티스토리 뷰
목차
슬러리는 점성이 높고 고형입자를 포함한 복합 유체이기 때문에, 일반적인 펌프를 그대로 사용하면 막힘, 마모, 효율 저하 등의 문제가 발생합니다.
본 글에서는 슬러리 이송에 특화된 펌프 구조와 선택 기준, 점도 및 입자 대응을 위한 설계 포인트를 실무 관점에서 정리합니다.
플랜트 설비 설계자, 유지보수 담당자라면 반드시 알고 있어야 할 핵심 개념을 확인해보세요.
슬러리는 왜 특별한 펌프가 필요한가?
슬러리(Slurry)란, 고형입자가 액체에 분산된 혼합물로 점도, 비중, 마모성, 침전성이 일반 유체보다 훨씬 까다롭습니다.
대표적으로 광물 슬러리, 폐수 처리 슬러지, 세라믹 슬러리, 페인트, 종이펄프 등이 이에 해당합니다.
이러한 유체를 일반 원심펌프나 기어펌프로 이송하면, 다음과 같은 문제가 발생합니다.
- 입자에 의한 임펠러 마모
- 침전물에 의한 배관 막힘
- 점도 증가로 인한 유량 저하
- 펌프 내 누적 침적물로 인한 고장 가속
따라서 슬러리 전용 펌프는 구조, 재질, 운전 조건 모두가 다르게 설계되어야 합니다.
슬러리 펌프의 핵심 설계 포인트
① 내마모성 재질 사용
- 슬러리는 고형분이 많아 펌프 내부 부품(임펠러, 케이싱 등)이 지속적으로 마모됩니다.
- 따라서 주로 **고크롬강, 세라믹 코팅, 폴리우레탄 라이너** 등이 적용됩니다.
② 저속 운전 설계 (Low RPM)
- 빠른 회전은 마모를 가속시키고, 입자를 유체에서 분리시킬 수 있습니다.
- 슬러리용 펌프는 속도보다는 토크 중심의 설계가 일반적이며, 저속·고용량 설계가 유리합니다.
③ 넓은 통로 설계 (Large Passage)
- 고형물이 막히지 않도록 **임펠러와 배관 내부 통로를 넓게 설계**합니다.
- 특히 이물질이나 섬유질이 포함된 폐수 등에는 막힘 방지형 임펠러(반개방형, Vortex형)이 사용됩니다.
④ 밀폐와 씰 선택
- 고형물이 씰 내부에 침투하면 누유 또는 축 손상 가능성이 크므로, 플러시형 씰링 또는 메커니컬 씰 + 씰링 워터 조합이 주로 사용됩니다.
⑤ 점도 및 비중 고려 설계
- 점도가 높은 슬러리는 유량이 감소하고 NPSH가 부족할 수 있습니다.
- 이를 보완하기 위해 흡입구 설계 개선, 프리로더(예비 이송장치), 이중 펌프 구성 등을 적용합니다.
슬러리 펌프의 대표 유형
| 펌프 종류 | 특징 | 대표 적용 분야 |
|---|---|---|
| 슬러리 원심펌프 | 고형물 이송에 최적화, 내마모성 강함 | 광산, 철강, 하수처리장 |
| 다이어프램 펌프 | 펄세이션 있지만 막힘 적음, 부식 대응 | 페인트, 폐수, 화학약품 슬러리 |
| 스크류 펌프 (Progressive Cavity) | 정밀 토출 가능, 점도 대응 우수 | 슬러지 케이크, 화장품, 식품 |
실무자가 고려해야 할 5가지 슬러리 펌프 선택 기준
1. 고형분 농도: 10% 이하인지, 50% 이상인지에 따라 펌프 종류와 내마모성 등급이 달라집니다.
2. 입자 크기와 경도: 연질 펄프인지, 연마성 광물인지 구분 필요
3. 비중과 점도: 중량이 클수록 축 하중이 높아지므로 구동기/베어링 보강 필요
4. 부식성 여부: 산/알카리성 슬러리는 금속보다는 플라스틱, 고무계 재질 필요
5. 펌프 가동시간: 연속운전인지 간헐운전인지 → 정비 접근성, 씰 수명 고려 필요
슬러리는 설계자가 직접 고민해야 하는 유체
슬러리는 단순히 ‘걸쭉한 액체’가 아닙니다. 고형물, 마모, 침전, 점도, 부식성까지 복합적으로 작용하기 때문에, 펌프 설계와 선택에서 공급업체 사양서만 믿고 결정해서는 안 됩니다.
슬러리 펌프는 유체 특성에 따라 내마모성, 막힘 방지, 점도 대응이 필수적으로 반영되어야 하며, 입자에 강한 구조와 저속 고토크 설계가 핵심입니다.
설계·시운전·운전·정비 담당자가 함께 조건을 공유하고, 실제 현장 조건을 고려한 펌프 선정이야말로 설비의 안정성과 수명을 좌우합니다.