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遠心ポンプのキャビテーション問題

2017-05-23View Original

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ある記事で次のような一文を見かけました。「キャビテーションの熱力学的要因によれば、同じポンプでNPSHaが同じ場合、水温が高いほどキャビテーションが発生しにくくなる。」水以外の液体、例えば炭化水素は、常温の水よりもキャビテーションが発生しにくい。” これが正しいかどうかわからないのですが、水の温度が高ければ高いほど気化しやすく、気化しやすければキャビテーションも起きやすいはずです。なのにここではキャビテーションが起きにくくなっているのはなぜでしょうか。 デザインを理解している海友の皆さん、説明をお願いします。 これが該当する記事の全文です:工事事例4:なぜNPSHaが小さい大流量高温度ポンプにOH2型単吸ポンプを使用してもキャビテーションが発生しなかったのか あるプロジェクトにおける年産10万トンのBDO製造装置2基には、それぞれ4台ずつ、合計16台の大流量高温度媒体循環ポンプが設置されていた。こうしたポンプではNPSHaとNPSH3の差値がちょうどキャビテーション防止の要件を満たしていたため、コストの低いOH2型単吸ポンプが採用された。後に、NPSHaの基準をポンプ軸の中心線まで上げると、キャビテーション防止の要件を満たせなくなることがわかった。この懸念を解消するため、システム専門のNPSHaの計算を再検討したところ、システム専門が提出したNPSHaの条件は非常に保守的であることが判明した。実際の工業運用において、この一連の大流量OH2型ポンプのキャビテーション特性に関する懸念は存在しないことが確認された。多くのプロジェクトで、NPSHa条件の余裕量が非常に大きいことが確認されています。その理由は以下の通りです:(1)エンジニアリング会社のシステム専門家が行うNPSHa計算において、ポンプの吸込側にある装置の最低液面として設定される値が、時として液面センサーの警報液面よりも低くなってしまうからです;  (2) NPSHaの計算において、ポンプの吸込管内の圧損は定格流量に基づいて算出される。もし定格流量が通常流量の1.1倍であれば、この圧損も1.21倍に増大し、その結果NPSHaが低下する。一方、実際の運転時のNPSHaは上昇する(???なぜでしょうか???);  (3)動設備専門では「ポンプ入口圧力から気化圧力を差し引き、媒体の比重で割り、さらに安全余裕分を加えるとNPSHaが得られる」という式によって計算され、システム専門のNPSHaの安全余裕分が時として0.6mを大幅に上回る値となることがわかった。  また、NPSH3とは、常温の水を用いた試験によって、揚程(多段ポンプの場合は第1段の揚程)が3%低下する際に必要なキャビテーション余裕量であり、この値はキャビテーションが発生し始める臨界キャビテーション余裕量よりも一般的に0.3m大きくなっている。  キャビテーションの熱力学的要因によれば、同じポンプでNPSHaが同じ場合、水温が高いほどキャビテーションが発生しにくくなる。水以外の液体、例えば炭化水素は、常温の水よりもキャビテーションが発生しにくい。API 610規格によれば、この余裕も考慮されない。  したがって、エンジニアリング会社は、出発点においてNPSHaが過度に保守的または誤って算出されるのを避け、可能な限り低速ポンプを使用せず、BB2型の両吸込みポンプの代わりにOH2型の単吸込みポンプを使用できるよう条件を整えることで、ポンプの選定を最適化し、工事コストを削減すべきである。
Reply #22017-05-23
  (2) NPSHaの計算において、ポンプの吸込管内の圧損は定格流量に基づいて算出される。もし定格流量が通常流量の1.1倍であれば、この圧損も1.21倍に増大し、その結果NPSHaが低下する。一方、実際の運転時のNPSHaは上昇する(???なぜでしょうか???); 流量が少ない場合、入口での圧力損失は通常小さく、NPSHa値はやや大きくなります。キャビテーションの熱力学的要因によれば、同じポンプでNPSHaが同じ場合、水温が高いほどキャビテーションが発生しにくくなります。水以外の液体、例えば炭化水素は、常温の水よりもキャビテーションが発生しにくい。 ここに大前提があります。NPSHaが同じ場合です。一般的に、水温が上昇するとNPSHaは低下する。NPSHaを一定に保つためには、入口圧力を上げる必要がある。この文は制約が大きく、実際の運用状況ではほとんど使われないようだ。詳細は彼が引用した記事を見てみるといいですね。彼のところに「【1】」という引用マークがあるように見えます。
Reply #32017-05-23
記事はインターネット上のもので、引用元は見つかっておらず、どこから来たのかもわかりません。あなたの説明で基本的には理解できました。ありがとうございます!!
Reply #42017-05-23
本当に理解できない、どういう理屈なのか。
Reply #52017-05-23
わからない、明らかに本に書いてあるのと違う
Reply #62017-05-23
これはネット上のものと違うね。
Reply #72017-05-23
おそらく単なる理論で、実際とは異なるだろう。
Reply #82017-05-23
NPSHAって何?これがわからないと理解しにくいですね
Reply #92017-05-23
キャビテーション余量とは何かを明らかにしましょう キャビテーションとは、簡単に言えば、流入した媒体が直接気化することです。
Reply #102017-05-24
問題は主に気化の外的条件にある
Reply #112017-05-24
これは機器を扱う者がまとめた実践的な経験で、純粋な理論にとどまらず、非常に高い実用性を持っています。
Reply #122017-05-24
NPSHaは有効キャビテーション余裕と呼ばれ、温度が不利な状況下で、インペラ入口における媒体の圧力がその媒体の気化圧力よりも高い値のことです。

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