선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 된다. 그러므로, 본 연구에서는 기 시설된 펌프장의 운전에 따른 경제성 검토, 직결식 변속펌프의 운전방안, 펌프의 임펠러 조정 방안, 유량조절용 소용량 펌프의 적용 방안 등을 검토하여 신설되는 펌프장을 설계할 때 고려해야 될 사항을 다음과 같이 제시하고자 한다.
- 또한, 본 연구결과를 상수도시설기준 관련 부분의 개정에 반영가능한 자료를 제시하였다. 펌프의 규격 최적결정방안에 대한 연구결과로부터 펌프/모터 규격선정 프로그램을 Visual Basic Program으로 개발하였다.
- 운전과 대 . 소용량의 대수 제어 운전의 경우에 대하여 송수량에 따른 효용성을 분석하여 소용량 펌프의 적용 방안을 연구하였다.
제안 방법
- 1) 계획수량과 펌프 대수 결정은 동일 유량인 경우와 대/소용량 펌프를 적용하는 경우로 각각 나누었다.
- 3) 펌프의 형식 결정은 먼저 펌프 형식을 선택하여 비속도 값을 추정하고 회전수를 계산하는 순서로 프로그래밍 하였다.
- 4) 펌프의 전양정곡선과 시스템곡선으로 운전점이 결정될 수 있도록 하였다. 이때 대/소용량 펌프를 적용할 경우와 임펠러를 커팅하는 경우를 고려하였다.
- 이때 대/소용량 펌프를 적용할 경우와 임펠러를 커팅하는 경우를 고려하였다. 5) 캐비테이션 확인 창에서는 선택된 각 펌프의 NPSHav와 NPSHre# 구하여 유량비가 0.8에서 1.2까지 변할 때 펌프의 캐비테이션 유무를 확인하도록 하였다.
- 6) 전동기의 결정은 주어진 조건에서 펌프 효율과 여유값을 입력하도록 하여 전동기출력을 결정하도록 하였다.
- 또한, 펌프의 실양정, 손실양정, 시스템저항 곡선을 결정하기 위하여 기초자료에 분석된 자료를 사용하여 누가일수 및 통계학적 방법을 적용하였다. 또한, 최적 펌프를 결정하는데 경제성, 임펠러 조정, 소유량 펌프 적용, 변속펌프 적용을 고려하기 위하여 펌프장을 방문하고, 기초조사와 별도로 운영자료를 분석하였다. 연구결과로 구한 펌프의 규격 최적 결정방안에 따라 펌프/모터 규격선정 프로그램을 Visual Basic Progian으로 GUI환경에서 실행되도록 개발하였다.
- 작성된 흐름도 중 펌프의 대수결정방법은 상수도 시설기준을 따라 정하였다. 또한, 펌프의 실양정, 손실양정, 시스템저항 곡선을 결정하기 위하여 기초자료에 분석된 자료를 사용하여 누가일수 및 통계학적 방법을 적용하였다. 또한, 최적 펌프를 결정하는데 경제성, 임펠러 조정, 소유량 펌프 적용, 변속펌프 적용을 고려하기 위하여 펌프장을 방문하고, 기초조사와 별도로 운영자료를 분석하였다.
- 본 연구의 결과인 펌프/모터 규격 선정 프로그램을 이미 설계되었던 팔당 3단계 광역상수도 펌프의 규격을 확인하는데 적용하였다. 개발된 프로그램을 사용하여 펌프의 규격을 구하였고 팔당 3단계 펌프의 설계값과 비교하여 본 결과 정격 양정, 회전수, 비속도, 동력, NPSHre 등이 아주 잘 일치하였다.
- 운영자료의 조사. 분석을 위해 Table 1과 같은 수도권 광역상수도의 취수장, 가압장 및 정수장들을 방문하여 각 펌프장에서 관리하고 있는 운전일보, 기기 이력카드 등과 수자원공사에서 발간하는 월보 및 년보와 각 단계별 실시설계보고서 및 준공도서를 수집하여 통계 처리하였다.
