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작성일 : 11-01-21 12:31
유효 흡입수두(NPSHav),NPSHre 계산식
 글쓴이 : 날클
조회 : 8,393   추천 : 0  

이를 위해선 펌프의 흡입 조건에 따라 정해지는 유효 흡입

  수두(NPSHav) 및 흡입 능력을 나타내는 필요 흡입수두(NPSHre)

  관계를 생각해볼때 NPSHav ≥ 1.3NPSHre 조건이 만족하면

  CAVITATION이 발생하지 않는다.


 *유효 흡입수두(NPSHav)


  펌프가 설치되어 사용될 때, 펌프 그 자체와는 무관하게 흡입측의 

  배관 또는 System에 따라서 정하여지는 값으로 펌프 흡입구 중심

  까지 유입되어 들어오는 액체에 외부로 부터 주어지는 압력을

  절대압력으로 나타낸 값에서 그 온도에서의 액체의 포화 증기압

  을 뺀 것을 유효 NPSH라 한다.


(가)NPSHav 계산식               pa:탈기기에 작용하는 절대 압력.

 NPSHav=(pa-pv/r)+HS-HI         pv:급수의 포화 증기압.

                                r :급수의 비중량.

                                Hs:급수 저장소에서 펌프기준면 까

                                   지 높이.

                                Hl:흡입측 배관의 손실.


(나)NPSHre 계산식               N :펌프 rpm

 NPSHav=(pa-pv/r)+HS-HI         Q :펌프유량(TON/min)

 NPSHre=(NQ^½ /S)^(4/3)        S :흡입 비속도

                                   단흡입:1200

                                   양흡입:1700

(다)위식을 HP DEAERATOR에 대입하여보면

NPSHav=((1.0332+0.5)-1.4609/951)*10000+Hs-HI=0.7+Hs-HI(m)

NPSHre=(3490*2.08/1200)^(4/3)  =6.76(m)

※ HP BFP RPM:3490RPM.

   HP BFP 유량:260TON/Hr.

   HP DEAERATOR 압력:0.5㎏/㎠(절대 압력으로:1.5332㎏/㎠

                              가됨).

   HP DEAERATOR 급수온도:110℃(포화 증기압:1.4609㎏/㎠).

   HP DEAERATOR 급수 비중량:951

  결국 NPSHav 이 NPSHre 값인 6.76*1.3인 8.89M보다 흡입 수두가

  낮아지면 급수 PUMP는 CAVITATION을 일으키므로 NPSHav에서

  0.7과 HI은 일정하게 정해져 있는 값이므로 Hs가 낮아지면 안된다.

  결론적으로 NPSHav ≥1.3NPSHre 조건 만족을 위해서

  DEAERATOR LEVEL LOW시급수 PUMP 보호 목적으로 급수PUMP가 TRIP

  되도록 되어있다.

2)조치사항

  급수CONTROL VALVE 운전중 CONTROL 불량시 일단 급수를 공급해

  주 어야 하므로 즉시 CPP 쪽 LCV-5302 OPEN하여 급수 공급을

  하여준다.

  CPP쪽 LCV-5302 OPEN하여 급수공급이 부족할시에는  현장 담당

  근무자에게 긴급히 연락하여  LEVEL CONTROL VALVE 인 DEMI

  MAKE-UP CONTROL VALVE LCV-5303 BY-PASS MANUAL VALVE를

  OPEN 하여 LEVEL CONTROL한다. 이때 CONTROL ROOM에서 CRT상에서

  DEMI WATER FLOW을 보면서  LCV-5303 BY-PASS MANUAL VALVE를

  현장 담당자에게 OPEN 요청할것.응급조치 완료되면 보수 관련팀에

  긴급히 연락하여 원인 파악 및 정상화 조치실시 한다.

  BOILER 부하 변동이 있으므로  정상화 되기 전까지는 급수

  CONTROL VALVE인 LCV-5303 BY-PASS MANUAL VALVE를 담당 

  근무자는 현장에 대기 그때 그때 부하변동에 따라 중앙제어실 요원

  의 요청에따라 MANUAL 조절한다

 

나)DEAERATOR PEGGING STEAM PCV CONTROL불능시

 

1)현상

  DEAERATOR PEGGING STEAM PCV CONTROL불능 발생시에는 PEGGING

  STEAM 압력 DROP되어 DEAERATOR 탈기가 재대로 이루어지지 않으

  며 그로인해 급수중에 용존되어 있는 산소 및 탄산가스 제거가

  완전하지 못한 상태에서 보일러 급수로 장시간 사용시 LINE부식

  및 보일러 TUBE 부식을 초래할수 있다.

