펌프의 원리

1) 펌프의 원리

1. 펌프의 능력

펌프에는 2개의 능력이 있다 그것은 빨아올리는 능력(suction)과 밀어올리는      능력이 있다.

2. 흡입(suction)

스트로오(빨대)를 이용하여 입으로 컵에 있는 콜라를 빤다. 도대체 어떻게       하여 찬 콜라가 입에 들어오는지를 생각해 본 일이 있는지.

이것이 펌프 제1의 작용인 흡입(셕션)의 원리이다. 지구상에 있는 모든 것        이대기의 압력을 받고 있다는 것은 사실이다. 보통 이 압력을 상기압 이라한     다. 수은속에 한쪽이 막힌 유리관을 넣고 수은이 가득찬 다음 막힌쪽을 세우면    수은면에서 76Cm 올라온다 이것은 수은의 표면을 대기의 압력이 밀고있기 때문    이다 수은의 중량은 물의 13.6배 이므로 만일 수은대신 물로 이와 동일하게 하    면 물은 어디까지 올라올까

76cm × 13.6 = 10,336cm =  10m33cm

절대진공

대기압                  대기압

76cm

수   은                수   은

약 10m위로 올라온다

3. 절대진공과 펌프가 만드는 진공

수은 속에 세운 유리관 위에 생긴 진공은 완전한 진공이며 이것을 절대진         공이라 한다 그리고 수은을 76cm 만큼 빨아올릴 수 있다

단위는 cmHG

이 이상의 진공은 없으므로 절대진공이라 한다.

이런 매우높은 진공도를 만들어 내는 기계는 진공펌프라고 하며 물펌프와         별도로 하고 있다 물펌프에는 대체로 여러 가지가 있지만 대체로 수은주          높이 약60cm(물높이로 약8미터)에서 45cm(물높이로 약6미터)정도가 보통으        로 되어있다 그 이상의 진공도를 필요로 하는 물펌프를 만들면 구조상 값        이 비싸지고 상품화가 힘들어진다 여기서 절대 잊지 말아야 할 것은 물펌         프의 흡상능력은 어떤 펌프라도 고작 8미터에서 보통은 6미터까지이다.

2) 소방차량 작동 및 관리(정비)

□. 작동원리

1. 진공펌프

․진공펌프는 4익편심 로터리 형식으로 로우터에 끼워져 있는 4매의           날개가 로우터의 회전에 따라 케이스에 접초되어 돌아가면서 케이          스 와 로터 사이의 공기를 배기구로 밀어내어 양수작용을 한다.

※ 작동후 30초이내에 진공게이지가 640mmHG까지 도달하면 정상

2. 롤러클러치

․진공펌프의 동력을 전달하는 장치로서 진공펌프레버 또는 스위치를         작동 위치에 놓으면 롤러클러치를 통해 펌프샤프트 에 접속되어 로         우터가 회전하게된다. 진공펌프가 작동되어 양수가 되면 주 펌프로         부터의 수압에 의해 하이드로릭 피스톤이 작동되어 이에 따라 시프         터가 롤러 클러치를 해제하여 진공펌프의 구동을 정지시킨다.

3. 진공펌프 조작장치

․양수가 시작되어도 진공펌프레버 또는 보턴이 해제 위치로 복귀되           지 않을 경우에는 수동으로 진공펌프의 작동을 복귀시켜야 한다 또         한 작동시킨후 30초이상 경과하여도 양수가 되지않을 경우에는 펌          프․흡수파이프․역류방지밸브․흡수콕크․흡입호스 등에서의 에어가 누설등       오물등으로 막혀있는 것 등이 원인이므로 즉시 중단하고 점검하여야        한다.

※진공펌프의회전수는 1,000 ~1,200rpm이 적정하며 그 이상의 회전은 펌      프의 마모만 촉진시킬뿐 성능을 향상시키지는 못하므로 회전계에 유의       하여 적정rpm을 유지시킨다.

4. 진공펌프용 오일탱크

․진공펌프가 작동되면 펌프의 윤활유가 흡입구를 통하여 오일이 자          동으로 흡입되어져 진공펌프내의 냉각과 윤활 기능을 수행하게 된          다

오일규격	API CD급이상, SAE 15W/40	사계절용 (엔진오일)
오일용량	1ℓ

5. 주 펌프용 그리스 콕크

․펌프실 좌측판 에 설치되어 있으며 그리스 컵에 베어링그리스를            충전시키고 각 조건에 따라 그리스 콕크를 조작하여 주펌프 샤프트와       슬리브와 의 접촉면에 급유하면 된다.

