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Pump 종류 및 구조

제1절. 펌프의 기초1. 개요펌프는 전동기, 엔진, 터빈 등 구동기로부터 동력을 전달 받아 유체를 낮은 곳에서높은 곳으로 또는 멀리 이송하는 유체기계를 말한다.펌프는 초기에 탄광의 배수용, 선박용으로부터 사용되기 시작하여 지금은 건물용,상수도용, 하수도용, 배수용, 농업관개용, 공업용수용, 발전소용, 각종 Plant용으로 광범위 하게 사용되고 있으며, 인간이 존재하는 한 계속해서 사용되어질 것이다.펌프는 고객의 요구에 따라서 각종 용도에 맞게 구조, 성능 및 보호 장치가 꾸준히 발전되어 왔고 또 발전되어 나갈 것이다.펌프는 크게 터보형, 용적형, 그리고 특수형으로 크게 구분할 수 있다.터보형 펌프는 압력을 유지해 주는 케이싱(Casing) 속에서 회전차(Impeller)를 고속회전 시킬 때 작용하는 원심력에 의해서 유체를 이송하는 펌프를 말하며, 원심식, 사류식 및 축류식으로 나눌 수 있으며 대부분의 산업용 펌프가 터보형이라 볼 수 있다.터보형 펌프의 원리는 회전차에서 속도에너지를 만들고 회전차를 감싸고 있는 케이싱 내를 유체가 통과하면서 속도가 점점 줄어들면서 압력이 만들어 지는 것이다.용적형은 왕복식과 회전식으로 나눌 수 있으며, 공간의 이동에 의해 액체를 양수하는 펌프이다.왕복식에는 피스톤펌프, 플런저펌프, 다이아프램 펌프 등이 있으며, 회전식에는 기어펌프, 베인펌프, 스크류 펌프 등이 있다.특수형은 볼텍스펌프, 웨스코펌프, 진공펌프 등 특수한 용도에 맞도록 개발된펌프들을 말한다.2. 펌프의 용어가. 펌프의 흡입구와 토출구펌프에는 액체를 흡입하기 위한 흡입구와 압력이 가해진 액체를 뿜어내는 토출구가 각각 1개씩 있다. 각각의 입구는 기존의 파이프경과 동일한 치수로 되어있고, 파이프에 접속하기 위해 플랜지가 붙어 있다.플랜지는 KS(or ANSI)등의 규격으로 사용압력에 의해 결정되는 치수로 되어있다. 또 각각의 입구의 방향은 펌프에 따라 여러 가지이나 일반적인 횡형단단 원심펌프에서는 주축과 수평인 방향으로 흡입, 주축에 직각인 위 방향으로 토출하는 것이 -------Y③ 흡입수조가 밀폐된 액면의 경우10 (Pg+Pa-Pv + hs - hl)NPSHav = ------------------------ΥPg : 흡입수조내의 압력 (kg/cm2 . gauge)흡입 탱크압력이 포화증기압력과 같은 경우는NPSHav = hs - hl로 계산할 수 있다3. 펌프의 원리펌프란 우산을 돌릴 경우 빗방울이 멀리 날아가는 (속도에너지) 것과 동일한 원리로 회전차의 회전에 의해 발생된 물의 속도에너지가 볼류트 케이싱을 통과하면서 압력에너지로 변환되는 것으로, 이 압력에 의해 물(액체)은 높은 곳으로 양수가 되며, 회전차 내부의 물이 밖으로 빠져나간 빈 자리는 이어서 흡입배관 내의 물이 유입되므로 연속적으로 양수가 되는 것이다.광사림이라는 사전에 의하면, "펌프"란 공기, 액체 등을 한쪽 구멍에서 흡입, 다른 쪽구멍으로 밀어내거나 토출 하도록 만든 기계라고 되어 있다. 그러면 어떻게 해서액체 등을 흡입, 또는 토출 하는 것일까?우선 공기의 압력에 대해 알 필요가 있다.가. 공기의 무게공기는 질소(N2)와 산소(O2)가 주성분이고 그 밖에는 탄산가스(CO2)와 아르곤(Ar)등을 함유하고 있다. 이들 분자는 눈에 보이지 않는 매우 작은 입자지만약간의 무게를 가지고 있다. 공기의 분자는 지구의 인력으로 당겨져 지표에가까울수록 대량으로 모여 있고, 지표에서 떨어질수록 희박하게 된다. 높은산의 정상에서 공기가 희박하게 되는 것은 이런 이유이다.나. 대기의 압력공기분자가 날아다니고 있을 때 어떤 장해물에 부딪치면 충격을 받는다. 이것은F=mα(운동방정식)라는 물리법칙에 따르지만 이 식은 물체가 무거울수록, 또빠르게 움직이고 있을수록 (실제는 가속도가 클수록) 충격력이 크다는 것을나타내고 있다. 예를 들면, 같은 속도로 달리더라도 덤프카와 승용차는 파괴력이전혀 다르며, 또 같은 덤프카라도 고속과 저속과는 충격력이 다르다는 것을이해할 수 있다.대기 중에 한 개 한 개의 분자는 대단히 작으므로 그 충격력은 매우 적지만,대량으로 모이면 꽤 큰 힘이 데 적합하다. 따라서 기름의 수송 및가압용으로 널리 사용되고 있다. 윤활성이 있는 기름을 취급하는 기어 펌프에는펌프 속에 베어링을 설치할 수 있는 이점이 있으나 윤활성이 없는 경우는 일반펌프와 마찬가지로 축 밀봉부분의 바깥쪽에 베어링을 설치하여야 하며, 또 치차재료에 따라서는 동력전달용 치차를 펌프 바깥쪽에 따로 갖추어야하는 경우도있다. 기어펌프는 용적형이기 때문에 토출측의 밸브를 닫으면 토출압력은동력이 허용하는 한 한없이 올라간다. 그러나 케이싱이 한계압력을 넘으면파손되기 때문에 반드시 릴리이프 밸브를 부착해야 한다. 그림 1.6은 내접기어펌프를 나타내고 있다.그림 1.5 기어펌프그림 그림 1.6 내치차펌프라. 와류펌프유량이 적고 비교적 양정이 높은 경우에 적합한 펌프로서 와류펌프가 있다. 와류펌프는 West co펌프 또는 재생펌프라고도 불리운다. 와류펌프는 그림 1.7에서보는 바와 같이 원판의 바깥주위에 많은 홈이 새겨진 회전차가 와류실과측판으로 둘러싸인 수로 안에서 회전하면서 물을 흡입구에서 토출구로 토출한다.와류 펌프의 작용원리는 원심펌프와는 달리 물이 와류실 안을 흐르는 사이에회전차의 많은 홈에 의해 반복 가압되는 것으로 알려져 있다. 그림 1.8는와류펌프의 특성 예이며, 양정은 동력과 함께 차단점에서 최대이며, 유량이증가함에 따라 점차 감소한다. 구조가 간단하고 가격이 싸기 때문에 작은 빌딩의급수펌프 및 가정우물용 펌프로서 널리 사용되고 있다.그림 1.7 와류펌프그림 1.8 와류 펌프의 특성마. 자흡식 펌프일반 원심펌프는 기동하기 전에 펌프를 물로 채우기 위해반드시 물맞이를 하여야하며, 흡상의 경우에는 물맞이용 물이 빠지지 않도록 물속에 잠겨있는 흡입관말단에 풋밸브가 부착되어 있어야 한다.그림 1.9 자흡식 원심펌프자흡식 펌프는 흡입상태에서도 풋밸브가 필요 없고 펌프 케이싱에만 물을 채우고기동하면 펌프는 처음은 진공펌프로서 작동하지만 흡입관 안의 공기가 완전히배출되면 그때부터 펌프로서 작동하여 양수를 시작한다. 펌프에 이와 같은 자흡기능이 있으면 펌시키는 것은 피하는 것이 좋고, 수충격이 예상되면 펌프제작사와 협의하여 수충격 방지장치를 설치해야 한다.3) 축심조정축심일치정도는 카플링 결합면의 평행도와 카플링 외주면의 수평도로 결정된다. 허용치는 0.05mm이하인데, 이는 일반적인 경우이므로 펌프에 따라 다를 수 있다. 따라서 취급설명서에 지정이 되어 있는 데로 조정하는 것이 가장 바람직하다. 만약 펌프와 모터의 공통베드가 공급될 경우에는 이 공동베드를 기초위에 올려놓은 후에 카플링을 주의 깊게 재조정할 필요가 있다.왜냐하면 공통베드는 운반되는 동안이나 평탄하지 않은 기초위에 올려놓을 때 Bending이 생길뿐만 아니라, 흡ㆍ토출 배관의 조임에 의해 축심이 틀어지기 때문이다. 힘을 들이지 않고 카플링을 손으로 돌릴 수 있도록 하여야 한다.4) 그랜드 패킹그랜드 패킹의 길이는 축 외주의 길이와 일치시키기 위해서 축과 동경의 환봉에 감아서 절단한다.패킹끝은 각 패킹에 대해 90°되게 설치하고 이음부가 충분히 밀착되도록 한다. 그랜드는 적당히 조여야하며, 너무 과도하게 조이면 패킹이 과열되어 스터핑 박스, 패킹과 축보호 슬리브가 손상된다.5) 윤 활그리스 윤활에서 그리스량이 너무 많으면 그리스의 교반 때문에 발열할 때가 있다. 그리스의 양은 적당량을 유지해야 하며, 그리스의 교환은 1년에 1∼2회가 적당하다. 오일 윤활일 경우 운전전 유면레벨을 확인하고 유량이 부족하면 규정레벨의 양을 확보해야 한다.3. 펌프의 운전 / 정지가. 기동에서 부하운전까지1) 기동전 확인 사항- 회전방향 : 펌프와 원동기의 회전방향이 일치하는지를 확인- 펌프를 손으로 돌려 봄 : 섭동부의 마찰정도를 확인- 직결정도- 윤활유면 : 규정레벨이 되는지를 확인2) 흡입밸브를 연다.3) 토출밸브를 닫는다.4) 각부 윤활수 및 냉각수의 통수 개시5) 만수조작(Priming)6) 만수확인7) 원동기 시동 및 서서히 증속8) 정격회전 운전9) 토출압 확인10) 토출밸브 개방나. 운전 중 확인사항1) 수위 : 흡입수위, 토출수위2) 압력 : 흡입압력 Seal 부위 다량 Leak 여부를 확인한다.③ 운전 시 Discharge Pressure 점검한다.④ 각 Line의 분리에 앞서 각 Valve 개폐 여부를 확인하고 Valve 조작이 필요시에는 담당 운전원에게 조작을 의뢰한다.⑤ 운전원에게 Tag를 발행시킨다.2) 전기부에 요청하여 Valve 작동용 전원 Cable을 분리시킨다.3) 분해 전 Bench Marking을 한다.4) V-Belt Cover를 분리한다.(Spanner 17Mm 1EA M10*20L Bolt 4EA)5) V-Belt를 분리한다.(타격식 Drive(-) 大 1EA)6) Pulley Alignment를 측정한다.(측정치기록)(철자 2M 1EA)7) Suction Drain Line을 분리한다.(Spanner 22mm 2EA M14*50L 4EA)8) Valve 작동용 Air Line을 분리한다.(Spanner 17mm 1EA)9) Suction 배관을 분리한다.(Spanner 30mm 2EA , M24*80L 8EA)10) Discharge 배관을 분리한다.( Spanner 30mm 2EA , M24*70L 4EA)11) 1Ton Chain Block으로 Pump Casing을 고정시키고 46mm Spanner로 외부 Casing을 분리한다.12) 1Ton Chain Block을 사용하여 내부 Casing을 분리한다.13) 지렛대를 사용하여 Impeller를 고정시키고 Pully쪽에 Shaft Ranch을 고정시킨 후 반 시계 방향으로 돌려 Impeller를 분리한다.14) Shaft에서 Mechanical Seal을 분리한다.15) Mechanical Seal 고정부를 19mm Spanner로 분리한다.16) Taperlock Bush를 Pulley와 함께 Shaft에서 분리한다.(10mm L-Wrench 1EA)17) Pulley Adaptor를 Shaft에서 분리한다.(10mm L-Wrench 1EA)18) 30mm Spanner를 사용하여 Pump Adjust Screw Bolt다.

