수배관 계통 종합실험

목차

◎수배관 계통 종합실험
1.실험장치사양
2.체적식 유량계의 교정
(1) 실험 목적
(2) 기본 이론
(3) 체적식유량계의 구조
(4)유량계의 종류
(5) 실험 방법
<고찰>

◎관로수두손실측정
(1)실험목적
(2) 기본 이론
◇고찰
(4) 실험 방법

◎가변 유량 밸런싱밸브의 성능검토
(1) 실험 목적
(2) 기본 이론
(3) 제작자 교정표의 검토
(4) 가변유량 밸런싱밸브 성능오차의 결정
(5) 실험 순서
◇고찰

◎정유량 밸런싱밸브의 성능검토
(1) 기본 이론
(2) 제작자 사양의 검토
(3) 실험 순서
◇고찰

◎펌프성능곡선의 작성
(1) 기본 이론
(2) 펌프의 종류
(3) 실험 방법

본문내용

정유량이 흘러가게 된다. 밸브를 최대로 열었을때가 1.5kgf/cm2 이므로 그 이상의 유량을 흘려보내지는 않는다는 것을 알수 있었다.
*적정압력 범위 외에서 정유량이 통과되지 않은 이유를 설명하라.
-△P= 0.67kgf/cm2 이하일 경우에는 유입되는 유량이 적으므로 정유량에 미치지 못한다.만약 정유량 이상의 유량이 유입되면 내장돼있는 스프링의 탄성력이 작용하여 적정 유량을 맞추게 된다. 하지만 스프링의 탄성력을 넘는 유량이 유입되면 적정유량을 맞추지 못하고 그 이상을 흘려보내게 된다.하지만 실험에 쓰인 밸브의 경우 최대 밸브량에서 적정유량을 맞춰주므로 일 정이상 이하(0.67kgf/cm2)의 유량만 아니면 적정유량을 맞추어 주게 된다.
◎펌프성능곡선의 작성
(1) 기본 이론
펌프에 의하여 유체가 수송될 때 펌프가 유체에 가하는 일 Wp[W]는 아래와 같이 기술된다.
(2-32)
여기서 Ep 및 Q는 각각 펌프의 수두(혹은 양정)[m] 및 체적유량[m3/s]이다.
펌프의 입구 및 출구를 각각 하첨자 1 및 2로 표시할 때 에너지방정식은 다음과 같다.
(2-33)
본 실험장치의 펌프는 금성사의 압력탱크부 가정용 온수펌프 Model PW-252B로써 마찰펌프(혹은 재생펌프, 와류펌프, Westco pump)에 속한다. Fig. 2-10은 이러한 펌프의 임펠러 구조 및 동작원리를 보여주며, Fig 2-11는 마찰펌프의 성능곡선의 한 예를 나타낸다. 마찰펌프는 원심펌프와 비교할 때 고양정을 얻을 수 있지만 최고 효율은 떨어진다. 양정, 축동력은 유량이 감소됨에 따라서 높아진다. 또한 이 펌프는 정격소비전력 220[V], 490[W]인 단상유도 전동기에 의하여 구동되고 있다.
펌프에 의하여 유체가 수송될 때는 펌프의 수두가 전체 관로의 손실수두와 일치되는 운전점(operating point)에서 펌프가 작동된다. 이 때 펌프를 통과하는 유량은 펌프의 수두가 작을 때 크고, 수두가 높을 때 작다. 즉 펌프의 수두와 유량 사이에는 일정한 관계가 존재한다. 또한 유량이 변동될 때 펌프의 특성에 따라 모터에서 소요되는 전력량도 가감되며 이에 따라 소비된 전력량과 유체에 가해진 일률과의 비 즉 에너지효율도 달라진다. 이러한 관계들을 그래프로 나타낸 것이 펌프성능곡선이다.
에너지효율(energy efficiency rate, ε)은 아래와 같이 정의된다.
여기서 Wm은 모터에서 소요되는 전력량[W]이다.
(2)펌프의 종류
* BOOSTER 펌프
특징 : 청결한 음용수 공급 및 급수압력부족을 해결하며 유지관리 또한 편한 완전 무인 자동급수장 치입니다.
용도 : 건물급수, 스프링클러, 농업용, 소방설비, 공장 등
유량 : 25mm ~
양정 : 1m3/hr ~
