펌프 소요동력 산정

정의

펌프 소요동력은 펌프가 유체에 동력을 주기 위해 축에 공급해야 하는 동력이다.

정의상 소요동력은 수동력을 펌프 효율로 나눈 값이다.

이 값으로 전동기 용량과 펌프를 정하므로 설계와 점검에서 반드시 계산해야 한다.

수동력과 축동력

먼저 수동력은 펌프가 물에 전달한 동력이다. 물의 비중량 9.8 kN/m³와 유량, 전양정을 곱한다.

축동력은 펌프 축이 받는 동력이며, 수동력을 펌프 효율로 나눠 구한다.

효율이 낮을수록 같은 물을 보내도 축동력이 커진다.

단위 통일

유량을 m³/min으로 주면 60으로 나눠 m³/s로 바꾼다.

이 변환을 생략하면 결과가 60배 틀린다.

직접 풀어 보자.

계산 예제

주어진 값은 유량 0.04 m³/s, 전양정 12.38 m, 효율 0.6이다.

식에 대입하면 9.8 × 0.04 × 12.38을 0.6으로 나눈 값이 된다.

결과는 약 8.1 kW이다. 효율이 빠지면 이 값이 달라지므로 반드시 포함한다.

흔한 실수

가장 흔한 실수는 단위 혼용이다. m³/min 유량을 m³/s 식에 그대로 넣으면 60배 어긋난다.

둘째는 효율을 빠뜨려 수동력을 소요동력으로 답하는 실수다.

셋째는 손실수두와 속도수두를 무시하는 것이다. 넷째는 보정계수 K의 의미를 확인하지 않고 곱하는 것이다.

정리

정리하면 소요동력은 γQH를 펌프 효율로 나눈 값이다.

단위를 먼저 맞추고, 전동기 용량은 축동력에 여유율을 반영해 정한다.

회전수를 바꾸면 동력은 회전수의 세제곱에 비례한다는 점도 기억한다.