펌프나 밸브에서 케비테이션이 무엇인가요?
펌프나 밸브에서 압력이 낮아지고 속도가 빨라지면 캐비테이션이 발생한다고 하던데 캐비테이션의 증상은 무엇이고 캐비테이션을 줄일 수 있는 방법이 무엇인가요?
안녕하세요. 황태현 전문가입니다.
캐비테이션(Cavitation)은 펌프나 밸브에서 발생할 수 있는 현상으로, 유체가 흐르는 과정에서 압력이 낮아지고 속도가 빨라지면서 유체 내에 기포(버블)가 형성되는 것을 말합니다. 이 기포는 다시 높은 압력 영역으로 이동할 때 빠르게 붕괴되면서, 소음과 진동, 그리고 기계적 손상을 유발할 수 있습니다.
캐비테이션이 발생하면 몇 가지 증상이 나타납니다. 먼저, 펌프나 밸브에서 소음이 발생하는데, 마치 "펑펑"하는 소리가 들리거나, 기포가 터지면서 높은 주파수의 진동이 느껴질 수 있어요. 또한, 캐비테이션은 펌프나 밸브의 효율을 떨어뜨려, 유체가 제대로 흐르지 않게 만들고 성능 저하를 일으킬 수 있습니다. 시간이 지나면서 기포 붕괴로 인한 미세한 충격이 쌓여 장비에 실제로 손상이 생기기도 합니다. 이런 손상은 주로 임펠러나 밸브 표면에서 발생하며, 점점 심각해질 수 있죠.
캐비테이션을 줄이기 위한 방법도 여러 가지가 있습니다. 첫째, 펌프 흡입구의 압력을 높여 유체가 기포로 변하지 않도록 관리하는 방법이 있어요. 예를 들어, 흡입 파이프의 길이를 줄이거나, 흡입구의 높이를 낮추는 등의 조치가 가능합니다. 둘째, 펌프의 속도를 조절하여 유체의 흐름 속도를 낮추면 압력 저하를 줄일 수 있습니다. 속도가 너무 빠르면 압력이 급격히 떨어지게 되니까요. 셋째, 밸브의 위치나 종류를 조정해서 흐름의 급격한 변화를 피할 수도 있습니다. 특히 캐비테이션 방지용 밸브를 사용하면 도움이 될 수 있어요. 마지막으로, 유체의 온도를 관리하여 증기압을 낮추는 것도 캐비테이션 발생을 줄이는 데 유효합니다.
결론적으로, 캐비테이션은 펌프나 밸브의 성능과 장비 수명을 위협하는 문제이기 때문에, 이를 예방하고 관리하는 것이 중요합니다. 여러 방법을 통해 캐비테이션을 줄일 수 있지만, 각각의 상황에 맞는 적절한 조치가 필요합니다.
도움 되시길 바랍니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
케비테이션 이란 일명 공동현상으로
주로 펌프에서 발생합니다.
펌프 내부에서 낮은 압력에 의해
유체내에서 공기방울이 발생하여 펌프에 충격을 주는 현상인데요.
공기방울은 결국
펌프 임펠러를 거치면서
높은 압력의 환경으로 변화하면서 없어집니다만
공기방울이 파괴되면서 급격하게 액체로 다시 변하게 되는데
이때 충격이 발생하고
그 충격으로 펌프 임펠러에 침식작용을 일으켜 구멍을 발생시킵니다.
케비테이션 발생이 장비에 미치는 영향으로는
1, 진동 및 소음발생
펌프의 임펠러 부분에서 소용돌이 발생에 따른 소음/ 진동 발생
이때 발생하는 소음/진동은 설비 전반에 데미지를 발생
2, 펌프 성능저하
케비테이션이 유체의 흐름을 방해하여, 펌프 성능저하를 일으킵니다.
토출유량 저하, 토출 압력저하
3, 임펠러 손상
지속적 케비테이션이 되면, 임펠러에 지속적 충격으로 작은 구멍이 발생하여
펌프 성능저하 및 임펠러 파손 위험성 증가 됩니다.
방지대책으로는
1, 펌프 흡입압력 높임
펌프 흡입구 압력을 요구흡입압력 이상 유지
2, 이송 유체 온도를 내림
유체 온도가 높을 수록 케비테이션 발생률이 높으므로,
펌프 흡입측으로 들어가는 유체에 열교환기 설치로 유체온도를 냉각 후 이송
3, 흡입배관 관경을 늘려 손실을 감소
배관 관경이 작으면 유체속도가 증가하므로, 속도증가에 따른 배관내 압력 감소로 케비테이션 발생
따라서 배관관경 유체의 증기압보다 낮아지도록 유지가능한 사이즈로 크게 설치
4, 흡입배관 간단구성 통한 흡입양정손실/ 마찰손실 최소화
흡입축 부착물을 줄여 최대한 간단하고 마찰손실이 발생 안하도록 설계
5, 펌프 회전속도 낮춤
속도가 낮아지면 압력이 높아지므로, 펌프 회전속도를 낮춰 유체 증기압보다 낮아지지 않게 유지
대신 최소유체공급량을 만족할 만큼의 속도는 준수해야함
6, 편흡입을 양흡입 으로 바꿈
편 흡입에 따른 편심에 따른 케비테이션 발생가능하므로 양흡입으로 변경
등으로 정리 가능합니다.
케이테이션 점검할 때는
1, 소음여부 점검
2, 진동여부 점검
3, 펌프 공급유량 및 압력 저하
상태를 점검하고
어느 사항이라도 발생한다면, 케비테이션이 발생하는 상황이 아닌가 의심해봐야 합니다.
캐비테이션은 유체의 압력이 낮아져 기포가 발생하고 이러한 기포가 높은 압력 지역에서 붕괴되면서 소음, 진동, 손상을 일으키는 현상입니다. 증상으로는 소음, 진동, 성능 저하, 펌프나 밸브 표면의 부식 등이 있습니다. 캐비테이션을 줄이기 위해서는 유체의 흐름을 원활하게 유지하고 압력을 충분히 높혀 펌프나 밸브의 설계를 최적화하여 유체 속도의 급격한 변화를 최소화해야 합니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
캐비테이션은 펌프나 밸브에서 유체의압력이낮아지고속도가빨라질때 기포가형성되고 붕괴하는현상입니다 이로인해 소음, 진동,손상이 발생할수있습니다 증상으로는 기포붕괴시 발생하는 소음,비정상적인 진동,펌프임펠러나밸브의 마모가있습니다 캐비테이션을 줄이기위해서는 시스템압력을유지하고유량을조절하며설계를개선하고캐비테이션저항성이높은장비를선택하는것이중요합니다
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
캐비테이션은 펌프나 밸브에서 압력이 낮고 속도가 빨라질 때 발생합니다.
소음,진동,성능저하,부품 손상을 초래할 수 있습니다.
이를 줄이기 위해서는 시스템 내 압력을 유지하고 설계를 개선하고 절절한 작동 조건을 유지하는 것이 중요합니다.