용적형 펌프 가이드: 유형, 선택, 작동 및 유지 관리

프로세스가 제품을 전단하지 않고 8bar에서 12,000cSt 슬러지를 이동해야 하는 경우 원심 펌프는 종종 프라임을 잃거나 유체를 전단하거나 작업 지점에서 멀리 표류합니다. 용적형 펌프는 해당 작업을 다르게 처리합니다. 즉, 고정된 용량을 트랩하여 토출 라인으로 밀어 넣기 때문에 압력이 변하더라도 흐름이 거의 일정하게 유지됩니다. 단점은 용적형 펌프를 신중하게 선택해야 한다는 것입니다. 잘못된 로터-고정자 맞춤, 잘못된 엘라스토머, 잘못된 속도 또는 잘못된 씰 선택으로 인해 신뢰할 수 있는 정량 펌프가 몇 주 내에 유지 관리 문제로 바뀔 수 있습니다. 이 가이드에서는 용적형 펌프의 작동 방식, 주요 회전식 및 왕복동식 펌프의 차이점, 수처리, 화학 처리, 펄프 및 제지, 식품, 제약, 석유 및 가스, 에너지 응용 분야에서 펌프를 선택, 작동 및 유지 관리하는 방법에 대해 설명합니다. 또한 용적형 펌프 서비스에서는 고정자, 회전자, 씰 및 드라이브 트레인이 실제 소유 비용을 결정하므로 예비 부품 전략도 다룹니다.

가장 실용적인 결론이 먼저 나옵니다. 유체가 점성이 있고, 전단에 민감하고, 섬세한 고체로 채워져 있거나, 반복 가능한 정확도로 투여해야 하는 경우 용적식 펌프를 선택하십시오. 유체가 깨끗하고 점도가 낮으며 시스템에 낮은 압력으로 높은 유량이 필요한 경우 원심 펌프를 선택하십시오. 대부분의 산업용 펌핑 문제는 유체 동작 및 프로세스 위험보다는 가격만으로 첫 번째 결정이 내려질 때 시작됩니다.

주요 결론: 단순히 압력을 생성할 수 있기 때문이 아니라 일정한 흐름, 높은 점도, 전단 감도 또는 주입 정확도를 위해 용적형 펌프가 선택되었습니다.

용적형 펌프란 무엇입니까?

용적형 펌프(용적형 펌프)는 고정된 부피를 반복적으로 담은 다음 기계적으로 해당 부피를 토출 시스템으로 옮겨 유체를 이동시키는 펌프입니다. "양적 변위"라는 문구는 펌프가 흐름을 생성하기 위해 속도나 원심력에 의존하지 않는다는 것을 의미합니다. 대신 챔버의 부피를 변경하여 흐름을 생성합니다. 이 챔버는 흡입측에서 팽창하고, 액체로 채워지고, 역류를 방지하기 위해 밀봉된 다음 부피가 줄어들거나 갇힌 액체를 배출측으로 이동시킵니다. 그 결과 회전당 또는 스트로크당 유량이 예측 가능한 펌프가 탄생했습니다.

이러한 동작은 용적형 펌프의 가장 유용한 특성을 생성합니다. 즉, 유량은 토출 압력과 크게 무관합니다. 펌프가 고정된 속도로 작동하고 내부 간격이 안정적인 경우 시스템 압력이 상승해도 유량은 거의 일정하게 유지됩니다. 원심 펌프에서는 펌프가 성능 곡선에 따라 작동하기 때문에 압력이 변하면 유량이 크게 변합니다. 용적식 펌프에서 압력은 흐름을 생성하는 기본 메커니즘이 아니라 시스템 저항의 결과입니다. 이것이 바로 정변위 펌프가 점성 유체의 계량, 투여, 이송 및 레시피가 반복 가능한 부피에 의존하는 공정에 널리 사용되는 이유입니다.

이론적 유량은 간단한 관계로 추정할 수 있습니다.

Q = V _d ×n × 에타 _v

Q는 흐름, V는 _d 회전 또는 스트로크당 변위량, n은 속도, θ _v 체적 효율성입니다. 체적 효율성은 틈새, 밸브 또는 씰을 통해 다시 누출되는 소량의 유체인 내부 슬립을 설명합니다. 압력, 마모, 낮은 점도 및 불량한 적합성으로 인해 미끄러짐이 증가합니다. 새 펌프는 탁월한 체적 효율성을 가질 수 있지만 연마 서비스를 수천 시간 사용한 후에는 내부 간격이 열리기 때문에 동일한 펌프의 유량 용량이 손실될 수 있습니다. 이것이 바로 용적형 펌프 작동에서 예비 부품과 마모 검사가 선택 사항이 아닌 이유입니다.

용적형 펌프 곡선

용적형 펌프 곡선은 원심 곡선과 매우 다르게 보입니다. 상승 및 하강하는 헤드 용량 곡선 대신 PD 펌프는 일반적으로 거의 수직선을 표시합니다. 즉, 압력이 증가하는 동안 유량은 거의 일정하게 유지됩니다. 더 높은 압력에서는 미끄러짐이 증가하기 때문에 곡선이 왼쪽으로 약간 기울어질 수 있지만 전체적인 모양은 안정적으로 유지됩니다. 이는 시스템 압력이 변할 때 펌프를 쉽게 적용할 수 있게 하지만, 이는 또한 펌프가 과압으로부터 보호되어야 함을 의미합니다. 밸브가 닫힌 상태에서 용적식 펌프가 시동되면 씰이 파손되거나 파이프가 터지거나 구동계가 손상될 때까지 압력이 상승할 수 있습니다. 따라서 릴리프 밸브, 압력 스위치 또는 토크 제한 커플링이 필수적입니다.

또 다른 실용적인 점은 용적식 펌프에서는 유량 제어를 위해 토출 밸브를 부분적으로 닫을 필요가 없다는 것입니다. 흐름은 속도, 스트로크 길이 또는 바이패스에 의해 제어됩니다. 토출측에서 용적식 펌프를 조절하는 것은 일반적으로 좋지 않은 제어 방법이며 에너지를 낭비하거나 위험한 압력을 생성할 수 있습니다. 가변 속도 드라이브, 기계적 스트로크 조절기 및 제어된 바이패스 시스템이 더 적합합니다.

