시스템 구성에서 펌프와 열교환기의 위치 | 펌프와 열교환기 원리/개념/기능/사용법

 

 

 

 

 

 시스템 구성에서 펌프와 열교환기의 위치

 

무엇이 우선인가

종종 얘기가 나오곤 하는데

모든 상황에 맞아 떨어지는 우선 순위는 없는 것 같습니다.

 

SB유니버스 티스토리 - 테슬라 모델3

 

 

 펌프가 먼저?

 

<오일 같이 온도에 따른 점도 차가 비교적 크고, 점도가 높은 유체의 경우>

열교환기가 펌프 이후면(펌프 - 열교환기 - 시스템)

• 비교적 낮은 점도, 고온에서 펌프가 구동을 하기 때문에
• 펌프의 구동 면에서 유리한 면이 있을 수 있다.
• 다만, 펌프의 사용 온도 조건을 잘 확인해야 할 것이다.
• 만약 펌프의 사용 온도가 100도까지인데, 시스템에서 120도로 나온다면,,
• 열교환기를 거쳐 펌프 허용 온도 및 시스템 필요 온도로 낮춘 후에 펌프에 들여보내면 좋겠다.
• (위와 같이 구성할 경우, 열교환기 - 펌프 - 시스템)

 

<펌프를 제외한 시스템 만의 분석을 위해>

펌프가 열교환기의 앞단에 위치하며 (펌프 - 열교환기 - 시스템)

 

데이터를 뽑는 것은 열교환기에서의 열교환기 냉각수 & 시스템 냉각수의 in/outlet 온도

+ 펌프로 들어가기 전의 시스템 outlet 온도

 

즉, 비교적 고정적인 온도의 유체가 시스템에 들어가게 될 것이다 (냉각을 위해서든 윤활을 위해서든)

+ 고정적인 온도의 유체가 들어가기 위해선, 시스템 발열 대비 열교환기의 열교환 성능 열용량 및 냉각수의 온도가 충분히 받쳐주어야 할 것이다.

 

 

 

 

(크진 않지만)

<열교환기의 성능과 시스템의 성능 분석에서 조금이나마 변수를 줄이기 위해선>

• 펌프가 열교환기 앞단에 위치하는 것이 좋겠다.
• 열교환기 - 펌프 - 시스템으로 구동된다면
• 열교환기에서 목표 온도의 유체가 흘러나와도
• 펌프를 지나며 펌프 자체의 발열이 들어가 온도가 흔들리게 된다.

펌프는 시스템 요구조건

ㄴ 시스템이 빨리 구동하며 발열을 많이 낸다면 펌프 또한 그에 맞춰 rpm을 높여 유량을 늘려 발열을 잡고자 할 터이니

ㄴ 이런식으로 전력이 많이 들어가고 rpm이 높아지면 그만큼,,! 펌프를 지나가며 유체가 갖게 되는 열이 높아지게 된다

ㄴ 다만, 펌프의 용량 및 발열량이,, 시스템 냉각 유체의 물성 및 유속에 따라 다르겟지만 ..

ㄴ 소폭이나마 온도 변화가 생길 수 있다.

 

 

 

 

 

 열교환기가 먼저?

 

열교환기가 펌프 전에 온다면 (열교환기 - 펌프 - 시스템)

• 펌프의 발열로 더 높은 온도로 시스템에 유입되고, 약간이나마 고온으로 오일 점도가 낮아지니 차압감소의 효과가 미미하게 있을 수 있겠다.
  = 어찌보면 최대한 필요한 구간에서만 낮은 온도를 유지/구성하는 것이 차압면에서는 이득
• 하지만 그러려면 각 시스템 열교환 부분 직전에 냉각이 되어야 해서 .. 음.. 열교환 부분들이 너무 많이지니 과한 시스템 구성이 되지 않을까
• 온도에 따른 점성의 차이가 크다면 - 냉각된 큰 점성의 유체가 펌프를 지나며 펌프 Load가 커지는 문제 발생 가능

 

 

열교환기가 펌프 전이면 펌프 케어 가능

• (펌프 시스템의 한계 온도가 있을 것이다)
• 펌프 또한 발열로 인한 효율이 떨어질 수 있고
• 고온으로 인한 시스템이 망가질 우려가 있고 수명이 줄 우려가 있기에
• 최대한 냉각된 유체가 들어간다면 펌프 관리 측면에서는 유리할 수 있다.

 

 

 

마치며

 

정배는..

펌프 - 열교환기 - 시스템 이지 않을까 생각됩니다