펌프 대수의 선정과 위험분산

1. 펌프 대수의 선정과 위험분산 

펌프설비 전체의 총유량이나 전양정이 결정되어 있어도, 이것을 몇대의 펌프로 분할하여 공급하며, 각 펌프 사양을 어떻게 결정하는가는 건설비나 유지관리에도 영향을 주는 중요한 사항이므로 각항에 대하여 검토하지 않으면 안 된다.

 
1-1 대수의 선정 

 

1) 운전 동력비의 절약 
유량 부하의 변동 상황을 사전에 검토하여 그 빈도와 계속 기간 등을 고려하여 총용량을 적절하게 분할하여 펌프의 설비 대수를 결정한다. 

2) 대수와 경제성 
일반적으로 전용량의 분할 방법으로서 소수의 대형 펌프로 하는 편이 다수의 소형 펌프로하는 것보다도 건설비가 싸고, 설치 Space도 작고, 펌프의 최고효율도 높은 것을 얻기 쉽다. 그러나 각각의 펌프는 가능한한 정격 회전수 및 밸브 전개 상태에서 운전하는 것이 합리적이므로 신축성 있는 유량 부하의 변동에 대하여는 소형 펌프를 다수 설치하는 쪽이 원활한 운전이 가능하고 총 소비 동력도 적게되는 이점이 있다. 

 

3) 호환성과 등용량 분할
비교적 여러 대로 분할하는 경우에는 각 평프를 전부 동일 사양으로 통일하면
부품이나 예비품의 호환성이 생기고, 보수도 편리하다. 

4) 크고 작은 용량으로 분할
분할 대수가 작은 경우(예를 들면 2대)에는 전용량을 대형펌프와 소형펌프(예를 들면 유량비 2: 1)로 분할하면 부하 변동에 대해서도 신축성있게 조절할 수 있고, 설계 양정이 적절하면 병열운전도 가능하다. 단, 부품의 호환성이 없게 되는 결점이
있다. 단, 부품의 호환성이 없게 되는 결점이 있다.

5) 토출량과 양정이 다른 조합
부하 변동의 상황 여하에 따라서는 유량이 다른 것 외에 소요 전양정도 크게 변화하는 경우가 있으므로 이 같은 경우에는 운전 계속 시간도 고려하고, Full 운전시의 대유량, 고양점 영역에 전용인 Group외에 소유량, 저양정 영역에 전용인 소용량 펌프를 병행하여 설치하면 운전이 가장 합리적으로 실시된다. 단, 건설비가 비싸지는 결점이 있다.

6) 부속 설비와의 관련성
펌프 대수 분할은 이것에 관련하는 원동기, 수전용량, 배전반, 토목, 건설, 용지, Crane, 동력 전달 장치등에도 영향을 미치므로 각각의 부속 설비에 대하여도 검토가 요망된다.

1-2 단독펌프의 영향

펌프의 분할 대수의 선정에 따라서 1대당의 용량은 저절로 결정 되지만, 가능한 한 관련기기 Maker의 표준 용량인 것을 사용하는 편이 현명하고 선정을 잘못하여 대단히 대형으로 되어 제작이나 수송에 곤란을 초래하는 일이 없도록 계획하여야
한다.

1-3 위험 분산과 예비펌프

1) 설비의 목적상 짧은 시간이라도 펌프 고장에 의한 양수 불능이 허용되지 않는 경우에는 이 위험을 피하기 위해 사용 펌프를 반드시 2대 이상 분할 설치하지 않으면 안된다. 더욱 중요한 것으로 죽은 과장시에는 손정의 능력을 유지할 수 있도록 예비펌프를 설치해야 한다. 상응 펌프의 분할 대수를 작게 하면 예비 펌프도 이 같은 용량을 설치하여야 하므로 예비 펌프를 포함한 전 건설비는 분할 대수가 많은 경우보다 역으로 너무 비싸게 되는 경우가 있으므로 주의를 요한다. 

