42. 조압수조(surge tank)*

     

문제) 2. 조압수조의 형식. 93-1

문제) 6. 조압수조(surge tank)의 설치목적 및 종류와 특징에 대하여 설명하시오. 95-2

문제) 4. 조압수조의 기능, 종류 및 설계 시 수리조건에 대하여 설명하시오. 119-1

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1. 조압수조

  ⑴ 발전소, 펌프장 등 관수로 내 급격한 압력변화, 유속변화 시 수격작용을 감쇄, 제거하기 위한 수조형식의 조절기구

  ⑵ 설치목적

    ① 밸브의 급폐쇄, 펌프의 급정지·급가속시 관내의 과대 압력 발생

    ② 관내의 과대한 압력과 수격작용을 감쇄 / 제거하기 위함

2. 수격작용

     

3. 조압수조의 기능

  ⑴ 수격작용 ⇛ 압축흐름 ⇛ 조압수조 유입

  ⑵ 수조 내 물의 진동으로 압력 감쇄 (압력에너지 ⇛ 마찰에너지)

  ⑶ 수조 내 단면적과 진폭은 반비례

  ⑷ 진폭 크기, 진동시간을 고려하여 최적단면 결정

  ⑸ 설계의 초점 : 단시간 내에 진동이 안정되는 경제적인 단면결정

4. 조압수조의 수리설계조건

  ⑴ 전부하 차단조건 : 전부하의 순간차단시 surging의 최고수위가 수조의 천단을 월류하지 않을 것

  ⑵ 전부하 급증조건 : 전부하의 급증시 surging의 최저수위가 수압관의 천단표고보다 높을 것

  ⑶ 안정조건 : 수조내 미소진동 발생시 평형상태로 복원되어 안정성을 가질 것

  ⑷ 감쇄조건 : 부하변화에 중첩되어도 이상surging이 발생하지 않을 것

5. 조압수조의 종류 (단제차수)

  ⑴ 단동 조압수조(simple surge tank) : 단면적이 큰 1개의 종관으로 보통 사용, 상단은 대기에 노출

  ⑵ 제수공 조압수조(orifice surge tank) : 수조저부 orifice를 통하여 수압관과 연결된 형태로

                                                                         조압수조 유입량을 조절하여 압력파의 수압관으로 전달을 제어

  ⑶ 차동 조압수조(differential surge tank)

    ① 이중수실구조로 수조내 관경과 동일한 연직원통을 갖고 있는 형태

    ② 바닥에 내부수실에서 외부수실로 물이 이동하도록 오리피스 설치

    ③ 수격압 상승시 물의 이동 : 수압관 ⇒ 내부수실 ⇒ 외부수실로 순간적 반응

    ④ 수격압 감소시 물의 이동 : 외부수실 ⇒ 내부수실 ⇒수압관

  ⑷ 수실 조압수조(chamber surge tank, closed tank)

    ① 수조의 상부를 폐색하여 공기쿠션으로 수충작용 흡수

    ② 좁은 연직수실 + 단면적이 큰 수실로 구성

    ③ 좁은 수실의 수면승강은 신속하나 넓은 수실은 진동폭이 크지 않음

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