공학/기술| 2008.10.01| 50페이지| 3,000원| 조회(3,691)

진공펌프, 발전, 펌프, 압력, 유체, 원심펌프, 의해, 압력탱크, 수중모터

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진동이란? 평가A+최고예요

1. 진동가. 진동이란?일반적으로 어떤 물체가 기준 위치에 대해 반복운동을 할 때 그 물체는 진동한다고 말한다. 이때 기준 위치에 대해서 다시 그 위치로 돌아오는데 걸리는 시간을 주기라고 말한다. 1초 동안에 완전한 운동 주기가 일어나는 횟수를 주파수라고 말하며, 단위는 Hertz(Hz)를 사용한다.물리적인 의미의 진동은, 같은 시간 간격으로 되풀이 되는 모든 운동을 주기운동 혹은 조화운동(harmonic motion)이라고 하는데, 이 주기운동을 하는 입자가 운동하는 경로마저 같을 경우 이 운동을 진동이라 한다. 이 진동의 예로는 손목시계의 태엽 바퀴의 진동, 바이올린 줄의 진동, 음파가 통과해 갈 때 일어나는 공기분자의 진동 등을 들 수 있다.진동은 소리굽쇠와 같이 하나의 주파수에서 발생되는 단일 성분으로 구성되거나, 또는 내연기관의 피스톤 운동과 같이 동시에 다른 여러 개의 주파수에서 발생되는 여러 성분들로 구성된다. 실제 대부분의 진동 신호는 동시에 일어나는 매우 많은 주파수들로 구성되어 있으므로 구성되는 주파수 성분과 어떤 주파수에서 진동이 발생되는가를 아는 것은 어렵다.일반적으로 진동은 진폭-시간 혹은 진폭-주파수의 관계로 나타낸다. 대개 진폭-시간의 관계로 진동을 나타내기도 하지만 이 경우 복잡한 진동 신호의 경우 그 구성 주파수와 진동을 발생시키는 주파수를 찾는 것은 매우 어렵다. 따라서 이 관계를 진폭-주파수로 변환시켜 관찰하는데 이처럼 진동신호를 각각의 주파수 성분으로 분리하는 것을 주파수 분석이라고 한다. 이 주파수 분석은 진동을 측정하여 해석하는 기본적인 기술이다.진동의 심한 정도를 나타내는 특성인 진폭은 다양한 방법으로 정량화되어 진다. 다음 그림에서 보는 바와 같이 대표적으로 Peak-to-peak, peak, Average, RMS 값을 들 수 있다.- Peak-to-peak피크-피크 값은 파의 최대 변화를 나타내기에 편리하다. 따라서 진동의변위가 중요시 되는 경우 사용된다.- Peak피크 값은 짧은 시간에 일어나는 충격 등과 같은 와인 잔이 울린다던지, 오페라 가수가 특정 음으로 노래를 불러 와인 잔을 깨었다는 것은 공진의 좋은 예이다. 아래 그림은 어떻게 공진이 진동을 증폭시키는 가를 보여준다. 여기서 1mm의 자극은 보에서 20mm의 움직임을 유발시킨다. 물론 20mm란 값은 Quality factor로 알려진 Q값에 의해 정해지지만, 여하튼 이 값의 크기에 따라 제품은 파괴에 까지 이르게 된다.공진에 의한 피해 사례로는 1940년 미국 워싱턴 주의 Tacoma narrows bridge의 파괴를 들 수 있다. 다리가 건설되어 차량이 통행 한 지 불과 1주일 만에 근처에서 불어온 돌풍으로 인해 이 거대한 다리가 부서지게 된 것이다.이렇게 진동은 우리에게 여러 가지로 피해를 주는 경우도 있지만 반대로 이러한 진동의 공진 특성을 이용하여 유용한 일을 수행하는 경우도 있다. 예를 들면, 부품 전달 장치, 콘크리트 콤팩트(concrete compactor), 초음파 세척기, 착암기, pile driver 등의 장비 등은 의도적으로 진동을 유발시키고 있다. 또 우리가 다루는 진동 시험기는 생산물이나 부속품에 제어된 진동을 주어 진동에 대한 물리적 혹은 기능적인 반응 시험과 저항능력을 조사하는 데 광범위하게 쓰인다.2. 진동 용어 해설진동수(Frequency) : 주기적인 현상이 매 초 반복되는 횟수(단위 : Hz)진폭(변위,Amplitude) : 진동을 변위와 시간의 함수로 나타낸 것(단위 : m,cm,mm)진동속도(Vibration Frequency) : 단위 시간당의 변화량. 즉 진동의 변위가 시간과 함께 변화하는 것.(단위 : m/s, cm/s, mm/s)고유진동수(Natural Frequency) : 자유진동하고 있는 진동계에는 그 계에 대한 고유한 진동수를 가지고 있다. 이 진동수를 고유진동수라 한다. 방진재의 경우에도 동일하다.강제진동수(Forced Frequency) : 어떤 강체에 가해지는 외력에 의해 일어나는 진동을 말하며 이때 발생된 외력의 진동수를 강제진동수라 한다.진동 센서에 의해서 측정된다. 전기신호의 단위들로는 주로 mV를 사용하지만 때때로 V를 사용한다.가. 비접촉식 변위계(Proximity Probe)이는 베어링 하우징에 부착되며 변위계가 설치된 위치에 대한 상대적인 축진동을 측정한다. 일반적으로 두 개의 센서가 각각에 대해서 90° 각도로 설치된다.나. 접촉식 변위계(Shaft rider)직접적으로 축에 접촉되어 축의 절대진동을 측정하는 장치이다. 속도 센서들은 베어링 하우징에서 절대진동을 측정한다. 적분기에서는 전자적으로, FFT 스펙트럼 분석기에서는 수학적으로, 속도는 변위로 적분이 가능하다. 가속도계들은 g's의 절대진동을 측정한다. 이 가속도 진동은 속도, 또는 변위로 적분이 될 수가 있다.그러나 이런 과정에서 흔히 저주파의 노이즈가 문제가 된다. 축과 베어링 하우징 사이에 위치하는 베어링의 운동 때문에 축진동을 가속도계나 속도계를 이용하여 절대값으로 측정할 수는 없다. 축진동의 측정에는 반드시 비접촉식 변위계 또는 접촉식 변위계가 사용되어야 한다.7. 진동 시험기진동 시험기(Vibration Test System)란 일반적으로 진동 시험을 수행하는데 필요한 장치를 일컫는다. 통상적으로 진동시험기에는 가진기(Vibrator or Shaker), 증폭기 (Amplifier), 제어기(Controller) 그리고 가속도계(Accelerometer)로 구성되며 아래의 그림과 같다.먼저 사용자는 시험하고자 하는 항목에 대한 정보를 컴퓨터에 프로그램화 시켜 입력한다. 다음에 컴퓨터로부터의 정보가 제어기를 통해 전기적 신호로 출력되고 증폭기는 이 신호를 증폭시켜 가진기를 가진 시킨다. 이때 가진기에 부착된 가속도계는 아마추어(가진기 부분에서 실제 진동하는 부분)의 진동 측정된 정보는 다시 제어기로 가서 처음 명령된 신호를 만족하는지 여부를 확인한다. 이것은 마치 폐회로 서보 시스템과 같이 동작하게 된다.그러면 각 부분에 대한 상세 정보를 알아보기로 하자.가. Vibrator이론상으로 가진기의 동작원리는 스피커의 그것과가 가속도계를 선택하는 것이 매우 어렵게 생각되어 질 수 있다. 그러나 대부분의 수요를 충족시키는데 사용되어 지는 가속도계는 일반용도의 가속도계 몇몇 종류일 뿐이다.다른 종류의 가속도계로는 먼저 높은 레벨이나 고주파수의 측정, 구조물, 판넬 등에서 사용하도록 고안되어진 무게가 0.5~2g 정도의 아주 작은 크기의 가속도계가 있다.다른 특수한 목적에 이용되는 것으로는 서로 직교하는 3축을 동시에 측정하는 3축가속도계(Triaxial accelerometer), 고온용, 교정용(Calibration), 높은 충격용, 고감도형 등이 있다.1) 가속도계의 특성-감도, 질량, 동적범위일반적으로 가속도계에서 제일 먼저 고려되어지는 특성은 감도(Sensitivity)이다. 가속도계가 받고 있는 가속도의 크기가 일정하다면, 가속도의 주파수가 달라져도 가속도계의 공진주파수(Resonance frequency) 보다 약간 낮은 주파수 범위까지의 넓은 범위에 걸쳐서 가속도계는 일정한 크기의 출력(Output)을 발생시킨다. 이상적인 가속도계로는 이 출력이 매우 높다면 좋겠지만 고감도의 가속도계는 구성되는 압전체의 크기가 증가하므로 결과적으로 크고 무거운 가속도계가 되고 사용 가능 최대 주파수도 낮아지므로, 적절한 절충이 요구된다. 보통의 경우 전치증폭기(Preamplifier)가 낮은 레벨의 신호를 처리해 주므로 심각한 문제는 아니다.가속도계의 질량(Mass)은 측정지점에서 진동의 크기와 주파수를 심각하게 변화시키므로 시료를 측정하고자 할 때 가속도계의 질량은 중요한 변수이다. 일반적으로 가속도계의 질량은 설치하고자 하는 진동부분의 동적질량의 1/10을 넘어서는 안 된다.가속도계의 동적범위(Dynamic range)는 매우 높거나 낮은 가속도레벨을 측정하고자 할 때 고려되어 진다. 가속도계의 하한한계(Lower limit)의 경우는 가속도계에 의해서 직접 결정되는 것은 아니라, 연결 케이블과 증폭회로로부터의 전기적 잡음에 의해 결정되어 지는데 보통 0.01㎨ 정도이다. 상한한계(따라 상이하지만 대체로 1000~2000㎨까지의 진동 레벨에 충분하다.꼭대기에 가속도계가 고정된 막대 탐침자(Head held probe)는 빠른 조사에 편리하나, 손의 영향으로 전체적인 측정 에러가 생길 수 있어 되풀이 되는 결과는 기대할 수 없다. 약 1kHz로 측정범위를 제한하기 위해 저역 통과 필터가 사용되어야 한다.다. 주위 환경의 영향설치된 가속도계가 진동을 측정하는데 있어 영향을 미치는 인자들 가운데는 주위 환경적 요소들도 포함된다. 다음은 진동의 측정에 영향을 미치는 환경적 요소들을 간략하게 소개하기로 한다.1) 온도의 영향일반 용도의 가속도계는 250℃까지의 온도에 견딜 수 있다. 더 높은 온도에서는 압전 세라믹이 소극(depolarize)을 시작해서 그 감도가 영원히 변화된다. 이 경우 소극이 그렇게 심하지 않으면 재교정후 사용할 수 있다. 400℃까지의 온도에서는 특별한 압전 세라믹을 가진 가속도계를 사용한다.모든 압전 재료는 온도에 민감하므로 주위 온도의 변화가 가속도계의 감도에 변화를 초래한다. 따라서 일부의 가속도계의 경우 온도에 대한 감도의 보정 곡선을 공급하여 20℃ 보다 훨씬 더 높거나 낮은 온도에서 측정할 때는 측정된 레벨을 가속도계 감도의 변화에 대해 수정을 가능케 한다. 또한 압전 가속도계는 측정환경에서 온도과도(Temperature Transient) 현상이라 불리는 조그만 온도 변동이 발생하면 출력이 변화한다. 이것은 보통 매우 낮은 레벨이나 저주파수 진동을 측정할 때 문제시 된다. 현대의 전단형 가속도계는 온도 과도현상에 대해 매우 작은 감도를 나타낸다.가속도계가 250℃ 이상의 온도 표면에 고정될 때는 방열판과 운모 와셔를 베이스와 측정면 사이에 끼우면, 350℃~400℃의 표면 온도에서도 가속도계 베이스의 온도가 250℃ 이하로 유지될 수 있다. 여기에 부가하여 냉각 공기의 흐름도 도움을 준다. 그러나 통풍 목적의 장치가 진동을 유발하지 않도록 주의해야 한다.2) 기타 영향케이블 잡음 : 압전형 가속도계는 높은 출력gn

