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양수기
양수기(揚水機, water lifting machinery)는 물을 얕은 곳으로부터 높은 곳으로 퍼 올리는 기계기구의 통칭이다.
관개용(灌漑用)이나 배수용(排水用)으로 사용되는 것을 농업용 양수기라 하는데, 크게 나누어서 간이양수기(簡易揚水機)와 왕복 펌프 ·회전 펌프(로터리펌프) ·특수 펌프로 구분된다. 농업용 양수기로는 원심 펌프가 많이 이용되고 있으며, 임펠러 ·케이싱 ·그랜드패킹 등으로 구성되어 있다.
양수기의 종류
원심펌프
원심펌프(centrifugal pump)는 농업용수를 관개하는데 널리 사용되는 펌프 중의 하나로서 임펠러가 회전할 때 발생하는 원심력에 의하여 물을 소요되는 높이까지 끌어올리는 양수기이다. 원심펌프를 구성하는 주요 부분은 다음과 같다.
(1) 임펠러 : 여러 개의 날개로 되어 있고, 원심력에 의하여 압력을 발생시킨다.
(2) 안내날개 : 임펠러의 바깥 주위에 고정되어 있어 임펠러로부터 빠른 속도로 배출되는 물을 인도하여 출관으로 보낸다.
(3) 케이싱 : 안내날개로부터 나가는 물이 와류실을 지나 배출관으로 보내진다.
(4) 흡입관 : 흡입면으로부터 물을 펌프까지 흡입해 올리는 관으로서 그 하단의 흡입구에는 여과기가 있어 이물질의 유입을 방지한다.
(5) 풋밸브 : 양수기의 작동 중 물을 흡입할 때에는 열리고, 운전이 정지될 때 역 류하는 것을 방지한다. 보통 원심펌프에서는 양수하기에 앞서 물을 펌프 내에 채워야 하는데, 이를 프라이밍(priming)이라고 한다.
(6) 배출관 : 와류실에서 배출된 물을 필요한 장소까지 보내는 관으로서 입구에는 제수밸브가 있어 이것이 양수량을 조절한다.
사류펌프
비속도(Ns)가 600이상인 저양정, 대유량의 펌프로는, 흐름이 축방향에서 들어와서 직각방향으로 유출하는 반경류형의 원심펌프로서는 효율이 나쁘기 때문에 부적당하며, 비속도의 증가와 함께 형식은 사류형, 축류형이 적합하다. 사류 펌프는 비속도가 600∼1,300의 범위에 속하는 펌프로서, 회전차 내의 원심력과 깃의 양력에 의하여 액체에 압력 에너지와 속도 에너지가 전달된다. 흐름의 방향은 축과 경사진 방향으로 유입하고, 경사방향으로 유출한다. 사류펌프는 저양정 벌류트 펌프와 축류 펌프의 중간형으로서 이 둘의 장점을 살려 설계된 것이며 축류 펌프로는 도달할 수 없는 고양정에 사용되는 종류도 있다.
축류펌프
축류펌프는 깃이 프로펠러형이므로, 프로펠러 펌프라고도 한다. 축류펌프의 케이싱의 주요구조는 회전차와 안내깃으로 구성되어 있다. 깃은 저양정의 소형 펌프에서는 보스에 고정되어 있으나 대형펌프에서는 각도가 회전되는 가동깃 축류 펌프(카플란 펌프라고도 한다)도 있다. 양정은 1∼6m, 비속도(Ns)는 1,100∼1,800의 범위에 있다. 축류펌프는 송출량이 많고 양정이 낮은 경우에 적합한 펌프이다.
물은 축방향과 평행하게 유입되고, 또 같은 방향으로 유출된다. 흡입된 물은 회전하고 있는 프로펠러의 날개에 의하여 공급되고 그 뒤쪽에 있는 안내깃에 의하여 주어진 에너지 중 운동 에너지를 압력 에너지로 변환하여 압력 헤드를 더 높인다. 축류 펌프는 원심 펌프에 비하여 깃의 수는 훨씬 적고 물의 흡상작용은 원심 펌프에서 원심작용을 이용한 것과는 달리 물이 깃을 통과할 때의 속도변화에 의해 이루어진다.
왕복펌프
왕복 펌프는 실린더 속에서 피스톤 또는 플런저를 왕복운동시켜서 흡입 밸브 및 송출 밸브에 의하여 송수하는 펌프로서, 물에 대하여 정역학적으로 전달한다. 왕복 펌프의 주요구성은 피스톤, 실린더, 흡입 밸브, 송출밸브로 되어있으며, 여기에 흡입관, 송출관, 공기실, 풋밸브, 여과기 등이 부속되어 있다.
펌프의 설치 주의사항
펌프 설치시에 다음과 같은 사항에 주의를 하여야 한다.
- 펌프실을 되도록 흡수원 가까이 둔다.
- 펌프의 설치위치를 되도록 흡수면에 가깝게 하여 흡수면에서의 높이를 낮게 한다. 소형 펌프라도 최고 6m를 한도로 하고 대형.고속도의 펌프에서는 캐비테이션의 발생한도보다 낮게 한다.
- 실내의 펌프 배열은 운전보수에 편리하도록 한다.
- 홍수시에 대비 유도전동기와 배전설비의 안전을 고려한다.
펌프의 설치 위치
- 펌프를 기초 위에 놓고 기초면과의 사이에 쐐기를 삽입하여 수평하게 하고, 또 기초면과 대반면과의 사이에 모르타르가 흘러 들어갈 만큼의 틈을 둔다.
- 펌프 및 원동기의 수평, 펌프와 원동기 축심의 정상 여부를 조사하고 비 정상일 경우는 쐐기를 때려 박아 수정한다.
- 축심을 조사하려면 자 또는 인디케이터를 사용하여 축이음의 외선이 완전히 일치되도록 하고, 또 축이음의 틈새가 전원주에 걸쳐 균일하게 하며, 또한 수동으로 가볍게 돌려서 조정한다.
- 대반의 하부틈새와 기초 볼트 구멍에 모르타르를 넣고 충분히 굳는 것을 기다려서 기초 볼트의 너트를 죈다. 이때 축이음의 이상, 수동상태의 양부를 확인한다.
- 밸브와 흡입 · 송출관을 장치할 때 하중 때문에 축심이 틀리거나 대반이 찌그러지거나 하는 일이 있으므로 주의를 요한다.
참고자료
같이 보기
