입형 다단 펌프: 작동 원리 및 응용

입형 다단 펌프는 상대적으로 높은 압력이 필요하지만 사용 가능한 바닥 공간이 많지 않은 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 이는 건물 용수 공급, 산업용 압력 부스팅, 수처리, 보일러 급수, 관개, 냉각 시스템 및 일부 데이터 센터 액체-냉각 프로젝트에 일반적으로 사용됩니다.

이 펌프와 단일{0}단계 원심 펌프의 주요 차이점은 임펠러 수입니다. 다단 펌프에는 여러 개의 임펠러가 직렬로 배열되어 있습니다. 액체가 한 단계에서 다음 단계로 이동함에 따라 압력이 증가합니다.

따라서 이 펌프는 단일 스테이지 펌프가 충분한 양정을 생산할 수 없는{0}}작업에 적합합니다. 그러나 압력이 높다고 해서 자동으로 성능이 향상되는 것은 아닙니다. 펌프는 여전히 실제 유량, 시스템 저항, 입구 조건 및 액체 특성과 일치해야 합니다.

A 수직다단펌프모터, 샤프트 및 유압 스테이지가 수직으로 배열된 비자흡식-원심 펌프입니다.

일반적인 CDL 또는 CDLF 펌프에서 모터는 커플링을 통해 펌프 샤프트를 구동합니다. 임펠러와 디퓨저는 압력 실린더 내부에 설치됩니다. 흡입 및 토출 연결부는 펌프 하단, 일반적으로 동일한 수평 레벨에 위치합니다. 이러한 배열을 통해 펌프를 기존 파이프라인에 비교적 쉽게 연결할 수 있습니다.

수직 다단 펌프라는 용어는 표준 기술 설명입니다. 구매자는 수직형 다단 펌프 또는 수직형 펌프를 검색할 수도 있지만 이러한 형식은 기술 문서에서는 덜 일반적입니다.

펌프는 자흡식-이 아니기 때문에 작동하기 전에 액체를 채워야 합니다. 또한 유입구는 물에 잠겨 있거나 충분한 양압 상태를 유지해야 합니다. 펌프를 건조 상태로 작동시키면 짧은 시간 안에 기계적 씰이 손상될 수 있습니다.

액체는 첫 번째 임펠러의 중앙으로 들어갑니다. 모터가 샤프트를 회전시키면 임펠러가 액체에 에너지를 전달하고 원심력에 의해 액체를 바깥쪽으로 이동시킵니다.

그런 다음 액체는 디퓨저를 통과합니다. 디퓨저는 흐름을 늦추고 방향을 바꿔 다음 임펠러로 유도하기 전에 속도의 일부를 압력으로 변환합니다.

모든 단계에서 동일한 과정이 반복됩니다. 각 임펠러에 의해 생성된 양정이 전체 펌프 양정에 추가되는 동안 흐름은 대체로 연속적으로 유지됩니다. 최종 단계 후에 가압된 액체는 배출 챔버로 들어가 시스템으로 흘러 들어갑니다.

단계 수를 늘리면 일반적으로 사용 가능한 헤드가 늘어납니다. 반드시 정격유량을 증가시키는 것은 아닙니다. 더 많은 단계는 모터 출력, 펌프 높이, 축 하중 및 최대 작동 압력에도 영향을 미치므로 임펠러 수는 펌프 품질의 일반적인 척도로 취급하기보다는 필요한 작동 지점에서 선택해야 합니다.

주요공사

CDL/CDLF 입형 다단 펌프는 일반적으로 모터, 커플링, 펌프 샤프트, 메카니컬 씰, 압력 실린더, 임펠러, 디퓨저, 베어링, 흡입 및 토출 결합 챔버로 구성됩니다.

카탈로그에는 IP55 보호 및 클래스 F 절연 기능을 갖춘 완전 밀폐형, 팬{0}}냉각식 2극-극 모터가 명시되어 있습니다. 표준 50Hz 성능 곡선은 약 2,900 또는 2,950rpm의 속도를 기준으로 합니다.

수출용 프로젝트의 경우 주파수 및 전압을 확인하신 후 선정하시기 바랍니다. 50Hz 곡선에서 선택한 펌프는 단순히 60Hz 공급 장치에 연결되어서는 안 됩니다. 속도 변화는 흐름, 수두, 흡수된 전력 및 NPSH에 영향을 미칩니다.