공학/기술| 2011.05.31| 19페이지| 2,000원| 조회(1,579)

진동

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[트랩] 스팀 트랩

1. 스팀트랩의 정의스팀트랩은 증기와 응축수를 공학적 원리 및 내부 구조에 의해 구별하여 자동적으로 밸브를 개폐 또는 조절함으로써 응축수만 배출하는 일종의 자동 밸브이다.즉, 스팀트랩은 증기 공간 내에서 증기가 냉각되어 발생된 응축수를 효율적으로 제거하고 증기의 누출은 없도록 설계된 자동 밸브라고 할 수 있다.스팀트랩은 공기와 CO₂ 등 비응축성 가스를 제거할 수 있어야 하며 계통 전체의 성능을 보장하고 에너지 절약이 유지될 수 있도록 올바르게 작동되어야 한다.스팀트랩이 없어 응축수가 원활하게 배출되지 못하면 여러 가지 문제점이 발생하게 된다.문제점으로는 다음과 같다.① 증기 공간 내에 응축수가 차게 되어 열효율이 저하된다.② 수격작용으로 인해 설비와 배관이 파괴될 수 있다.③ 불균일한 가열로 인해 배관이 열응력을 받는다.④ 증기기관 사용설비의 부식 및 재질의 노화를 촉진시켜 설비수명이 단축된다.또한 스팀트랩에서 생증기가 누설할 경우에도 여러 가지 문제점이 발생할 수 있는데 그 현상으로는 다음과 같다.① 증기의 잠열이 이용되지 못하고 방출되어 버리므로 에너지가 손실된다.② 응축수 회수관 내의 밸브 및 피팅류의 수명이 단축된다.③ 응축수 회수관 내의 압력상승으로 인해 다른 스팀트랩에 배압으로 작용하게 되어 응축수 회수가 원활하지 못하게 된다.2. 스팀트랩의 구조가. 오리피스 : 응축수가 배출되는 구멍으로 응축수 배출용량이 결정된다.나. 디스크 : 트랩 내부에서 조절기의 지시에 따라 오리피스를 개폐하여 응축수나 공기를 제거하고 증기의 누출은 방지한다.다. 조절기 : 증기와 응축수를 구분하여 디스크를 개폐시킨다.라. 몸체 : 다른 부품을 내장하고 있으며 최고 사용압력에 견디도록 설 계되어 있다.3. 스팀트랩의 기능스팀트랩은 단순히 응축수와 증기를 구분하여 응축수만 배출하도록 밸브의 개폐작용이 이루어지는 단순한 기능을 가지고 있다.즉, 스팀트랩 바로 전에 응축수가 있으면 밸브가 열리고 증기만 존재하면 밸브가 닫히는 기능만을 갖고 있다.따라서 응축수가 스팀트랩에 자연스다.가. 온도조절식 트랩증기와 응축수의 온도 차이를 이용하여 응축수를 배출하는 형태로써 응축수가 냉각되어 증기 포화 온도보다 낮은 온도에서 응축수를 배출하게 되므로 응축수의 현열까지 이용할 수 있다.1) 압력 평형식 트랩2) 바이메탈식 트랩3) 듀알레인지 트랩4) 액체 팽창 트랩나. 기계식 트랩증기와 응축수 사이의 밀도차 즉, 부력 차이에 의해 작동되는 형태로써 응축수가 생성되는 동시에 배출된다.1) 볼 후르트식 트랩2) 버켓트식 트랩다. 열역학적 트랩온도조절식이나 기계식 트랩과는 별개의 작동 원리를 가지며, 증기와 응축수의 속도차 즉, 운동에너지 차이에 의해 작동된다.1) 디스크식 트랩2) 레버식 트랩3) 피스톤식 트랩5. 스팀트랩의 구조 및 작동원리가. 온도 조절식 트랩1) 압력 평형식 트랩초기의 압력 평형식 스팀트랩은 벨로우즈 엘리멘트로 구성되어 있었으나 워터 햄머에 약하고 과열증기에 사용할 수 없는 결점을 보완할 필요성에 의해 새로 개발된 것이 다이아프램 캡슐 엘리멘트이다.압력 평형식 트랩은 내부에 온도 조절 엘리멘트를 갖고 있으며 이 엘리멘트는 벨로우즈로 되어 있어 내부에는 진공상태 하에서 휘발성 액체가 봉입되어 있다.이 휘발성 액체는 보통물과 알콜의 혼합물이다.가) 벨로우즈 트랩① 작동원리벨로우즈 내의 휘발성 액체는 비등점이 낮으므로 물보다 낮은 온도에서 증발한다.엘리멘트가 증기의 포화온도에 도달하게 되면 휘발성 액체가 증발하게 되어 벨로우즈 내의 증기 압력이 외부의 압력보다 커지게 되므로 벨로우즈가 팽창되어 밸브가 닫히게 된다.증기계통에서 응축수가 많이 발생하여 트랩쪽으로 모여서 시간이 경과하게 되면 응축수는 냉각되는데 냉각된 응축수가 벨로우즈를 냉각시켜서 벨로우즈 내부의 증기를 응축시키게 되므로 벨로우즈가 수축되어 밸브가 열리게 된다.증기계통 내의 증기압이 변하여도 벨로우즈 내의 휘발성 액체의 증기 압력은 일정온도 내에서 항상 증기계통의 증기압보다 높게 유지되므로 별도로 조정할 필요가 없다.따라서 벨로우즈 트랩은 압력 평형식 트랩이라고도 한다.이브는 완전 개방되어 있다.따라서 공기와 찬 응축수는 자유롭게 배출된다.이때 엘리멘트 내의 액체는 액체 상태로 유지되고 있다가 응축수의 온도가 점점 상승하여 포화증기온도에 근접하게 되면 엘리멘트도 열을 받아 가열되며 내부의 액체가 증발하므로 내부의 압력이 증가하게 된다.이때 외부의 보호판은 충분히 두꺼우므로 모든 압력은 다이아프램으로 전달되면서 상부의 다이아프램이 하부의 다이아프램쪽으로 내리 밀리면서 밸브를 폐쇄하게 된다.응축수의 배출이 정지되면 트랩 몸체에서의 방열에 따라 트랩 내부의 응축수도 냉각되고 결국 엘리멘트 내부의 증기도 응축하게 되므로 엘리멘트 내부 압력이 떨어지면서 밸브는 주위의 압력에 의해 다시 열리게 된다.이와 같은 사이클이 반복되면서 트랩이 작동하게 된다.② 장점- 소형이면서 다량의 응축수 배출 능력이 있다.- 공기 배출 능력이 뛰어나다.- 과열증기 계통에 사용할 수 있다.