수봉식 펌프 (Liquid ring pumps)의 단점
2021년 4월 6일
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식품 및 음료 산업의 수봉식 펌프
수봉식 펌프는 일반적으로 식품 및 음료 생산을 최적화하는 데 사용됩니다. 이 펌프는 액체 증발, 처리 챔버 배출, 식품 포장 공정 중 공기 제거 등 넓은 응용 분야에서 사용됩니다.
수봉식 펌프는 간단한 구조, 낮은 초기 비용, 최소 마모와 파열 및 긴 작동 수명을 포함한 다양한 장점이 있습니다. 몇 년 전, 물 사용과 비용에 대한 업계의 우려가 존재하지 않았을 때, 수봉식 펌프는 저렴하고 사용이 간편했습니다.
그러나 시대가 바뀌면서 물 사용량에 대한 업계의 고려 사항도 바뀌었습니다. 수봉식 펌프는 에너지 효율, 생산 또는 일정한 진공을 유지하기 위한 가장 실용적인 옵션이 아닙니다.
수봉식 펌프의 단점
다른 유형의 기계식 진공 펌프와 비교할 때 수봉식 펌프에는 다음과 같은 단점이 있습니다.
높은 장비 구매 및 운용 비용
수봉식 펌프(LRVP)의 초기 구매 가격은 건식 펌프보다 낮을 수 있지만, 업계에서는 LRVP와 건식 기술 유형 펌프 간의 비용 성능 격차를 줄이기 위해 시스템화하는 경우가 많습니다. 시스템화 비용에는 다음이 포함될 수 있습니다.
- 재순환 시스템(펌프, 냉각기 등)
- 분리기
- 모터
- 프레임
- 재질(SS, 하스텔로이, 황동 등)
- 밀봉 물질과 패킹
- 제어판
- 모터용 더 큰 배선 및 부품
- 물 배관
- 바닥 "설치 공간"
에너지 소비
수봉식 펌프는 또한 액채 링 (Liquid Ring)을 형성하고 유지하기 위해 더 많은 전력을 필요로 합니다. 즉, 다른 펌프보다 약 20 ~ 25% 더 많은 에너지를 사용하는 대형 모터가 필요합니다.
물 재순환 시스템이 장착된 경우 전력 소비를 증가시키는 추가 모터, 냉각기 또는 기타 액세서리가 있을 수 있습니다.
비교적 낮은 유지보수 비용에도 불구하고 펌프 수명 동안 에너지 소비는 초기 구매 가격보다 최대 5배 더 많은 비용이 소요될 수 있습니다.
물 소비량
수봉식 펌프는 액체 밀봉 씰에 의존하여 진공을 달성합니다. 일반적으로 물의 흐름이 일정합니다. 작동 중에 발생하는 열을 줄이기 위해 냉각수 시스템이 배치될 수도 있습니다.
이러한 이유로 물 소비량은 가장 중요한 단점 중 하나입니다. 물 처리 비용이 공급 비용의 3 ~ 4배가 될 수 있습니다.
우물 또는 연못의 물을 사용하더라도 비용이 발생하고 공급 및 처리 시설에 추가적인 부담이 가해집니다.
이 과정에서 가스의 오염 물질이 물에 갇혀 계속 재순환하면서 손상이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 오염된 유체의 처리 비용이 추가로 발생하고 펌프의 수명이 단축될 수 있습니다.
공동현상 (Cavitation)의 위험
공동현상는 압력이 특정 한계 아래로 떨어질 때 액체에 작은 기포가 형성되면서 발생합니다. 더 높은 압력을 받으면 이러한 거품이 붕괴되어 내부 기계가 손상될 수 있습니다.
수봉식 펌프를 이 한계("공동현상 한계") 이하로 작동하면 펌프가 손상될 수 있습니다. 이 현상은 종종 냉각수의 온도가 더 따뜻해지는 여름철에 펌프 손상을 초래합니다.
공동현상의 위험을 줄이기 위해 "공동현상 방지 라인" 또는 릴리프 밸브를 설치하여 장비를 보호할 수 있습니다.
성능 제한
수봉식 펌프의 성능은 액체의 온도에 따라 달라집니다. 달성 가능한 진공은 작동 온도에서 밀봉 유체의 증기압에 의해 제한됩니다.
이는 펌프 성능을 제한할 뿐만 아니라, 냉각수 시스템을 통해 운영 비용 증가와 물 소비량을 증가시킬 수 있습니다.
수봉식 펌프의 장단점
비즈니스에 적합한 진공 펌프를 결정할 때는 모든 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 수봉식 펌프는 초기 비용이 더 저렴하고 마모를 최소화할 수 있지만, 에너지와 물 비용이 많이 든다는 단점도 있습니다.
어떤 펌프를 선택하든 적절한 정비는 기계의 수명을 연장하고 손상 위험을 줄일 수 있습니다.