- 또한, 도 . 송수관로가 길어 펌프의 실양정보다 손실양정의 비중이 큰 경우 펌프의 전양정은 시설용량이나 통수년수에 따라 서로 다른 시방으로 결정하는 방안을 적극 검토하도록 한다.
- 또한, 최적 펌프를 결정하는데 경제성, 임펠러 조정, 소유량 펌프 적용, 변속펌프 적용을 고려하기 위하여 펌프장을 방문하고, 기초조사와 별도로 운영자료를 분석하였다. 연구결과로 구한 펌프의 규격 최적 결정방안에 따라 펌프/모터 규격선정 프로그램을 Visual Basic Progian으로 GUI환경에서 실행되도록 개발하였다.
- 펌프는 임펠러 조정을 통하여 운전 전양정과 설계 전 양정에서 주요 설비의 변경 없이도 안정적으로 계획 수량의 공급이 가능한지 검토하여 선정하고, 최소 전 양정에서의 운전 가능여부를 펌프 특성 곡선을 이용하여 검토하고 운전대책을 수립하여야 한다. 운전 전 양정과 설계 전양정의 차이가 크게 발생하는 경우에는 설계 전양정을 기준으로 펌프를 선정하고 운영의 편의성, 에너지 효율 평가 등과 경제성을 검토하여 변속 펌프를 채택하도록 한다.
- 또한, 본 연구결과를 상수도시설기준 관련 부분의 개정에 반영가능한 자료를 제시하였다. 펌프의 규격 최적결정방안에 대한 연구결과로부터 펌프/모터 규격선정 프로그램을 Visual Basic Program으로 개발하였다.
- 펌프의 규격을 최적의 상태로 결정하기 위하여 먼저 펌프설비의 계획 흐름도를 작성하였다. 작성된 흐름도 중 펌프의 대수결정방법은 상수도 시설기준을 따라 정하였다.
- 펌프의 다양한 운전조건에 따른 효율변화를 분석하기 위하여 팔당 2취수장의 자료를 활용하여 경제성을 검토하였고 설계시의 정격양정과 현장에서 운영되고 있는 운전양정에 대하여 최근 수년간의 동력비를 계산하여 비교하였다.
대상 데이터
- 현재 광역 상수도에서 대용량 펌프와 소용량 펌프의 조합 운전을 하고 있는 성남 정수장 3단계의 2000년 1년간의 운전 기록을 분석하여 동일 용량의 대수 제어 운전과 대 . 소용량의 대수 제어 운전의 경우에 대하여 송수량에 따른 효용성을 분석하여 소용량 펌프의 적용 방안을 연구하였다.
이론/모형
- 펌프설비의 계획 흐름도를 작성하였다. 작성된 흐름도 중 펌프의 대수결정방법은 상수도 시설기준을 따라 정하였다. 또한, 펌프의 실양정, 손실양정, 시스템저항 곡선을 결정하기 위하여 기초자료에 분석된 자료를 사용하여 누가일수 및 통계학적 방법을 적용하였다.
성능/효과
- 팔당 3, 4단계 취수펌프장의 '98 운영자료 분석 결과로부터 결론지을 수 있는 최적 시방점 변경방향은 "양정은 작게, 유량은 크게” 이다. 적절한 설계시방 변경만 이루어진다면 펌프 자체의 효율향상이 없이도 기존방식보다 전력원단위 값을 평균적으로 0.
- 2) 전양정 결정은 실양정과 손실양정의 두 부분으로 나누어 설계실양정, 운영실양정, 최소실양정을 결정 하였고, 손실양정은 주손실과 부차적손실에 의한 손실 양정이 계산되고, 시스템 곡선을 구할 수 있게 하였다. ^
- 3)의 범주에 드는 경우에는 목표년도가 되어도 계획설계 유량을 만족시킬 수 있는지 혹은 없는지의 판단은 초기보다는 어느 정도 운영 기간이 지나야 가능하다. 따라서 1)의 안대로 운전을 하면서 계속적인 모니터링을 통하여 전력원단위 분석을 통한 경제성 검토로부터 임펠러 커팅, 변속펌프, 소용량펌프 등의 적용 여부를 결정하여야 할 것이다.