- 수격작용에 잘 견딘다.- 스테인레스 재질로 제작되어 수명이 길다.③ 단점- 응축수가 증기포화 온도보다 낮은 온도에서 배출되므 로 응축수가 정체되면 곤란한 설비에 사용할 수 없다.2) 바이메탈식 트랩바이메탈은 열을 받으면 팽창하는 성질이 다른 두 개의 금속을 접합시켜 놓은 것을 말하며, 바이메탈이 열을 받으면 한쪽으로 휘게 된다.그러나 바이메탈 한 개만으로는 용량도 부족하고 증기 압력에 관계없이 항상 일정 온도에서 작동하게 되므로 트랩에서의 역할을 충분히 할 수 없다.따라서 수 개의 엘리멘트를 조합하여 보완을 하고 있다.가) 작동원리설비의 가동 초기에는 온도가 낮기 때문에 트랩의 밸브는 항상 열려 있어 공기와 찬 응축수를 배출한다.이후 점점 뜨거운 응축수가 유입되면 바이메탈은 서러가 만곡 되어 밸브를 시트로 끌어올려 밸브를 닫게 된다.다시 응축수가 조절 온도까지 냉각되면 엘리멘트는 수축하여 밸브가 다시 열리게 된다.나) 장점- 소형이며 Air Vent능력이 뛰어나다.- Water Hammer에 강하고 과열증기에도 사용 가능하며 응축수에 의한 부식이나 동파에도 큰 영향을 받내장되어 불필요한 공기를 제거하도록 되어 있다.만약 트랩이 설비의 드레인 점보다 너무 먼거리에 부착되거나 사이폰관 끝에 부착된 경우 증기에 의한 포켓 형성으로 인하여 응축수가 트랩 내로 유입될 수 없는 증기장애 현상이 발생되므로 증기장애 해소장치라고 하는 니이들 밸브를 사용하여 증기를 제거시켜야 한다.나) 장점- 부하 변동에 잘 적응하며, 응축수를 연속적으로 배출한다.- 자동 에어 벤트가 내장되어 있어 공기배출 능력이 뛰어나다.- 증기장애 해소장치를 내장시킬 수 있어 증기장애가 발생할 수 있는 설비에 효과적으로 응용할 수 있다.다) 단점- 수격작용의 피해를 입을 수 있다.- 동파의 위험이 있으므로 실외에 설치시 트랩을 보온하여야 한다.2) 버켓 트랩버켓 트랩은 버켓과 레버에 의해 작동되는데 증기가 유입되면 버켓이 부력을 받아 떠올라 밸브는 닫히게 되고 응축수가 버켓 내에 차게 되면 버켓이 가라앉아 밸브가 열리게 된다.가) 작동원리시동초기에 버켓은 가라앉아 밸브는 완전히 개방되어 있으므로 공기가 입구를 통해 버켓 내로 유입된 후 벤트 홀을 통해 서서히 빠져 나간다.공기가 빠져나가면 차가운 응축수가 트랩 내로 유입되어 버켓 내외로 물이 차오른다.이때 버켓은 계속 가라 앉아 있고 밸브는 계속 열려 있어 응축수가 배출된다.뜨거운 응축수에 이어 증기가 트랩에 유입되면 증기는 버켓 내부의 응축수를 밀어내고 버켓 내에 차게 되며 버켓은 부력을 받아 떠오르게 된다.이때 레버에 부착된 밸브는 시트에 접근하고 응축수는 빠른 속도로 시트를 통과하면서 밸브를 시트에 순간적으로 밀착시킨다.응축수가 계속 트랩으로 유입되면 버켓 내부의 증기를 벤트 홀을 통해 밀어내며 동시에 증기의 일부는 응축되어 버켓은 부력을 잃게 되고 가라 앉으며 레버를 당겨 밸브가 열리게 된다.이와 같은 동작이 반복되면서 응축수를 배출하게 된다.나) 장점- 버켓 트랩은 견고하며 워터 햄머에 강하다.- 입구에 체크 밸브를 설치하면 과열증기에서도 사용 가능하다.다) 단점- 버켓 상부의 조그만 벤트 홀은 에어 벤트를 위 증기압력도 정상이 되면서 응축수가 빠르게 배출된다.뜨거운 응축수가 트랩을 빠른 속도로 통과하면서 압력이 떨어지며 이때 일부 응축수가 증발되어 재증발 증기가 된다.재증발 증기는 부피가 크므로 더욱 빠른 속도로 트랩을 통과하게 되며 일부 재증발 증기는 디스크 상부의 공간으로 유입된다.응축수의 온도가 상승할수록 재증발 증기의 발생량이 증가하며 따라서 배출 속도는 더욱 빨라지므로 디스크 하부의 압력은 더욱 감소하면서 디스크를 시트링으로 잡아당기게 된다.이때 디스크 상부의 재증발 증기의 압력이 부가하여 디스크는 시트링에 완전히 내려 앉아 배출이 중단된다.이때 디스크 상부 챔버 내의 재증발 증기의 압력은 디스크 표면 전체에 힘을 가하게 되며 좁은 오리피스 면적을 통해 디스크를 밀어 올리려는 증기압력에 대항하여 디스크를 완전 차단하고 있으며 동시에 챔버 내의 증기의 누출도 차단하게 된다.챔버 내의 재증발 증기가 상부 캡에서의 방열에 의해 응축되면 압력이 감소되고 결국 디스크 하부에서의 압력에 굴복하게 되어 디스크가 밀려 올려지면서 응축수를 배출한다.나) 장점- 구조가 간단하고 소형이며 구경에 비해 응축수 배출용량이 크다.- 고압 및 과열증기에도 사용할 수 있으며 워터 햄머의 영향을 받지 않 는다.- 작동부분이 디스크 하나뿐이므로 고장이 적고 정비가 용이하다.- 겨울철 동파에 의한 피해가 없다.다) 단점- 입구 압력이 낮거나 배압이 높을 경우에는 원활하게 작동이 되지 않는 다. 디스크가 폐쇄력응 얻기 위해서는 디스크 하부를 통과하는 재증발 증기의 속도가 충분히 빨라야 하므로 최소한의 차압이 형성되어야 한 다.- 초기 가동시 압력을 너무 빨리 상승시키면 공기에 의한 에어 바인딩 즉, 공기장애현상이 생겨 더 이상의 응축수 배출을 할 수가 없게 된 다.- 작동중에는 소음을 내는 경향이 있어 소음 방지가 필요한 곳에는 사용 할 수가 없다.2) 피스톤 트랩피스톤 트랩은 어느 정도의 응축수가 생성되는 곳에 사용할 수 있도록 설계되었다.가) 작동원리응축수가 트랩으로 유입되면 피스톤 디

