김상구
2000-10-28 20:10:47
9
164
유압, 밸브 등에 대해 문외한 입니다.
최근 저희 현장에 오일을 이송하는 배관을 하고 오일의 이송을 위해 솔 밸브(7KG)를 장착 했는데 이송 도중 기어 펌프의 모터가 타 버리는 현상이 발생했습니다.
밸브를 장착하지 않은 상태에서는 이송에 전혀 문제가 되지않아서 이송후 배관내에 혹은 배관내벽에서 흘러내리는 오일을 차단하기 위해서 솔밸브를 달았는데 펌프를 동작 시키자 마자 과 부하에 의해 모터가 타 버렸습니다.
생각한 추정 원인은 밸브와 펌프의 연동에 어떠한 문제가 있었던것 같은데 ..
솔 밸브를 상하 직선 배관의 끝단부에 장착을 해야하는데 어떠한 밸브를 장착하면 좋을까요.
그리고 이러한 용도의 밸브로는 어떠한 종류가 있는지에 대해 좀 가르쳐 주십시요.
최근 저희 현장에 오일을 이송하는 배관을 하고 오일의 이송을 위해 솔 밸브(7KG)를 장착 했는데 이송 도중 기어 펌프의 모터가 타 버리는 현상이 발생했습니다.
밸브를 장착하지 않은 상태에서는 이송에 전혀 문제가 되지않아서 이송후 배관내에 혹은 배관내벽에서 흘러내리는 오일을 차단하기 위해서 솔밸브를 달았는데 펌프를 동작 시키자 마자 과 부하에 의해 모터가 타 버렸습니다.
생각한 추정 원인은 밸브와 펌프의 연동에 어떠한 문제가 있었던것 같은데 ..
솔 밸브를 상하 직선 배관의 끝단부에 장착을 해야하는데 어떠한 밸브를 장착하면 좋을까요.
그리고 이러한 용도의 밸브로는 어떠한 종류가 있는지에 대해 좀 가르쳐 주십시요.
좀더 정확한 답을 알려변 발브의 조류 및 회로구성을 알아야만 가능합니다.
통상적으로 이러한 문제의 경우에 발생될 수 있는 가능성을 짚어드렸던 것입니다.
그리고 말씀하신 가운데 펌프와 발브의 기동을 같이 시작한다고 하셨는데 이럴 경우 문제가 발생될 소지가 많습니다.
만일 수ms정도 발브의 동작이 늦게 된다면 기어펌프 출구에 순간적 압력상승(모터의 기동 토오크에 상당하는 전부하에 상당하는 압력)이 발생되며 이때 필요한 토오크는 상당히 상승되며 모터는 자연스러이 슬립과 함께 과전류를 흘리게 될 것입니다.
또한 공압용 발브 7kG정도라면 순간적 압력상승(경험으로는 어떤종류는 8.5kg이상에서도 발생)으로 인한 작동불능상태가 가능합니다.
쉽게 말씀드려 발브의 스풀이 스프링이 아닌 내부압력으로 복귀되는 형식이라면, 파이롯단면부의 순간적압력에 의한 힘이 솔레노이드의 여자력보다 크지게 되면 동작이 불가하게 됩니다.(실제 솔레노이드의 여자전류를 줄이기위해 내부압력을 이용많이함)
정확한 답은 발브의 구조 회로도 펌프사양 점도등에 대한 자료가 필요합니다.
통상적으로 이러한 문제의 경우에 발생될 수 있는 가능성을 짚어드렸던 것입니다.
그리고 말씀하신 가운데 펌프와 발브의 기동을 같이 시작한다고 하셨는데 이럴 경우 문제가 발생될 소지가 많습니다.
만일 수ms정도 발브의 동작이 늦게 된다면 기어펌프 출구에 순간적 압력상승(모터의 기동 토오크에 상당하는 전부하에 상당하는 압력)이 발생되며 이때 필요한 토오크는 상당히 상승되며 모터는 자연스러이 슬립과 함께 과전류를 흘리게 될 것입니다.
또한 공압용 발브 7kG정도라면 순간적 압력상승(경험으로는 어떤종류는 8.5kg이상에서도 발생)으로 인한 작동불능상태가 가능합니다.