메카니컬 씰(Mechanical Seal)도 주목할 만하다. 일반 깨끗한 물의 경우 표준 씰로 충분할 수 있습니다. 뜨거운 물, 글리콜 혼합물, 바닷물, 세척용 화학 물질 및 기타 특수 액체에는 다른 씰이나 엘라스토머가 필요할 수 있습니다.

CDL 펌프와 CDLF 펌프의 주요 차이점은 습식 부분의 구성입니다.

CDL 모델은 일반적으로 펌프 크기에 따라 스테인리스강 임펠러, 디퓨저 및 압력 실린더를 주철 흡입 챔버, 토출 챔버, 펌프 헤드 또는 베이스와 결합합니다. 주로 깨끗하고 비부식성인-액체에 사용됩니다.

CDLF 모델은 젖은 부분에 더 많은 스테인레스 스틸을 사용하며 실제 액체와 비교하여 재질을 확인한 경우 부식성이 약한 깨끗한 액체에 더 적합합니다.

일반적인 카탈로그 재료에는 임펠러, 디퓨저 및 압력 실린더용 AISI 304 스테인레스 스틸이 포함됩니다. 모델에 따라 샤프트는 AISI 304, AISI 316L 또는 기타 지정된 등급일 수 있습니다.

보다 까다로운 응용 분야의 경우 SS304, SS316 또는 2205 이중 스테인리스강으로 된 습식 부품을 제공할 수 있습니다. 올바른 선택은 온도, pH, 염화물 함량, 화학물질 농도, 압력 및 작동 시간에 따라 달라집니다.

실제로 "스테인레스 스틸 펌프"라는 단어만으로는 충분하지 않습니다. 흡입실, 토출실, 샤프트, 메카니컬 씰, 엘라스토머의 재질을 알아야 합니다. 이는 수영장 염수, 해수, 화학적으로 처리된 물의 경우 특히 중요합니다.

• 건물 물 공급 및 압력 부스팅

입형 다단 펌프는 주거용 건물, 호텔, 병원, 사무실 건물 및 사용 가능한 주전원 압력이 충분하지 않은 기타 시설에서 널리 사용됩니다.

이는 정-압력 부스터 세트, 지붕-탱크 공급 시스템 및 고층 건물의 압력 구역에 설치할 수 있습니다.-

필요한 수두는 정적 높이, 파이프 손실, 장비 저항 및 최종 출구에서 필요한 압력으로부터 계산되어야 합니다. 층수만 보고 펌프를 선택하면 압력이 너무 높거나 너무 적은 경우가 많습니다.

낮 동안 시스템 수요가 크게 변하는 경우 가변 속도 제어 기능이 있는 두 개 이상의 소형 펌프가 대형 펌프 한 대보다 더 나은 선택인 경우가 많습니다.-

• 산업용수 및 압력 부스팅

일반적인 산업 업무에는 공정-용수 공급, 생산-라인 부스팅, 장비 세척, 필터{2}}시스템 공급 및 고압-세척이 포함됩니다.

이러한 시스템에는 종종 두 가지 이상의 작동 조건이 있습니다. 예를 들어, 세척 라인은 짧은 기간 동안 높은 유량이 필요할 수 있지만 일반 생산 중에는 훨씬 낮은 유량이 필요할 수 있습니다. 이러한 경우 펌프는 정상 작동 지점과 최대 수요 지점에서 점검해야 합니다.

필요한 유량은 높지만 수두가 상대적으로 낮은 경우 일반적으로 다단 펌프를 단일-단 인라인 또는 엔드-흡입 펌프와 비교합니다. 다단 펌프는 자동적으로 모든 산업 용수 시스템에 가장 효율적인 선택이 아닙니다.

• 수처리 및 멤브레인 시스템

수직형 다단 펌프는 일반적으로 여과, 한외여과, 순수-장비, 역-삼투 시스템 및 기타 수처리 공정에 사용됩니다.-

펌프는 필터를 공급하거나, 막 섹션 앞의 압력을 유지하거나, 처리 시스템의 일부를 통해 물을 순환시키는 데 사용될 수 있습니다.