공학/기술| 2004.01.27| 10페이지| 1,000원| 조회(4,988)

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[용접. 비파괴검사, welding, 전기용접] 용접과 비파괴검사 평가D별로예요

용접과 비파괴 검사1. 용접가. 용접의 정의용접이란 모재의 접합할 부분을 국부적으로 가열하여 모재 또는 용가재와 함께 용융금속을 만들고 이를 응고시켜 접합하는 방법이다.또한 접합하는 방법으로 압접 및 납땜을 이용하는 방법도 있다.압접이란 접합할 부분을 가압하여 가열 중 또는 냉간에서 소성변형을 일으켜 접합시키는 방법으로 주로 비용융 상태에서 행해지는 경우가 많으므로 고상용접 이라고도 한다.납땜은 모재를 용융시키지 않고 모재 보다 낮은 융점을 갖는 금속 용가제를 용융시켜 모세관 현상을 이용하여 접합면의 틈을 통과시켜 접합하는 방법이다.금속을 접합하는 기술은 기원전부터 행해진 것으로 알려져 있다.그러나 본격적으로 용접에 들어간 것은 19세기 말경부터 아크의 방전을 용접에 이용하면서 부터이다.불활성 가스 아크용접, 서브머어지드 아크용접 등이 점차로 개발되어 오늘날에는 선박, 교량, 건축 구조물의 건조에서 일상 생활 가정용품 가공에까지 새로운 용접방법이 널리 이용되고 있다.최근에는 용접봉 피복제의 개량으로 일반 강재 이외의 비철금속도 용접이 가능하므로서 우주 개발에도 사용하는 등 더욱 많은 발전을 보이고 있다.나. 용접의 분류1) 융접(Fusion Welding)접합하려는 두 금속 부재의 접합부를 가열하여 모재만으로 또는 모재와 용가제를 접합하여 금속을 만들어 접합하는 방법이다.2) 압접(Pressure Welding)이음부를 가열 혹은 냉간 상태에서 기계적 압력을 가하여 접합하는 방법이다.3) 납땜(Soldering and Brazing)모재를 용융하지 않고 모재보다 낮은 융점을 가지는 금속의 첨가제를 용융시켜 접합하는 방법으로 연납땜과 경납땜이 있다.다. 용접의 특징1) 용접의 장점가) 일반적인 장점① 자재의 절약② 공수의 절감③ 성능과 수명의 향상④ 소음이 없다.⑤ 기밀, 수밀, 유밀성이 좋다.나) 리벳 이음에 비해 우수한 점① 구조의 간단화② 높은 이음 효율③ 뛰어난 기밀, 유밀, 수밀성④ 공수의 절감⑤ 두께의 무제한⑥ 재료의 절약⑦ 제작비의 저하다) 주조에 16최소 인장강도가 43kg/mm²인 저수소계 피복 용접봉으로서 전자세 용접에 사용용접봉의 종류E4301E4303E4311E4313E4316E4324E4326E4327피복제의 계통일미나이트계라 임티탄계고셀룰 로오스계고산화 티탄계저수소계철분산화티탄계철 분저수소계철 분산화철계피복제의 성분일미나이트를 약30%이상 포함산화티탄30%이상과 석회석이 주성분셀룰 로오스를 20∼30% 정도 포함산화 티탄을 약30%정도 포함석회석이나 형석이 주성분고산화 티탄계 용접봉 피복제에 약50%정도의 철분 포함저수소계 용접봉의 피복제에 30∼50%정도의 철분 포함고산화철계 피복제 중에 철분을 많이 포함작업성작업성이 좋고 용입 및 용착금속의 기계적 성질도 양호. X-Ray투시성 우수기계적 성질이 우수하며 비드의 외관이 곱고 용입은 조금 얕다.피복제가 얇으며 강한 스프레이형의 아크를 발생하고 용입도 깊으나 스패터가 많고 비드 표면이 거칠다.아크가 안정하고 스패터가 적으며 용입이 얕은 반면 외관이 아름답다.용접 시작점에 많은 결함의 위험이 있다. 사용전 300∼350°C로 2시간 정도 건조 시킨 후 사용한다.피복 두께가 두텁기 때문에 접촉 용접이 가능. 아크는 조용하고 스패터가 적으며 용입이 얕다. 비드 외관이 곱다.용착속도가 크고 작업 능률이 좋다. 아크는 조용하고 스패터가 적고 비드면이 곱다. 슬래그의 박리성이 저수소계 보다 좋다.용접 능률이 대단히 크고 접촉용접이 가능하다. 아크는 스프레이형이고 스패터가 적으며 용입도 깊고 비드 표면이 곱다.용 접 자 세전자세 용접전자세 용접전자세 용접전자세 용접전자세 용접아래보기 및 수평 필릿 용접아래보기 및 수평 필릿 용접아래보기 및 수평 필릿 용접주용도연강에 사용하며, 조선, 교량, 건축 등의 강구조물 용접에 사용한다.연강 용접봉으로 특히 작업성이 좋은 일미나이트계와 같이 모든 구조물에 사용한다.X-선 검사를 필요로 하는 수직 및 위보기 자세, 슬래그 생성이 적어 배관 공사 등에 쓰인다.철도, 차량, 자동차, 경구조물의 용접에 쓰인다. (고온 균열 얕아진다.아르곤을 이용한 역극성에는 아르곤 이온이 모재 표면에 충돌하여 산화막을 제거하는 청정작용이 있어 알루미늄과 마그네슘의 용접에 적합하다.2) TIG 용접장비불활성가스로 보호되는 비소모성 텅스텐 전극봉의 용접은 보통 수동용접이지만 기계화 또는 자동화 할 수 있다.장비에 필요한 것은 다음과 같다.① 가스관이 달린 전극봉 홀더 및 아크 주위에 보호가스를 조정할 수 있고 노즐과 전극봉을 입력시키고 유지시킬 수 있는 조절설비② 보호가스의 공급원③ 유량계 및 가스 조절계④ 전원⑤ 전극봉 홀더가 수냉식일 경우 냉수 공급원가스텅스텐 아크 용접의 직류 및 교류 전원은 보통 낙하 전압형이며, 이 형의 전원 공급은 전압-전류 곡선의 형이 경사가 급하기 때문에 아크 길이의 변화가 전류의 큰 변화를 가져오지 않는다.