쉽게 말씀드려 발브의 스풀이 스프링이 아닌 내부압력으로 복귀되는 형식이라면, 파이롯단면부의 순간적압력에 의한 힘이 솔레노이드의 여자력보다 크지게 되면 동작이 불가하게 됩니다.(실제 솔레노이드의 여자전류를 줄이기위해 내부압력을 이용많이함)
정확한 답은 발브의 구조 회로도 펌프사양 점도등에 대한 자료가 필요합니다.
Gear Pump는 강제변위 Pump 즉 회전과 동시에 압력을 송출하는 Pump
이므로 토출측에 밸브를 잠그고서는 비록 몇초라도 운전해서는 안됩
니다. 그래서 Relief Valve가 필요하며 Gear Pump에서는 필수적으로
설치되어야 합니다.
본 Pump의 정확한 용도가 무엇인지 모르겠습니다 기본은 Relief
Valve를 설치하는 것이며 그 외 솔레노이드 또는 스톱밸브를 설치
여부 등은 모두 Relief Valve를 설치한 후에 검토되어야 합니다.
대부분의 Gear Pump에는 본체에 Relief Valve가 부착 또는 내장되어
있는데 만일 그렇지 않다면 정식 Gear Pump가 아니거나 Gear Pump
에 대한 개념이 없다고 단언 할 수 있습니다.
Relief Valve는 Pumping Flow를 전량 Relieving 시킬 수도 있으므로
필요에 따라 운전압력을 조절 할 수 있습니다.
진심어린 조언에 감사드립니다. 그렇지만 펌프 밸브 등에는 문외한 인지라 좀더 자세히 가르쳐 주시면 고맙겠습니다.
참고로 저희 펌프에는 릴리프 밸브가 없으며, 대신 일정 압력(약 7kgf/cm2)이상에서는 5초후 모터가 트립되도록 되어있습니다. 그러니까 원료 이송이 없어서 설정시간이내에 모터를 정지시키고 동작시키는 작업을 할 경우 배관내의 압력 상승으로 모터가 소손되는 것으로 보입니다.
그리고 사용하는 유체는 오일로써 점도가 약간(130cps @40도)있는 것입니다.
초기에 밸브를 장착한 후 2~4회 연속해서(약 1분 간격으로) 정지 이송을 반복할 경우에는 원활하게 작동을 하지만 일정시간 약 30분~1시간 정도후에 이송할 경우에 문제가 발생하고 있습니다. 생각컨데 밸브주변의 환경변화로는 연속해서 동작할경우에는 밸브로 연결되는 수직 배관 내에 원료가 있을 가능성이 없지만 좀 긴 시간후에는 수직배관에 연결되는 수평 배관내의 원료가 높이 차이로 인해 흘러내려 밸브 전면에 고여있을 따름인것으로 보아서 이것에 의한 문제가 아닌가 추측하고 있습니다.
그리고 펌프를 설치한 업체에서는 밸브와 펌프를 동시에 작동(OPEN)했을 경우 밸브가 조금이라도 펌프의 동작후에 열리게되면 순간적으로 배관내에 압력이 상승해서 모터가 트립되는것이라고도 하는데 그럴 가능성이 있는지요? 만일 그렇다면 열리는 동작에서 모터 기동전 밸브를 열리도록 타이머를 설치하면 해결이 될 수 있을까요?
그렇지 않고 밸브의 문제라면 구체적으로 어떤 밸브를 어떻게 설치하면 좋을까요?
참고로 도면은 그려놓은게 없어서 말로만 설명드리면
이송순서 : 오일 사이로->열교환기->펌프->수직 상승 배관->수평이송 배관->수평배관을 약 500mm 내린후 수평 이송 배관-> 수직 하강배관 -> 솔 밸브-> 기기
(모든 배관에는 리본 히터가 장착되 있고 솔밸브의 동작은 펌프가 멈출때만 타이머가 있어서 펌프 정지후 약 20초후 밸브 닫힘)
참고로 저희 펌프에는 릴리프 밸브가 없으며, 대신 일정 압력(약 7kgf/cm2)이상에서는 5초후 모터가 트립되도록 되어있습니다. 그러니까 원료 이송이 없어서 설정시간이내에 모터를 정지시키고 동작시키는 작업을 할 경우 배관내의 압력 상승으로 모터가 소손되는 것으로 보입니다.
그리고 사용하는 유체는 오일로써 점도가 약간(130cps @40도)있는 것입니다.