주요 결론: 용적형 펌프는 갇힌 부피에 따라 흐름을 전달하므로 과압 보호 및 속도 기반 흐름 제어는 필수 설계 요소입니다.

용적형 펌프의 작동 원리

모든 용적식 펌프는 비슷한 순서를 따르지만 기계적 세부 사항은 매우 다양합니다. 먼저, 챔버가 열리고 흡입 라인에서 액체를 끌어옵니다. 둘째, 액체가 갇히도록 챔버를 닫거나 밀봉합니다. 셋째, 챔버 부피가 감소하거나 갇힌 부피가 배출 포트로 운반됩니다. 넷째, 액체가 토출 라인으로 밀려납니다. 주기는 매 회전, 스트로크 또는 펄스마다 반복됩니다. 펌프가 갇힌 부피를 밀봉하고 이동하는 방식에 따라 유형, 고형물에 대한 내성, 전단 거동 및 유지 관리 프로필이 결정됩니다.

회전식 용적식 펌프는 회전 부품을 사용하여 갇힌 부피를 이동시킵니다. 예로는 기어 펌프, 로브 펌프, 베인 펌프, 프로그레시브 캐비티 펌프, 연동 펌프 및 스크류 펌프가 있습니다. 왕복 용적식 펌프는 앞뒤 운동을 사용합니다. 예로는 피스톤 펌프, 플런저 펌프, 다이어프램 펌프 등이 있습니다. 두 제품군 모두 고압을 처리할 수 있지만 흐름 특성이 다릅니다. 회전식 펌프는 일반적으로 더 부드러운 흐름을 생성하는 반면, 왕복식 펌프는 완충 장치, 유연한 배관 또는 적절한 파이프 지지대를 사용하여 관리해야 하는 맥동을 생성하는 경우가 많습니다.

회전식 용적식 펌프

회전식 용적식 펌프에서 유체는 회전 요소와 펌프 케이싱 사이에 갇혀 있습니다. 기어 펌프는 기어 톱니와 케이싱 벽 사이에 유체를 가두어 둡니다. 로브 펌프는 두 개의 회전 로브와 케이싱 사이에 유체를 가두어 둡니다. 프로그레시브 캐비티 펌프는 나선형 로터와 나선형 엘라스토머 고정자 사이에 형성된 공동에 유체를 가두어 둡니다. 연동 펌프는 롤러에 의해 압축되는 유연한 튜브 내부에 유체를 가두어 둡니다. 각 설계마다 간격이 다르므로 각 설계마다 고체에 대한 내성, 전단 수준 및 점도 한계가 다릅니다.

연속 이송, 높은 점도 및 부드러운 취급을 위해 로터리 펌프가 선택되는 경우가 많습니다. 상대적으로 빠른 속도로 작동할 수 있지만 속도는 유체 점도와 일치해야 합니다. 점성 제품에서 로터리 펌프가 너무 빠르게 작동하면 흡입실이 완전히 채워지지 않아 캐비테이션, 진동 및 흐름 손실이 발생할 수 있습니다. 너무 느리게 실행되면 프로세스가 필요한 유량에 도달하지 못할 수 있습니다. 올바른 속도 창은 일반적으로 점도, 온도, 흡입 조건 및 펌프의 내부 간격에 따라 결정됩니다.

왕복 용적식 펌프

왕복 펌프는 피스톤, 플런저 또는 다이어프램을 사용하여 챔버 용량을 변경합니다. 피스톤이나 플런저는 실린더 내부에서 움직이고 밸브는 흡입 및 토출 방향을 제어합니다. 다이어프램 펌프는 유연한 멤브레인을 사용하여 유체를 이동시켜 공정 액체가 구동 메커니즘에서 멀리 떨어지도록 합니다. 다이어프램 펌프는 누출을 방지하기 위해 밀봉할 수 있고 공격적인 유체를 처리할 수 있기 때문에 화학 물질 주입에 일반적으로 사용됩니다. 피스톤 및 플런저 펌프는 역삼투압, 세척 시스템, 오일 및 가스 주입과 같은 고압 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다.

왕복동 펌프의 주요 문제점은 맥동입니다. 모든 스트로크는 압력 펄스를 생성하며 이러한 펄스는 배관 시스템을 통해 이동하여 진동, 소음 및 피로를 유발할 수 있습니다. 맥동 감쇠 장치, 어큐뮬레이터, 유연한 커넥터 및 적절한 파이프 클램핑이 일반적인 솔루션입니다. 또 다른 문제는 밸브 마모입니다. 흡입 및 배출 밸브는 스트로크할 때마다 열리고 닫히므로 연마성 또는 공격성 유체로 인해 시트와 디스크가 빠르게 마모될 수 있습니다. 안정적인 작동을 위해서는 밸브, 시트 및 다이어프램을 정기적으로 검사하는 것이 필수적입니다.

주요 결론: 회전식 용적식 펌프는 부드럽고 부드러운 이송을 선호하는 반면, 왕복식 펌프는 높은 압력과 정확한 정량을 선호하지만 맥동 및 밸브 유지 관리 계획이 필요합니다.

용적형 펌프의 주요 유형

용적형 펌프 제품군에는 다양한 설계가 포함되어 있으며 각 설계는 서로 다른 일련의 공정 문제를 해결합니다. 아래 표에서는 동작, 일반적인 사용, 전단 동작, 고체 공차 및 유지 관리 초점별로 가장 일반적인 유형을 비교합니다. 목표는 모든 디자인을 외우는 것이 아니라 어떤 기계적 원리가 유체와 임무에 맞는지 이해하는 것입니다.

단일 스크류 펌프라고도 불리는 프로그레시브 캐비티 펌프는 유체가 점성, 마모성 및 전단에 민감한 동시에 사용될 때 가장 좋은 절충안입니다. 슬러지, 제지 펄프, 화학 슬러리, 음식물 쓰레기 및 유전 유체에 사용됩니다. 연동 펌프는 유체가 유연한 호스의 내부에만 닿기 때문에 연마성 슬러리에 탁월하지만 호스는 마모 부품이므로 정기적으로 교체해야 합니다. 다이어프램 펌프는 밀봉이 가능하고 공격적인 화학물질을 처리할 수 있기 때문에 정량 주입 시 일반적으로 사용되지만 큰 고형물에는 덜 내성입니다. 기어 및 베인 펌프는 깨끗한 윤활유에는 탁월하지만 연마성 슬러리에는 적합하지 않습니다. 피스톤 및 플런저 펌프는 고압 및 정확한 주입을 위해 선택되지만 깨끗한 유체와 정기적인 밸브 유지 관리가 필요합니다.

