전공면접, 전공 PT 면접 대비 - 화학공학과 전공 면접 기출자료 & 솔루션

소개

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목차

없음

본문내용

CAVITY

일정한 속도의 액체가 면적이 작은 부위(수축부 Vena Contracta)를 지날 때 유체의 속도(V)는 빨라지고 압력(P)은 떨어진다, 이때 액체압력이 그 액체의 증기압(Pv)보다 낮아지면 기포가 발생 Vapor 상태가 되는데 이것을 Cavity라 한다. 이 기포는 다시 압력이 상승함에 따라서 밸브Trim 이나 Body 내벽에서 붕괴한다. 이 급격한 기포의 붕괴로 인하여 Energy가 주위 밸브 본체 및 배관에 충돌 기계적인 손상을 일으킨다. 이러한 손상을 Cavitation Erosion이라 한다. 이때 충격력은 7,000 kg/cm2이나 되며, 15 ~ 10,000 HZ 광범위한 주파수의 소음이 발생한다.
또한, 아무리 유입되는 액체를 잘 관리 해 순수한 액체만 흡입된다 하더라도 Pump 내부에서의 압력 변화로 인해 기포가 발생할 수 있다.
이를테면, 흡입 액체의 압력이 포화증기압 이하로 될 때 기포가 발생할 수 있다.

ex) 대기압이 포화증기압보다 낮아지면 물이 빨리 증발하게 되는데,
(대기압이 누르는 힘보다 공기로 박차고 나가려는 힘이 세서 그렇다고 생각할 수 수 있다)
다시 Pump의 경우를 돌아보면 흡입 액체의 압력 (일상에서의 대기압)이 포화증기압보다 낮아지면 그 흡입 액체 내부에 기포가 많이 발생할 수가 있게 된다.

이를 해석하기 위해 NPSH라는 개념이 필요하다고 할 수 있다.

- 방지대책
① 펌프의 설치 높이를 가능한 한 낮추어 흡입양정을 짧게 한다.
② 수직형 펌프를 사용하고 회전차를 수중에 완전히 잠기게 한다.
③ 회전속도를 낮추어 유체의 흡입속도를 줄인다
④ 양흡입펌프를 사용한다.
⑤ 2대 이상의 펌프를 병렬로 사용한다.
⑥ 흡입손실수두를 줄인다.

NPSH(Net Positive Suction Head, 유효흡입양정)
유효흡입수두(NPSH = Net Positive Suction Head)는 펌프가 캐비테이션(Cavitation) 발생 없이 안전하게 운전될 수 있는가를 나타내는 척도이다. NPSH 는 NPSHa 와 NPSHr 의 서로 다른 두가지 개념으로 나누어지며, 수두(m) 혹은 압력(bar)으로 표시된다.