펌프 소음·진동

펌프 소음·진동의 정의

펌프 소음과 진동은 회전체의 기계적 상태와 유체의 수리학적 상태에서 생긴다.

두 원인은 서로 얽혀 있어 한쪽만 고쳐서는 증상이 잘 줄지 않는다.

그래서 답안에서는 기계적 원인과 수리학적 원인을 나누어 쓰는 것이 기본이다.

기계적 원인과 수리학적 원인

펌프 소음과 진동의 원인은 기계적 원인과 수리학적 원인으로 나뉜다.

두 원인은 주파수 특성과 진단 방법으로 구분할 수 있다.

기계적 원인은 회전수 1배 성분이 우세하다.

수리학적 원인은 날개 통과 주파수 성분이 우세하다.

캐비테이션과 NPSH

캐비테이션은 흡입 측 정압이 증기압 이하로 떨어져 기포가 생기는 현상이다.

기포가 붕괴할 때 충격파가 생겨 소음과 진동이 커지고 임펠러가 침식된다.

흡입 여유는 NPSHa가 요구값 NPSHr보다 커야 확보된다.

흡입 실양정이 2.0 m일 때 NPSHa는 6.26 m이므로 여유는 3.26 m이다.

깃 통과 주파수

임펠러 깃이 케이싱의 혀부를 지날 때 압력 맥동이 생긴다.

깃 통과 주파수는 깃 수 z와 회전수 n을 이용해 구한다.

깃 수 7매, 1450 rpm이면 약 169 Hz가 된다.

이 값이 고유진동수와 겹치면 공진이 일어난다.

원인별 대책

원인별로 대책을 짝지어 기억하면 답안이 정리된다.

불평형은 동적 평형 조정으로 줄인다.

캐비테이션은 흡입양정을 줄이고 회전수를 낮춘다.

맥동과 서징은 맥동 흡수기 설치와 운전점 조정으로 대응한다.

핵심 정리

마지막으로 핵심을 정리한다.

펌프 소음·진동은 기계적 원인과 수리학적 원인으로 나뉜다.

기계적 원인은 진동 스펙트럼으로, 수리학적 원인은 압력과 소음 측정으로 본다.

캐비테이션 방지는 NPSH 여유 확보가 핵심이다.