Pump 종류 및 특징(펌프의 원리/centrifugal pump/reciprocating pump/center line mounting)

펌프(pump)의 원리

 

우산을돌리면, 물은회전운동에의해멀리날아가게된다.
골프도 회전력을주어 공을치면 멀리 날아가게된다. 

이와같이, 회전운동에의해 멀리날아가게하는 힘을<원심력>이라고한다.

펌프의 물을멀리보내거나 높이 보내는기본원리도 원심력이다.

간단한장치를만들어시험을해보면,장치의 아래쪽 회전차를 돌리면 컵의 물도 따라 돌게 되며 중앙의수면은중앙이낮고,주위의 수면은높아지게된다.
 
이것은회전할때 발생하는 원심력이 물의 바깥쪽을 밀어올려 중심부의 압력은내려가고 바깥쪽의 압력은 상승한것이다.
 

 
 
펌프는[회전차를 케이싱내에서 회전시켜 액체에 에너지를 주는 기계]로 정의되고있다.

펌프내에 물을가득채우고 회전차를 회전시키면
물은 그원심력에의해 바깥으로 고속으로비산된다,

이것을케이싱이모아서 외부로토출하며,
이 과정에서 속도에너지가 압력에너지로 바뀌어
높이 물을 올릴 수 있게되는것이다.

 

베르누이(JakobBernoulli)의정리
속도에너지+ 압력에너지+위치에너지= 일정

 
회전차에서나오는물의속도는동일하지만, 케이싱의 단면적이 토출측으로가면서 점점넓어지므로
속도가 낮아지게 되고, 속도에너지가 압력에너지로 바뀌게된다.
 

펌프 작동 원리 별 분류

출처 : 효성펌프

 

펌프는 작동 원리에 따라 크게 동력 전달 방식과 압력 생성 방식에 따라 여러 가지로 분류됩니다. 주요 분류와 각 타입의 특징은 아래와 같습니다:

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1. 터보형 펌프 (Turbo Type Pump)

 

• 작동 원리: 회전하는 임펠러(Impeller)가 유체에 운동 에너지를 전달하여 유속과 압력을 증가시킴.
• 특징:
  • 연속적인 유량.
  • 고유량, 저압력에 적합.
  • 효율이 유체의 점도에 따라 크게 달라짐.
• 종류:
• 원심펌프 (Centrifugal Pump): 유체를 원심력으로 가속.
• 축류펌프 (Axial Flow Pump): 축 방향으로 유체를 이송
• 혼합류펌프 (Mixed Flow Pump): 축류와 원심 흐름의 결합.
• 나사형 펌프 (Screw Impeller Pump): 나사형 임펠러로 유체를 이송

2. 용적형 펌프 (Displacement Type Pump)

 

• 작동 원리: 고정된 부피의 유체를 흡입 및 배출하는 방식으로 작동.
• 특징:
  • 일정한 유량 제공.
  • 점도가 높은 유체에도 적합.
  • 맥동 현상이 발생할 수 있음.
• 종류:
  1. 왕복동 펌프 (Reciprocating Pump):
     • 피스톤이나 플런저가 왕복 운동으로 유체를 이동.
     • 고압, 저유량에 적합.
  2. 로터리 펌프 (Rotary Pump):
     • 회전하는 부품으로 유체를 이동.
     • 예: 기어 펌프, 나사 펌프, 로브 펌프.
  3. 다이어프램 펌프 (Diaphragm Pump):
     • 유체와 직접 접촉하지 않는 다이어프램으로 작동.
     • 부식성, 점성이 높은 유체에 적합.

 
 

출처 : 효성펌프

 
 

케이싱(Casing)분리 Type 별 분류

출처 : 효성펌프

 
 

1. 축방향 분리형 (Axially Split Type)

• 설명:
  • 케이싱이 축 방향으로 분리됩니다.
  • 펌프 축(샤프트)을 기준으로 상하부로 나뉘는 구조.
• 특징:
  1. 분해 및 조립이 용이하며, 내부 부품(임펠러, 베어링 등) 접근이 쉬움.
  2. 대형 펌프에 주로 사용.
  3. 높은 유량을 처리할 수 있음.
• 적용:
  • 대형 원심 펌프.
  • 발전소, 정유 공장 등의 대형 유량 시스템.

