
이러한 장치는 매우 완벽하고 많은 기능을 갖추고 있으며 공기 경로의 거의 모든 부분에서 압축기의 손상을 안정적으로 감지하고 종합적으로 평가할 수 있습니다.
비디오 내시경의 프로브가 흐름 부분에 들어가기 위해 압축기 하우징(일반적으로 HA 블레이드 사이)에 작은 직경의 구멍(포트)이 만들어지며 쉽게 제거할 수 있는 밀폐형 플러그로 닫힙니다. 이 경우 압축기 로터는 공기 흡입구에서 수동으로 (블레이드에 의해) 회전하거나 특수 장치 (일반적으로 철탑의 대형 엔진)를 사용하여 회전합니다.
디자인에 대해 조금.
로터 축 압축기디자인에 따라 세 가지 유형이 있습니다. 드럼, 디스크 또는 디스코 드럼. 구성 유형을 선택할 때 질량, 복잡성, 어셈블리의 강성, 베어링 용량, 로터의 원주 속도와 같은 다양한 매개 변수가 고려됩니다. 디스코 드럼 구조가 가장 자주 사용됩니다. 엔진 매개 변수에 따라 디스크는 특수 스플라인을 사용하여 용접, 볼트 연결을 통해 서로 및 샤프트에 연결됩니다.
디자인 다이어그램 OK. 1 - 드럼형, 2 - 디스코 드럼형, 3 - 디스크형.
디스크 드럼 압축기가 장착된 엔진의 예(Rolls-Royce RB.162-86).
베인은 디스크 림의 끝에 고정됩니다. 압축기의 일반적인 장착 방법은 각 블레이드에 개별 소켓이 있는 소위 "도브테일"입니다. 블레이드는 디스크 림의 환형 홈에 끼워 넣을 수도 있습니다. 이것도 도브테일이지만 환형 작업 표면.
다양한 구성의 생크 "도브테일"로 블레이드 OK.
훨씬 덜 자주, 헤링본 유형의 잠금 장치로 고정하는 방법이 사용됩니다. 이 방법은 터빈 블레이드를 고정하는 데 가장 자주 사용됩니다.
또한 긴 블레이드(일반적으로 전면 스테이지)를 디스크 림의 환형 홈에 특수 핀으로 고정하여 깃털에 가해지는 하중을 줄이고 과도한 진동을 제거할 수 있습니다.
엔진 작동 중 원심력이 작용하는 이러한 블레이드는 독립적으로 방사형으로 향합니다 (AL-21F-3 엔진). 진동 부하를 줄이기 위해 전면 스테이지의 긴 블레이드는 서로 짝을 이루는 특수 슈라우드 선반을 가질 수 있습니다(일반적으로 블레이드 에어포일의 상단 절반 또는 여러 레벨에서).
축 압축기의 블레이드 부착.
팬에 두 개의 슈라우드가 있는 PW4000 엔진.
그러나 바이패스 비율이 높은 최신 터보팬 엔진에서는 응용 분야를 찾았습니다. 와이드 코드 블레이드(팬 단계에서) 슈라우드 없이. 이를 통해 팬의 공기역학적 효율(최대 6%)을 높이고 총 공기 흐름을 증가시키며 엔진 효율(최대 4%)을 개선할 수 있습니다. 또한 팬의 질량과 소음 수준이 감소합니다.
줄무늬 견갑골 OK.
와이드 코드 블레이드는 최신 기술을 사용하여 제조됩니다. 폴리머(PCM)를 기반으로 한 특수 복합 재료가 사용되며 중공 블레이드는 허니컴 코어가 있는 티타늄 합금과 비폴리머 복합 재료(예: 티타늄 외장이 있는 알루미늄 매트릭스의 붕소 섬유)로 만든 블레이드로 만들어집니다.
고정자압축기는 솔리드 섹션 형태로 만들어지거나 두 개의 반쪽(상하)로 조립됩니다. 가이드 베인의 베인은 외부 하우징, 일반적으로 연결 링에 장착됩니다.
팬 블레이드. 붕대 선반이있는 와이드 코드 및 일반.
하중, 진동 및 목적에 따라 외팔보형이거나 (더 자주) 내부 케이스를 따라 밀봉이 있는 링으로 결합됩니다(벌집형 또는 쉽게 마모됨( 예: 알루모그라파이트- Al 2 O 3 + 8-13% 흑연)). 카운터 씰(일반적으로 미로가 있는 빗 모양)은 이 경우 로터에 있습니다. 이렇게 하면 SE에서 유해한 공기가 넘치는 것을 방지할 수 있습니다.