그 역할은 필요한 처리 흐름과 필터, 밸브, 멤브레인 모듈 및 배관의 저항에 따라 달라집니다.

필터 저항은 일정하게 유지되지 않습니다. 필터가 오염물질을 수집하면 압력 강하가 증가합니다. 따라서 펌프의 필터 상태가 깨끗하고 더러운지 모두 점검해야 합니다. 차압 모니터링은 청소 또는 교체가 필요한 시기를 알려주므로 유용합니다.

해수 담수화의 경우 압력과 재료가 적합한 경우 전처리 공급, 보조 순환 또는 막 공급을 위해 CDL/CDLF 펌프를 고려할 수 있습니다. 표준 모델이 고압 해수 역삼투에 적합하다고 가정해서는 안 됩니다.- 높은 염도, 염화물 농도, 운전압력, 지속적인 서비스를 위해서는 별도의 재질 및 압력 검토가 필요합니다.

• 수영장 바닷물과 식염수

재료, 기계적 밀봉 및 작동 조건이 적합한 경우 수직 다단 펌프는 수영장 염수를 처리할 수 있습니다.

우리가 일반적으로 필요로 하는 정보에는 염도, 염화물 농도, pH, 수온, 소독제, 운영시간 등이 포함됩니다. 머리카락, 모래, 섬유질 및 기타 잔해물은 물이 펌프에 도달하기 전에 제거되어야 합니다.

필터나 멤브레인은 입자로부터 펌프를 보호할 수 있지만 염화물 부식을 방지하지는 못합니다. SS304는 일부 저염화물 응용 분야에 적합할 수 있지만 염수에는 보편적인 선택이 아닙니다. 실제 물 분석에 따라 SS316, 2205 이중 스테인리스 스틸 또는 다른 재료가 필요할 수 있습니다.

• 보일러 공급, 온수 및 응축수

CDL/CDLF 제품군은 특정 보일러-공급, 온수-및 응축수 작업에 사용할 수 있습니다.

카탈로그에는 표준 버전의 경우 -15도 ~ 70도, 온수 버전의 경우 -15도 ~ 120도의 액체 온도 범위가 나와 있습니다. 정확한 한계는 선택한 모델, 씰, 압력 및 입구 조건에 따라 달라집니다.

뜨거운 물은 증기압이 높기 때문에 특별한 주의가 필요합니다. 펌프는 필요한 토출 압력을 충족하더라도 흡입 압력이 너무 낮으면 여전히 캐비테이션이 발생할 수 있습니다. 보일러-공급 및 응축수 적용의 경우 NPSH 및 최소 입구 압력을 항상 확인해야 합니다.

• HVAC 및 산업용 냉각

수직형 다단 펌프는 냉각수 시스템, 에어컨-냉각 회로, 열{2}교환기 루프 및 상대적으로 높은 저항을 갖는 기타 시스템에 사용할 수 있습니다.

폐쇄 회로에서 펌프는 주로 마찰 및 장비 압력 손실을 극복합니다. 일반적으로 건물의 전체 높이를 통해 물을 들어 올릴 필요는 없습니다. 건물 높이를 폐쇄 루프의 펌프 헤드로 취급하면 심각한 크기 초과가 발생할 수 있습니다.

대유량, 저압-냉각 회로의 경우 단일-단계 펌프가 더 나은 옵션일 수 있습니다. 시스템 곡선에 따라 펌프 유형이 결정됩니다.

• AI 데이터센터 액체 냉각

일부 데이터 센터 액체{0}}냉각 시스템은 수직 다단계 펌프를 정당화할 만큼 충분한 압력 손실을 갖습니다. 가능한 작업에는 CDU 순환, 판형 열{2}}교환기 루프, 긴 파이프 연결, 랙-분기 압력 부스팅 및 중복 냉각 펌프 세트가 포함됩니다.

펌프는 일반적으로 CDU, 열 교환기, 냉각판, 필터, 제어 밸브, 호스 및 퀵 커넥터를 포함하는 대규모 회로의 일부입니다. 이러한 모든 구성요소를 통한 압력 손실은 계산에 포함되어야 합니다. 평행 랙 분기의 경우 유압상 가장 불리한 분기도 점검해야 합니다.