초기에 밸브를 장착한 후 2~4회 연속해서(약 1분 간격으로) 정지 이송을 반복할 경우에는 원활하게 작동을 하지만 일정시간 약 30분~1시간 정도후에 이송할 경우에 문제가 발생하고 있습니다. 생각컨데 밸브주변의 환경변화로는 연속해서 동작할경우에는 밸브로 연결되는 수직 배관 내에 원료가 있을 가능성이 없지만 좀 긴 시간후에는 수직배관에 연결되는 수평 배관내의 원료가 높이 차이로 인해 흘러내려 밸브 전면에 고여있을 따름인것으로 보아서 이것에 의한 문제가 아닌가 추측하고 있습니다.
그리고 펌프를 설치한 업체에서는 밸브와 펌프를 동시에 작동(OPEN)했을 경우 밸브가 조금이라도 펌프의 동작후에 열리게되면 순간적으로 배관내에 압력이 상승해서 모터가 트립되는것이라고도 하는데 그럴 가능성이 있는지요? 만일 그렇다면 열리는 동작에서 모터 기동전 밸브를 열리도록 타이머를 설치하면 해결이 될 수 있을까요?
그렇지 않고 밸브의 문제라면 구체적으로 어떤 밸브를 어떻게 설치하면 좋을까요?
참고로 도면은 그려놓은게 없어서 말로만 설명드리면
이송순서 : 오일 사이로->열교환기->펌프->수직 상승 배관->수평이송 배관->수평배관을 약 500mm 내린후 수평 이송 배관-> 수직 하강배관 -> 솔 밸브-> 기기
(모든 배관에는 리본 히터가 장착되 있고 솔밸브의 동작은 펌프가 멈출때만 타이머가 있어서 펌프 정지후 약 20초후 밸브 닫힘)
안녕하십니까?
질문내용이 전기와 후기내용에 차이가 있어서 애매합니다.
잘은 모르지만 제가 경험한 것을 기술하겠습니다.
1. 발브를 단후 모터를 구동하자마자 트립이 발생했다면
. 솔발브의 개구능력(개구부,유효단면적)이 문제가 될것입니다.
. 회로도상 릴리프발브의 부재로 고압에 의한 모터 소손이 예상됩니다.
. 기타 예상문제가 있습니다.
2, 발브를 단후 1시간정도 작동후 모터가 소손된다면
. 솔발브의 개구면적은 충분할지라도 발브구조상 내부적 누유로인해 솔
레노이드의 반대방향 압력으로 솔의 작동불능이 예상됩니다.-발브교체
. 특히 7Kg 정도의 발브라면 약 8.5Kg이상에서는 솔의 동작이 불가한
경우가 많습니다. (구조에 따라 틀리겠지만 ON/OFF식을 제외한 대부분
의 발브 내부 구조상 PILOT부 압력과 솔레노이드의 힘이 역으로 되면
동작 불가함.) ---- 배관상의 압력 확인 필요.
. 유체 점성에 따른 내부압력 드레인의 불충분으로 인한 힘의 불균형에
의한 발브동작불능 영향도 예상됩니다.
질문내용이 전기와 후기내용에 차이가 있어서 애매합니다.
잘은 모르지만 제가 경험한 것을 기술하겠습니다.
1. 발브를 단후 모터를 구동하자마자 트립이 발생했다면
. 솔발브의 개구능력(개구부,유효단면적)이 문제가 될것입니다.
. 회로도상 릴리프발브의 부재로 고압에 의한 모터 소손이 예상됩니다.
. 기타 예상문제가 있습니다.
2, 발브를 단후 1시간정도 작동후 모터가 소손된다면
. 솔발브의 개구면적은 충분할지라도 발브구조상 내부적 누유로인해 솔
레노이드의 반대방향 압력으로 솔의 작동불능이 예상됩니다.-발브교체
. 특히 7Kg 정도의 발브라면 약 8.5Kg이상에서는 솔의 동작이 불가한
경우가 많습니다. (구조에 따라 틀리겠지만 ON/OFF식을 제외한 대부분
의 발브 내부 구조상 PILOT부 압력과 솔레노이드의 힘이 역으로 되면
동작 불가함.) ---- 배관상의 압력 확인 필요.
. 유체 점성에 따른 내부압력 드레인의 불충분으로 인한 힘의 불균형에
의한 발브동작불능 영향도 예상됩니다.
현장을 직접 목격한다면 정확한 고장원인과 조치를 취할 수 있을 것
같습니다. 그러나 현재까지의 내용으로 봐서는 Solenoid Valve를
잘못 선정하신 것 같습니다.
