減圧弁の使い方
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同社には、150m3、揚程300メートルの多段遠心ポンプが1台あり、ボイラーの水冷壁に水を供給し、その後熱交換器を経てタンクに戻ります。 水冷壁管内の圧力を維持するため、熱交換器の出口から水槽までの戻り配管には減圧弁、または保圧弁が設置されており、弁の前側の圧力を約3Mpaに保つことができる。弁の後側の圧力は2～3キログラムまで下げることができるが、これには問題がある。減圧弁を通すことで弁の前側の圧力は維持できるものの、圧力を抑え込む必要があるため流量が明らかに減少し、インバータポンプを45Hzに設定してもポンプ本体が発熱し、フル負荷での流量にはならない。減圧弁の前側の圧力を約2Mpaに下げると、流量が十分に確保され、ポンプ本体も発熱しなくなる。 質問ですが、バルブの前で3Mpaの圧力を維持したい場合、どのように流量を制御すれば150立方メートル/分の流量を保てるでしょうか。システム全体にバイパスはない。
流量調節弁を用い、制御弁の前後の圧力を調整する
当初、ポンプの揚程と流量を決定する際には、ポンプ出口にあるバルブの圧力損失や液面の高さ差、そして過圧状態といった条件も考慮すべきでした。あなたのポンプの流量は150立方メートル、揚程は300メートルです。効率が55％と仮定すると、軸動力は230kWになり、少なくとも300kWのモーターが必要になります。 1）ポンプの流量と揚程は、ポンプ自体の特性に加えて、配管の抵抗特性にも関係しています。ご説明によると、バルブ前の圧力が2MPaGまで下がって初めて流量が要求を満たすとのことです。さらにバルブの開度を小さくすると、流量は当然低下します。このような場合、対処法はポンプの特性を変更するしかなく、例えば周波数を上げてポンプの回転速度を高めたり、インペラの直径を大きくしたりする方法があります； 2）一般的に、モーター出力が160kWd以上の多段遠心ポンプには、最小流量保護を設ける必要がある；出力の大きなポンプが出口バルブの開度を小さくして運転すると、ポンプ内の流体はますます熱くなり、深刻な場合にはベアリングが焼損することがある。これを防ぐために最小流量保護機能があり、運転中も常に流体が流れ続けるようにし、ポンプの過熱を防ぐのである
あなたの見立てでは、このポンプの揚程は400メートル前後に設定する方が適切でしょうか。現在、別のポンプに交換することは不可能ですが、回転速度を上げる方とインペラの直径を大きくする方、どちらが処理しやすいでしょうか
上側の周波数を上げて回転速度を高め、リターン保護を設定するのは、操作が比較的簡単な方法です