절삭유 특성은 흐름과 수두만큼 중요합니다. 물-글리콜 혼합물은 특히 저온에서 물보다 점도가 높습니다. 이는 파이프 저항을 증가시키고 펌프 성능과 모터 전력 수요를 모두 변화시킬 수 있습니다.

탈이온수와 유전체 냉각수는 부식, 전도성, 씰, 엘라스토머에 대해 다양한 질문을 제기합니다. 따라서 실제 냉각수를 검토하지 않고 액체 냉각 프로젝트에 표준 정수-펌프를 지정해서는 안 됩니다.

신뢰성은 또 다른 주요 고려 사항입니다. 중요 시설에는 N+1 또는 2N 중복성, 자동 펌프 전환, 가변-속도 제어, 누출 감지 및 건물 또는 데이터 센터 관리 시스템과의 통신이 필요할 수 있습니다.

• 관개 및 일반 산업 서비스

이 제품군은 농지 관개, 스프링클러 시스템, 점적 관개, 장비 물 공급 및 기타 깨끗한{0}}액체 작업에도 사용할 수 있습니다.

모래, 섬유질 또는 상당한 부유 고형물을 함유한 물은 펌프에 들어가기 전에 여과되어야 합니다. 표준 CDL/CDLF 펌프는 하수 펌프가 아니므로 연마성 또는 심하게 오염된 액체에 사용해서는 안 됩니다.

CDL/CDLF 카탈로그에 따르면 표준 펌프는 고체 입자나 섬유가 없는 깨끗하고 얇으며{0}}가연성, 비폭발성 액체용으로 고안되었습니다.-

일반적인 한도는 다음과 같습니다.

• 표준 액체 온도: -15도 ~ 70도;
• 온수-수 버전: -15도 ~ 120도;
• 최대 주변 온도: 40도;
• 표준 설치 고도: 최대 1,000m.
• 주변 온도가 40도를 초과하거나 고도 1,000m를 초과하면 공기 밀도가 감소하여 모터 냉각에 영향을 줍니다. 모터의 정격을 낮추거나 더 높은- 정격 장치로 교체해야 할 수도 있습니다.

최대 작동 압력

전체 CDL/CDLF 범위에 대한 단일 압력 등급은 없습니다.

모델 및 연결 배열에 따라 카탈로그에는 16, 20, 25 또는 30bar의 최대 작동 압력이 나열되어 있습니다. 괄호 안에 표시된 일부 더 높은 값에는 특별한 구성이 필요합니다.

시스템 압력을 확인할 때 입구 압력과 펌프{0}}생성 압력을 함께 고려해야 합니다. 차단-헤드와 일시적인 압력 서지도 포함되어야 합니다.

필터, 멤브레인 하우징, CDU, 열 교환기, 냉각판, 호스 및 퀵 커넥터는 펌프 자체보다 압력 등급이 낮을 수 있으므로 이는 멤브레인 및 액체{0}}냉각 시스템에서 중요합니다.

NPSH 및 입구 조건

캐비테이션은 임펠러 입구의 압력이 액체 온도에 비해 너무 낮아지면 발생합니다. 소음, 진동, 불안정한 흐름, 양정 감소, 임펠러나 메카니컬 씰 손상 등의 원인이 될 수 있습니다.

다음과 같은 경우 위험이 더 높습니다.

• 액체가 뜨겁습니다.
• 펌프는 낮은-수위 탱크에서 끌어옵니다.
• 흡입 파이프가 길거나 너무 작습니다.
• 펌프는 곡선의 고유량 끝 근처에서 작동합니다.-
• 설치 장소는 높은 고도에 있습니다.
• 필터가 차단되었습니다.
• 액체는 물보다 점도가 높습니다.

제한이 거의 없는 짧고 적절한 크기의 흡입 파이프는 일반적으로 더 나은 흡입 조건을 제공합니다. 점진적인 막힘으로 인해 펌프가 고갈되지 않도록 필터의 압력 강하를 모니터링해야 합니다.

신뢰할 수 있는 선택은 필요한 유량과 총 수두에서 시작됩니다. 수요가 변하는 경우 하나의 최고 수치 대신 최소, 정상 및 최대 유량을 제공하는 것이 좋습니다.

