Air operated diaphragm pump 이해

air operated pump의 경우 대부분 pump 후단 압력은 motive인 air 공급 압력에 의해 제한되기 때문에 PSV를 요구하지는 않는다. 하지만 pump나 배관, 후단 설비들의 MAWP는 잠재적인 과압 시나리오에 견딜 수 있어야 한다. 만약 pump 후단의 block으로 인해 설계압력을 초과할 우려가 있다면 설비들 보호를 위해 pump 후단에 rupture disc나 PSV가 필요할 수도 있다.

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air operated pump 후단에서 최대로 예상되는 압력은 motive로 사용되는 air의 최대 공급압력에 달려 있다. 따라서 pump maker의 카탈로그나 vendor로부터 pump후단에서 예상되는 최대 압력을 확인후 pump후단의 설계압력과 비교하여 PSV 설치 여부를 결정한다.

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경험적으로 air supply압력이 120psi일 경우 pneumatic diaphragm pump의 최대 배출압력은 이보다 약간 낮은 115psi 정도이며, 하지만 후단 배관의 설계압력이 150psi임에 따라 이 경우에는 PSV가 필요없게 된다.

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따라서 rotary positive displacement pump와 달리 air driven pump의 경우 아무리 후단이 막혀 block case가 되더라도 motive source인 air의 압력이 제한됨에 따라 이로 인해 야기되는 후단압력도 충분히 예상이 되며 후단 설계압력이 이 예상되는 압력보다 충분히 높다면 PSV가 없어도 과압은 일어나지 않는다.

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또한 air driven diaphragm pump performace curve를 통해 pump의 운전범위, 성능 그리고 air 소모량에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이를 통해 pump의 capability를 개선하고 운전을 최적화할 수 있다.

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X축은 유량이고 Y축은 air inlet / outlet pressure를 보여준다. 회색곡선의 왼편 끝에서 air의 inlet압력을 보여주며 검은색 곡선은 air 소모량을 보여준다.

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아래 diaphragm pump의 performance curve로부터 후단압력 50psig에서 90gpm을 이송시키기 위해 요구되는 운전점은 아래 교차점이며 이 때 요구되는 air inlet pressure는 회색곡선의 왼쪽 Y축과 만나는 점이며 90psig이다.

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그리고 이 때 필요로 하는 공기량은 아래 curve로부터 72scfm임을 확인할 수 있다..

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또 다른 예로서 아래 pump의 경우 최대 397l/m의 유량을 이송할 수 있으며, 최대 8.4bar의 압력까지 올릴 수 있다.

위의 경우 200l/m의 액체유량을 4bar의 discharge pressure로 이송시키기 위해 요구되는 공기유량은 60scfm이 예상되며 이 때 공기의 inlet압력은 이 curve를 따라 왼쪽 끝과 만나는 압력인 7bar가 요구된다.

 

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