특정 기능을 수행하는 펌프의 종류는 무수히 많으며, 이 중 잘 알려지지 않았지만 매우 유용하고 효율적인 양변위 펌프가 있습니다. 이 펌프는 석유 및 가스 산업부터 제약 회사, 식품 공장에 이르기까지 모든 산업 분야에서 가장 많이 사용되는 펌프입니다. 한 가지 확실한 것은 양변위 펌프와 그 작동 및 장점을 이해하면 어떤 펌프가 적용 장소에 가장 적합한지에 대한 기본적인 문제에 답하는 데 도움이 될 수 있다는 것입니다. 이 블로그 게시물에서는 용적식 펌프의 작동 원리와 다양한 산업 분야에 적용되는 용적식 펌프에 대해 설명합니다.
양변위 펌프란?
양변위 펌프는 특정 에너지원을 사용하여 정해진 부피의 유체를 포집하고 이동시킨 다음, 그 유체를 토출 튜브를 통해 밀어내는 프로세스를 사용하는 펌프입니다. 일반적으로 원심 펌프는 유체를 흡입하므로 회전 속도가 빠른 반면, 양변위 펌프는 반대 압력에 관계없이 일정한 부피의 유체를 공급할 수 있습니다. 따라서 고압 애플리케이션이나 점도가 높은 두꺼운 유체를 펌핑해야 하는 경우에 적합합니다.
포지티브 변위 펌프는 회전 펌프와 왕복 펌프의 두 가지 유형으로 분류됩니다. 이러한 유형에는 동일한 속도로 설정된 유량과 같이 최종 제품이 변하지 않는 다양한 방법이 사용됩니다.
포지티브 변위 펌프는 어떻게 작동하나요?
양변위 펌프는 펌프의 입구에서 출구 포트까지 많은 양의 액체를 이동시키는 기계로 정의됩니다. 실제로는 캐비티를 만들어 유체를 펌프 안으로 끌어들이는 것을 의미하며, 이 동작을 유체 유지라고 합니다. 현재 챔버의 평균 취수 압력은 액체의 내부 꼬집음과 관련이 있습니다.
회전 펌프에서 이러한 구조는 기하학적 구조물을 움직이는 기어에 의해 회전하여 움직이는 물을 잡습니다. 그리고 이러한 요소는 빠르게 회전하므로 액체의 일정한 흐름이 유지됩니다. 이와 대조적으로 왕복 펌프는 피스톤 또는 진동 운동으로 유체를 변위시킬 수 있는 다이어프램을 사용하여 작동합니다.
작업 프로세스
프로세스는 다음과 같이 해석할 수 있습니다:
- 섭취량: 펌프가 캐비티 내에서 흡입을 생성하여 액체가 들어갑니다.
- 유체 가두기: 안으로 들어간 후, 움직이는 유체는 추가 이동 부품 또는 위에서 설명한 피스톤 작동에 의해 챔버 내에 갇히게 됩니다.
- 변위: 이렇게 갇힌 유체는 펌프에 의해 유체가 들어 있는 챔버의 부피가 줄어들어 배출 파이프를 통해 앞으로 밀려납니다.
이러한 주기적 또는 연속적인 프로세스를 통해 양변위 펌프는 지정된 시간 내에 제어된 양의 유체를 공급해야 하는 상황에 이상적입니다.
포지티브 변위 펌프의 유형
요즘에는 다음과 같은 다양한 종류의 양변위 펌프가 있습니다:
기어 펌프
거의 평행한 모양은 펌핑 땀샘을 통과하는 경로를 차단하고 반대편 톱니 위치 사이에 액체를 포착하는 여러 개의 핀 모양의 돌출부 또는 유체 트랩으로 구성됩니다. 이러한 펌프는 오일 순환 시스템과 같이 공급되는 유체의 양을 정밀하게 제어해야 하는 곳에서 자주 사용됩니다.
로브 펌프
작동 축류 로브 펌프는 유체 이송을 처리하기 위해 매우 작은 간격으로 작동하는 2개의 로브 로터로 구성됩니다. 이 펌프는 로터가 거의 또는 전혀 접촉하지 않고 입구에서 배출구로만 유체를 이송하며, 식음료 가공과 같은 위생 응용 분야에도 사용됩니다.
다이어프램 펌프
유연한 다이어프램을 사용하여 유체를 이동시키기 위해 진공과 압력을 번갈아 가며 생성합니다. 부식성 유체를 펌핑할 수 있기 때문에 화학 처리 및 폐수 처리에 널리 사용됩니다.
연동 펌프
이 유형의 펌프에서는 유연한 튜브가 롤러 또는 신발에 의해 수축되어 내부의 유체를 추진합니다. 이 펌프는 유체가 튜브에만 접촉하기 때문에 유체가 오염되는 것을 방지할 수 있어 의료용으로 특히 유용합니다.
피스톤 펌프
이러한 유형의 펌프에서 피스톤은 실린더 내부에서 앞뒤로 움직여 한 위치에서 다음 위치로 유체를 이동시키는 요소로 사용됩니다. 피스톤 펌프는 고압 생성 기능이 있는 것으로 알려져 있으므로 다공성 매체 유압 시스템에서 찾을 수 있습니다.