중요한 선택 실수 중 하나는 구매 가격으로만 펌프를 비교하는 것입니다. 잘못된 엘라스토머를 사용한 저가형 펌프는 3개월 안에 고장날 수 있는 반면, 올바른 고정자 화합물과 속도를 갖춘 고비용 펌프는 몇 년 동안 작동할 수 있습니다. 용적식 펌프 선택 시 가동 중단 시간, 제품 손실, 유지 관리 인력 비용은 일반적으로 초기 가격 차이를 초과합니다. 그렇기 때문에 산업 구매자는 예비 부품 가용성, 서비스 응답, 올바른 마모 부품을 제공하는 공급업체의 능력을 포함하여 총 소유 비용을 평가해야 합니다.

주요 결론: 가격을 비교하기 전에 용적형 펌프 유형을 유체 점도, 전단 민감도, 고형분 함량, 압력 및 유지 관리 능력에 맞게 선택하십시오.

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프로그레시브 캐비티 및 단일 스크류 펌프: 자세히 살펴보기

단일 스크류 펌프라고도 불리는 프로그레시브 캐비티 펌프는 가장 다재다능한 용적식 펌프 설계 중 하나입니다. 나선형 탄성중합체 고정자 내부에서 회전하는 단일 나선형 금속 회전자를 사용합니다. 로터가 회전함에 따라 밀봉된 공동이 흡입 끝에서 배출 끝으로 진행되어 낮은 맥동과 낮은 전단력으로 유체를 이동시킵니다. 기하학적 구조 덕분에 펌프는 기어나 베인 펌프를 빠르게 손상시킬 수 있는 점성 유체, 고체가 포함된 슬러리 및 연마성 매체를 처리할 수 있습니다. 균형점은 고정자와 회전자가 마모되는 부품이며 이들의 맞춤이 유체, 온도 및 압력에 일치해야 한다는 것입니다.

한 가지 설계 변형은 벽 두께가 동일한 고정자로, 이는 캐비티 주위에 고무 두께를 보다 균일하게 분배합니다. 이 구조는 열 방출을 개선하고 국부적인 스트레스를 줄이며 까다로운 작업에서 보다 안정적인 성능을 제공할 수 있습니다. 실질적인 이점은 더 높은 압력 작동, 더 긴 고정자 수명 및 보다 일관된 체적 효율성에서 나타납니다. 프로그레시브 캐비티 펌프를 비교하는 구매자의 경우, 일정한 벽 두께 설계 장점 특히 슬러지, 펄프 또는 화학 서비스의 연속 작업에 대해서는 검토할 가치가 있습니다.

단일 스크류 펌프는 1차 및 2차 슬러지, 농축 슬러지, 탈수 공급물을 이송하는 환경 수처리에 널리 사용됩니다. 또한 점성 중간체를 위한 화학 공장, 코팅 및 전분 슬러리를 위한 펄프 및 제지 공장, 소스 및 과일 준비를 위한 식품 가공, 전단에 민감한 액체를 위한 의약품 생산, 중질 원유, 시추 진흙 및 생산수를 위한 석유 및 가스에 사용됩니다. 높은 점도와 중간 정도의 고형물을 처리할 수 있는 펌프의 능력은 원심 펌프가 막히거나 효율성을 잃을 때 강력한 후보가 됩니다.

프로그레시브 캐비티 펌프를 선택할 때 가장 중요한 변수는 유속, 압력, 점도, 온도, 고형물 크기 및 농도, 연마재 함량, pH 및 세척 요구 사항입니다. 고정자 탄성중합체는 유체와 화학적으로 호환되어야 하며 작동 온도를 견뎌야 합니다. 연마성 슬러리의 경우 로터 경도와 코팅을 업그레이드해야 할 수도 있습니다. 구동 속도는 특히 고점도 유체의 경우 흡입 공간을 채울 수 있을 만큼 충분히 낮아야 합니다. 샤프트 씰은 유체와 세척 방법에 따라 선택해야 합니다. 펌프가 투여 시스템의 일부인 경우 구동의 정확성과 고정자 맞춤의 안정성이 더욱 중요해집니다.

단일 스크류 펌프 설계 경험이 있는 용적식 펌프 제조업체는 회전자, 고정자 및 드라이브 패키지를 작업에 맞추는 데 도움을 줄 수 있습니다. 실제로 수년 동안 작동하는 펌프와 조기에 고장이 나는 펌프의 차이는 펌프 브랜드가 아니라 선택의 정확성과 마모 부품의 품질인 경우가 많습니다. 구매자는 고무 구성, 고정자 공차, 회전자 표면 마감, 샤프트 정렬 및 예비 부품 가용성에 대해 문의해야 합니다. 또한 공급업체가 특정 펌프 모델에 대한 교체용 고정자, 회전자 및 확장 샤프트를 제공할 수 있는지 여부도 확인해야 합니다. 이러한 부품이 장기적인 운영 비용을 결정하기 때문입니다.

주요 결론: 프로그레시브 캐비티 펌프는 점성, 마모성 및 전단에 민감한 작업에서 탁월하지만 고정자 맞춤, 엘라스토머 선택, 속도 및 예비 부품 품질이 실제 사용 수명을 결정합니다.

용적형 펌프 선택 가이드

용적식 펌프를 선택하는 것은 임무를 충족할 수 없는 설계를 제거한 다음 효율성, 유지 관리 및 비용을 위해 나머지 옵션을 최적화하는 프로세스입니다. 첫 번째 단계는 유체를 정의하는 것입니다. 많은 유체가 가열되거나 냉각됨에 따라 훨씬 얇아지거나 두꺼워지기 때문에 작동 온도에서의 점도는 실온에서의 점도보다 더 중요합니다. 고형분 함량, 입자 크기, 마모성 및 모양도 중요합니다. 미세한 고형물을 다루는 펌프는 섬유질 고형물 때문에 고장날 수 있고, 부드러운 고형물을 다루는 펌프는 모래나 스케일로 인해 빠르게 마모될 수 있습니다.

