최소 펌프 유량을 위한 바이패스 설계

1.0 개요

SHUTDOWN POINT 부근에서 원심펌프를 가동하면 펌프의 효율이 급격하게 떨어지며 펌프에 투입되는 동력의 대부분은 유체의 온도를 높이는 데 사용된다. 펌프에 의해 이송되는 유체의 온도 상승으로 인해 발생하는 문제는 다음과 같습니다.
– 액체 온도의 과도한 상승은 처리 공정 및 펌프 토출측 저장 시스템에 영향을 줄 수 있습니다.
– 액체 온도의 증가는 액체 특성의 변화로 이어질 수 있습니다.
(부반응, 고형물의 형성 또는 고분자 물질의 형성 등)
– 증기압이 높은 액체의 경우 약간의 온도 상승으로 펌프 케이싱에 증기가 발생하여 캐비테이션 현상이 발생합니다.
펌프의 토출측 차단밸브를 완전히 닫은 상태에서 펌프를 운전하면 매체의 종류에 상관없이 결국 캐비테이션이 발생하게 됩니다.
이를 방지하기 위해 원심펌프는 항상 최소유량 이상에서 운전해야 하며, 최소유량 이하에서도 운전이 가능하다면 MINIMUM BYPASS 라인을 설치해야 한다.

2.0 분업

시스템 공정 엔지니어는 펌프와 관련된 공정 시스템 및 제어 회로를 분석하고 유체 특성을 분석하고 펌프 제조업체의 성능 데이터를 분석하여 다음을 결정합니다.
– 최소 펌프 흐름(MINIMUM BYPSS)이 있는 파이프라인의 필요성 결정.
– 최소 펌프 유량 결정(MINIMUM BYPASS FLOWRATE)
– 적절한 시스템 설계

3.0 펌프 적어도 우회로 흐름 (최소 펌프 바이패스 흐름)

원심 펌프에서 캐비테이션을 방지하기 위한 최소 유량은 일반적으로 펌프 제조업체에서 지정합니다. 펌프 제조업체가 이를 제공하지 않는 경우 아래 공식을 사용하여 최소 유량을 계산할 수 있습니다.
Wm = (BHP)m * 2545 / Cp * ΔTallow
여기
Wm : 최소 펌프 바이패스 유량, LB/HR
(BHP)m : 유량 Wm에 대한 펌프동력 곡선의 BREAK-HORSE-POWER
Cp: ​​유체 비열, BTU/LB-°F
△ Tallow: 최대 허용 온도 상승, °F

여기에서 최대 허용 온도 상승(ΔTallow)은 일반적으로 10°F이지만 NPSH 또는 끓는점이 매우 낮은 액체에는 5°F 이하가 적용됩니다.
특히 비열이 낮고 압력이 높은 액체에 적용하십시오. B. 액화 석유 가스(LPG) 또는 액화 암모니아, 매우 낮은 수지(대략

4.0 펌프의 최소 유량 (최소 바이패스) 파이프 가구 설치 만약에

4.1 설치 시
모든 원심 펌프에 펌프 최소 유량 파이프 피팅을 설치할 필요는 없습니다.
다음과 같은 경우에 이 설정이 필요합니다.
– 공정의 시동 또는 정상 작동 중 펌프의 유량이 제조업체에서 요구하는 최소 유량보다 낮은 경우
– 펌프의 설계유량(NOMINAL FLOW)이 2.5 M3/HR 이하인 경우(저효율 펌프)
– LEVEL CONTROL, TEMPERATURE CONTROL 또는 ANALYZER 제어 방식으로 펌프 이송 유량을 제어하는 ​​경우에는 둘 중 하나만 해당되더라도 최소 유량 바이패스 장치를 설치하십시오.

4.2 설치되지 않은 경우
– 4.1항에 해당하지 않는 경우 펌프 용량은 2.5 M3/h 이상입니다. 최소 TURN-DOWN 유량은 최소 유량보다 크고 펌프의 토출 유량은 FLOW CONTROL 방법에 의해 제어됩니다. 최소 흐름 바이패스 장치가 설치되지 않았습니다.
이 경우 FIC에 대해 LOW FLOW ALARM이 가정됩니다.
– 펌프 토출관이 여러 부분으로 나누어져 정상운전시 여러 개의 이송점이 있을 때 이 중 한 지점에서의 유량은 수위제어, 온도제어 또는 ANALYZER 제어방식으로 제어하고 나머지는 유량으로 제어한다. 제어(FLOW CONTROL) 유량 제어에 의해 제어되는 유량이 펌프 최소 유량보다 크면 펌프 최소 유량 튜브가 설치되지 않습니다.

4.3 최소 펌프 유량(MINIMUM BYPASS) 배관 및 계장 장비
펌프의 최소 유량을 유지하기 위한 우회 유량 제어는 유량 제어 밸브(FLOW CONTROL VALVE) 또는 RO(RESTRICTION ORIFICE)에 의해 제공됩니다.
선택은 경제적 고려 사항에 따라 이루어집니다. 일반적으로 펌프의 모터 출력이 18.5kW 미만이면 RO에 의해 연속 바이패스가 수행되고 18.5kW 이상이면 자동 유량 제어 밸브에 의해 바이패스가 수행됩니다.
RO를 설치할 때 RO 전에 차단 밸브를 설치하십시오.
이에 대한 FLOW DIAGRAM은 다음과 같다.


그림 1. 펌프의 최소 유량(MINIMUM BYPASS)에 대한 유량 제어 밸브(FLOW CONTROL)의 적용.

그림 2. 배관 제한 오리피스에 최소 바이패스 적용