이 용접봉에 영향을 미치는 변수는 전류, 전압 및 전원의 특성의 전기적 변수이며, 이들은 아크로 발생된 열의량 배분 및 관리에 영향을 주고 역시 아크의 안정성 및 금속 표면의 내화성 산화물을 제거하는 역할을 한다.전기 아크는 전류가 이온화된 불활성 보호가스를 통과함으로서 발생하여 이온화된 원자가 전극봉을 떠나 양극이 존재하게 된다.양극가스 이온은 양극에서 아크의 음극으로 흐른다.가스텅스텐 아크 용접에서 사용되는 전극봉은 다음 몇 가지로 분류된다.① 순수 텅스텐(EWP)② 토륨 0.1 또는 2.0%를 첨가한 텅스텐(EWTH-1, EWTH-2)③ 지르코륨 0.15∼0.4%를 첨가한 텅스텐(EWZR)④ 2% 토륨 텅스텐이 길이 방향으로 삽입된 텅스텐 전극봉(TWTH-3)토륨 및 지르코륨 첨가물은 텅스텐이 온도가 높은 경우보다 쉽게 방출할 수 있도록 한다.착색된 전극봉의 끝단은 식별하기 위한 것이므로 아크로 인해 지워져서는 안된다.전극봉은 다양한 직경 및 길이로 생산되며 매끈한 처리를 한다.또 다른 중요사항은 전극봉의 경사도이며 이 경사도는 용접부 용입에 영향을 미친다.만약 전극봉 경사 각도가 적으면(뾰족한 팁) 비이드의 넓이가 감소하며 용입이 증가한다.그러나 너무 뾰족견디게 되어 있다.그리고 호스의 연결은 반드시 호스 밴드를 사용하여 용접 중에 호스가 빠져 나가는 일이 없도록 한다.다) 토오치산소 가스와 아세틸렌 가스를 일정한 비율로 하여 혼합가스를 만들고 이를 연소시켜 불꽃을 만들어 용접작업에 사용하도록 한 기구를 토오치라 한다.토오치는 산소 및 아세틸렌 밸브, 혼합실, 팁으로 구성되어 있다.종류에는 저압식 토오치(아세틸렌 압력 0.07kg/cm²이하에 사용), 중압식 토오치(아세틸렌 압력 0.07kg/cm²∼ 1.3kg/cm²에 사용)가 있다.요즘은 저압식 토오치가 많이 사용되고 있다.토오치 사용상의 주의사항은 다음과 같다.① 팁 및 토오치를 작업장 바닥이나 흙 속에 함부로 방치하지 말 것.② 불붙어 있는 토오치를 아무 곳에나 함부로 방치하지 말 것.③ 토오치를 사용하기 전에 역화 또는 다른 사고가 생기지 않도록 잘 손질할 것.④ 토오치와 팁을 청소할 때는 기름, 그리이스 등을 바르지 말아야 하며, 팁 구멍을 청소할 때에는 유연한 동선이나 놋쇠선을 사용하고 철선은 사용하지 말 것.⑤ 가스가 새는지 여부를 점검할 때에는 비눗물을 사용할 것.⑥ 팁이 과열되었을 때는 식혀서 사용할 것.(이때는 산소 밸브만 약간 열어 물속에 담근다.)⑦ 팁을 바꿔 끼울 때는 반드시 양쪽 밸브를 모두 닫은 다음에 할 것.⑧ 작업 중 항상 역류, 역화, 인화 등 불의의 사고 발생에 주의할 것.라) 역류, 역화가 일어나는 원인① 토오치의 성능이 불완전② 토오치의 취급 부주의③ 팁 구멍이 박혔을 때④ 팁이 과열 되었을 때⑤ 아세틸렌의 압력이 과소할 때3) 용접 특성일반 탄소강의 용접은 거의 어려운 점이 없으며 기타 다른 재질에 있어서의 양호한 용접부는 열처리, 예열 및 용재 사용 등의 방법을 다양화함으로서 얻을 수 있다.대부분의 용접 가능한 금속은 산소 가스용접을 사용할 수 있으며 장.단점은 다음과 같다.가) 장점① 응용 범위가 넓다.② 운반이 편리하다.③ 아크 용접에 비해서 유해광선의 발생이 적다.④ 가열, 조절이 비교적 자유롭다.⑤ 박판 용접에 키거나 방지할 수 있어야 한다.기계적인 면에서 볼 때 납땜부의 설계는 기타 부위의 설계와 대동소이하다.몇 가지 중요한 요소는 다음과 같다.① 모재 및 용가제의 성분② 이음 형태 및 설계③ 사용조건납땜에 사용되는 이음설계에는 두 가지 형태가 있는데 겹치기 이음 및 맞대기 이음 중에서 겹치기 이음이 효율이 좋으며 제작이 용이하다.납땜작업을 하는 사람은 사용되는 용제로부터의 불화물과 마찬가지로부품 또는 용가제에서 나오는 유독가스에 대한 안전사항에 유의하여야 한다.다른 용접법과 마찬가지로 눈 보호도 필수적이다.납땜 이음부에서 발견되는 몇 가지 전형적인 결함에는 결핍부와 불완전 용입이 있다.이런 문제는 과열, 불충분한 청소, 과소 가열 및 부적절한 용제사용에 기인한다.과열로 인한 침식현상은 언더컷과 유사한 결함이다.4) 용제의 종류가) 연납용 용제① 염산같은 양의 물로 희석한 것으로 아연 또는 아연도 철판의 납땜에 쓰인다.이것은 아연과 작용하여 염화아연을 만들기 때문에 다른 금속에는 단독으로 써도 효과가 없다.② 염화아연각종 금속의 연납땜에 가장 많이 쓰이는 것으로 많은 양의 아연을 염산에 투입하여 포화용액으로 한 것도 좋다.이와 같이 만든 염화아연 용액은 소량의 유리산을 함유하므로 경우에 따라서는 한층 강력하나 납땜 후 그대로 방치해 두면 모재를 부식시키기 쉽다.또 염화아연 자신도 흡습성이 크므로 납땜 후 완전히 제거하지 않으면 공기 중의 수분을 흡수하여 모재를 부식시킨다.유독성이 있으므로 식기류에 사용한 경우는 물품에서 반드시 제거해야 한다.제거 방법은 물로 씻은 후 소다로 씻고 다시 물로 씻는다.③ 염화 암모니아가열하면 염소가 나와 금속 산화물을 염화물로 하며 용해시켜 분해 승화시키기 때문에 땜 인두의 청정용으로 쓰이나 단독으로는 사용되지 않는다.염화아연을 혼합한 것은 산성에 약해 내식성이 약하다.④ 수지(樹脂)금속산화물은 녹이나 모재는 부식시키지 않는다.이것은 비부식성 용제의 대표적인 것으로서 송지, 삼목진이 있다.특히 송지가 가장 널리 쓰이며 100°C 부근에 넓다.