두 번째 단계는 유압 의무를 정의하는 것입니다. 필요한 유량, 흡입 압력, 토출 압력, 온도 및 듀티 사이클을 알아야 합니다. 용적형 펌프는 최대 한계가 아닌 합리적인 속도와 스트로크 비율로 작동하도록 크기를 조정해야 합니다. 펌프의 크기가 너무 크고 느리게 작동하는 경우 초기 비용은 높지만 마모율은 낮아질 수 있습니다. 펌프 크기가 ​​작고 고속으로 작동하는 경우 캐비테이션, 진동 및 조기 마모가 발생할 가능성이 높습니다. 최선의 선택은 일반적으로 필요한 유량 및 압력보다 큰 여유가 아닌 작은 여유를 제공합니다.

세 번째 단계는 전단 민감도를 평가하는 것입니다. 유제, 폴리머, 식품 소스, 생물학적 슬러리와 같은 일부 유체는 고전단에 의해 손상될 수 있습니다. 이러한 경우에는 일반적으로 기어, 베인 또는 고속 피스톤 펌프보다 프로그레시브 캐비티, 연동식, 로브 및 다이어프램 펌프가 선호됩니다. 펌프의 내부 속도, 간극 및 교반 수준에 따라 유체가 경험하는 전단 정도가 결정됩니다. 펌핑 후 제품의 점도, 질감 또는 안정성이 변하면 펌프가 너무 공격적일 수 있습니다.

네 번째 단계는 흡입 조건을 검토하는 것입니다. 용적형 펌프는 챔버를 완전히 채워야 합니다. 흡입 라인이 너무 길거나, 너무 좁거나, 피팅이 너무 많으면 펌프에 공동이 발생할 수 있습니다. 사용 가능한 순 포지티브 흡입 헤드는 점도 및 온도에 대한 여유를 두고 필요한 순 포지티브 흡입 헤드를 초과해야 합니다. 점도가 높은 유체의 경우 만액 흡입 또는 저속 펌프가 필요할 수 있습니다. 휘발성 유체의 경우 흡입 압력은 기화를 방지할 수 있을 만큼 충분히 높아야 합니다. 연마성 슬러리의 경우 흡입 속도는 침전을 방지할 수 있을 만큼 낮아야 하지만 막힘을 방지할 수 있을 만큼 높아야 합니다.

다섯 번째 단계는 재료와 씰을 선택하는 것입니다. 젖은 재료는 부식, 침식 및 온도에 저항해야 합니다. 엘라스토머는 팽창, 경화 및 화학적 공격에 저항해야 합니다. 씰은 과도한 마찰이나 열을 발생시키지 않고 누출을 방지해야 합니다. 식품 및 제약 응용 분야에서 펌프는 세척이 가능해야 하며 위생 연결부, 광택 표면 및 FDA 준수 엘라스토머가 필요할 수 있습니다. 화학 응용 분야에서는 효율성보다 봉쇄 및 누출 제어가 더 중요할 수 있습니다. 연마 응용 분야에서는 강화된 로터, 코팅 부품 및 교체 가능한 마모 플레이트로 인해 서비스 수명이 연장될 수 있습니다.

여섯 번째 단계는 통제와 보호를 계획하는 것입니다. 용적형 펌프는 보호 장치 없이는 절대로 작동이 중단되어서는 안 됩니다. 릴리프 밸브, 압력 스위치, 버스트 디스크, 토크 제한기 및 유량계는 일반적인 안전 장치입니다. 가변 주파수 드라이브는 속도를 변경하여 흐름을 제어할 수 있는데, 이는 바이패스 제어보다 더 효율적인 경우가 많습니다. 그러나 속도 감소로 인해 흡입실이 부족해지거나 토출 라인에서 필요한 혼합이 줄어들어서는 안 됩니다. 제어 전략은 설치 후 추가하는 것이 아니라 펌프와 함께 설계해야 합니다.

주요 결론: 단일 유량 수가 아닌 유체 거동, 흡입 조건, 전단 한계 및 보호 요구 사항을 중심으로 용적형 펌프의 크기를 결정합니다.

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산업 응용 및 펌프 매칭

환경 수처리에서 용적형 펌프는 슬러지, 석회 슬러리, 폴리머 및 화학 첨가제를 이송합니다. 프로그레시브 캐비티 펌프는 고형분과 점성이 높은 물질을 막힘 없이 처리하기 때문에 농축된 슬러지에 일반적으로 사용됩니다. 다이어프램 펌프는 정확하고 반복 가능한 용량을 제공하기 때문에 폴리머 투여에 일반적입니다. 연동 펌프는 유체가 호스에만 닿기 때문에 석회 슬러리에 일반적입니다. 슬러지와 석회에는 모래, 모래, 섬유질 물질이 포함될 수 있기 때문에 수처리에서 주요 선택 문제는 종종 연마 마모입니다.

화학 처리에서 용적형 펌프는 산, 염기, 용제, 수지 및 점성 중간체를 처리합니다. 다이어프램 펌프는 밀봉이 가능하고 공격적인 유체를 처리할 수 있기 때문에 정량 주입에 널리 사용됩니다. 점성 수지 및 슬러리에는 프로그레시브 캐비티 펌프가 사용됩니다. 기어 펌프는 깨끗하고 윤활적인 화학 물질에 사용됩니다. 선택의 핵심 문제는 화학적 호환성입니다. 잘못된 엘라스토머나 씰을 사용하면 금방 파손될 수 있기 때문입니다. 극한의 온도, 결정화 및 고체도 선택에 영향을 미칩니다.

펄프 및 제지에서는 용적식 펌프가 펄프 원료, 코팅 색상, 전분 및 폐수 슬러지를 이동합니다. 프로그레시브 캐비티 펌프는 높은 일관성의 스톡과 전단에 민감한 섬유를 처리하기 때문에 종종 선택됩니다. 주요 선택 문제는 섬유 무결성과 연마재 충전재 함량입니다. 식품 및 의약품 생산에서 용적식 펌프는 소스, 시럽, 크림, 과일 제제 및 생물학적 용액을 이동합니다. 로브(로브), 프로그레시브 캐비티(Progressive Cavity) 및 연동 펌프는 부드러운 취급 및 세척성을 제공하기 때문에 일반적입니다. 주요 선택 문제는 표면 마감, 배수성, CIP(Clean-In-Place) 화학물질과의 호환성을 포함한 위생입니다.

