임펠러 외경 절삭

임펠러 외경 절삭이란

펌프 임펠러 외경 절삭은 임펠러 바깥지름을 줄여 운전 조건에 맞추는 방법이다.

회전수를 바꾸지 않으므로 전동기를 교체하지 않고 성능을 맞출 수 있다.

절삭은 한계 안에서 해야 하므로 뒤에서 그 기준을 함께 살펴본다.

주속과 양정의 관계

임펠러 출구의 주속은 외경과 회전수에 비례한다.

외경을 줄이면 주속이 줄고, 이론 양정은 주속의 제곱에 비례하므로 양정이 감소한다.

회전수가 같으면 외경 비가 곧 주속 비가 된다.

상사법칙 관계식

상사법칙은 같은 형상의 펌프에서 회전수와 지름에 따른 성능 변화를 설명한다.

절삭은 지름이 바뀌는 것이므로 지름 관계식을 적용한다.

같은 회전수에서 유량은 1제곱, 양정은 2제곱, 동력은 3제곱으로 변한다.

단, 절삭은 날개 형상이 바뀌므로 상사법칙은 근사로 본다.

계산 예제

외경 300mm를 270mm로 절삭하면 외경 비는 0.9가 된다.

유량은 90 L/min, 양정은 16.2 m, 동력은 약 3.6 kW가 된다.

동력이 크게 줄어드는 이유는 동력이 외경의 세제곱에 비례하기 때문이다.

과도한 절삭의 영향

직전 문제의 정답은 0.512배다. 외경이 20% 줄면 동력은 세제곱으로 준다.

절삭량이 과하면 효율이 떨어지고 진동, 소음, 캐비테이션 위험이 커진다.

소량 절삭은 상사 관계로 대략 예측되지만, 과도한 절삭은 출구각이 바뀌어 예측에서 벗어난다.

그래서 절삭은 한계 안에서 하고 시운전으로 확인한다.

정리

정리하면 외경 절삭은 상사법칙과 절삭 한계 안에서만 허용된다.

유량은 지름에, 양정은 지름의 제곱에, 동력은 지름의 세제곱에 비례한다.

소화펌프는 절삭 후에도 법정 성능 조건을 함께 만족해야 한다.