수도펌프가 정격 유량에 도달하지 못하거나 펌프 효율이 낮은 문제
Thread Content
배경 설명: 특정 장거리 파이프라인(외경 355mm, 1km당 용량 약 96세제곱미터)으로, 길이는 약 170km입니다.원심수펌프를 이용해 강물을 파이프라인으로 끌어들여 물을 펌핑하고, 청소공을 사용해 파이프라인을 청소하며 파이프라인의 변형 상태를 점검한다；수력도에 따르면, 유로를 따른 최고점은 상류 지점보다 158m 높으며, 운전 과정에서 측정된 유로 내 마찰 저항은 약 2.1MPa입니다.수송펌프 공정 흐름 현황: 총 2개의 루트가 있으며, 하나는 사용 중이고 다른 하나는 예비용입니다. 각 루트는 강가의 부동식 선박에 설치된 원심 급수펌프(이하 1# 급수펌프라 함. 정격 유량은 320입방미터/시간, 정격 헤드는 60미터이며, 기포 침식 방지를 위해 최소 5미터의 여유가 필요함. 모터 출력은 90kw, 전압은 380v)와 육지에 설치된 원심 수송펌프(이하 1# 수송펌프라 함. 정격 유량은 320입방미터/시간, 정격 헤드는 400미터이며, 기포 침식 방지를 위해 최소 5.7미터의 여유가 필요함. 모터 출력은 500kw, 모터의 정격 전류는 35.3A, 전압은 10kv)가 직렬로 연결되어 작동합니다. 육지에 있는 펌프는 부동식 선박보다 약 20미터 높은 곳에 위치해 있습니다. 펌프 가동 절차: 초기 턴오버 및 배기는 모두 표준 절차에 따라 진행됩니다.먼저 1# 공급수펌프를 가동시킵니다. 출구 밸브가 닫혀 있을 때의 전류 값은 30A입니다. 출구 밸브를 완전히 열면, 1# 송수펌프의 입구에 있는 평판 밸브는 항상 열려 있는 상태가 됩니다. 입구 압력이 안정되면 1# 송수펌프를 가동시키는데, 출구 밸브가 닫혀 있을 때의 전류는 28A로 안정됩니다. 이때 출구 밸브의 개도를 서서히 조절하면서 전류 변화를 관찰합니다. 전류가 35A로 안정되면, 출구 밸브는 10% 정도만 열립니다. 과전류가 발생할까 두려워 더 이상 개도를 높일 수 없습니다. 이때 입구 압력은 0.65MPa, 출구 압력은 4.9MPa이며, 배출 압력은 3.8MPa입니다. 전기 제어판에 따르면 해당 펌프의 모터 출력출력은 540Kw입니다.파이프라인 내 두 지점 사이의 평균 유속(1km당 약 96세제곱미터의 물)을 통해 해당 시간대의 펌프 유량을 추산한 결과, 이 펌프의 유량은 약 260세제곱미터/시간으로, 정격 유량인 320세제곱미터/시간에는 미치지 못하는 것으로 나타났습니다.이 유량을 기준으로 계산하면 해당 펌프의 효율은 약 55%에 불과합니다(효율 = ρgQH/N). 이는 해당 회사가 기술 사양서에서 약속한 75%와 상당히 차이가 납니다；초보적으로 판단하기에 해당 제조업체의 펌프 효율이 낮고, 모터를 작은 것을 사용한 것이 이 문제의 원인입니다. 추가: 다른 예비 수펌프도 마찬가지로 이 문제가 있습니다. 예비 급수펌프(이하 1# 급수펌프라 함, 정격 유량 420입방미터/시간, 정격 헤드 80미터, 반드시 기공 여유량은 5미터여야 함, 모터 동력 110kw), 예비 송수펌프(정격 유량 320입방미터/시간, 정격 헤드 400미터, 반드시 기공 여유량은 5.7미터여야 함, 모터 동력 500kw, 모터 정격 전류 35.3A, 전압 10kv)；휴대용 진동 측정기와 적외선 온도계를 통해 진동과 온도를 측정한 결과, 모두 정상적으로 작동하고 있습니다；수도펌프는 3단계 BB4형 펌프입니다. 질문: 이 문제와 관련하여, 제조업체는 당사의 분석에 동의하지 않습니다. 그들은 자사의 펌프 출구 직경이 150mm라고 주장하는 반면, 당사의 파이프는 355mm 직경이며(크기가 다른 부품들을 통해 연결됨), 따라서 정격 유량을 달성할 수 없을 가능성이 높다고 합니다. 하지만 당사는 이 주장이 전혀 타당하지 않다고 생각합니다.이 문제에 대해 여러분의 도움을 부탁드리며, 많은 조언 부탁합니다. 일반적으로 수도펌프의 동력 소비가 과도해지는 원인은 다음과 같습니다(어떤 가능성이 더 큰지 분석해 주시면 감사하겠습니다): (1) 펌프 회전 속도가 너무 높음； (2) 운반되는 액체의 비중이 원래 설계값을 초과함；(3) 유체의 점도가 높음；(4) 수도펌프 임펠러 크기가 너무 큼；(5) 배관 시스템의 저항이 예정된 값을 초과하거나 부족함；(6) 수도펌프의 흡입 고도가 너무 낮고, 유량이 너무 많음. (7) 로터 부품과 스테이터 부품 사이에 마찰이 있음；(8) 베어링의 마모 또는 손상；(9) 기계식 밀봉장치가 밀봉 베이스에 가하는 압력이 너무 큼；(10) 배출관 누출；(11) 수도펌프 펌프축 굽음；(12) 펌프 내부의 다양한 부품들의 열팽창이 균일하지 않음；(13) 동력 측정 장비가 정확하지 않음；(14) 펌프 밸런스 장치가 작동하지 않습니다.