개방형 시스템의 경우 총 수두에는 일반적으로 정적 리프트, 파이프 마찰, 밸브 및 피팅 손실, 장비 저항 및 필요한 출구 압력이 포함됩니다. 폐쇄 루프에서 계산은 주로 파이프 및 장비 저항을 기반으로 합니다.

"안전을 위해" 과도한 머리를 추가하지 마십시오. 대형 펌프는 종종 스로틀 밸브로 작동하고, 더 많은 에너지를 소비하며, 최고-효율 영역에서 벗어나 작동합니다.

그런 다음 액체를 적절하게 정의해야 합니다. 이름 외에도 온도, 밀도, 점도, pH, 화학물질 농도, 고형분 함량이 필요합니다. 바닷물의 경우 염화물 농도가 필수적입니다. 액체 냉각의 경우 글리콜이나 기타 냉각수의 종류와 농도를 제공해야 합니다.

마지막으로 제안된 운전점은 실제 펌프 곡선에서 확인되어야 합니다. 흐름과 머리만으로는 충분하지 않습니다. 효율성, 흡수 전력, NPSH, 차단-헤드 및 허용 작동 범위도 검토해야 합니다.

일반적인 선택 문제

펌프 문의 시 몇 가지 실수가 반복적으로 나타납니다.

• 유량과 수두 대신 모터 출력으로 선택;
• 더 많은 단계가 항상 더 나은 펌프를 의미한다고 가정합니다.
• 입구 압력과 NPSH를 무시합니다.
• 모든 스테인레스 스틸 등급을 동등하게 취급합니다.
• 60Hz 프로젝트에 50Hz 곡선 적용
• 필터가 부식 문제를 해결할 것이라고 가정합니다.
• 더러운 필터의 압력 상승을 무시합니다.
• 최대 수요에 대해서만 선택합니다.
• 차단 시 발생하는 압력을 잊어버림-;
• 알 수 없는 냉각수에 대해 표준 워터{0}}펌프 구성을 사용합니다.

펌프 모델을 선택하기 전에 시스템 사용 및 액체 데이터를 제공하면 이러한 문제의 대부분을 피할 수 있습니다.

문의에 포함할 정보

일반적인 물 사용의 경우 다음을 제공하십시오.

• 필요한 흐름과 수두;
• 액체 및 작동 온도
• 입구 압력 또는 흡입 조건;
• 최대 시스템 압력;
• 전압 및 주파수
• 선호하는 재료;
• 연결 크기 및 표준
• 실내 또는 실외 설치;
• 연속적이거나 간헐적인 작동;
• 가변-속도 또는 다중{1}}펌프 요구사항.

해수, 막, 화학 또는 액체{0}}냉각 응용 분야의 경우 액체 조성, 염화물 함량, 점도, 필터 압력 손실, 작동 시간, 제어 요구 사항 및 필요한 중복성도 제공합니다.

A 수직다단펌프일련의 여러 임펠러를 통해 액체를 통과시켜 압력을 형성합니다. 설치 공간이 작고-수두 성능이 높기 때문에 건물 공급, 산업용 부스팅, 수처리, 온수 서비스, 관개, 냉각 및 특정 담수화 또는 데이터 센터 프로젝트에 실용적인 선택이 됩니다.

CDL 펌프는 일반적으로 깨끗하고 비부식성 액체용으로 제작되었습니다.- CDLF 펌프는 젖은 부분에 더 많은 스테인레스 스틸을 사용하며 재료 호환성이 확인되면 약한 부식성 액체를 처리할 수 있습니다. 용도에 따라 SS304, SS316 또는 2205 이중 스테인리스강을 고려할 수 있습니다.

최종 결정은 실제 근무점과 작동 조건을 바탕으로 이루어져야 합니다. 유량, 수두, 온도, 입구 압력, NPSH, 재료, 모터 데이터 및 최대 시스템 압력은 모두 선택한 펌프 곡선과 일치해야 합니다.

이러한 접근 방식은 일반적으로 모터 출력, 파이프 크기 또는 단계 수만으로 펌프를 선택하는 것보다 더 나은 결과를 제공합니다.