- 확인하는데 적용하였다. 개발된 프로그램을 사용하여 펌프의 규격을 구하였고 팔당 3단계 펌프의 설계값과 비교하여 본 결과 정격 양정, 회전수, 비속도, 동력, NPSHre 등이 아주 잘 일치하였다. 즉 설계단계에서 적용되었던 한국수자원공사의 설계방법은 비교적 합리적인 순서를 택하고 있다.
- 따라서, 본 연구는 수도권 광역상수도용 펌프에 대해 최악의 조건으로 설계되었으나 용수수요량, 관조도 계수, 수위 등의 사용조건이 설계조건과 큰 차이가 있어 실제 운영이 최적상태로 되지 못함에 따라 저효율과 과대한 에너지소비가 발생하는 문제점을 전반적으로 조사분석하여 대책을 제시함으로써 신규 광역 상수도 사업을 계획할 때 펌프의 규격을 최적운영이 가능하도록 설계하여 건설사업비 및 운영관리비를 절감하였다. 또한, 본 연구결과를 상수도시설기준 관련 부분의 개정에 반영가능한 자료를 제시하였다.
- 대 유량에서 운전되는 경우가 많았는데, 이는 전동기의 과부하나 캐비테이션 발생 등 펌프 고장의 주원인인 것으로 조사되었다. 또한, 펌프의 실양정 결정 시 댐을 취수원으로 하는 경우 댐 시설기준의 저수위보다는 운영자료분석을 통한 누가일수나 통계학적 방법으로 결정된 수위를 사용하는 것이 보다 합리적인 것으로 판단되었다. 펌프장 구내 배관 및 관로에서 발생하는 펌프의 손실 양정은 대부분 공급 유량에 따라서 크게 변하는 것으로 나타났다.
- 손실양정은 관로의 경년 변화와 공급유량의 변동에 따라서 크게 달라지는데, 경년 변화에 의한 손실 수두는 정확하게 계측하기가 곤란하나, 운영자료 분석 결과로 얻어진 손실수두 값은 설계값과 잘 일치하였다. 실제로 손실수두는 공급유량에 따라서 주로 결정되고 있으며 초기운영 시에는 공급유량이 목표 연도와 차이가 많으므로 용수수요의 증가패턴을 분석한 후 연도별 손실 수두를 결정하여야 한다.
- 실제 C값을 검토해 본 결과 통수년도가 증가할수록 유속계수 C값은 감소하며, 거의 20년간 운전되어온 1, 2단계에서는 약 30정도 작게 나타났다. 그러나 이와 같은 C값의 차이는 통수량이 설계 값보다 작은 데에서 기인된 것으로 보이며, 만약 통수량을 계획설계 유량으로 운전할 경우 유속계수는 설계값과 비슷해질 것으로 판단되었다.
- 6 k以cnf의 잔류수두가 남아 있는 상태이다. 이러한 운영은 3, 4단계의 펌프 운전대수를 줄일 수 있어 미금가압장을 효율적으로 가동하기 위한 운전 방법이라고 판단되며, 향후 3, 4단계 펌프가 정상 운영될 경우에 5단계의 변속펌프를 3 ・4단계 관로와 분리하고 관로 말단압력 일정제어방식으로 변경 할 경우 평균 송수량 5, 413 m'/h에서 운전 양정 45 m를 24m로 낮출 수 있어 약 46%의 전력을 더 절감할 수 있을 것으로 예상된다.
