Hydraulic Calculation

1. 펌프 데이터 시트 작성 개요
   • 엔지니어링 업무에서는 열교환기, 압력용기, 펌프 등의 장비를 구매하기 위해 데이터 시트를 작성해야 함.
   • 프로세스 엔지니어는 API 675 또는 674 표준에 따른 펌프 데이터 시트를 작성할 수 있음.
2. 단위 변환 및 기본 개념
   • 압력 단위(kgf/cm², bar)와 정수두(mH₂O) 간 변환 방법 설명.
   • 증기압 정의 및 개념: 특정 온도에서 액체와 기체가 평형을 이루는 상태에서의 압력.
3. 펌프 데이터 시트의 주요 항목
   • 펌프 용량(최대, 최소, 정격 유량), 입출구 압력, 차압 등의 항목을 기입해야 함.
   • 제조업체(벤더)가 제공해야 하는 정보(VTA)와 엔지니어가 직접 입력해야 하는 정보 구분.
4. 유압 계산을 통한 압력 산정
   • 흡입 압력(suction pressure)과 토출 압력(discharge pressure) 계산 방법.
   • 정수두(static head), 작동 압력(operating pressure), 배관 손실(pipeline loss)을 고려하여 압력 계산.
5. 마찰 손실(friction loss) 계산
   • 배관 길이, 유속, 배관 직경 등을 활용하여 손실 압력을 계산하는 공식 설명.
   • 단위 일치를 위해 정수두(m)와 압력(bar) 변환 필수.
6. NPSH (Net Positive Suction Head) 개념 및 계산
   • NPSHa(가용 NPSH) = 작동 압력 + 정수두 - 배관 손실 - 증기압
   • NPSHr(요구 NPSH)는 펌프 제조업체에서 제공하는 값으로, NPSHa보다 높아야 캐비테이션을 방지할 수 있음.
7. 캐비테이션(cavitation) 방지
   • 흡입 측 압력이 액체의 증기압보다 낮아질 경우 발생하는 기포 형성 현상.
   • 펌프 가동 시 캐비테이션이 발생하지 않도록 NPSHa > NPSHr을 유지해야 함.
8. 유압 계산을 통해 최적의 펌프 사양 결정
   • 입출구 압력, 차압, NPSH 등을 정확히 산정하여 펌프 벤더에 제공해야 함.
   • 벤더는 제공된 데이터를 기반으로 적절한 펌프 모델을 선정함.
9. 압력 변환 공식 예제
   • 특정 높이(예: 3m)의 유체 압력을 bar 단위로 변환하는 방법 설명.
   • 예제: 3m × (유체 비중) ÷ 10.2 = 변환된 압력(bar)
10. 최종 데이터 시트 작성 및 제출

• 모든 계산을 마친 후 데이터 시트를 작성하여 벤더에 전달.
• 벤더가 요구된 사양을 만족하는 펌프를 제안하도록 함.