[ 기계장치 지식 ] 터보형 펌프의 종류와 특성에 대해서

 

 

**터보형 펌프(Turbo Pump)**는 유체를 고속 회전하는 임펠러(impeller)를 통해 가속시켜 압력을 증가시키는 펌프의 일종입니다. 이 펌프는 고유량, 고압이 필요한 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 터보형 펌프는 원심력 또는 축류를 이용해 유체를 이동시키며, 주로 원심 펌프와 축류 펌프로 구분됩니다.

 

 

 

1. 터보형 펌프의 종류

1) 원심 펌프(Centrifugal Pump)

• 원리: 원심 펌프는 임펠러의 회전에 의해 유체를 가속시키고, 원심력을 이용해 유체를 외부로 밀어내는 방식으로 작동합니다. 유체는 펌프의 중심에서 들어와 임펠러의 회전에 의해 외곽으로 이동하면서 압력이 증가합니다.
• 특징:
  • 고유량 및 고압 운전이 가능.
  • 구조가 간단하여 유지보수가 용이.
  • 다양한 산업에서 가장 널리 사용됨.
  • 단단 및 다단(여러 임펠러를 가진) 구조로 제작 가능.
  • 낮은 점도의 유체에 적합.
• 응용 분야:
  • 냉각수 순환, 급수 시스템, 화학 공정, 폐수 처리 등.

2) 축류 펌프(Axial Flow Pump)

• 원리: 축류 펌프는 유체가 임펠러의 축 방향으로 흐르면서 압력이 증가하는 방식으로 작동합니다. 임펠러의 회전에 의해 유체가 축 방향으로 밀려 나가며, 고유량을 유지하면서 비교적 낮은 압력을 제공합니다.
• 특징:
  • 고유량이 요구되는 응용 분야에 적합.
  • 상대적으로 낮은 압력에서 동작.
  • 구조가 간단하고, 수평 및 수직 방향으로 설치 가능.
  • 큰 입구와 출구를 가지며, 점도가 낮은 유체에 효과적.
• 응용 분야:
  • 대형 급수 시스템, 홍수 방지용 배수 펌프, 수력 발전소.

3) 혼류 펌프(Mixed Flow Pump)

• 원리: 혼류 펌프는 원심 펌프와 축류 펌프의 특징을 결합한 펌프입니다. 유체는 임펠러의 회전에 의해 축 방향 및 반경 방향으로 동시에 밀려나가며, 중간 정도의 유량과 중간 정도의 압력을 제공합니다.
• 특징:
  • 중간 유량 및 압력 요구에 적합.
  • 원심 펌프와 축류 펌프의 장점을 결합.
  • 구조가 복잡할 수 있으나, 다양한 응용 분야에 적용 가능.
  • 다양한 유체에 적합, 특히 중간 점도의 유체에 효과적.
• 응용 분야:
  • 하수 처리, 농업용 급수, 해수 담수화, 석유 화학 공정.

4) 다단 펌프(Multistage Pump)

• 원리: 다단 펌프는 여러 개의 임펠러를 직렬로 배치하여 유체의 압력을 단계적으로 증가시키는 방식으로 작동합니다. 각 임펠러는 이전 단계의 압력을 받아 더 높은 압력으로 유체를 전달합니다.
• 특징:
  • 매우 고압의 유체를 처리할 수 있음.
  • 단일 펌프에서 높은 압력을 얻기 위한 효율적인 방식.
  • 구조가 복잡하고, 유지보수가 어려울 수 있음.
  • 고점도의 유체나 고압이 필요한 시스템에 적합.
• 응용 분야:
  • 보일러 급수, 고압 세척, 해수 담수화, 정유 공정.

5) 프란시스 펌프(Francis Pump)

• 원리: 프란시스 펌프는 원심 펌프와 유사하지만, 주로 수력 발전소에서 사용되며, 물의 흐름이 펌프 내에서 나선형으로 이동하는 방식으로 작동합니다. 펌프 내부의 나선형 구조가 물을 가속시키고, 높은 효율로 전환합니다.
• 특징:
  • 중간 유량 및 압력 요구에 적합.
  • 매우 높은 에너지 효율.
  • 구조가 복잡하며, 주로 수력 발전에 사용됨.
• 응용 분야:
  • 수력 발전소, 대규모 급수 및 배수 시스템.

2. 터보형 펌프의 특성

• 1) 효율성: 터보형 펌프는 설계와 운영 조건에 따라 높은 효율을 발휘할 수 있으며, 특히 큰 유량을 처리할 때 그 효율이 높아집니다.
• 2) 다양한 응용 가능: 다양한 종류의 터보형 펌프는 각각의 특성에 따라 광범위한 산업 분야에서 사용됩니다. 예를 들어, 원심 펌프는 일반적인 유체 이송에, 축류 펌프는 대형 배수 시스템에, 다단 펌프는 고압이 필요한 응용에 적합합니다.
• 3) 저점도 유체 적합: 터보형 펌프는 일반적으로 저점도의 유체를 처리하는 데 적합합니다. 점도가 높은 유체는 터보형 펌프의 성능을 저하시킬 수 있습니다.
• 4) 낮은 소음: 터보형 펌프는 비교적 저소음으로 운영되며, 진동이 적습니다. 이로 인해 정밀한 작업 환경에서도 사용될 수 있습니다.
• 5) 고속 회전: 터보형 펌프는 고속 회전을 통해 유체를 가속시키기 때문에, 펌프의 회전 속도가 유량과 압력에 중요한 영향을 미칩니다.
• 6) 유지보수: 터보형 펌프의 구조는 비교적 간단하지만, 임펠러와 같은 중요한 부품의 마모나 손상에 주의가 필요하며, 정기적인 유지보수와 점검이 요구됩니다.

결론

터보형 펌프는 다양한 산업에서 필수적인 장치로, 그 종류에 따라 다양한 유체 이송 작업을 효율적으로 수행할 수 있습니다. 원심 펌프, 축류 펌프, 혼류 펌프, 다단 펌프 등은 각각의 특성에 따라 유량, 압력, 유체의 종류에 맞는 최적의 성능을 제공합니다. 이 펌프들은 고유량과 고압이 필요한 다양한 응용 분야에서 널리 사용되며, 각각의 조건에 맞는 펌프를 선택하는 것이 중요합니다.