  급수중에 용존된 가스를 분리하기 위해 공급된 증기가 급수와

  섞임 으로써 급수를 증기 포화 온도까지 가열 시켜 주었으나

  실질적으로 가열이 잘이루어지지 못하여 급수온도 DROP 발생으로

  연료 소모량 증가로 인해 효율이 떨어진다.

  정상 운전시 탈기기 내부 급수의 온도와 보일러 급수펌프 입구의

  급수 온도는 동일하며 아울러 탈기기 내부 압력은 급수 온도

  에서의 포화증기 압력과 거의 동일하다.

  즉 위의 식에서 pa 값과 pv 값이 거의 같아 정상운전시 급수

  펌프의 NPSHav는  간단히 Hs-HI의 식으로 계산 된다고 할수있다.

 하지만 탈기압력 저하로인해 급수펌프 입구  급수와 탈기기 내부

 급수 사이에는 시간 지연에 의한 온도 차이가 발생하며 이러한

 온도 차이가 NPSHav의 감소를 초래하게 된다.

  즉 급수펌프 입구 급수 의 온도에서의 포화 증기 압력수두(Pv)

  가 탈기기 내부 압력수두  (Pa)보다 커져서(Pv〉Pd)급수 펌프의

 가용 NPSHav 값이 감소하는 것이다.

  이러한 가용 NPSHav 감소 값의 크기는 시간 지연값이 클수록

  커지며 시간에 대한 온도 감소율이 클수록 커진다.

  NPSHav=(Pa-Pv/r)+Hs-HI

  =((1.0332+0)-1.4609/951)*10000+Hs-HI=-4.5+Hs-HI(m)

 ※ HP BFP RPM:3490RPM.

   HP BFP 유량:260TON/Hr.

   HP DEAERATOR 압력:0.5㎏/㎠.

   HP DEAERATOR 급수온도:110℃(포화 증기압:1.4609㎏/㎠).

   HP DEAERATOR 급수 비중량:951

  위 식에서 급수펌프의 정해지는 유효 흡입수두(NPSHav)값에서

  Hs-HI(m)값은 일정하나 (Pa-Pv/r)값이 -4.5로 인해 실질적으로

  유효흡입 수두(NPSHav)값 감소로 급수펌프에 CAVITATION을

  일으킬수도있다.

2)조치사항

 가)고압 DEAERATOR PEGGING STEAM (OPERATE PRESSURE:0.5㎏/㎠)

    고압 DEAERATOR PEGGING STEAM PCV-5001 CONTROL불량으로

    탈기 압력 저하시 현장 담당 근무자 에게 연락하여 PCV-5001

    상태파악한다.

    PCV-5001 CONTROL 불능시 즉시 신설 PCV-5002 SETTING치

    서서히 올려 신설 PCV-5002를  사용하여 HP DEAERATOR

    PEGGING STEAM 공급하도록한다.

    신설 PCV-5002도 같이 사용시에는 PCV-5001을 MANUAL로 OPEN

    실시한다.

   PCV-5001을 MANUAL로 조절시 현장근무자는 현장에 대기 부하

   변동에따라 배전반 요청시 MANUAL조절한다.

   응급조치 완료되면 전기팀에 긴급히 연락하여 원인파악 및

   정상화 조치실시 한다.


 나)LP DEAERATOR PEGGING STEAM (OPERATE PRESSURE:2.7㎏/㎠)

    LP DEAERATOR PEGGING STEAM PCV-5301 CONTROL불량으로 탈기

    압력 저하시 LOCAL 근무자에게 연락하여 PCV-5301 상태파악한다.

   PCV-5301 CONTROL 불능시 즉시 PCV-5301 BY-PASS MANUAL VALVE

   OPEN 하여 PIC-5301 압력을 보면서 압력조절한다.

   PCV-5301 BY-PASS MANUAL VALVE를 LBO1 근무자는 현장에 대기

   부하 변동에 따라 CONTROL ROOM요청시 MANUAL조절한다.

   응급조치 완료되면 보수팀에 원인파악 및 정상화 조치실시 한다.

 

 

상기자료는 http://kin.naver.com/knowhow/detail.nhn?d1id=10&dirId=10&docId=248575&qb=TlBTSHJl&enc=utf8&section=kin&rank=1&search_sort=0&spq=0&pid=gdci0woi5UlssZvEc9Zsss--486740&sid=TQHVygfRAU0AAGBIBY4 에서 퍼옴.

 

NPSHre의 계산식에 오류가 있어 수정하였음.

 

펌프 비속도 S = N × Q^(1/2) ÷ H^(3/4) 이므로 H = [N × Q^(1/2) ÷ S]^(4/3)

 

where, S = 펌프 비속도, Q = 유량(㎥/min), H = NPSHre(mH2O)


 
 

 
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