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소방펌프의 개요 Pump는 동력을 써서 물 또는 액체(비압축성 유체)의 압력을 변화 시키는 수력기계로서 회전차(impeller)의 동력학적 작용에 의하여 압력을 높이는 기계를 turbo machinery 즉 dynamic pump라하고, gear나 piston의 왕복운동에 의하여 압력을 높이는 기계를 용적형 또는 displacement pump라 한다. 1. Pump 분류 Dynamic pump : Centrifugal Displacement pump : Reciprocating, Rotary 2. Pump type 선정 Pump type별 유량,압력 한계치에 대한 다음 도표를 활용하면 pump 선정 시 유익한 도움이 됨. 원심식, 왕복식, 로터리 기어 pump에 대한 유량,압력 한계치와 원심펌프type별 유량,압력 에 대한 한계치

1. Pump 분류 Dynamic pump : Centrifugal Displacement pump ...contents.kocw.net/KOCW/document/2014/gacheon/sonbongssae/4.pdf · 터보) 펌프 피스톤, ... 저압 고압. Cavitation(공동현상)

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소방펌프의 개요

Pump는 동력을 써서 물 또는 액체(비압축성 유체)의 압력을 변화 시키는

수력기계로서 회전차(impeller)의 동력학적 작용에 의하여 압력을 높이는

기계를 turbo machinery 즉 dynamic pump라하고, gear나 piston의

왕복운동에 의하여 압력을 높이는 기계를 용적형 또는 displacement

pump라 한다.

1. Pump 분류

• Dynamic pump : Centrifugal

• Displacement pump : Reciprocating, Rotary

2. Pump type 선정

• Pump type별 유량,압력 한계치에 대한 다음 도표를 활용하면 pump 선정 시 유익한 도움이 됨.

• 원심식, 왕복식, 로터리 기어 pump에 대한 유량,압력 한계치와

원심펌프type별 유량,압력 에 대한 한계치

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Dynamic pump (터보) Displacement pump(용적형)

펌프

Axial flow(축류형) Single stage(단단) Multistage(다단)

Single suction Double suction

Closed impeller Open impeller Semi open impeller

Radial flow(반경류형) / Mixed flow(혼류형)

원심

펌프

Self priming Non priming Single stage Multi stage

Closed impeller Open impeller Semi open impeller

Ejector (Eductor)

특수

펌프

Vacuum생성용, cooling water pump priming (마중물) 용

1. Pump 분류

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Displacement pump(용적형) Dynamic pump(터보)

펌프

피스톤, 플런져 펌프

Steam

Simplex Duplex

Diaphragm 펌프

왕복

펌프

유체 작동(Fluid operated) 기계적 작동(Mechanically operated)

Multiple rotor

로터리

펌프

Power Single acting Double acting

Double acting

Vane Piston Screw

Simplex Multiplex

Single rotor

Gear Lobe Screw

Simplex Duplex Triplex Multiplex

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3. Pump type선정 chart

원심펌프

압력

로터리 펌프 (기어펌프, 스 크류 펌프) 압

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Volute pump / Turbine pump

Volute pump Turbine pump

와류실

토출관

회전체

안내날개 (diffuser)

토출관

회전체

와류실

케이싱 케이싱

저압 고압

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Cavitation(공동현상)

펌프 흡입구에서 유로 변화로 인하여 압력강하가 생기며 이때

저압부가 형성되어 (특히 Impeller Eye부분) Cavity 가 형성된다.

이부분의 압력이 그 온도의 포화증기압(Pumping 액체의 Vapour Pressure) 보다 낮아지면 표면에 증기가 발생되어 액체와 분리되어

기포로 나타난다. 이 현상을 Cavitation이라 한다.

Cavitation으로 인하여 발생된 기포는 펌프 고압부로 이동하여 순간적으로 기포가 파괴되면서 심한 충격을 동반하고 진동,소음 을 유발한다.

기포가 파괴될 때 압력은 매우 커서 Impeller부위에 침식(Erosion)하게 되는데 이는 Liquid내 고형물질에 의한 침식과 구별되는데 특히 점 침식(Pitting) 이라고 구분하여 사용함.

Cavitation발생시 충격, 소음,진동, 점 침식 유발뿐만 아니라 펌프성능 저하 및 효율저하 를 유발 시킨다.

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Pump성능과 Cavitation과의 관계

안정운전영역

불안정운전영역 안정운전영역

불안정운전영역

압력, 유량 급 강하

효율 급 강하

NPSH av

NPSH re

H - Q 성능 곡선

효율

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라) 가압수조식 가압송수장치(가압수조식) 1. 개요 수조(수위계·급수관·배수관·급기관·압력계·맨홀 및 안전장치 등)에 있는 소화수를 고압의 공기 또는 불연성기체(가압가스)로 가압시켜 송수하는 장치를 말한다. 주요구성용소는 가압용기, 제어반(가압수조장치의 감시, 경보, 부가장치 등 제어 장치), 압력조정장치, 집합관, 소화수보충장치(수조에 소화수를 보충하는 펌프), 가압가스보충장치(가압가스의 압력이 설정된 값보다 낮아지면 집합관에 가압가스를 보충하는 장치)가 있다.