석유 및 가스 분야에서 용적형 펌프는 중질유, 시추 이수, 생성된 물 및 화학 물질 주입을 처리합니다. 프로그레시브 캐비티 펌프는 중유 및 드릴링 폐기물에 사용됩니다. 고압 주입에는 피스톤 펌프와 플런저 펌프가 사용됩니다. 다이어프램 펌프는 화학 물질 투여에 사용됩니다. 주요 선택 문제는 압력, 마모, 온도 및 원격 신뢰성입니다. 에너지 및 발전 분야에서 용적형 펌프는 연료유, 회분 슬러리 및 화학 처리를 처리합니다. 주요 선택 문제는 종종 최소한의 유지 관리로 지속적으로 실행할 수 있는 능력입니다.

용적식 펌프 공급업체와 협력하는 구매자의 경우 가장 유용한 접근 방식은 유체 이름, 점도 범위, 온도 범위, 고형분 함량, pH, 필요한 유량, 필요한 압력, 흡입 조건, 듀티 사이클 및 청소 방법 등 완전한 듀티 설명을 제공하는 것입니다. 이러한 질문을 하는 공급업체는 올바른 펌프를 추천할 가능성이 더 높습니다. 흐름과 압력만으로 견적을 제시하는 공급업체는 선택의 어려운 부분을 구매자에게 맡길 수도 있습니다. 용적식 펌프 제조업체 및 공급업체인 Jingjiang Meijia Pump Industry는 점성, 마모성 및 전단에 민감한 유체가 일반적으로 사용되는 산업 작업을 위한 단일 스크류 펌프 및 교체 부품에 중점을 둡니다.

주요 결론: 적용 분야에 가장 적합한 용적식 펌프는 유체, 공정 위험 및 공장에서 사용 가능한 유지 관리 자원에 맞는 펌프입니다.

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유지보수, 마모 부품 및 수명주기 계획

용적형 펌프는 설계상 마모 기계입니다. 마모성이 있거나 점성이 있거나 화학적으로 활성인 유체를 이동하며 내부 간격이 가깝습니다. 따라서 유지보수 계획은 펌프를 설치하기 전에 시작해야 합니다. 가장 중요한 마모 부품은 펌프 유형에 따라 다르지만 프로그레시브 캐비티 펌프에서는 고정자, 회전자, 샤프트 씰, 유니버셜 조인트 및 확장 샤프트가 일반적으로 중점을 둡니다. 예방적 유지보수 일정에는 유량 확인, 압력 모니터링, 진동 점검, 온도 점검, 씰 검사 및 윤활유 상태가 포함되어야 합니다.

고정자는 프로그레시브 캐비티 펌프에서 파손되는 첫 번째 마모 부품인 경우가 많습니다. 고무는 유체, 온도 및 마모에 노출됨에 따라 부풀어 오르거나 굳거나 마모됩니다. 마모된 고정자는 체적 효율을 감소시키므로 펌프는 동일한 속도에서 더 적은 유량을 전달합니다. 또한 미끄러짐을 증가시켜 내부 재순환과 열을 증가시킬 수도 있습니다. 고정자가 너무 건조하게 작동하면 고무가 과열되어 빠르게 파손될 수 있습니다. 고정자가 너무 조이면 시동 토크가 높아져 모터에 과부하가 걸릴 수 있습니다. 올바른 맞춤은 유체, 온도, 압력 및 펌프 속도에 따라 달라집니다.

많은 응용 분야에서 회전자는 고정자보다 더 느리게 마모되지만 여전히 마모, 부식 또는 고정자와의 접촉으로 인해 손상될 수 있습니다. 연마성 슬러리에는 크롬 도금 또는 경화 로터가 필요할 수 있습니다. 연장 샤프트와 유니버셜 조인트는 드라이브에서 로터로 토크를 전달합니다. 조인트에 결함이 있으면 고정자, 회전자 및 구동렬이 손상될 수 있으므로 윤활유를 바르고 마모 여부를 검사해야 합니다. 샤프트 씰은 유체와 청소 방법에 따라 선택해야 합니다. 공격적이거나 휘발성이 있는 유체에는 기계적 밀봉이 필요할 수 있지만 일부 슬러리에는 패킹 글랜드가 허용될 수 있습니다.

예비 부품 전략은 중요도와 리드 타임을 기반으로 해야 합니다. 가동 중단 시간을 견딜 수 없는 공장에서는 예비 고정자, 회전자, 씰 키트 및 조인트 키트를 현장에 보관해야 합니다. 이중 펌프를 갖춘 공장에서는 더 적은 수의 부품을 보유할 수 있지만 여전히 신뢰할 수 있는 공급업체에 접근할 수 있어야 합니다. 부품은 펌프 모델과 용도에 맞게 정확해야 합니다. 잘못된 고무 화합물이 포함된 일반 고정자를 사용하면 처음에는 비용을 절약할 수 있지만 빠르게 실패하여 원래 부품보다 가동 중지 시간이 길어질 수 있습니다. 경도나 표면 마감이 잘못된 로터를 사용하면 고정자 마모가 가속화될 수 있습니다.

여러 브랜드의 펌프를 운영하는 공장의 경우 호환 가능한 교체 부품을 제공하는 공급업체가 재고를 단순화할 수 있습니다. 부품은 치수가 정확해야 하며 올바른 재료로 제작되어야 합니다. 용적형 펌프 도매업체 또는 유통업체는 부품 통합을 도울 수 있지만 기술적인 일치 여부는 여전히 확인해야 합니다. 최고의 유지 관리 프로그램은 작동 시간, 유량, 압력, 온도 및 교체된 부품을 기록합니다. 그 기록은 펌프가 정상적으로 마모되고 있는지, 아니면 공정이 변경되었는지를 보여줍니다. 또한 공급업체가 다른 엘라스토머, 느린 속도 또는 다른 펌프 유형과 같은 개선 사항을 권장하는 데 도움이 됩니다.