1# 펌프 모터의 사이즈가 작아서, 파이프의 크기가 크고 저항이 적습니다. 동일한 운전 전류 조건에서는 유량이 더 많아야 합니다
“외경이 355mm이며, 1킬로미터당 파이프 용량이 약 96세제곱미터인 장거리 송유관의 경우, 청소용 공을 이용해 파이프 내 두 지점 사이의 평균 유속을 측정한 결과, 1킬로미터당 약 96세제곱미터의 물이 흐르는 것으로 나타났습니다. 이를 바탕으로 해당 시간 동안의 펌프 유량을 계산해보면, 약 260세제곱미터/시간이 됩니다. 이와 같은 방식으로 유량을 계산하는 것이 정확할까요?
유량 산출 설명: 현장에 유량 계측기가 없어, 사전 운전 데이터를 통해 선박의 1# 공급수펌프는 정격 유량을 달성할 수 있으며, 정격 전류는 약 120A입니다. 따라서 우리는 ρgQH=1.732U×I×cosφ×η라는 공식을 이용하여 Q1=Q2×H2×I1×η1/(H1×I2×η2)와 같은 식을 도출했습니다. 1점을 산출점으로, 2점을 정격점으로 가정하며, η1=η2라고 가정합니다(실제로는 일반적으로 η1…)
LZ의 요구사항은 정말 높군요, 현장에서 원심펌프의 효율을 측정하라고요!사실 성능을 측정하려면(즉, 성능 테스트를 하려면) 해당하는 측정 장비가 필요한데, 현장에서는 이러한 장비들을 모두 갖추기가 매우 어렵습니다. 따라서 계산으로 얻어진 수치는 참고용에 불과하며, 펌프의 성능을 판단하는 데 사용될 수 없습니다.원심펌프는 출하될 때 모두 성능 테스트를 거치지 않나요?당시 LZ는 현장에 있어서 그 결과를 확인했나요? 테스트 보고서상의 효율성은 요구 기준을 충족하나요?당시에 달성할 수 없다면, 검수를 거부하고 제조업체에 수정을 요구할 수 있습니다.지금 진행하는 테스트의 오차가 크니, 어쩔 수 없으면 제3자에게 테스트를 맡기는 게 좋겠어요. 참고로, 펌프 제조업체들은 입찰에 성공하기 위해 일반적으로 입찰 시 펌프의 효율을 인위적으로 높이는데, BB4형 펌프의 경우 75%의 효율을 달성하는 것은 매우 어렵습니다.:롤
이전에도 비슷한 사례가 있었으니, 다시 한 번 시도해 보세요. 모터에는 일반적으로 과부하 보호 기능이 있습니다. 전문가를 두고 모터의 전류 상태를 주의 깊게 관찰하도록 하세요. 펌프를 가동시키고 출구를 열어주면, 모터가 멈추기 전까지 계속해서 출구를 더 넓혀주면 됩니다. 그러면 압력이 낮아지고 출구의 유량이 증가합니다. 어느 정도 개도까지 열리면 전류가 줄어듭니다. 경험상 그렇습니다. 한번 시도해 보는 것도 좋겠습니다. 아니면 직접 계산해 보셔도 됩니다
고려해야 할 사항: 현장 및 제조 요인을 포함한 여러 가지 이유로 인해 펌프의 실제 운전 효율이 낮고, 실제 운전 동력은 높아져 모터를 작은 것으로 선정하게 됩니다.
성능 테스트를 진행하지 않았습니다(테스트를 통해 문제점을 발견할 수 있었을 텐데, 이 부분이 우리의 관리 상의 약점입니다). 제조사가 함께 제공한 자료에 나와 있는 테스트 결과는 효율성 면에서 기술 사양과 거의 일치하는 것으로 보이지만, 데이터가 조작된 가능성이 높습니다.
6층 답변: 저희는 이전에 출구 밸브의 개도를 높여보려고 했으며, 전류를 36.2A까지 올렸습니다. 하지만 모터의 고정자와 저항 온도를 모니터링할 수 있는 장치가 없어(연동 보호 기능이 없음), 더 이상 개도를 높일 수 없었습니다. 그래서 모터의 전류는 정격 전류인 35.3A 이하로 유지되도록 했습니다.