압축기 재료 - 알루미늄 합금, 티타늄 및 강철.
일부 최신 엔진에서 이 기술을 사용하여 만든 컴프레서 임펠러 "블리스크"(블레이드 디스크의 줄임말) 또는 IBR(통합 블레이드 로터)이라고도 합니다. 이 경우 로터 블레이드와 디스크 본체 자체가 단일 장치로 만들어집니다. 이것은 하나의 단위이며 대부분 주조 또는 용접되어 그에 따라 처리됩니다.
축류 압축기에 블레이드를 장착합니다.
이러한 디자인은 조립식 디스크보다 눈에 띄게 강합니다. 예를 들어 도브테일 블레이드 장착을 사용할 때 필연적으로 존재하는 것과 같은 응력 집중 장치가 훨씬 적습니다. 또한 전체 구조의 질량이 적습니다(최대 25%).
또한 어셈블리의 표면 품질과 유선형이 훨씬 더 좋아져 유압 손실을 줄이고 이러한 디스크가 있는 스테이지의 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다(최대 8%). 그러나 "행복"과 중요한 단점이 있습니다. 블레이드에 손상이 있을 경우 디스크 전체를 교체해야 하며, 이는 불가피하게 엔진을 분해해야 합니다.
"Blisk" 기술을 사용하여 만든 로터 블레이드가 있는 디스크.
이러한 상황에서 내시경과 함께 특수 장비(예: 리처드 울프 GmbH) 흠집을 청소하고 발생하는 블레이드 결함을 국부적으로 제거합니다. 이러한 작업은 최신 압축기의 거의 모든 단계에서 사용할 수 있는 동일한 보기 창을 모두 사용하여 수행됩니다.
Blisk는 최신 터보팬 엔진의 HPC에 가장 자주 설치됩니다. 예를 들어 SaM146 엔진이 있습니다.
압축기 없이도 가능합니다.
작동을 보장하는 모든 시스템 및 구성 요소와 함께 최신 항공 가스 터빈 엔진은 매우 복잡하고 섬세한 장치입니다. 압축기이와 관련하여 아마도 처음에는 (아마도 터빈과 공유 :-)). 그러나 그것 없이는 불가능합니다.
엔진이 작동하려면 공기를 압축하는 장치가 있어야 합니다. 또한 엔진이 지상에 있는 동안 가스-공기 경로의 흐름을 구성해야 합니다. 이러한 조건에서 항공기 가스 터빈 압축기지상 가스 터빈 압축기와 다르지 않습니다.
그러나 비행기가 이륙하고 가속을 시작하자마자 상황이 바뀝니다. 결국 공기는 압축기뿐만 아니라 흡입구, 즉 공기 흡입구에서도 압축됩니다. 속도가 증가함에 따라 컴프레서의 압축량에 도달하거나 초과할 수 있습니다.
매우 빠른 속도(음속의 몇 배)에서 압력비는 최적의 값(최대 견인력 또는 최대 경제성에 해당)에 도달합니다. 그 후 압축기와 이를 구동하는 터빈은 불필요해집니다.
TRD와 램제트 비교.
소위 압축기의 "변성"또는 그렇지 않으면 "변성" TRD, 엔진은 더 이상 가스 터빈이 아니며 공기 호흡 등급에 남아 있기 때문에 이미 램제트 엔진.
항공기 MiG-25RB.
TRDF R15B-300.
말하자면 압축기 변성으로 가는 엔진의 예는 MiG-25 항공기에 설치되었고 원래는 대형 비행기를 위한 비행을 위한 R15B-300 엔진입니다. 이 엔진에는 압축비가 4.75인 매우 "짧은" 압축기(5단계)가 있습니다. 압축의 상당 부분(특히 초음속)은 MiG-25의 공기 흡입구에서 발생합니다.
그러나 이들은 다른 기사의 주제입니다.
끝까지 읽어주셔서 감사합니다.
또 보자.
사진을 클릭할 수 있습니다..
마지막으로 텍스트에 "적합하지 않은"주제에 대한 몇 장의 사진이 더 있습니다…
축 압축기 단계의 속도 삼각형.
CFM56 도브테일 팬 블레이드 소켓.