주요 결론: 용적식 펌프의 신뢰성은 계획된 마모 부품 교체, 올바른 엘라스토머 선택, 유량, 압력 및 작동 시간의 정확한 기록에 따라 달라집니다.

용도에 맞는 용적형 펌프 유형 비교

아래 차트는 간단한 상대 적합성 점수를 사용하여 혼합된 산업 업무 프로필 전반에 걸쳐 일반적인 용적형 펌프 유형을 비교합니다. 점수는 점도 내성, 전단 감도, 고형물 처리, 계량 정확도 및 유지 관리 단순성을 고려합니다. 점수가 높다고 해서 펌프가 전반적으로 더 좋다는 의미는 아닙니다. 이는 디자인이 결합된 프로필에 더 잘 어울린다는 것을 의미합니다. 목적은 단일 용적식 펌프가 모든 유체에 가장 적합한 이유를 보여주는 것입니다. 계량에서 좋은 점수를 받은 펌프는 고형물에서는 낮은 점수를 받을 수 있습니다. 고형물에 대한 점수가 좋은 펌프는 호스나 고정자를 자주 교체해야 할 수도 있습니다. 차트는 토론 도구이지 상세한 프로세스 검토를 대체할 수는 없습니다.

첫 번째 추세는 프로그레시브 캐비티 및 단일 스크류 펌프가 중간 정도의 고형물 내성과 낮은 전단 및 우수한 점도 처리를 결합하기 때문에 혼합 작업 프로필에서 가장 높은 점수를 받는다는 것입니다. 모든 작업에 최선의 선택은 아니지만 광범위한 슬러지, 슬러리, 펄프 및 점성 화학 응용 분야를 포괄합니다. 주요 약점은 고정자와 회전자가 마모되는 부품이므로 유지 관리 계획이 필수적이라는 것입니다. 고정자 마모를 무시하는 플랜트에서는 유량 저하, 압력 상승 및 결국 펌프 고장이 발생합니다.

두 번째 추세는 연동 펌프가 매우 부드럽고 연마성 고체를 잘 견디기 때문에 거의 높은 점수를 받았다는 것입니다. 유체가 호스에만 닿기 때문에 부식과 마모는 교체 가능한 부품에 국한됩니다. 한계는 호스 자체입니다. 연마성 슬러리를 연속 사용하는 경우 호스를 자주 교체해야 할 수 있으며 펌프가 고압 또는 고온에 적합하지 않을 수 있습니다. 연동 펌프는 오염을 피해야 하는 정량 주입 및 슬러리에 탁월한 경우가 많습니다.

세 번째 추세는 다이어프램 펌프가 투여 및 공격적인 화학 물질에 대해서는 점수가 높지만 고형물 처리에 대해서는 점수가 낮다는 것입니다. 누출이 없으며 대기에 대해 밀봉할 수 있으며 이는 독성 또는 휘발성 유체에 중요합니다. 그러나 체크밸브는 막히거나 마모될 수 있으며, 왕복운동에 의해 발생하는 맥동을 관리해야 합니다. 다이어프램 펌프는 화학 물질 주입에 가장 적합한 선택인 경우가 많지만 섬유상 슬러지나 대형 고형물에 대한 첫 번째 선택은 아닙니다.

네 번째 추세는 로브 펌프가 부드럽고 깨끗한 식품 등급 이송에 대해 좋은 점수를 받았지만 타이밍 기어와 긴밀한 간격이 필요하다는 것입니다. 이 제품은 중간 정도의 고형물과 높은 점도를 처리할 수 있지만 프로그레시브 캐비티 펌프나 연동 펌프만큼 마모성 입자에 대한 내성은 없습니다. 이는 세척이 가능하고 부드럽고 낮은 전단 흐름을 제공하기 때문에 위생 응용 분야에 자주 사용됩니다.

다섯 번째 추세는 피스톤 펌프와 플런저 펌프가 깨끗한 유체와 높은 압력을 선호하기 때문에 혼합 프로필에서 점수가 낮다는 것입니다. 매우 정확할 수 있고 매우 높은 압력에 도달할 수 있어 주입 및 계량에 유용합니다. 그러나 밸브, 패킹, 플런저가 마모되고 맥동이 심각할 수 있습니다. 일반적으로 압력과 정밀도가 고체 허용 오차보다 더 중요할 때 선택됩니다.

여섯 번째 추세는 기어 및 베인 펌프가 깨끗한 윤활유용으로 설계되었기 때문에 이 혼합 프로필에서 가장 낮은 점수를 받았다는 것입니다. 이 제품은 유압 및 이송 작업에 있어 작고 효율적이며 비용 효율적이지만 연마성 슬러리 또는 전단에 민감한 제품에는 적합하지 않습니다. 고체가 함유된 유체에 기어 펌프를 사용하는 것은 급격한 마모 및 흐름 손실의 일반적인 원인입니다.

일곱 번째 경향은 차트가 일반적인 순위보다는 지원 ​​적합성의 중요성을 강조한다는 것입니다. 점수가 낮은 펌프는 특정 청정 고압 작업에 완벽한 선택이 될 수 있습니다. 엘라스토머가 잘못되었거나 속도가 너무 높으면 점수가 높은 펌프가 작동하지 않을 수 있습니다. 점수는 단순히 다양한 디자인이 다양한 문제를 해결한다는 것을 보여줍니다.

여덟 번째 추세는 유지 관리의 단순성이 총 소유 비용에 큰 영향을 미친다는 것입니다. 검사 및 재구축이 쉬운 펌프는 고장이 나기 전에 더 많은 마모를 견딜 수 있습니다. 특수 도구가 필요하거나 부품 리드 타임이 긴 펌프는 가동 중지 시간을 연장할 수 있습니다. 용적식 펌프 선택 시 유지보수 팀은 초기에 참여해야 합니다. 왜냐하면 펌프 서비스 능력이 카탈로그 효율성보다 프로세스에 더 큰 영향을 미치기 때문입니다.

아홉 번째 경향은 점도와 온도를 함께 평가해야 한다는 것입니다. 주변 온도에서는 걸쭉한 유체가 공정 온도에서는 묽어져 펌프의 슬립과 체적 효율이 변할 수 있습니다. 저온 점도용으로 선택된 펌프는 뜨거울 때 크기가 너무 커질 수 있는 반면, 고온 점도용으로 선택된 펌프는 차가울 때 캐비테이션이 발생할 수 있습니다. 작동 온도 범위는 항상 선택 데이터에 포함되어야 합니다.

