취수펌프 및 송수펌프의 역할과 특징, 설계 및 용량과 대수 결정은?

취수펌프와 송수펌프란?

취수펌프는 물을 퍼 올리는 펌프입니다. 수중 펌프의 일종으로, 물 속에 가라앉혀 콘센트를 연결하면 즉시 물을 퍼 올릴 수 있습니다.

송수펌프는 상대적으로 낮은 고도에 있는 용수를 지대가 높은 배수지로 송수하기 위한 펌프의 역할을 수행합니다.

취수펌프의 역할, 특징, 설계 시 고려사항 및 용량과 대수 결정

취수펌프는 하천, 호수, 저수지 등의 수원에서 물을 끌어올려 정수장으로 보내는 역할을 한다.

취수펌프의 역할과 특징

1. 수원에서 물을 취수하여 정수장으로 보내는 중요한 역할을 담당한다.

2. 연중무휴로 가동되어 시민들에게 식수를 공급한다.

3. 취수구나 취수관로 전단에 설치되어 수원의 물을 정수장으로 이송한다.

4. 취수펌프 전단에는 모래 등의 침전물을 제거하는 침사지가 설치된다.

취수펌프 설계 시 고려사항

계획 급수인구 규모에 따라 1인 1일 최대급수량이 결정된다.
계획 1일 최대급수량을 기준으로 계획배수량(㎥/hr)이 산정된다.
계획배수량에 따라 취수펌프의 용량과 대수가 결정된다.
취수펌프는 수량변화가 적고 전부하 운전을 하는 특성이 있다.

취수펌프는 상수도 시스템에서 가장 기본이 되는 중요한 설비로, 적정 용량과 대수의 취수펌프를 설치하여 안정적인 취수가 이루어져야 한다.

취수펌프 용량 결정

취수펌프는 펌프 효율이 높은 운전점에서 정해진 일정한 수량을 양수하는 운전이 가능한 용량으로 결정한다.
취수량의 계절변동(하절기-동절기)은 있지만 시간적 변동은 배수량에 비해 적다.
취수펌프의 설비용량을 결정하기 위한 시간수량은 계획 1일 최대 송수량의 24시간 평균수량으로 한다.
계획취수량(㎥/day) = 계획 1일 최대급수량 x (1.1~1.5)

취수펌프 대수 결정

펌프의 대수는 계획수량(최대, 최소, 평균) 및 고장 시를 고려하여 결정한다.
펌프의 설치대수는 수요수량의 특성을 고려하여 안전성, 경제성 등을 종합적으로 검토하여 결정한다.
일반적으로 펌프 토출량이 많을수록 펌프 효율은 높고 운전경비를 절감할 수 있으며, 대수가 적어지므로 초기투자비가 작아진다.
유지관리에 편리하도록 설치대수는 줄이고 동일 규격의 펌프를 적용한다.
계획수량에 따라 예비 펌프를 포함하여 2~4대 정도를 설치한다.

따라서 취수펌프의 용량은 계획 1일 최대급수량을 기준으로 펌프 효율이 높은 운전점에서 결정하고, 대수는 계획수량과 고장 시를 고려하여 동일 규격의 펌프를 2~4대 정도 설치하는 것이 일반적입니다.

송수펌프 역할, 특징, 설계 시 고려사항 및 용량과 대수 결정

상수도 송수펌프는 정수지나 배수지에서 다른 배수지로 물을 보내는 역할을 합니다.

송수펌프의 역할과 특징

1. 취수된 물을 정수장이나 배수지로 보내는 역할

2. 정해진 일정 수량을 안정적으로 공급하는 역할

3. 펌프 효율이 높은 운전점에서 용량과 대수를 결정해야 함

4. 토출량 제어를 위해 펌프 운전대수, 회전속도, 밸브 개도 제어 방식이 있음

5. 토출압력 제어를 위해 회전속도 제어, 밸브 개도 제어 방식이 있음

송수펌프 설계 시 고려사항

수력학, 수리학적 조건을 만족하도록 성능 발휘가 가능해야 함
캐비테이션, 수격작용 등 수리현상에 대한 적절한 조치가 필요
펌프흡수정, 펌프기초 등 구축물에 대한 고려가 필요
기계, 전기, 계측제어, 토목, 건축 등 각 분야를 종합적으로 검토해야 함
시설 규모, 신뢰성, 경제성, 운전관리 방법 등을 고려하여 제어방식을 결정
정격부하 운전 시 펌프 성능 시험을 위한 배관 설치가 필요함

송수펌프 용량 결정

계획배수량(㎥/hr) = 계획 1시간 최대급수량 = 계획 1일 최대급수량 / 24 / 1.3 (대도시, 공업도시)
계획 1인 1일 최대급수량은 계획급수인구 규모에 따라 다름 (예: 10만~30만인구는 275~425ℓ)

송수펌프 대수 결정

*계획수량(㎥/day)에 따라 송수펌프 대수가 결정됨

2,800이하: 2대 (1대 예비)
2,500~10,000: 3대 (1대 예비)
9,000이상: 4대 이상 (1대 예비)

송수펌프의 최적 설계 및 운영을 위해 유전자 알고리즘 등을 활용하여 펌프 가동비용을 최소화하는 모형이 개발되고 있습니다.

송수펌프 운영 패턴, 전력요금 변화, 배수지 상황 등을 고려하여 전력요금을 절감하는 시스템도 등장하고 있습니다.

마무리

오늘은 취수펌프 및 송수펌프의 역할과 특징, 설계 및 용량과 대수 결정에 대해 알아보았습니다.

취수펌프는 물을 퍼올리는 역할을 하며, 송수펌프는 낮은 곳에서 높은 곳으로 물을 보내는 역할을 합니다. 취수펌프는 하천, 호수 등에서 물을 정수장으로 보내는 중요한 역할을 하며, 연중무휴로 가동되어 식수를 공급합니다.

설계 시에는 급수인구 규모에 따라 최대급수량을 결정하고, 이에 따라 취수펌프의 용량과 대수를 정합니다. 취수펌프는 계절변동은 있으나 시간변동은 적으며, 일정한 수량을 효율적으로 양수할 수 있는 용량으로 결정됩니다.

송수펌프는 취수된 물을 정수장이나 배수지로 보내는 역할을 하며, 펌프의 용량과 대수는 정해진 일정 수량을 안정적으로 공급할 수 있도록 결정됩니다.

설계 시에는 수력학적, 수리학적 조건을 만족하고, 캐비테이션과 수격작용 등에 대한 조치가 필요합니다. 송수펌프의 용량은 계획된 최대급수량에 따라 결정되며, 대수는 계획수량에 따라 결정됩니다. 최적의 설계와 운영을 위해 유전자 알고리즘 등을 활용하여 가동비용을 최소화하는 모형이 개발되고 있습니다.

취수펌프와 송수펌프는 상수도 시스템에서 중요한 역할을 하며, 각각의 용량과 대수는 계획된 급수량과 수요, 운영 조건을 고려하여 결정됩니다.