시간이 어느정도 지난후 Trip된다면 Oil이 충분히 Flowing되지 않아서
Oil의 교반열로 온도가 증가하므로서 생기는 Gear의 팽창과 관련이 있
다고 봅니다.
이 경우 Laser 또는 표면접촉식 온도계로 Gear Pump Casing의 온도를
측정 해 볼 수 있고 또 Motor Ampere를 관찰하여 이상 징후를 포착 할
수도 있습니다.
배관후단에서 Pump를 기동시키고자 할 때는 압력 Switch를 이용 할 수
도 있는데 기본적으로 갖춰야 할 것은 Relief Valve입니다.
지금까지는 후단에 밸브를 닫을 경우가 없어 압력 상승의 기회가 없었
다고 보며 만일 토출측 밸브를 닫는다면 고압으로 Valve가 파열될 수
도 있지만 아직 그 단계까지 가기 전에 L/O 교반(마찰)열에 의한 팽창
으로 회전에 저항이 생겨 Trip되었다고 보입니다.
배관이나 밸브 모두 운전압력의 1.5배 이상의 여유있는 용량을 사용
해야 합니다. 만일 Motor가 먼저 Trip되지 않았다면 Valve 등의 파열
로 안전사고를 초래 할 수 있다고 봅니다.
상세 배관 도면을 보내주시면 검토해 보겠습니다.
추가하여 Pump자체에 Relief Valve가 내장되어 있는지 자료 또는
모양을 확인해야 합니다.
도움이 되시길 바랍니다.
고언에 감사드리며 문제해결에 참고하겠습니다.
그렇지만 제가 관찰한 바에 의하면 기어펌프에 오버로더가 걸려서 모터가 트립된후 배관내에 있는 오일의 압력을 제거한다음 작동을 시키면 문제를 일으키지 않았는데, 작동후 1시간 정도가 지난후 재 작동을 시키면 다시 그러한 문제를 일으키는 것을 알았습니다. 즉 솔 밸브 이전의 배관내에 유체가 없을 경우에는 제대로 작동을 하다가 일정 시간이 흐른후 배관내의 오일이 솔 밸브 이전에 수직으로 고이게 되면 그런 현상이 생긴다고 추측 됩니다. 그래서 이러한 현상을 무시하고(배관내에 오일이 고여있는 상태) 밸브가 열리지않았음에도 불구하고 다시 펌프를 작동시키니까 오버로더에의해 모터가 소손 되지 않았을까 생각됩니다.
그래서 밸브의 종류 혹은 설치방법상의 오류가 아닌가하고 생각하고 있습니다.
그리고 현재 조작판넬에 오버로더시 모터의 소손을 방지하기위해 일정 압력이상이 작용할 경우 자동으로 일정시간후(5초)모터가 정지되도록 되어있습니다.
그리고 사용한 밸브는 7KG용이고 붉은색으로 커버가 표시되어 있는데 공급업체에서는 스팀용으로도 사용되고 오일용으로도 사용된다고 했는데 일반적으로 나뉘어 있는것은 아닌지요?
그리고 밸브와 펌프는 동시에 작동하고, 정지시에는 펌프가 정지된후 일정시간후 밸브가 닫히도록 타이머라는 것도 설치되어 있습니다.
참고로 펌프는 70BAR까지 밀수 있으며, 펌프는 2마력짜리 4극을 사용했고 이송 거리는 약 31미터 정도 됩니다. 또한 펌프에서의 배관은 펌프에서 수직으로 6미터 올라간후 약 4미터 정도 수평으로 이송된후 옥내로 들어가기위해 배관을 5.5미터정도로 낮춘후 다시 13미터정도 이송된후 수직으로 2.5미터정도 꺽인후 밸브와 연결되도록 되어 있고, 배관은 모두 리본 히터가 장착되어 항상 40도를 유지하도록 되어 있고 펌프로 이송되는 오일도 40도로 가열한후 이송하도록 되어 있습니다.
밸브를 설치하기전에는 전혀 문제가 없었으므로 모터에는 손을 대지 않고 밸브를 수정해서 해결하고 싶은데 여기에 적당한 방법은 없겠는지요?