열 번째 추세는 펌프 유형보다 고형물과 마모가 마모 부품 수명을 더 결정한다는 것입니다. 미세한 연마 입자는 로터, 고정자, 밸브 및 씰을 마모시킬 수 있습니다. 섬유질 고형물은 샤프트를 감싸고 밸브를 막을 수 있습니다. 펌프 유형은 백분율뿐만 아니라 고형물 모양 및 농도와도 일치해야 합니다. 실제 유체를 사용한 실험실 테스트 또는 현장 시험은 선택을 확인하는 가장 좋은 방법인 경우가 많습니다.

열한 번째 추세는 계량 정확도가 드라이브 제어, 내부 슬립 및 유체 안정성에 따라 달라진다는 것입니다. 프로그레시브 캐비티 펌프는 속도가 제어되고 고정자의 상태가 양호할 경우 탁월한 정량 펌프가 될 수 있습니다. 다이어프램 펌프는 밸브가 적절하게 밀봉되고 다이어프램이 마모되지 않은 경우 탁월한 정량 펌프가 될 수 있습니다. 피스톤 펌프는 유체가 깨끗하고 밸브 상태가 양호하면 매우 정확할 수 있습니다. 모든 경우에 교정 및 유지 관리가 실제 정확도를 결정합니다.

열두 번째 추세는 공장에 가장 적합한 펌프는 예비 부품 지원이 가장 좋은 펌프인 경우가 많다는 것입니다. 기술적으로는 완벽하지만 현지 부품이나 서비스가 없는 펌프는 가동 중지 시간이 길어질 수 있습니다. 약간 덜 효율적이지만 고정자, 회전자, 씰 및 기술 지원을 쉽게 사용할 수 있는 펌프는 총 비용이 더 낮을 수 있습니다. 구매자는 공급업체의 재고, 응답 시간, 올바른 교체 부품 제공 능력을 평가해야 합니다.

주요 결론: 혼합 산업 업무에 가장 높은 점수를 받은 용적형 펌프는 일반적으로 점진적인 캐비티 또는 연동식 설계이지만 최종 선택은 실제 유체, 압력, 온도 및 유지 관리 계획에 대해 확인되어야 합니다.

용적 대 원심 펌프

용적형 펌프와 원심 펌프 사이의 선택은 가장 일반적인 펌프 선택 결정 중 하나입니다. 원심 펌프는 디퓨저 또는 볼류트를 통해 속도와 압력을 통해 흐름을 생성합니다. 깨끗하고 점도가 낮은 유체와 적당한 압력에서 높은 유량에 탁월합니다. 용적형 펌프는 고정된 부피를 가두어 이동시켜 흐름을 생성합니다. 점성 유체, 전단에 민감한 제품, 정확한 투여 및 고압 작업에 탁월합니다. 두 계열은 대부분의 응용 프로그램에서 상호 교환이 불가능하며 한 계열이 다른 계열의 작업을 수행하도록 강요하면 일반적으로 성능이 저하됩니다.

실제로 원심 펌프는 간단하고 컴팩트하며 물과 같은 유체에 대해 저렴하기 때문에 기본 선택이 되는 경우가 많습니다. 그러나 유체가 점성이 있거나 마모성이 있거나 전단에 민감해지면 원심 펌프의 효율성이 떨어지거나 막히거나 제품이 손상됩니다. 이 시점에서는 용적형 펌프가 실용적인 선택이 됩니다. 전환이 항상 갑작스러운 것은 아닙니다. 한 온도에서는 펌핑하기 쉬운 유체가 다른 온도에서는 어려워질 수 있습니다. 깨끗한 물로 시작한 공정에는 나중에 슬러지나 화학 첨가물이 포함될 수 있습니다. 펌프 선택은 초기 시동 조건뿐만 아니라 전체 작동 조건 범위를 고려해야 합니다.

일반적인 오류 중 하나는 원심 펌프가 더 효율적인 고유량, 저압 전달 작업에 용적식 펌프를 사용하는 것입니다. 또 다른 오류는 양변위 펌프가 더 정확한 점성 도징 작업에 원심 펌프를 사용하는 것입니다. 두 오류 모두 에너지 사용과 유지 관리를 증가시킵니다. 올바른 선택은 하나의 펌프 제품군에 대한 일반적인 선호도가 아닌 작업에 따라 달라집니다.

주요 결론: 용적형 펌프는 점성, 전단 민감성 및 주입 작업에 탁월한 반면, 원심 펌프는 깨끗하고 점도가 낮으며 고유량 작업에 탁월합니다.

일반적인 문제 및 문제 해결

용적식 펌프 문제는 일반적으로 유량, 압력, 소음, 진동, 온도 또는 전력 소비의 변화로 나타납니다. 이러한 변경 사항이 조기에 감지될수록 수리가 더 쉬워집니다. 점차적으로 흐름을 잃는 펌프에는 고정자, 회전자가 마모되거나 밸브가 손상되거나 내부 미끄러짐이 증가할 수 있습니다. 소음이 발생하는 펌프는 공동 현상이 발생하거나 건조 상태로 작동하거나 정렬이 잘못되었거나 흡입 라인이 막힌 상태로 작동할 수 있습니다. 과열된 펌프는 속도가 너무 높거나, 흡입 압력이 너무 낮거나, 엘라스토머가 잘못되었을 수 있습니다. 모터를 작동시키는 펌프는 압력에 맞서 시작하거나, 회전자-고정자가 꼭 맞는 상태로 작동하거나, 예상보다 점성이 높은 유체를 처리할 수 있습니다.