공학/기술| 2003.05.15| 37페이지| 1,000원| 조회(1,899)

전기용접, 용접., welding, 비파괴검사, 용접이란

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[유압기기] 유압기기 평가B괜찮아요

유압기계1. 유압기기의 개요가. 서론유압기술은 액체를 동력전달의 매체로 사용하는 기술이며 이에 관한 기초가 수력학이나 유체역학 등이다.동력전달의 매체로서 물을 이용하기 시작한 것은 기원전(BC) 3000년 경 부터이다.BC 250년경 아르키메데스는 통에 꽉 끼는 나사를 돌려 물을 끌어내는 펌퍼를 고안하였다.동력원이나 동력전달의 기구로서 물을 이용하는 기본적인 구조, 기능 에 대한 새로운 아이디어가 1600년경에 제시되었다.이즈음 파스칼이 정압기계의 기본인 파스칼의 원리를 1653년에 발견하 고 증력기계를 시사했으나 실용화하는 데는 150년이 걸렸다.그러나 1800년대 중반기에 들어 에너지의 수송과 제어에 많은 장점을 가진 전기기계의 출현으로 수력기계는 쇠퇴해 버렸다.1900년대에 와서는 좋은 윤활유가 만들어지고 내유성 및 내구성이 우 수한 합성고무로 된 seal의 출현에 의해 물대신 기름을 사용하는 유압 기기가 제작되어 갑자기 그 이용가치가 증대하여 유압기술의 기반이 만들어졌다.특히 제 1.2차 세계대전을 겪으면서 유압기술은 급격히 발전하여 오늘 의 산업용 유압기술의 기반이 되었다.그후 산업부흥에 따른 설비의 근대화, 자동화에 수반되어 유압동력의 수요가 급속히 증대했으며 근래에는 토목건설차량, 하역운반기계, 수지 가공기계, 공업용 로봇, 선박, 항공기 등에서 응용이 확대되고 있다.유압 외의 에너지 전달방식기계적 ( 기어, 축, 크랭크 기계구조 등)전기적 ( 리니어 모터 또는 토오크 모터 등)전자적 ( 증폭기, 전자 변환요소)공압적 ( 유압과 비슷, 공기가 전달요소로 사용됨)나. 유압의 원리{그림1과 같이 수압면적 1cm²의 피스톤을 1kgf(약10N)의 힘으로 밀폐 용기 내의 작동유를 가압하면 1kgf/cm²(0.1MPa)의 압력이 발생하며 그대로 어느 부분에나 전달된다.이 원리는 1653년 파스칼이 발견하여「파스칼의 원리」라고 한다. 즉, 정지 액체내의 압력은 어느 방향으로나 같은 크기로 작용하며 또 용기 의 각 면에 직각으로 작용한다.그림1과 같이 크기가 프이다. 구조면 에서 평형형과 비평형형으로 나뉘며 기능면에서 정용량형과 가변용 량형으로 분류된다.가) 평형형 베인 펌프의 특징내구성이 우수하고 토출압력의 맥동이 작아 베인이 마모되어도 좋으며 구조가 간단하여 소형으로 할 수 있는 잇점도 있다. 토 출압력은 보통 70∼175kgf/cm² 정도이다.확실하고 정숙한 운전을 할 수가 있어서 산업, 차량 등 다방면 에 쓰인다.나) 비평형형 베인 펌프로우터에는 홈이 있으며 원주 방향으로 자유롭게 움직이는 판 판한 구형의베인이 그 속에 들어 있다. 로우터를 회전시키면 원 심력으로 베인이 캠링에 밀착되어 펌프실을 형성한다. 회전축에 대해 큰 편하중이 걸리므로 축과 베어링은 높은 강도를 필요로 한다.로우터와 캠링의 편심량을 바꾸면 토출량을 바꿀 수가 있어 가 변용량형 펌프로서 많이 쓰인다.4) 피스톤 펌프피스톤 펌프에는 액셜 피스톤 펌프, 레이디얼 피스톤 펌프와 같은 회전형과 직동 왕복형의 두 종류가 있다.가) 액셜 피스톤 펌프액셜 피스톤 펌프에는 구동축과 실린더 블록축 사이에 어떤 각 을 주어 피스톤을 왕복운동 시키는 사축식과 구동축에 기울어진 사판에 의해 피스톤을 왕복운동 시키는 사판식이 있다.나) 레이디얼 피스톤 펌프이 펌프는 피스톤이 구동 편심 캠의 중심에 대하여 방사상으로 배열되어 있고 편심 캠에 의해 구동된다. 각 피스톤 입구에는 체크밸브가 붙어 있고 피스톤의 흡입, 토출행정에서 기름을 한 방향으로만 보낸다.다) 왕복운동 펌프이 펌프는 왕복 피스톤을 갖고 있는 실린더와 기름 입구와 출구 의 체크밸브로 구성되어 있다. 피스톤이 한쪽으로 움직이면 국부 가 진공으로 되어 한쪽 볼을 끌어올리고 기름을 실린더 안으로 흡입한다. 다시 반대쪽으로 움직이면 반대쪽 볼이 열리고 기름은 출구를 통해 토출된다.※ 피스톤 펌프의 용도피스톤 펌프는 1000rpm 이상의 고속회전이나 210kgf/cm² 이 상의 고압에서도 우수한 성능을 발휘 할 수가 있다.유압전동장치는 유압모터 회전부분의 관성능률에 대한 출력 토오크가 큰 것이 얻어지므로 전프와 같이 25μ 이하의 것을 여과할 수 있는 필터로 여 과해야 한다.2) 유압력, 속도최고압력 및 최고속도는 강도, 성능, 수명의 면에서 정해지 고 있으므로 메이커의 지정을 지키지 않으면 안된다.또 지정 속도 이하로는 원활한 작동을 얻을 수 없고 소기 의 토오크도 얻지 못하는 경우도 있다.3) 드레인 배관반드시 독립으로 취하고 배압이 높지 않게 해야한다.4) 부하와의 연결시직렬의 경우에는 플랙시블 조인트를 사용하고 부하의 회전 축의 축심과 모터 축심을 일치시켜야 한다. V-BELT, CHAIN WHEEL, GEAR 등으로 증속 또는 감속시킬 경우 밸트, 회전차, 체인 휠, 기어의 직경을 충분히 크게 잡아 축에 걸리는 횡 하중을 억제해야 한다.5) 유압 회로유압 모터와 블록센터형 방향전환 밸브를 사용한 회로로 급정지시키는 경우에는 유입측의 진공과 유출측의 고압 발생을 방지하기 위해 브레이크 회로를 설치해야 한다.아. 