KR101861515B1 - 급수 가압용 부스터 펌프 시스템에서 설정 양정에 대한 회전수별 유량 계산 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 급수 가압용 부스터 펌프 시스템에서 유량계가 없이도, 각각의 펌프가 구동된 회전수 및 시간만을 갖고 공급 유량을 계산할 수 있는 방법을 제공하고자 한다. 이는, 부스터 펌프 시스템을 사용하는 현장에 따라 달라지는 양정에 대해서도 가능해야 하며, 특정한 유량을 공급하기 위한 각 펌프별 회전수 계산도 가능해야 한다. 이를 통해서 유량계 없이 전체 공급 유량을 계산할 수 있을 뿐만 아니라, 특정 유량에 대한 회전수 계산이 가능함으로 인해서 부스터 펌프 시스템을 더욱 효율적이고 능동적으로 제어할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명에서는 부스터 펌프 시스템을 구성하는 다수개의 펌프의 최고 회전수에서의 성능(유량, 양정)을 측정하고, 최고 회전수에서 측정한 성능을 바탕으로 상사법칙을 이용하여, 임의로 설정한 양정에서의 회전수 및 유량을 찾아낸다. 임의로 설정한 양정에서의 회전수 및 유량의 관계가 2차 방정식인 것을 이용하여 비례식을 바탕으로 특정한 회전수에서의 유량을 계산한다. 또한, 역으로 임의로 설정한 양정에서의 필요한 유량에 대한 필요 회전수를 계산한다.
본 발명을 통해 유량계가 없이도 부스터 펌프 시스템이 공급한 전체 유량을 알아낼 수 있을 뿐만 아니라 각 펌프가 공급한 유량을 알아낼 수 있다. 이러한 정보를 통해 각 펌프의 누적 피로도를 균등하게 하도록 교대 운전함으로써 부스터 펌프 시스템 전체의 수명을 연장할 수 있다. 본 발명은 임의로 설정한 양정에서 특정한 유량이 필요할 때에 각 펌프의 회전수 제어에 대한 회전수를 미리 계산하는 것이 가능하다. 이를 통해 부스터펌프 시스템에서 두 대 이상의 펌프를 가동할 때에 더욱더 능동적이고 효율적으로 회전수 제어를 함으로써 경제적인 운전을 할 수 있다는 장점이 있다.
Description
도 2. 부스터 펌프 시스템의 측면도.
도 3. 부스터 펌프 시스템을 구성하는 펌프 중 한대의 최고 회전수에서 측정한 성능곡선.
도 4. 부스터 펌프 시스템을 구성하는 펌프 중 한대의 회전수별로 측정한 성능곡선.
도 5. 임의로 설정한 양정을 유지하는 회전수 및 그에 대한 유량.
도 6. 최고 회전수에서 측정한 성능 측정점을 기준으로 한 상사법칙을 따르는 그래프.
도 7. 임의로 설정한 양정을 만족하는 각 상사법칙 그래프 상의 일치점 및 그에 해당하는 유량.
도 8. 임의로 설정한 양정을 만족하는 상사법칙 그래프 상의 일치점의 유량 및 회전수를 설명하기 위한 그래프.
도 9. 임의로 설정한 양정을 만족하는 각 일치점의 유량에 대한 회전수의 관계를 나타낸 그래프.
도 10. 임의로 설정한 양정에서 특정 회전수에 대한 유량을 구하는 방법을 설명하기 위한 그래프.
도 11. 본 발명의 흐름도.
30...압력센서 40...판넬
50...압력탱크 60...헤더파이프
Claims (3)
- 급수 가압용 부스터 펌프 시스템에 포함되어 인버터로 회전수 제어되는 펌프에 있어서,
최고 회전수에서 유량 전 구간에 걸쳐 다수 개의 유량 점에 대하여 양정을 측정함으로써 다수 개의 성능 측정점(P0~P8)을 확보하는 단계(S81);
임의의 설정 양정(Hi)에서 각 측정점(P0~P8)의 양정(Hj)으로부터 상사법칙을 이용하여 설정 양정(Hi)을 만족하는 대응점(A~F)의 회전수(fi)를 다음의 수학식
으로 계산하는 단계(S82);
임의의 설정 양정(Hi)을 만족하는 대응점(A~F)의 유량(QZ)을 최고 회전수에서의 각 측정점(P0~P8)의 유량(Qj)과 양정(Hj)을 이용하여 다음의 수학식
으로 계산하는 단계(S83);
임의의 설정 양정(Hi)을 만족하는 대응점(A~F) 중에서 두 개의 대응점인 대응점 A와 대응점 D를 선택하는 단계(S84);
임의의 설정 양정(Hi)을 만족하는 임의의 점(X)에서의 회전수(fX)에 대한 유량(QX)을 대응점 A의 유량(QA)과 회전수(fA) 및 대응점 D의 유량(QD)과 회전수(fD)를 이용하여 다음의 수학식
으로 계산하는 단계(S85);를
포함하는 것을 특징으로 하는 급수 가압용 부스터 펌프 시스템에서 설정 양정에 대한 회전수별 유량 계산 방법. - 제 1항에 있어서,
최고 회전수에서 유량 전 구간에 걸쳐 다수 개의 유량 점에 대하여 양정을 측정함으로써 다수 개의 성능 측정점(P0~P8)을 확보하는 단계(S81)는 최고 회전수가 60Hz인 것을 특징으로 하는 급수 가압용 부스터 펌프 시스템에서 설정 양정에 대한 회전수별 유량 계산 방법. - 급수 가압용 부스터 펌프 시스템에 포함되어 인버터로 회전수 제어되는 펌프에 있어서,
최고 회전수(60Hz)에서 유량 전 구간에 걸쳐 다수 개의 유량 점에 대하여 양정을 측정함으로써 다수 개의 성능 측정점(P0~P8)을 확보하는 단계(S81);
임의의 설정 양정(Hi)에서 각 측정점(P0~P8)의 양정(Hj)으로부터 상사법칙을 이용하여 설정양정(Hi)을 만족하는 대응점(A~F)의 회전수(fi)를 다음의 수학식
으로 계산하는 단계(S82);
임의의 설정 양정(Hi)을 만족하는 대응점(A~F)의 유량(QZ)을 최고 회전수(60Hz)에서의 각 측정점(P0~P8)의 유량(Qj)과 양정(Hj)을 이용하여 다음의 수학식
으로 계산하는 단계(S83);
임의의 설정 양정(Hi)을 만족하는 대응점(A~F) 중에서 유량이 0인 대응점 A와 최대 유량(QF)의 30~60%의 유량을 갖는 대응점 D를 선택하는 단계(S84);
임의의 설정 양정(Hi)을 만족하는 임의의 점(X)에서의 회전수(fX)에 대한 유량(QX)을 대응점 A의 유량(QA)과 회전수(fA) 및 대응점 D의 유량(QD)과 회전수(fD)를 이용하여 다음의 수학식
으로 계산하는 단계(S85);를
포함하는 것을 특징으로 하는 급수 가압용 부스터 펌프 시스템에서 설정 양정에 대한 회전수별 유량 계산 방법.
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