캐비테이션은 용적형 펌프에 있어서 가장 위험한 조건 중 하나입니다. 이는 흡입실의 절대 압력이 유체의 증기압보다 낮아져 증기 기포가 형성되고 붕괴될 때 발생합니다. 붕괴로 인해 소음, 진동, 침식이 발생합니다. 용적식 펌프에서는 챔버가 완전히 채워지지 않기 때문에 캐비테이션으로 인해 체적 효율이 감소할 수도 있습니다. 원인으로는 막힌 흡입 스트레이너, 부분적으로 닫힌 흡입 밸브, 너무 작은 흡입 라인, 너무 점성이 있는 유체 또는 너무 높은 펌프 속도 등이 있습니다. 해결책은 흡입 조건을 개선하고, 속도를 줄이고, 가능하면 유체를 가열하거나 더 큰 펌프를 선택하는 것입니다.

공회전은 또 다른 일반적인 실패 모드입니다. 많은 용적식 펌프는 윤활 및 냉각을 위해 공정 유체에 의존합니다. 프로그레시브 캐비티 펌프는 건조 상태로 작동하면 몇 분 안에 고정자를 파괴할 수 있습니다. 기어 펌프가 걸릴 수 있습니다. 다이어프램 펌프는 짧은 드라이 런에서는 견딜 수 있지만 밸브와 다이어프램은 여전히 ​​손상될 수 있습니다. 탱크가 비어 있거나 흡입 라인이 막히는 경우와 같이 정상 작동 중에 펌프의 흡입력이 상실될 수 있는 곳에는 공회전 방지 장치를 설치해야 합니다.

과압은 모든 용적형 펌프 설치에서 위험합니다. 배출 라인이 막히거나 밸브가 닫히면 펌프는 문제가 발생할 때까지 계속해서 볼륨을 변위합니다. 릴리프 밸브, 압력 스위치, 버스트 디스크 및 토크 제한기는 일반적인 보호 장치입니다. 릴리프 밸브는 전체 펌프 유량에 맞게 크기를 조정해야 하며 안전한 위치로 배출되어야 합니다. 또한 닫힌 상태로 고착된 릴리프 밸브는 보호 기능을 제공하지 못하므로 정기적으로 검사해야 합니다.

마모는 피할 수 없지만 관리할 수는 있습니다. 마모율은 유체, 펌프 속도, 재료 및 작동 조건에 따라 달라집니다. 연마성 고체는 마모를 가속화하는 가장 일반적인 원인입니다. 부식은 로터, 고정자, 씰, 케이싱에도 영향을 미칠 수 있습니다. 고온은 엘라스토머를 경화시키거나 연화시킬 수 있습니다. 점도가 낮으면 미끄러짐이 증가할 수 있습니다. 점도가 높으면 시동 토크가 증가할 수 있습니다. 유지보수 프로그램은 마모의 근본 원인을 식별하고 수정할 수 있도록 작동 조건과 교체된 부품을 기록해야 합니다.

주요 결론: 대부분의 용적형 펌프 고장은 흡입 부족, 공회전, 과압 또는 마모로 인해 시작되며 이 네 가지 모두 적절한 보호 및 유지 관리를 통해 제어할 수 있습니다.

유용한 제품 및 기술 리소스

용적형 펌프를 평가할 때 펌프 설계를 특정 공정 위험과 비교하는 것이 도움이 됩니다. 수리가 쉽고 현지에서 구할 수 있는 부품이 있는 펌프는 카탈로그 효율성이 약간 더 높은 펌프보다 더 가치 있을 수 있습니다. 올바른 크기와 보호를 갖춘 펌프는 예측 가능한 유지 관리를 통해 수년 동안 작동할 수 있습니다. 가격만 보고 선택한 펌프는 반복적인 고장, 제품 손실, 예상치 못한 가동 중단 시간을 초래할 수 있습니다.

실질적인 조달 접근 방식은 유체 데이터, 필요한 유량, 압력, 온도 및 흡입 조건을 포함하여 공급자에게 의무 검토를 요청하는 것입니다. 재료 권장 사항, 속도 제한, 보호 요구 사항 및 예비 부품 권장 사항을 문의하십시오. 공급업체가 설치 후 펌프를 어떻게 지원할 것인지 문의하십시오. 이러한 답변은 단순한 인용보다 장기적인 성과에 대해 더 많은 것을 보여줍니다.

주요 결론: 용적식 펌프 구매에는 단순한 펌프 장치가 아닌 기술 선택 지원, 과압 보호 및 계획된 마모 부품 공급이 포함되어야 합니다.

최종 권장사항

펌프가 아닌 유체로 모든 용적형 펌프 프로젝트를 시작하십시오. 점도, 전단 감도, 고형물, 온도, pH 및 듀티 사이클에 따라 어떤 펌프 제품군이 작동할 수 있는지가 결정됩니다. 그런 다음 유량, 압력, 흡입 조건 및 제어 범위 등 유압 임무를 정의합니다. 그런 다음 해당 조건에 맞는 펌프 유형을 선택하십시오. 마지막으로 설치 전에 보호, 유지 관리 및 예비 부품을 계획하십시오. 이 순서는 용적형 펌프의 소유 비용을 높이는 대부분의 문제를 방지합니다.

점성 슬러지, 펄프, 화학 슬러리 및 전단에 민감한 제품의 경우 프로그레시브 캐비티 및 단일 스크류 펌프가 가장 강력한 선택인 경우가 많습니다. 부드럽게 다룰 수 있는 연마성 슬러리의 경우 연동 펌프가 탁월합니다. 화학 물질 투여의 경우 다이어프램 펌프가 일반적입니다. 깨끗한 고압 주입을 위해서는 피스톤 펌프와 플런저 펌프가 적합합니다. 깨끗한 윤활유의 경우 기어 및 베인 펌프가 효율적일 수 있습니다. 핵심은 설계를 임무에 맞추고 올바른 부품으로 유지하는 것입니다.

단일 스크류 펌프 및 교체 부품에 중점을 둔 용적형 펌프 제조업체 및 공급업체인 Jingjiang Meijia Pump Industry는 실용적인 선택, 신뢰할 수 있는 마모 부품 및 장기 서비스가 필요한 산업 구매자를 지원합니다. 가장 성공적인 설치는 초기 가격이 가장 낮은 설치가 아닙니다. 펌프, 공정, 유지보수 계획이 처음부터 일치하는 곳입니다.

주요 결론: 유체 및 작업에 적합한 용적식 펌프를 선택하고, 과압 및 공회전으로부터 보호하고, 올바른 마모 부품으로 지원하여 안정적이고 가동 중지 시간이 짧은 작동을 달성합니다.