그렇지만 제가 관찰한 바에 의하면 기어펌프에 오버로더가 걸려서 모터가 트립된후 배관내에 있는 오일의 압력을 제거한다음 작동을 시키면 문제를 일으키지 않았는데, 작동후 1시간 정도가 지난후 재 작동을 시키면 다시 그러한 문제를 일으키는 것을 알았습니다. 즉 솔 밸브 이전의 배관내에 유체가 없을 경우에는 제대로 작동을 하다가 일정 시간이 흐른후 배관내의 오일이 솔 밸브 이전에 수직으로 고이게 되면 그런 현상이 생긴다고 추측 됩니다. 그래서 이러한 현상을 무시하고(배관내에 오일이 고여있는 상태) 밸브가 열리지않았음에도 불구하고 다시 펌프를 작동시키니까 오버로더에의해 모터가 소손 되지 않았을까 생각됩니다.
그래서 밸브의 종류 혹은 설치방법상의 오류가 아닌가하고 생각하고 있습니다.
그리고 현재 조작판넬에 오버로더시 모터의 소손을 방지하기위해 일정 압력이상이 작용할 경우 자동으로 일정시간후(5초)모터가 정지되도록 되어있습니다.
그리고 사용한 밸브는 7KG용이고 붉은색으로 커버가 표시되어 있는데 공급업체에서는 스팀용으로도 사용되고 오일용으로도 사용된다고 했는데 일반적으로 나뉘어 있는것은 아닌지요?
그리고 밸브와 펌프는 동시에 작동하고, 정지시에는 펌프가 정지된후 일정시간후 밸브가 닫히도록 타이머라는 것도 설치되어 있습니다.
참고로 펌프는 70BAR까지 밀수 있으며, 펌프는 2마력짜리 4극을 사용했고 이송 거리는 약 31미터 정도 됩니다. 또한 펌프에서의 배관은 펌프에서 수직으로 6미터 올라간후 약 4미터 정도 수평으로 이송된후 옥내로 들어가기위해 배관을 5.5미터정도로 낮춘후 다시 13미터정도 이송된후 수직으로 2.5미터정도 꺽인후 밸브와 연결되도록 되어 있고, 배관은 모두 리본 히터가 장착되어 항상 40도를 유지하도록 되어 있고 펌프로 이송되는 오일도 40도로 가열한후 이송하도록 되어 있습니다.
밸브를 설치하기전에는 전혀 문제가 없었으므로 모터에는 손을 대지 않고 밸브를 수정해서 해결하고 싶은데 여기에 적당한 방법은 없겠는지요?
Gear Pump 구동 모타가 소손된 것은 Pump에 과도한 압력이
걸렸다고 봅니다. Gear Pump는 변위식 Pump이므로 토출측에
이송에 필요한 이상의 압력은 Return 시킬 수 있도록 Relief
Valve를 설치해야 합니다.
또한 날씨가 추워지면 L/O의 점도가 높아져 뻑뻑해지면 모타에
Load가 많이 걸리며 이 경우에도 모타 소손의 원인이 됩니다.
Relief Valve의 Setting방법은 처음에는 Spring의 세기를 최대한
약하게 하여 흡입측으로 Relieving시키면서 System에 필요한 압력
까지 올라 갈 수 있도록 Spring의 세기를 조정해야 합니다.
그외 Coupling Alignment,Priming 및 Motor의 회전방향 등 전체적
으로 확인해야 할 사항은 많으므로 어느정도의 전문성이 요구되는
작업입니다.
필요시 추가 질문 기다립니다.
공지사항
질문하시는 분에게 한가지 검토해 보실것을 권하고 싶군요..
현재 펌프에 릴리프밸브가 설치되지 않은 구조라고 하셨는데..
혹시 밸브는 내부 파일럿방식으로 구조가 되어있는지요..설명내용으로는 기어펌프가 토출시에 초기에 발생하는 서지압을 해소시킬 수 있는 내부 릴리프밸브가 없는 구조라는게 첫째로 맘에 걸리구요두번째는 답변하신분이 말씀하신 초기 서지압(8.5k)을 해소할 시간적 여유가 없는 상태에서 그대로 밸브내부의 스플을 가격을 하니까 아마도 밸브도 열을 많이 받을것 같은데 그렇지는 않은가요..
제가 다시 검토해 부시라고 권하고 싶은것은
1.펌프에 릴리프밸브를 설치하실것과
2.밸브의 작동방식에 관한 것인데 내부 파일럿 방식으로 사용되었는지를 다시 확인해 주시면 감사하겟습니다..