펌프의 이상현상인 공동현상(Cavitation) 정의, 영향, 방지대책 완벽정리

 

펌프에서 발생하는 이상현상인 공동현상(Cavitation)의 정의와 공동현상에 따른 영향, 방지대책에 대해 상세히 설명합니다.

 

 

펌프의 공동현상

 

 

 

[펌프의 공동현상 정의, 영향, 방지대책]

 

1. 공동현상 정의

빠른 속도로 액체가 펌프 내에서 이동할 때 액체의 압력이 증기압 이하로 낮아져 액체 내의 증기가 기포로 발생하는 현상을 말한다.

보통 물은 100℃가 되면 끓지만, 1 기압 이하로 압력이 낮아지면 물은 100 ℃ 이하에서도 끓게 되며 압력이 더욱 저하될 경우 상온에서도 끓게 됩니다. 즉, 물의 압력이 포화증기압 이하로 내려갔을 때 증발하여 거품이 발생하는 것입니다.

 

펌프 내부에서도 흡입양정이 높거나 흐름속도가 일정 구간 빠른 부분 등에는 압력이 저하되게 되고, 이와 같은 현상이 발생할 수 있습니다.

이것을 공동현상(Cavitation)이라고 합니다.

 

 

공동현상으로 발생하는 기포

 

 

 

2. 공동현상에 따른 영향

(1) 소음과 진동의 발생

공동현상으로 발생한 기포는 고압의 구간에 이르렀을 때 파괴되며 다시 액체 속으로 밀려들어 소멸합니다.

기포가 파괴될 때 심한 충격과 소음 및 진동을 동반하게 됩니다.

 

(2) 펌프의 성능(양정, 효율, 토출양) 감소

 

(3) 회전날개(임펠러) 침식

 

(4) 양수 불능상태

 

 

공동현상에 따른 영향

 

 

 

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3. 공동현상 방지대책

(1) 펌프의 설치 높이를 낮추어 흡입양정을 짧게 만든다.

 

(2) 흡입관의 손실수두를 작게 만든다.

 

(3) 배관의 길이를 짧게 설계하고, 불필요한 밸브 등 부속품을 제거한다.

 

(4) 펌프의 흡입 측에서 밸브 등으로 유량조절을 하지 않는다.

 

(5) 관경을 가급적 크게 하고, 유속을 낮춘다.

 

(6) 펌프 선정 시 무리하게 고양정을 택하지 않고, 양흡입펌프를 사용해 유량을 줄인다.

 

(7) 유효흡입양정이 필요흡입양정의 1.3배 여유를 갖도록 설계한다.