2) 짧은 시간의 Peak 송수를 필요를 하는 경우에는 예비 펌프가 있다면 이것을 이용하여 Peak 송수하면 되므로 Peak용 펌프를 생략한 수가 있다.

3) 정진 등을 고려하여 중요한 예비펌프의 원동기를 Diesel 기관 구동으로 하거나
예비 전원용 Diesel 발전 장치를 설치한다.

2. 펌표의 성에너지

펑프에 의해 소비되는 동력은 전동식, 내연기관 및 증기터어빈 구동으로 분류되나, 어느 경우이든 펌프 축동력의 절감은 성에너지화의 큰 테마의 하나이다. 축동력의 절감 방법에는 소요 전양정의 재검토와 저감, 펌프 성능의 향상, 최적 펌프 사양의 선정 등이 있으며, 또한 펌프의 부하 변동에 대한 합리적인 운전제어 등이 포함 되므로 이들을 종합하여 전체적으로 검토하여야 한다.

2-1 성에너지 관점에서의 재검토

합리적이면서도 효과적인 평포의 전정은 물론 운전 방법에 의해서도 펌프의 성에너지화는 좌우 되므로 아래에 그 검토Point에 대하여 간단히 설명해 보기로 한다. 그리고 에너지 사용의 합리화에 관한 법률도 서서히 제정되고 있는 중이고, 개별적 성에너지에서 총체적 성에너지로 이행되고 있으므로 성에너지 관점에서의 검토는 매우 중요한 작업이다.

1) 성에너지의 검토에 즈음하여는 그 대상골에 우선순위를 두며, 용량이 큰 것이나 Plant 운전상 착수하기 쉬운 위한 등 종합적인 효과를 주는 것으로부터 착수

 

2) 펌프 성능이 저하되고 있지는 않는가의 재검토, 내무접점, 부품교환(특히 섭동부)

 

3) 정격 H, Q 나 그 여유의 재검토

 

4) 펌프 성능 판정 기준의 (H, Q 허용 범위에 대하여)

 

5) 부하변동 상황의 파악과 최적 펌프 사양의 설정( 고효율 운전을 포함)

 

6) 최단 배관 경로의 채용과 배관내 Scale의 정기적 제거

 

7) Valve 제어 보다도 On-Off 제어 또는 회전수 제어를 행하고, 가능하면 동력회수 System을 채용한다.

 

8) 대·소 펌프의 조합 (부하의 변동 등에 대하여)

 

2-2 펌프의 성에너지화의 검토 순서

 

설비의 성에너지화를 계획할 때에 요구되는 H-Q가 시간에 따라 크게 변동할것으로 예상되는 경우에는 분, 시간, 주, 월, 계절에 대하여 H-Q 수요를 고려하여 대수분할, 운전 원동기, 제어 System을 검토 하여야한다. 그 경우의 시간적 변동 System의 응답성에 대하여는 주어진 사정에 따라 검토를 하여야 한다. 또한 Initial Cost와 병행하여 Running Cost도 본 순서에 따라서 검토한다

예를 들면


1) 여유증가 ------------- 증기터어빈 ------------- 펌프 구동
2) 여유압력액원  ------------- 수터어빈구동 ------------- 동력회수 등

다음 페이지의 펌프의 성에너지화 검토 순서도 내의 주는 다음과 같다.

주)   

1) 배관 경로의 간략화나 기존의 평프 운전 실적과 그때의 계획 H-Q를 비교하여 과대 여유를 제거한다
2) 캐비테이션, 서어징, 주변 조건에 의한 제약, 유지. 보수의 난이 등 일반적으로는 문제가 되지 않는 펌프 특유의 문제점의 감소 
3) 특히 속도 제어의 경우는 속도 제어에 의한 전달 손실이 생기므로 충분히 검토하여야 한다.
4) H, Q 및 배관경로의 손실수두, 원동기의 입 · 출력의 실측을 계획치와 비교한다.

 

펌프의 성에너지화 검토 순서도