6. 지수밸브

․양수시의 물의 압력으로 인해 진공펌프로 물이 들어가는 것을 방            지하기 위해 주펌프 위에는 지수밸브와 첵크밸브 가 부착되어있다          진공펌프가 작동되면 지수밸브 내는 진공상태가 되어 다이아프램           이 아래쪽으로 끌리기 때문에 밸브도 동일하게 아래쪽으로 내려가          서 열린다 이와같이 주펌프내에도 진공상태로 되며 첵크밸브는 주          펌프내로 공기가 역류하는 것을방지한다 다이아프램이 불량이면            진공작용을 하지못하므로 진공펌프내로 물이 들어갈 우려가 있으           므로 주의해야한다

※주펌프를 장기간 사용하지 않을 경우 밸브가 눌려 붙을 우려가 있          으므로 지수밸브 상부에 나와있는 축을 아래로 몇번 눌러줘야 한다

7. 역류방지밸브

․주펌프 상부 토출부에는 역류방지밸브가 설치되어있어 진공펌프 작          동중에는 밸브가 밸브시트에 눌리어져 주펌프내로 공기가 들어가지         않도록 자동적으로 폐쇄하는 역할을 한다. 좌,우의 플렌지는 방수          파이프를 취부하도록 되어 있으며 한쪽방수콕크를 닫은 상태에서           다른쪽 방수구에 손을 대었을 때 빨려 들어가는 것 같으면 역류방          지밸브가 불량이므로 바로 조치하여야 한다.이때에는 방수구와 냉          각수 밸브를 열면 양수가 된다 또 방수정지 후라도 이 역류방지밸          브의 작용에 의하여 물이 떨어지지 않으므로 연속방수가 가능하다.

※역류방지밸브 샤프트에 먼지․찌꺼기 등이 부착되면 양수가 되지        않으므로 주의 하여야 한다

8. 그랜드 팩킹

․펌프샤프트가 펌프커버에서 외부로 노출되는 부분에는 압력수가 누         설되기 쉽기 때문에 철저한 실링이 필요하며 이것을 통산 그랜드           팩킹이라한다 펌프작동 중에는 이 부분에서 물방울이 1초에 1~2방          울 떨어지는 정도로  너트를 조정하여 주어야 한다

※그랜드 너트를 너무지나치게 조이면 샤프트가 과열되어 손상되는            경우가 있으므로 조심하여야 한다.

□ 관리(정비)

1. 캐비테이션 현상

액체에는 다음과 같은 두가지 현상이 있다

- 압력을 가하면 수축된다.

- 압력을 감해가면 그 액체에의해 어느 일정한 압력까지 내려가면 기화             되기 시작한다 즉 액체의 일부가 기체로 변화하기 시작한다. 이때의              압력을 그 액체의 증기압력 이라한다.

- 탱크에 물을 넣고 탱크속의 공기를 진공펌프로 점차 외부로 빨아내면              내부의 압력이 저하되어 진공에 가까워 지면 물속에 함유되어있던 공             기가 분해하여 거품이 되어 나오기 시작하고 더욱 압력을 저하시키면             물은 비등(끊어)하여 왕성히 거품을 내게된다. 이 경우 물의 온도를              높여주면 압력의 저하없이 대기의 압력 그대로 비등한다 비등한다는              것은 액체인 물이 기체인 수증기가 된다는 말이다

물의 각 온도에 대한 포화증기압

수온(℃)	0°	20°	40°	60°	80°	100°	120°	140°
증기압m	0.06	0.238	0.752	2.03	4.83	10.33	20.24	36.85

※대기압에서는(물높이10.33m)100℃로 물은 기화 한다는 것을 나타내고 있다

펌프는 액체를 빨아올리는데 대기의 압력을 이용하여 펌프내에서 진공을 만들고 빨아올린 액체를 높은곳에 밀어올리는 기계이므로 만일 펌프내부 어딘가에 그 액체가 기화하는 압력까지 압력이 저하하는 부분이 있으면 그 액체는 그 부분에 오면 기화되어 기포를 발생하고 액체속에 空洞(기체의거품)이 생기는데 이것을 캐비테이션 현상이라 한다.

- 캐비테이션 현상 이 현상이 생기게 되면 펌프에 있어서는 가장 나뿐 상            태가 된다

가. 일종 독특한 소리를 낸다 (빙빙, 붕붕 등)

나. 펌프가 진동하기 시작한다

다. 임펠러 가이드 밸브등이 곰보와같이 파여 결국 구멍이 생기게 된다

2. 케비테이션 방지방법

가. 펌프와 흡수면(물탱크)에 될 수 있는 한 가깝게 한다

나. 흡수관 파이프 로스를 작게한다 흡수관의 구경을 펌프구경보다 크게

한다

다. 흡수관의 배관은 될 수 있는 한 간단하게 한다 휨을 적게하고 엘보대

신 벤드를 사용한다

라. 계측이상의 토출(방수)을 내지말 것, 규정이상으로 회전수를 올리지          말 것 등.   끝.