WQ 차세대 고효율 수중 하수 펌프, 성능 우수 사례 발표 – 넓은 유로 막힘 방지 임펠러, 하수 펌프장 개보수 사업에 성공적으로 적용

1. 결과

본 프로젝트는 최대 입자 통과 용량을 확보하고, 다중 방식 유압 시뮬레이션 기술을 활용하여 장치 효율을 향상시키기 위한 외부 특성 및 내부 유동 특성의 기초 연구에 중점을 두었습니다. 실제 장비의 유압 성능 테스트 결과, 시제품과 절단 후 시제품의 효율 값이 하수 및 오수 수중 전기 펌프 장치의 1급 에너지 효율 값보다 현저히 높은 것으로 나타났습니다. 관련 데이터는 표 1에 제시되어 있습니다.

표 1. 수중 하수 펌프 장치 효율 및 1차 에너지 효율 값

수중 하수 펌프 유형	실제로 측정된 단위 효율	하수 및 오수 수중 전기 펌프 장치 효율 1단계 에너지 효율 값
300WQ700- 14-37 (원기)	76.10%	64.80%
300WQ700- 11-30 (절단 후 시제품)	75%	64.50%

수중 하수 펌프의 실제 측정 데이터와 데이터 비교를 통해 다음과 같은 사실을 확인했습니다.

(1) 실제 수력 성능 시험 결과 단위 효율이 하수 및 하수 수중 전기 펌프 단위 효율의 1단계 에너지 효율 값을 초과한 것으로 나타났습니다.

(2) 실제 유압 성능 테스트 결과는 전기 펌프의 고효율 영역이 국가 표준 GB/T 24674-2021 하수 및 하수 수중 전기 펌프에 규정된 펌프 유량 작동 범위 0.7~1.3Qd를 완전히 포함하여 고효율 및 광범위한 성능 효과를 달성함을 보여주었습니다.

(3) 실제 유압 성능 테스트 결과에 따르면 임펠러 외경 절삭량이 8%에 도달했을 때 단위 효율은 1.1%만 감소했습니다.

2. 프로젝트 성과

임펠러 날개 개수와 날개 출구 폭은 넓은 유로를 갖는 막힘 방지 임펠러 설계의 핵심 매개변수입니다. 본 연구에서는 통과하는 입자의 최대 직경과 단위 효율을 충분히 고려했습니다.

일반적으로 날개 수가 줄어들면 날개의 유체 흐름 제어 능력이 저하되어 유로 내에 축 방향 와류가 발생하고 내부 유동 상태가 난류가 되어 유체 손실이 증가합니다. 본 개선 프로젝트의 임펠러는 넓은 출구를 채택하여 날개 출구 가장자리에서 발생하는 2차 재순환 현상을 심화시킵니다. 이러한 두 가지 요인 모두 장치 효율 향상을 저해합니다. 실제 기계 시험 데이터 및 비교 결과, 본 프로젝트는 220~260의 특정 속도에서 성공적인 결과를 달성했음을 보여줍니다.

3. 연구 개발 프로세스

본 프로젝트의 성과는 롄청 기술팀이 축적해 온 핵심 유압 연구 개발 기술과 올바른 수중 하수 펌프 설계 기술 경로의 결합과 불가분한 관계에 있습니다.

(1) 설계는 동일한 펌프 본체를 기반으로 합니다. 소수의 날개의 기하학적 형상에서 날개 출구 폭, 날개 출구 배치 각도 및 임펠러 외경을 조합하여 다차원에서 최적의 솔루션을 찾습니다.

(2) 설계는 입자 통과 용량을 보장하기 위해 블레이드 랩 각도, 임펠러 외경, 블레이드 출구 폭, 임펠러 입구 직경 및 블레이드 입구 위치와 같은 여러 요소를 종합적으로 고려합니다.

(3) 블레이드 입구 가장자리는 섬유 얽힘을 효과적으로 방지하기 위해 설계상 독특하게 처리됩니다.

(4) 넓은 유로를 갖는 펌프 본체의 설계와 넓은 베이스 원 폭 단면 설계는 넓은 유로를 갖는 막힘 방지 임펠러와 결합되어 입자가 펌프 본체를 따라 임펠러를 통해 원활하게 배출될 수 있도록 합니다.

4. 성과의 전환

그룹 계열사는 완벽한 하수 펌프 기술 개발 역량과 우수한 생산 및 제조 검사 능력을 보유하고 있습니다. 수중 모터, 하수 펌프 및 전기 제어 캐비닛은 그룹 내에서 30년 이상의 설계, 생산 및 제조 경험을 바탕으로 하수 펌프 스테이션 펌프 장비의 업그레이드 및 전환을 위한 완벽한 솔루션을 제공합니다.