- 작게, 유량은 크게” 이다. 적절한 설계시방 변경만 이루어진다면 펌프 자체의 효율향상이 없이도 기존방식보다 전력원단위 값을 평균적으로 0.01 kWm3 이상 절감할 수 있을 것이며, 이러한 경우 연간 총 취수량이 8억 5, 500만 m3, 전력량으로 연간 855만kWh (= 전력량요금 4억~5억원/년) 절약이 가능한 것으로 평가된다. 동시에 과대유량 운전의 감소로 인해 캐비테이션 손상저감에 따른 펌프고장률 및 에너지 손실의 저하가 매우 클 것으로 확신한다.
- 취수펌프장에서 가까운 곳은 관경 및 유량이 커서 설계 손실수두가 실제 손실수두값에 비해 큰 데 반하여 관말에서는 최대유량으로 설계한 손실수두 예측값과 실제 손실수두값이 거의 비슷하게 나타났다.
- 또한, 펌프의 실양정 결정 시 댐을 취수원으로 하는 경우 댐 시설기준의 저수위보다는 운영자료분석을 통한 누가일수나 통계학적 방법으로 결정된 수위를 사용하는 것이 보다 합리적인 것으로 판단되었다. 펌프장 구내 배관 및 관로에서 발생하는 펌프의 손실 양정은 대부분 공급 유량에 따라서 크게 변하는 것으로 나타났다. 펌프의 규격 최적 결정 방안으로서 제시할 수 있는 가장 경제적인 방법은 펌프의 시방점(사양점)을 변경하는 것인더】, 이를 위해서는 용수 수요의 변화를 정확히 예측하여야만 한다.
후속연구
- 끝으로, 계획설계유량에 따른 펌프의 설치대수 및 예비율 결정방안 그리고 전동기의 동력 결정 시 여유율 산정방안 등은 본 연구의 과업내용에 포함되지 않아 상수도시설기준을 따랐으나, 추후 한국에서 운영되고 있는 펌프장들과 선진 외국의 사례를 조사 분석할 필요성이 있는 것으로 사료된다. 또한, 조사관로 대상에서 관련자료의 부족으로 인하여 관경 및 경년변화에 따른 유속계수 C값의 적용방안이 충분히 도출되지 못하였는데, 이 연구 역시 상수도 관로 분야의 중요한 관심사항이므로 향후 지속적으로 연구되어야 할 것으로 판단된다.
- 가능하다. 따라서 1)의 안대로 운전을 하면서 계속적인 모니터링을 통하여 전력원단위 분석을 통한 경제성 검토로부터 임펠러 커팅, 변속펌프, 소용량펌프 등의 적용 여부를 결정하여야 할 것이다.
- 즉 설계단계에서 적용되었던 한국수자원공사의 설계방법은 비교적 합리적인 순서를 택하고 있다. 따라서 본 연구에서 개발된 펌프의 규격 최적 결정 방안은 실제 펌프장 설비의 설계에 유효하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 35m로 분석되었고, 각각의 수위는 해마다 거의 일정하게 유지되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 향후 팔당 2취수펌프장에서 실시하는 ESCO사업에서는 흡수정의 저수위를 24.69m로 하여 실양정을 결정하는 것이 보다 합리적일 것으로 판단된다.
- 있는 것으로 사료된다. 또한, 조사관로 대상에서 관련자료의 부족으로 인하여 관경 및 경년변화에 따른 유속계수 C값의 적용방안이 충분히 도출되지 못하였는데, 이 연구 역시 상수도 관로 분야의 중요한 관심사항이므로 향후 지속적으로 연구되어야 할 것으로 판단된다.
- 실제로 손실수두는 공급유량에 따라서 주로 결정되고 있으며 초기운영 시에는 공급유량이 목표 연도와 차이가 많으므로 용수수요의 증가패턴을 분석한 후 연도별 손실 수두를 결정하여야 한다. 이렇게 결정된 손실 수두를 바탕으로 일부 펌프에 대하여 목표 년도 이전의 일정 기간 동안 경제성 검토를 반드시 한 후, 유체커플링을 사용한 변속펌프 사용, 임펠러 조정 및 소용량펌프 등의 다양한 방안을 비교 검토한 후 펌프를 설치하여야 할 것으로 판단된다. 또한, 도 .
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.