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임펠러는 축 방향 유량 펌프의 작동에 중심적인 역할을합니다. 캐비테이션의 위험을 최소화하기 위해, 임펠러 설계는 유체 흐름 및 압력 분포를 제어하도록 세 심하게 설계됩니다. 축 흐름 펌프 일반적으로 유체의 꾸준한 흐름을 유지하는 데 도움이되는 백 스웨트 블레이드를 특징으로하여 블레이드의 주요 가장자리에서 저압 영역의 발생을 줄입니다. 블레이드 각도는 또한 부드러운 흐름 전이를 보장하여 난기류를 최소화하고 캐비테이션 기포가 형성 될 가능성을 최소화하기 위해 신중하게 계산됩니다. 내 부식성 합금 또는 복합 재료와 같은 임펠러를위한 재료 선택은 임펠러가 마모 또는 손상으로 고통받지 않고 캐비테이션에 의해 생성 된 힘을 견딜 수 있도록합니다.
NPSH는 캐비테이션을 예방하는 데 중요한 요소입니다. 그것은 펌프의 흡입 측의 압력과 펌핑되는 유체의 증기 압력의 차이를 나타냅니다. 펌프의 흡입 측에서 압력이 너무 낮아지면 (즉, 유체의 증기 압력 아래) 캐비테이션이 발생합니다. 이를 완화하기 위해 축 방향 유량 펌프 시스템은 구멍을 방지하기 위해 입구에 항상 충분한 압력이 있는지 확인하기 위해 특정 NPSH 요구 사항으로 설계되었습니다. 시스템 엔지니어는 펌프의 흡입시 이용 가능한 NPSH를 신중하게 평가하고 캐비테이션을 피하기 위해 그에 따라 펌프를 선택합니다. 흡입 배관 및 밸브와 같은 시스템 구성 요소 최적화는 효율적인 펌프 작동에 필요한 NPSH 마진을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
흡입 측면의 설계는 펌프로의 유체 진입을 제어하는 데 중요합니다. 난기류를 방지하기 위해서는 매끄럽고 간소화 된 입구가 필수적이며, 이는 압력을 낮추고 캐비테이션을 촉진 할 수 있습니다. 흡입 디퓨저 또는 가이드 베네는 일반적으로 유체가 펌프로 매끄럽게 흐르도록하여 잠재적 난기류를 감소시키고 캐비테이션을 피하는 데 필요한 압력을 유지합니다. 흡입 흡입구의 위치도 중요합니다. 국소 압력 강하를 일으킬 수있는 장애물이나 교란없이 흐름이 균일하고 안정적 인 위치에 배치해야합니다. 접근 각도와 펌프 섭취량으로부터의 거리는 흐름 패턴을 최적화하고 캐비테이션이 발생하지 않도록 설계되었습니다.
축 플로우 펌프에서 유체는 펌프 샤프트와 평행하게 지시되므로 오른쪽 유동 속도를 유지하는 것이 필수적임을 의미합니다. 입구의 과도한 속도는 빠른 압력 감소로 인해 캐비테이션 가능성이 높아질 수 있습니다. 엔지니어는 더 큰 직경의 입구 파이프, 부드러운 굽힘 및 테이퍼 섹션을 사용하여 흐름 교란을 줄임으로써 흡입 속도가 최적의 한계 내에 유지되도록합니다. 적절한 파이프 크기를 신중하게 선택하고 흡입 라인에서 저항을 최소화함으로써 시스템은 압력이 기화 지점으로 떨어지는 것을 방지하는 꾸준하고 저속 흐름을 유지할 수 있습니다. 이것은 결과적으로 캐비테이션의 위험을 최소화하고 펌프 성능을 향상시킵니다.
압력 릴리프 밸브 또는 가변 주파수 드라이브 (VFD)는 펌프 작동 내내 일관된 압력을 유지하는 데 사용됩니다. VFD는 시스템 조건에 따라 펌프 속도를 조정할 수 있으므로 수요가 변동하더라도 펌프가 최적의 흐름과 압력을 유지할 수 있습니다. 압력이 큰 스윙을 방지 함으로써이 장치는 유체 압력이 증기압 아래로 떨어질 수있는 인스턴스를 피하여 캐비테이션을 방지합니다. 펌프 시스템 내의 압력 모니터링 도구는 운영자가 실시간으로 모든 이상을 식별하고 해결하여 캐비테이션 위험이 우려되는 경우 즉각적인 시정 조치를 취할 수 있도록 도와줍니다.
캐비테이션으로 인한 손상은 종종 진동 및 소음으로 나타나며 펌프를 손상시킬뿐만 아니라 시스템의 효율성을 줄일 수 있습니다. 많은 축 방향 유량 펌프에는 진동 모니터링 시스템이 장착되어있어 캐비테이션으로 인한 비정상적인 진동을 감지합니다. 이러한 시스템은 펌프 속도 조정 또는 열기 압력 릴리프 밸브와 같은 경보를 트리거하거나 시정 조치를 시작할 수 있습니다. 진동 댐퍼 및 충격 흡수 장치는 펌프 설계에 통합되어 캐비테이션 유발 진동의 베어링 및 샤프트와 같은 다른 구성 요소로의 전송을 줄입니다. 이러한 조치는 캐비테이션에 의한 응력의 부작용을 완화시켜 펌프의 수명과 부드러운 작동을 보장하는 데 도움이됩니다 .