200m ~
* 편흡입 볼류트 펌프(HES)
특징 : 용량 및 치수가 규격화 되어 있고 어떠한 사양에서도 최고의 효율을 발휘함
용도 : 공업용수용, 농업관개용, 건물의 냉온수 순환용
유량 : 25-300mm
양정 : 2-1800㎥/hr
3-88m
* 다단터빈 펌프(HTM)
특징 : 고압펌프로서 구조가 간단하고 높은 효율을 발휘함
용도 : 보일러급수용, 상수도용, 공업용수용,가압장치용,소화설비용
유량 : 25-150mm
양정 : 3-540㎥/hr
10-380m
* 인라인펌프(HLP)
특 징 : 배관사이에 간편하게 설치되며 단순한 구조로 가격이 저렴한 고효율 원심펌프임
용 도 : 냉,온수 순환, 건축설비, 공업용수, 일반급수용
토출구경 : 40-150mm
유 량 : 5-250㎥/hr
양 정 : 5-55m
* 양흡입 볼류트 펌프(HDR)
특 징 : 표준화된 설계로 사용범위가 넓으면서 높은 효율을 발휘함
용 도 : 도시의 상수도 공급용, 농촌의 장거리 관개용, 각종 플랜트의 공업용수용.
토출구경 : 250-800mm
유 량 : 150-12000㎥/hr
양 정 : 10-200m
(2) 실험 방법
① 모터에 가해지는 전력량을 측정할 수 있도록 Wattmeter 연결을 확인한다.
② 모터의 회전수를 측정할 수 있도록 Tachometer를 준비한다.
③ V2, V5와 V13을 전개한 상태에서 펌프 1을 시동한다.
④ 유량계 1과 유량교정선도에 의해 관로유량을 읽는다.
⑤ Tap 1 및 Tap 2의 압력을 측정한다. 이 압력들은 각각 식 (2-33)의 P1 및 P2에 해당된다.
⑥ Wattmeter로부터 전력 소비량을 읽는다.
⑦ Tachometer에서 회전수를 읽는다.
⑧ V2와 V5의 개도를 좁히면서 과정 ④를 5회 되풀이하여 Table 2-12에 측정치를 기입한다.
⑨ V4, V7(V8, V9, V10), V12만을 전개하고 펌프 1을 정지시키고 펌프 2를 시동한 후 V1을 조작하여 유체가 순환되게 한다.
⑩ 펌프 1에서와 동일한 실험절차를 반복하여 Table 2-13에 기록한다.
t [s]
Q [lpm]
PTap1
PTap2
Vm [V]
Im [A]
N
[rpm]
Ep
[m]
Wp
[W]
ε
[%]
q [l]
Wm [W]
13.03
22.50
0.095
2.658
220
2.2
3450
25.68
94.28
19.48
5
484
15.73
18.64
0.094
3.17
220
2.4
3440
30.8
93.71
17.75
5
528
18.84
15.56
0.117
3.64
220
2.7
3400
35.28
89.60
15.08
5
594
25.47
11.51
0.118
4.27
220
2.9
3348
41.58
78.12
12.24
5
638
◇그래프로 나타내보기
-유량과 동력그래프-
<소스>
x=[22.50 18.64 15.56 11.51];
y=[484 528 594 638];
z=[94.28 93.71 89.60 78.12];
plot(x,y,'ro',x,y,'r',x,z,'bo',x,z,'b');
grid on;
<그래프>
-유량과 효율,유량과 수두-
<소스>
x=[22.50 18.64 15.56 11.51];
y=[25.68 30.8 35.28 41.58 ];
z=[19.48 17.75 15.08 12.24];
plotyy(x,y,x,z);
grid on;
<그래프>

키워드

수배관 ,   펌프성능곡선,   펌프성능,   유량 ,   밸런싱밸브,   관로수두손실측정,   정유량