포지티브 변위 펌프의 장점
포지티브 변위 펌프에는 여러 가지 장점이 있으며, 이것이 대부분의 분야에서 포지티브 변위 펌프가 요청되는 이유입니다. 특히 이러한 장점에 대한 언급은 다음과 같습니다:
- 일정한 유량: 용적식 펌프의 주요 장점 중 하나는 다양한 토출 압력 범위에서 일정한 유량을 유지할 수 있다는 점입니다. 이 기능은 일부 유체의 디스펜싱 또는 계량 등 많은 공정에서 유용합니다.
- 고압을 견딜 수 있습니다: 용적식 펌프의 유일한 단점은 용적식 펌프의 압력 발생이 4000psi를 초과할 수 있기 때문에 장거리 또는 상당한 압력을 통해 유체를 밀어내는 애플리케이션에 사용된다는 점입니다.
- 점성이 있는 유체 처리하기: 두껍거나 점성이 있는 유체를 이동하는 데 비효율적인 원심 펌프와 달리 양변위 펌프는 점성이 높거나 두꺼운 액체를 효율적으로 펌핑하도록 설계되었습니다. 따라서 오일, 시럽, 슬러리 등을 펌핑하는 데 적합합니다.
- 셀프 프라이밍: 대부분의 양변위 펌프는 자체 프라이밍을 수행하므로 펌프를 수동으로 프라이밍하지 않고도 펌핑을 시작할 수 있습니다. 이 기능은 펌프 작동의 신뢰성과 편의성이 요구되는 분야에서 필수적인 기능입니다.
- 에너지 효율성: 또한 이 펌프는 점성이 높은 유체나 고압 시스템에서 작동할 때 원심 펌프에 비해 효율이 높기 때문에 효율성이 높은 경향이 있습니다. 펌프 작동에 소비되는 에너지가 적기 때문에 장기적으로 비용을 절감할 수 있는 잠재력이 있습니다.
포지티브 변위 펌프 사용
양변위 펌프의 특성상 많은 산업 활동에 적용될 수 있으므로 여러 산업 분야에서 반복적으로 사용됩니다. 몇 가지 사용처는 다음과 같습니다:
- 석유 및 가스: 양변위 펌프는 원유, 윤활유, 오일 및 기타 석유 제품이나 두꺼운 유체를 이송하거나 석유 및 가스 작업에서 흔히 볼 수 있는 고압 상태에서 이송하는 데 사용됩니다.
- 음식 및 음료: 소스, 시럽, 유제품과 같은 점성이 있는 물질을 펌핑하기 위해 위생적인 조건이 필요한 식음료 산업에서도 사용됩니다. 위생 라이너를 펌핑하는 데는 로브 펌프가 사용됩니다.
- 제약: 양변위 펌프는 제약 제조에서 공정 중 오염 없이 민감한 액체나 멸균 액체를 주입 및 분배하는 데 탁월한 도구입니다.
- 화학 처리: 다이어프램 및 피스톤 펌프는 공격적이거나 부식성이 있는 액체를 이동하는 플랜트에서 가장 많이 사용되는 펌프 하우스 장비 유형입니다.
- 폐수 처리: 다양한 종류의 용적식 펌프 중에서도 다이어프램 펌프는 두꺼운 접착제와 슬러리를 빠르게 펌핑하여 폐수 관리 분야에서 괄목할 만한 발전을 이루었습니다.
용적식 펌프 및 원심 펌프의 일반적인 응용 분야
"원심 펌프가 있는데 굳이 양변위 펌프가 필요할까?"라고 생각할 수도 있습니다. 답은 간단히 애플리케이션의 특성에 따라 달라집니다. 다음은 주목해야 할 몇 가지 주요 사항입니다:
- 유속의 일관성: 양변위 펌프는 실린더의 모든 압력이 거의 일정한 유량을 생성하므로 압력 변화에 관계없이 유량이 변하지 않는 반면, 원심 펌프는 시스템 압력에 따라 유량이 회전합니다.
- 압력: 원심 펌프는 압력이 증가함에 따라 효율 손실이 증가하는 반면, 시스템이 고압에서 작동할 때는 양수 변위가 바람직합니다.
- 유체 점도: 원심 펌프는 점성이 매우 높은 유체를 펌핑할 때 비효율적이기 때문에 양변위 펌프는 두꺼운 액체를 펌핑하는 데 가장 적합합니다.
결론
많은 시스템이 양변위 펌프에 의존하는 이유는 다양한 압력 수준에서 일정한 유량을 보장하고 점도가 높은 액체를 펌핑할 수 있기 때문입니다. 오일, 화학 물질, 식품 또는 폐수를 이동해야 하는 모든 프로젝트에서 작업에 적합한 양변위 펌프를 찾을 가능성이 높습니다. 펌프의 작동 방식, 다양한 유형 및 다양한 용도를 알면 필요에 가장 적합한 펌프를 선택할 수 있습니다.
펌프를 선택할 때는 유체 점도, 유체의 압력 요구 사항 및 유량을 고려하세요. 대부분의 까다로운 펌핑 응용 분야에서 양변위 펌프는 적절하고 적절한 에너지 솔루션을 제공하므로 산업용 및 상업용 펌프의 필수품이 됩니다.
