펌프 직렬·병렬 운전

펌프 연합운전이란

펌프 직렬·병렬 운전은 펌프 여러 대를 묶어 양정과 유량을 바꾸는 방식이다.

직렬은 같은 유량에서 양정을 더하고, 병렬은 같은 양정에서 유량을 더한다.

두 방식 모두 합성 특성곡선과 관로 저항곡선의 교점이 실제 운전점이다.

직렬과 병렬의 연결

직렬운전은 한 펌프의 토출을 다음 펌프의 흡입에 이어 연결한다.

같은 유량이 두 펌프를 차례로 지나므로 양정이 더해진다.

병렬운전은 흡입과 토출을 공통 관에 묶어 같은 양정에서 유량을 더한다.

직렬은 양정을, 병렬은 유량을 키우는 방식이다.

합성 특성곡선 작도

합성 특성곡선은 다음 순서로 작도한다.

먼저 관로 저항곡선을 그리고, 단일 펌프의 Q-H 곡선을 확인한다.

직렬이면 같은 유량에서 양정을 더하고, 병렬이면 같은 양정에서 유량을 더한다.

합성 곡선과 관로 저항곡선의 교점을 운전점으로 읽고, 각 펌프의 유량·양정·동력을 다시 확인한다.

회전수 제어 계산 예제

회전수를 낮추면 유량, 양정, 동력이 각각 다른 승수로 줄어든다.

유량은 회전수 비율에 비례하고, 양정은 그 2승, 동력은 3승에 비례한다.

정격 1.0m³/min, 20m, 5kW 펌프를 80%로 낮추면 0.8m³/min, 12.8m, 2.56kW가 된다.

회전수를 낮출수록 동력 감소폭이 커진다. 표에서 계산 결과를 확인한다.

흔한 실수와 직접 풀기

시험에서 자주 틀리는 부분은 합산 방향과 펌프 성능 차이다.

직렬은 양정이 합산되고 유량은 한 대와 같다. 병렬은 반대다.

성능이 다른 펌프를 병렬로 묶으면 유량 배분이 한쪽으로 치우치고, 역순환이 생길 수 있다.

정리

정리하면, 직렬은 양정을, 병렬은 유량을 키우는 연결 방식이다.

두 방식 모두 합성 특성곡선과 관로 저항곡선의 교점에서 운전점이 정해진다.

회전수를 낮추면 유량은 비율만큼, 양정은 그 2승, 동력은 3승만큼 변한다.

직렬은 양정 합산, 병렬은 유량 합산이 핵심이다.