 

2. 반경 방향 분리형 (Radially Split Type)

• 설명:
  • 케이싱이 반경 방향으로 분리됩니다.
  • 케이싱이 앞뒤(Front Cover, Back Cover)로 나뉘는 구조.
• 특징:
  1. 소형 및 중형 펌프에서 일반적으로 사용.
  2. 고압 및 고온 조건에 적합.
  3. 케이싱 분리 시 펌프 축을 분리해야 할 수 있음.
• 적용:
  • 고압 및 고온 펌프.
  • 석유화학 공장, 보일러 피드 펌프.
  •  

3. 수평 분리형 (Horizontal Split Type)

• 설명:
  • 케이싱이 수평 방향으로 분리되어, 상단과 하단으로 나뉨.
• 특징:
  1. 대형 펌프의 유지보수 용이.
  2. 펌프 축을 분리하지 않고도 내부 접근 가능.
  3. 구조적 안정성 제공.
• 적용:
  • 대형 원심 펌프.
  • 발전소, 해수 펌프.3. 수평 분리형 (Horizontal Split Type)
    • 설명:
      • 케이싱이 수평 방향으로 분리되어, 상단과 하단으로 나뉨.
    • 특징:
      1. 대형 펌프의 유지보수 용이.
      2. 펌프 축을 분리하지 않고도 내부 접근 가능.
      3. 구조적 안정성 제공.
    • 적용:
      • 대형 원심 펌프.
      • 발전소, 해수 펌프.

4. 수직 분리형 (Vertical Split Type)

• 설명:
  • 케이싱이 수직 방향으로 분리되어, 앞뒤로 나뉘는 구조.
• 특징:
  1. 공간 효율성이 높음(수직 설계).
  2. 내부 유지보수를 위해 더 많은 분해가 필요할 수 있음.
• 적용:
  • 소형 및 중형 원심 펌프.
  • 프로세스 펌프, 산업용 펌프.

 

펌프 설치 및 지지(Mounting)방법 별 분류

출처 : 효성펌프

 

1. 브래킷 장착 (Bracket Mounting)

• 설명:
  • 펌프가 브래킷으로 고정되며, 구동 장치(모터)와 직접 연결되는 구조.
  • 펌프와 모터의 정렬을 위해 브래킷이 사용됨.
• 특징:
  1. 펌프와 모터의 안정적 연결이 가능.
  2. 정렬이 중요하며, 정확하지 않으면 진동과 마모 문제가 발생할 수 있음.
  3. 주로 분리형 펌프 또는 모노블럭 펌프에서 사용.
• 적용:
  • 소형 및 중형 원심 펌프.
  • 농업, 산업용 배수.

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2. 풋 장착 (Foot Mounting)

• 설명:
  • 펌프 케이싱의 하단부에 지지대(풋)가 부착되어 설치되는 방식.
  • 지지대가 베이스 플레이트나 콘크리트 패드에 고정됨.
• 특징:
  1. 펌프의 하중이 지지대에 균등하게 분산됨.
  2. 유지보수가 용이하며, 대형 및 고중량 펌프에 적합.
  3. 고정된 위치에서 안정적인 작동 가능.
• 적용:
  • 대형 산업 펌프, 화학 공정 펌프, 발전소 펌프.

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3. 센터라인 장착 (Centerline Mounting)

• 설명:
  • 펌프의 중심축(Centerline)이 지지 구조물에 고정되는 방식.
  • 고온 및 고압 환경에서 주로 사용.
• 특징:
  1. 온도 변화에 따른 열 팽창을 효과적으로 흡수.
  2. 안정성이 높아 진동이 적음.
  3. 수평 정렬이 중요하며, 설치 정확도가 필요.
• 적용:
  • 고온 유체를 처리하는 공정 펌프.
  • 석유화학 플랜트, 고온 보일러 피드 펌프.

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4. 인라인 장착 (In-Line Mounting)

• 설명:
  • 펌프가 배관과 같은 축 상에 설치되는 방식.
  • 별도의 베이스 플레이트가 필요하지 않음.
• 특징:
  1. 컴팩트한 설계로 공간 절약 가능.
  2. 배관 하중을 견디도록 설계되어야 함.
  3. 유지보수가 제한적일 수 있음.
• 적용:
  • HVAC 시스템, 순환 펌프, 산업용 유체 이송.

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5. 수직 장착 (Vertical Mounting)

• 설명:
  • 펌프를 수직으로 설치하여 공간을 절약하는 방식.
  • 펌프 샤프트가 수직 방향으로 배치.
• 특징:
  1. 설치 공간이 제한된 환경에서 유리.
  2. 중력에 의해 정렬이 용이.
  3. 설치와 유지보수 시 특수 장비가 필요할 수 있음.
• 적용:
  • 수직 원심 펌프, 수중 펌프, 냉각수 펌프.

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