2. 가압수조를 이용한 가압송수장치의 기준<신설 2008.12.15> 1) 가압수조의 압력 : 규정에 따른 방수량 및 방수압이 20분 이상 유지되도록 할 것 2) 가압수조는 최대상용압력 1.5배의 물의 압력을 가하는 경우 물이 새지 않고 변형이 없을 것 3) 가압수조 및 가압원은「건축법 시행령」에 따른 방화구획을 설치 4) 가압수조에는 수위계·급수관·배수관·급기관·압력계· 안전장치 및 수조에 소화수와 압력을 보충할 수 있는 장치를 설치할 것 5) 가압수조를 이용한 가압송수장치는 소방방재청장이 정하여 고시한 「가압수조식가압송수장치의 성능인증 및 제품검사의 기술기준」에 적합한 것으로 설치할 것 <개정 2013.6.10>

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구분 고가수조

방식

압력수조

방식 펌프방식

가압수조

방식

비상전원 불필요 불필요 필요 불필요

신뢰성 높다 높다 낮다 높다

부대시설 적다 많다

(압축기 등)

많다.

(시험배관 등)

많다

(가압장치 등)

적용 제한 있다

(낙차필요) 없다 없다 없다

저장 제한 없다 있다

(2/3이하) 없다 없다

방수압 감소 거의 없다 크게 감소 거의 없다 거의 없다

가압송수장치의 비교

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가압송수장치의 압력챔버 주변도

성능시험배관의 규격

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* 소방펌프의 특성 소방펌프는 토출량이 매우 가변적으로 폄프의 토출량이 정격점보다 지나치게 작을 경우 양정이 급상승하게 되며 또한 토출량이 정격점을 초과하는 경우 양정이 하락하게 되어 규정방사압과 규정 토출량을 유지할 수 없게 된다.

. 체절양정(締切揚程 Shut off head)은 정격양정의 140%를 초과하지 않아야 한다.

. 정격토출량(Rate Capacity)150%를 방사하여도 토출 압력이 정격양정의 65%이상.

제한이유 : 방수량 적을때

과압형성 방지목적

제한이유 :

규정방수량보다 클때

방수압력 현저한

저하 방지 목적

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◘ 펌프 Setting 방법

❶ 주․보조펌프의 기동점은 자연낙차압보다 높아야 한다. 주) 펌프양정이 건물높이보다 작은 경우 언제나 압력챔버 위치에서는 건물 높이에 의한 자연낙차압이 작용하므로 압력챔버내의 압력이 펌프양정 이하로 내려갈 수 없기 때문에 절대로 자동기동이 불가. ❷ 펌프의 기동점은 당해 건축물의 자연낙차압에 2kg/㎠을 가산한 압력 (스프링클러:1.5kg/㎠)이하로 저하되었을 때 기동되도록 조정. ❸ 펌프의 정지점은 당해 설비의 양정계산시 산정된 총양정(또는 당해 펌프사양상의 양정값)을 10:1로 환산한 값으로 설정한다. ❹ 주․보조펌프의 원활한 기동관계상 주펌프는 보조펌프보다 0.5kg/㎠ 낮게 기동점을 설정하고 정지점은 0.5kg/㎠ 높게 설정→보조펌프는 주펌프의 기동/정지점 범위 내에 있도록 설정 ❺ 보조펌프의 DIFF는 최소한 1kg/㎠이상이 되도록 하여 잦은ON/OFF

가 일어나지 않도록 할 필요가 있다. ❻ 펌프의 기동 및 정지순서 예(아래 그림.참고) 보조펌프기동→주 펌프기동→보조펌프정지→주 펌프정지

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◘ 압력스위치의 Setting 방법

일반적으로 설계시 정형화된 펌프의 Setting 방법은 없으나 압력챔버상의 압력

스위치를 사용할 경우 다음과 같이 적용 한다.

❶ 압력스위치에는 “RANGE”와 “DIFF"의 눈금이 있으며 압력스위치 상단부의

나사를 이용하여 조정하게 되어있다

❷ RANGE는 펌프의 정지점이며 DIFF는『정지점과 기동점의 차』로 펌프가

RANGE위치일 경우 DIFF만큼 압력이 떨어지면 펌프는 다시 기동하게 된다.(아래 그림.참조)

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기동용수압개폐장치 구성

안전밸브

압력스위치

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동력제어반(MCC 판넬)

동력제어반 소방용 동력제어반(MCC 판넬)

자동 수동