축류 압축기 블레이드의 경첩식 부착물의 예.
허니컴 코어가 있는 속이 빈 티타늄 팬 블레이드.
제출은 다양한 방식으로 표현될 수 있습니다.
큐- 체적 유량, [m 3 / s];
G- 대량 공급, [kg/s].
대량 공급과 부피 공급 사이에는 다음과 같은 관계가 있습니다.
측정하다펌프는 다양한 장치에서 공급할 수 있습니다.
피드를 측정하기 위해 전기 신호의 형태로 피드에 대한 정보를 컴퓨터에 전송하는 자동 장치도 사용됩니다.
원심 펌프 작동 중에 해결해야 할 가장 중요한 작업 중 하나는 공급 조절입니다. 실제로 가장 널리 사용되는 공급 제어 방법은 다음과 같습니다.
압력 특성은 실제 펌프를 테스트해야만 얻을 수 있습니다. 일반적으로 그들은 임펠러의 모든 회전 속도에서 펌프를 테스트하고 물을 펌핑하고이 펌프의 다양한 공급에서 측정 장비의 판독 값 (공식 2 또는 3)에 따라 압력을 찾습니다.
유효 전력은 와트[W] 단위의 SI 단위로 측정되는 Np로 표시됩니다.
유용한 전력은 다음 공식으로 결정할 수 있습니다.
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전반적인 효율성 펌프가 소비하는 에너지 중 유용한 에너지로 변환되는 비율을 나타냅니다. 유용한 에너지는 유체에 주어진 에너지입니다. 소비 에너지는 펌프 임펠러가 회전할 때 엔진이 소비하는 에너지입니다. 원심 펌프에 의해 수행되는 에너지 변환 과정에서 필연적으로 에너지의 일부가 손실되기 때문에 유용한 에너지는 소비되는 것보다 적습니다. 능률 펌프는 에너지 완성도를 평가합니다. 더 많은 효율성 펌핑할수록 소비하는 에너지를 더 효율적으로 사용합니다.
즉, 샤프트 동력은 전기 모터에서 임펠러 샤프트로 전달되는 에너지입니다.
샤프트 N의 전력이 표시되며 SI 단위로 와트 - [W]로 측정됩니다.
샤프트 동력과 정미 동력은 다음과 관련이 있습니다.
원심 펌프의 경우 흐름에 대한 샤프트 동력의 의존성이 그림에 표시되어 있습니다. 일반적으로 공급이 증가하면 전력 소모도 증가한다.
유사한 그래픽 특성이 펌핑 장비의 카탈로그 및 참고서에 나와 있습니다. 그러나 이러한 특성은 물의 펌핑과 관련이 있으므로 밀도가 물의 밀도와 다른 액체를 펌핑할 때 펌프가 소비하는 실제 전력을 결정하려면 다시 계산해야 합니다. :
허용 가능한 흡입 높이에 대해 이야기하기 전에 먼저 흡입 높이라는 것을 이해해야 합니다. 다음 그림은 이 용어의 의미를 설명합니다.
흡입 리프트는 공급 탱크의 액체 레벨에서 펌프의 흡입 포트까지의 수직 거리입니다.
캐비테이션은 펌프로 유입되는 펌핑된 액체의 증기에서 기포가 형성되고 펌프 내부에서 이러한 기포가 급격히 붕괴되는 매우 바람직하지 않은 현상입니다. 기포는 액체 스트림의 압력이 포화 증기압으로 감소할 때 형성됩니다. 일반적으로 흡입 라인의 압력은 공급 탱크에서 펌프로 감소합니다. 따라서 최소 압력(최대 음압)은 펌프 앞이나 펌프 임펠러 입구에 작용합니다. 여기서 캐비테이션이 발생합니다. 이 현상은 파이프라인 시스템과 펌프의 진동을 동반하고 펌프의 작동 부품을 빠르게 파괴합니다. 캐비테이션을 방지하려면 흡입 헤드가 다음 공식으로 계산된 허용 헤드보다 작아야 합니다.
여기서 n은 임펠러의 회전 속도 [rev/s]입니다.
흡입 파이프라인에 게이트 밸브가 있는 경우 펌프 작동 중에 게이트 밸브가 완전히 열려 있어야 하며 공식 (10)을 사용하여 허용 흡입 높이를 계산할 때 저항 계수 ζ를 고려해야 합니다.
