機械設備の据付

Thread Content

機械ポンプの低流量運転の影響　原因分析
遠心ポンプの流量は様々な方法で無段階に調整可能であり、通常はポンプを定格点の運転状態で動作させるのが最も合理的です。しかし、何らかの理由でポンプが低流量の運転状態で動作すると、以下のような負の影響が生じます。遠心ポンプの低流量運転の影響（1）効率が低下し、消費電力が増加する。遠心ポンプは設計時に、一般的に効率の最も高い点を定格状態点付近に設定します。遠心ポンプが低流量の運転状態で動作すると、その効率は急速に低下します。一般的に、同じポンプでも流量が少なくなるほど効率も低下するため、低流量の状態で運転することは非常に非経済的です。通常、この場合は適切で効率的な小型ポンプを再び取り付ける必要があります。遠心ポンプの低流量運転の影響（2）振動騒音が増大し、環境汚染を引き起こし、ポンプの部品を損傷させ、ポンプの使用寿命に影響を与える。設計動作点においては、流体の流れ方向がブレードの方向と一致しているため、剥離損失、衝撃損失、渦損失は比較的小さく、ほぼゼロに近い。しかし、ポンプが低流量域で動作すると、設計点から外れるために、ポンプの過流部品における剥離損失や衝撃損失、渦損失がさらに増大し、これらの損失は発生すると同時に大量の水力騒音や機械的振動を伴う。遠心ポンプの低流量運転の影響（3）ポンプ内部の逆流が大幅に増加し、凝集熱が増大することでポンプ内の液体温度が上昇し、ポンプ本体が発熱する。これによりポンプ部品の機械的性質に影響を与えるほか、ポンプのキャビテーション特性も悪化し、さらにポンプの吸込み条件に影響を及ぼす。遠心ポンプの低流量運転の影響（4）遠心ポンプの半径方向の力が増大し、ポンプのローターにかかる負荷状況が悪化する。ポンプが低流量領域で動作すると設計条件点から外れるため、渦室内の液体の流速は低下する。しかし、速度三角形の解析によれば、インペラ内の液体の流出速度は逆に増加し、その結果液体同士が合流できず衝撃が生じ、圧力が絶えず上昇して半径方向の力が発生する。