如何才能不引起气蚀？

요컨데 캐비테이션 발생을 조장하는 요인의 정반대를 생각하면 됩니다. 즉,

• a)
  흡입측 배관을 짧게 한다.
• b)
  배관 내경을 굵게 한다.
• c)
  스트로크 속도를 느리게 한다.
• d)
  펌프의 흡입 조건을 개선한다→최대한 압입 조건으로 한다.

등을 생각할 수 있습니다. 관성저항 부분에서 설명한 바와 같이(3-2. 오버피드 현상의 해결책 1 관성저항을 작게 한다力), b)의 배관 내경을 굵게 하는 것이 가장 실용적이면서 효과적입니다. 관성저항의 값이 배관 구경의 2승에 반비례하기 때문입니다.

여기서 d)의 펌프의 흡입 조건을 개선한다는 점에 주목해 보세요. 캐비테이션은 펌프 내부 혹은 흡입측 배관 내부의 압력이 저하됨으로써 발생하는 것입니다. 즉, 압력 저하분 이상의 압력이 흡입측에 걸려 있으면 캐비테이션은 발생하지 않게 됩니다. 예를 들어 펌프 내부에서 -0.02MPa분만큼 압력이 저하된다고 하면, 흡입측에 0.02MPa 이상의 압력을 가하면 된다는 것입니다. 실용적으로는, 탱크를 밀폐 구조로 하여 질소가스 등으로 가압하는 방법이 이용되고 있습니다.

단, 이 방법은 탱크를 밀폐 구조로 하는 데 비용이 든다는 점, 너무 가압하면 탱크가 파열될 우려가 있다는 점 등 몇 가지 문제가 있습니다. 설계 시에는 충분한 배려가 필요합니다.

압입 조건이란

그럼, 탱크를 밀폐 구조로 하지 않고 펌프의 흡입측을 가압하는 방법을 생각해 봅시다.

압입 조건으로 할 때의 주의사항

• (1)
  (그림 1)과 같은 배관은 본 강좌의 첫 부분에서 설명한 바와 같이, 사이폰 현상이나 오버피드 현상이 일어나기 쉬운 조건이라 할 수 있습니다. 주입점 계획 시에는 충분한 배려가 필요합니다.
  (사이폰 방지 체크밸브나 배압 밸브의 설치 등)
• (2)
  압입 조건으로 할 때는 배관 길이와의 균형을 검토해야 합니다.

휘발성 액체의 정량 이송에는 3련식 스무즈플로우펌프가 이상적입니다.

이런 의미에서, 흡입측 에어 챔버 설치는 유지보수 담당자가 상주하는 경우를 제외하면, 그다지 실용적이라고는 할 수 없습니다.

3련식 스무즈플로우펌프는 휘발성 액체의 정량 이송 이외에도 아래와 같은 조건에 적합합니다.

• (1)
  고점도 액체의 무맥동 정량 이송.
• (2)
  침강성 슬러리(입자상 물질을 포함한 액체)의 이송. 맥동이 있는 펌프를 사용하면 펌프가 흡입 행정에 있을 때, 즉 토출하고 있지 않을 때 슬러리가 침강하게 되어 경우에 따라서는 펌프 헤드 내부에는 액만 들어오게 될 수 있습니다. 그러나 3련식 스무즈플로우펌프의 경우, 배관 내를 액이 연속해서 흐르고 있기 때문에 슬러리가 침강할 여지가 없어져 안정된 이송이 가능해집니다.

• ※
  단, 슬러리의 침강 속도보다 배관 내의 유속이 큰 것이 절대 조건입니다. 이러한 의미에서도, 흡입측이 무맥동이기 때문에 배관 지름을 가늘게 하여 유속을 올릴 수 있는 3련 방식이 바람직하다고 할 수 있습니다.
• ※
  다이아프램 펌프로서 이송 가능한 슬러리의 입자 지름은, 슬러리 성상에 따라서도 달라지지만 대체로 100μm, 농도는 중량 농도로서 10% 정도로 생각하시면 됩니다. (당사에서는 슬러리 성상에 맞춰 커스터마이징이 가능합니다. 문의해 주시기 바랍니다.)