工程セクション－水素化工程知識　毎日1問　第045問

流量、揚程、効率、軸動力

ポンプの主な性能パラメータには、(1)揚程があります。単位質量の液体がポンプを通過した後に得るエネルギーはHで表し、その単位はmである。（2）流量。単位時間あたりにポンプが供給する液体の量には、体積流量Qがあり、単位はm3/sである。また、質量流量Gもあり、単位はkg/sである。（3）回転速度。ポンプの1分間あたりの回転数はnで表し、単位はr/minです。（4）軸出力。原動機からポンプ軸に伝達される動力はPで表し、単位はkWです。（5）効率。ポンプの有効動力と軸動力の比は、ηで表される。それは、ポンプの水力学的な完成度を測る指標です。

揚程、流量、回転速度、軸動力、効率、

流量Q、揚程H、効率、軸動力N

流量、圧頭、効率、軸動力

流量、揚程、効率、軸動力、ポンプに必要なキャビテーション余量および吸上真空度

流量、揚程、効率、軸動力

流量、揚程、出力、効率など

流量、揚程、効率、軸動力、ポンプに必要なキャビテーション余量および吸上真空度

流量、揚程、効率、軸動力、回転速度など

流量、揚程、軸動力、有効動力、効率

キャビテーション余裕量：遠心ポンプのキャビテーション余裕量は、ポンプの性能を示す主要なパラメータであり、記号Δhrで表され、単位は液柱メートルです。 出力と効率：ポンプの入力出力は軸出力Nであり、これはモーターの出力出力に相当する。

1、流量、単位はkgf/m3。2、揚程、単位はkgf.m/kgf。3、回転速度、単位はr/min。4、キャビテーション余量、単位はメートルの液柱。5、出力。単位としてはkgf・m/h、kwなどがよく使われる。6、ポンプの効率η=Ne/N。

流量、揚程、出力、効率、回転速度、許容吸上真空度（許容キャビテーション余量）

流量、揚程、効率、軸動力、回転速度、許容吸上真空度

1、流量　遠心ポンプの流量とは、単位時間あたりに管路系統に排出される液体の体積のことで、一般的にQで表されます。よく使われる単位はl/s、m3/s、またはm3/hなどです。遠心ポンプの流量は、ポンプの構造、寸法、および回転速度に関連しています。 　　2、揚程　遠心ポンプの圧頭とは、単位重量（1N）の液体に対して遠心ポンプが与える有効なエネルギーのことで、一般的にHで表され、単位はJ/Nまたはmです。プレスヘッドの影響因子については、前節で既に紹介しました。 　　3、効率　遠心ポンプは実際の運転において、さまざまなエネルギー損失が生じるため、ポンプの実際の（有効な）圧力と流量は理論値を下回り、一方でポンプに供給される動力は理論値よりも高くなる。反応エネルギーの損失量を示すパラメータを効率と呼ぶ。 　　遠心ポンプのエネルギー損失には、以下の3つが含まれる：　　(1)水力損失とは、液体が羽根や渦室を流れる際の沿程抵抗、流路の面積や方向が変わることによる局所抵抗、そしてインペラ内の循環流や渦などが原因で生じるエネルギー損失である。この損失は水力効率ηhで表すことができる。定格流量時、液体の流れの方向は羽根の入口角と正確に一致し、このときの損失が最小となり水力効率が最も高くなる。その値は0.8～0.9の範囲である。 　　(2)機械効率とは、高速で回転するインペラの表面と液体との間の摩擦、およびベアリングやシールなどにおけるポンプ軸の機械的摩擦によって生じるエネルギー損失のことです。機械の使用可能な効率は機械効率ηmで表され、その値は0.96～0.99の間です。 　　(3)容積損失とは漏れによって生じる損失であり、容積損失がない場合のポンプの動力と、容積損失がある場合のポンプの動力との比を容積効率ηvと呼ぶ。密閉型インペラの容積効率値は0.85～0.95です。 　　遠心ポンプの総効率は3つの要素で構成される。すなわち、η=ηvηhηm(2-14)である。遠心ポンプの効率は、ポンプの種類、サイズ、加工精度、液体の流量や性質といった要因によって影響を受ける。通常、小型ポンプの効率は50～70％であるが、大型ポンプでは90％に達する。 　　4、軸動力N　モーターからポンプの軸に伝達される動力をポンプの軸動力といい、単位はWまたはkWです。遠心ポンプの有効動力とは、単位時間あたりにインペラから液体が得るエネルギーのことであり、次の式で表されます。
Ne=HgQρ(2-15)
ここで、
Ne------遠心ポンプの有効動力、W； 　　H--------遠心ポンプの有効圧頭、m； 　　Q--------遠心ポンプの実際の流量、m3/s。 　　ポンプ内に上記の3つのエネルギー損失が存在するため、軸動力は有効動力よりも必ず大きくなる