유압 실린더1) 실린더 튜브실린더의 본체로 되어있는 부분으로서, 내압, 내마모성이 우수하고 고장력이며 절삭성이 양호한 것이 필요조건이다.재료는 종래 압력배관용 탄소강 강관, 고압 배관용 탄소강 강관 또 는 기계구조용 탄소강 강관이 사용되어 왔지만 최근에는 실린더튜 브용 탄소강 강관 (JIS G3473-1983) 이 사용되고 있다. 실린더튜브 내면의 마모나 부식을 방지하기 위해 두께 0.05mm 정도의 경질 크롬도금을 하면 더욱 좋다.2) 피스톤피스톤은 실린더튜브의 내면을 상하지 않도록 매끄럽게 작동하며 압력, 굴곡, 진동 등의 하중을 견디는 것이어야 한다. 또한 피스톤 외주부의 미끄럼부는 횡압이나 피스톤의 자중에 견디는 면적을 가 지고 있어야 한다.재료로는 탄소강단 강품(SF40), 일반 구조용 압연강재(SS41), FC20 등이 사용된다.3) 피스톤 로드피스톤 로드는 압축, 굴곡, 진동 등의 하중에 견디며 마모, 부식에 견디는 것이어야 한다. 재료로서는 기계적 구조용 탄소강 강재의 S35 또는 이와 동등 이상의 것이 사용된다. 차량용 등으로 굴곡바) 4포트 전환 밸브4개의 포트를 가지고 있는 전환 밸브로서 회전 스풀형과 미끄 럼 스풀형이 있다. 대형에는 스풀형이 많다.사) 복합 밸브릴리프 밸브, 체크 밸브 및 여러 개의 4포트 전환 밸브 등을 하 나로 종합한 것으로서, 주로 건설기계 등과 같은 차량에 사용되 며 설치 면적을 작게 하고 있다. 이와 같이 몇 개의 밸브를 하 나의 본체 안에 넣어서 하나의 몸체로 한 구조의 복합 밸브를 모노 블록형 밸브라고 한다.2) 방향제어 밸브의 고장가) 기름 속의 먼지, 각 부품의 마모, 스풀링의 파손의 경우나) 규정 이상의 압력 또는 유량을 흘리면 스풀이 본체에 고착되어 움직이지 않게 되거나 포트의 개구부에서 고압, 대용량의 유압 이 분출하기 때문에 스풀을 이동시키는데 큰 힘이 필요하며 솔 레노이드의 힘이 부족하게 되어 전환 불능이 되는 경우가 있 다.다) 평면도가 나쁜 면에 부착 볼트로 너무 조이면 밸브 본체가 휘 어져서 스풀의 이동이 나빠지며 전환이 안되는 경우도 있으므 로 부착면은 가능한 한 평면도가 좋은 것으로 한다.라) 전자 밸브에 규정 이상 또는 이하의 전압을 통전하면 솔레노이 드를 소손시킨다. 그리고 수분이 많은 곳에서는 사용하지 않는 다.마) 탱크 포트에 규정 이상의 유압을 가하면 스풀의 전환력이 과대 해지거나 전자 밸브를 파손시키게 되므로 주의한다.바) 전자 밸브를 매초 1회 이상의 속도로 반복 사용하는 경우는 솔 레노이드를 혹사하므로 미리 메이커와 협의하여 사용한다.다. 유량제어 밸브1) 종류가) 교축 밸브교축작용에 의해 유량을 제어하는 유량제어 밸브로서 압력보상 이 없는 것을 말한다. 유체의 흐름을 완전히 정지할 수 있는 밸브를 정지 밸브, 스톱 밸브라고도 한다.나) 유량조정 밸브압력 보상 기구를 구비하고 입력 압력이나 배압의 변화에 관계 없이 유량을 소정의 값으로 유지하는 밸브이다.2) 유량조정 밸브의 3가지 사용법가) 미터 인 회로법유량조정 밸브를 실린더 앞에 부착, 실린더에 들어가는 유량을 제어하고 나머지 유량은 릴리프 밸브에서 기름 탱크로톱 밸브를 넣어 펌프 토출압 력이 봉입가스 압력보다 낮을 때에는 차단해 놓는다.사) 축압기에 금속 부품 등을 용접하거나 가공, 구멍 뚫기 등을 해 서는 절대로 안된다.아) 축압기는 점검, 보수 등이 편리한 곳에 설치한다.자) 운반, 설치. 분리 등의 경우에는 반드시 봉입가스를 빼고 취급 한다.차) 봉입가스 압력은 봉입후 1주일 이내에 확인한 후 매월 1회 가 스압력을 점검하고 항상 소정의 예비압력을 유지시킨다.나. 증압기유압 unit으로부터 공급되는 저압 대용량의 유압을 고압 소용량의 유 압으로 변환하는 경우에 사용되는 것이다. 작동 방식으로는 단독형과 연속형이 있다. 작동 유체로서는 기름-기름인 것과 공기-기름인 것이 있다.연속형은 유압 unit이 없어도 사용할 수 있다는 장점이 있다. 이들의 증압율은 보통 50:1정도 이하이다.1) 단동형 기름-기름형 증압기가) 소량의 기름만을 고압으로 하므로 열의 발생을 적게 할 수 있 다.나) 값비싼 고압 펌프가 필요 없다.다) 압력이 증가하면 유량이 감소하므로 그 소요마력은 일정하다.2) 연속형 공기-기름형 증압기가) 전원이 필요가 없다.나) 경량 소형이며 10kgf/cm²의 공기압이 있는 곳이라면 어디서나 사용할 수 있다.다) 조작이 간단하다.다. 유압 필터유압장치의 보수에 있어서 75%는 기름의 오염에 의한 고장이라고 말 하는 것처럼 기름 오염은 유압장치에 있어서 가장 많은 손상 원인이 되고 있다. 특히 서보 밸브에서는 더욱 민감하게 원인이 된다. 이러한 액체에서 고형물 여과작용 등에 의해 제거하는 기기를 유압 핌터라고 한다.1) 종류가) 탱크용 필터펌프의 고장 또는 마모시키는 먼지를 제거시키기 위해 펌프의 흡입 관로에 설치한다. 탱크용 필터의 여과 능력은 펌프의 흡 입량의 2배 이상의 용량을 갖게 해야 한다. 탱크용 필터가 막 히면 펌프가 규정된 유량을 토출하지 않거나 소음을 발생시킨 다.탱크용 필터의 보수로서는 기름을 교환할 때마다 여과제를 제 거하고 깨끗하게 손질한다.나) 관로용 필터1 표면식 필터여과되는 먼

공학/기술| 2003.04.21| 39페이지| 1,000원| 조회(3,175)

유압, 유압장치, 유압기계, 유압이론, 유압이란

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