ポンプを購入する際に考慮すべき8つの要素

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http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/1533023232973365de9444f 一、基本根拠1、流量はポンプを選定する上での重要な性能データの一つです。それは、装置全体の生産能力と輸送能力に直接関係しています。設計院のプロセス設計において、ポンプの通常時、最小時、最大時の3つの流量を算出できる。ポンプを選定する際は、最大流量を基準にしつつ通常流量も考慮し、最大流量がない場合は通常流量の1.1倍を最大流量として用いることが一般的です。2、装置システムに必要な揚程は、ポンプを選定する際のもう一つの重要な性能データです。一般的には、5％～10％程度の余裕を見て揚程で機種を選定します。3、液体の性質。液体媒体の名称、物理的性質、化学的性質、その他の性質を含み、物理的性質には温度c、密度d、粘度u、媒体中の固体粒子の直径やガスの含有量などがあり、これらはシステムの揚程、有効エアエロージョン余裕の計算、および適切なポンプの種類に関わってくる。化学的特性とは、主に液体媒体の化学的腐食性や毒性を指し、ポンプの材料選定や軸封のタイプ選定において重要な根拠となります。4、装置システムの配管配置条件とは、送液高さ、送液距離、送液方向を指す。吸い込み側の最低液面、吐き出し側の最高液面などのデータや、配管の規格や長さ、材質、継手の規格、数量などを把握することで、揚程の計算やキャビテーション余裕の検証を行うことができる。5、操作条件の内容は多い。液体の操作としては、飽和蒸気圧P、吸込み側圧力PS（絶対値）、排出口側の容器圧力PZ、標高、環境温度、操作が間欠式か連続式か、ポンプの位置が固定か移動可能かなどがある。二、腐食の影響　長年にわたり、腐食は化学プラントの設備にとって最も厄介な害の一つであり、少しの不注意があれば軽くは設備が損傷し、重ければ事故を引き起こし、さらには災害にまで発展することがある。関連する統計によると、化学プラントの機器の損傷の約60％は腐食が原因であるため、化学ポンプを選定する際にはまず材料選定の科学性に注意する必要があります。一般的に、ステンレス鋼は「万能の材料」だという誤解があります。どんな媒体や環境条件下でもステンレス鋼を使えばよいと考えるのは非常に危険です。必ず環境に応じて適切な材料を選ぶ必要があります。異なる環境においてどのような材料を選ぶべきかについては、次回詳しくご説明します。三、その他の要因の影響　一般的な工業用ポンプにおいては、プロセスフローにおいて配管系統の漏れ量は無視できるが、プロセスの変化が流量に与える影響は考慮しなければならない。農業用ポンプで明渠による送水を行う場合、浸透量や蒸発量も考慮しなければならない。圧力：吸水槽の圧力、排水槽の圧力、配管システム内の圧力差（揚程損失）。配管システムのデータ（管径、長さ、配管付属品の種類と数、吸水槽から圧水槽までの幾何学的標高）など。必要であれば、装置の特性曲線も作成すべきである。四、配管の影響
配管の設計配置にあたっては、以下の点に注意する必要がある：A、配管の直径を適切に選定する。配管の直径が大きいと、同じ流量でも液の流速が小さくなり、抵抗損失も少なくなるが、コストは高くなる。一方、配管の直径が小さいと抵抗損失が急激に増大し、選定したポンプの揚程が上昇し、駆動動力も増えるため、コストや運用費用も増加する。したがって、技術的および経済的な観点から総合的に検討すべきである。B、排出管およびその接続部は、耐えられる最大圧力を考慮しなければならない。C、配管の配置はできるだけ直管とし、配管内の付属品を極力減らし、配管長もできるだけ短くする。曲がる必要がある場合は、エルボーの曲率半径は配管直径の3～5倍とし、角度は可能な限り90℃以上にする。D、ポンプの吐出側にはバルブ（ボールバルブまたは遮断弁など）と逆止弁を必ず取り付ける必要がある。バルブはポンプの動作点を調整するために使用され、逆止弁は液体が逆流した際にポンプの逆回転を防ぎ、ウォーターハンマーの影響からポンプを守ります。（液体が逆流すると、巨大な逆圧力が発生し、ポンプが破損する）五、流量と揚程の影響　流量の決定：製造工程で最小流量、通常流量、最大流量が示されている場合は、最大流量を考慮すべきである；製造工程で通常の流量のみが示されている場合は、一定の余裕を見込むべきである。基本データが重量流量のみの場合は、体積流量に換算する必要があります。ns100の大流量低揚程ポンプについては、流量余裕を5％とし、ns50の小流量高揚程ポンプについては10％とする。50≤ns≤100のポンプについても流量余裕は5％とする。品質が悪いか運転条件が厳しいポンプについては、流量余裕を10％とすべきである。六、温度の影響
高温の媒体を輸送する場合、ポンプの構造や材料、そして補助システムにより高い要求が課せられる。ここでは、異なる温度変化が冷却に与える影響について述べる。
1、温度が120℃未満の媒体の場合、通常は専用の冷却システムを設置せず、媒体自体を利用して潤滑および冷却を行う。DFL(W)H化学ポンプ、DFL(W)PHシールド付き化学ポンプ（90℃を超える場合は、モーターの保護等級はH級を使用する）；一方、DFCZ標準型およびIH化学ポンプはサスペンション構造を採用しているため、温度上限は140℃～160℃に達する℃；IHFフッ素ライニングポンプの最高使用温度は200℃まで可能です℃；CQBの通常型磁気ポンプのみ、使用温度は100℃を超えません。特筆すべきは、結晶しやすい媒体や粒子を含む媒体には、シール面洗浄用の配管を設置する必要があることです（設計時には接続口が用意されています）。2、120℃以上300℃以下の媒体に対しては、一般的にポンプカバーに冷却室を設ける必要があり、シール室も冷却液と接続されなければならない（両端面機械シールを装備する必要がある）。冷却液が媒体中に漏れ込むことが許されない場合は、媒体自体を冷却した後で供給する方法を採用すべきである（簡易な熱交換器によって実現可能である）。3、300℃以上の高温媒体に対しては、ポンプヘッド部分だけでなく、サスペンションベアリング室にも冷却システムを設ける必要がある。ポンプの構造は一般的に中央支持方式であり、機械シールには金属製の波形チューブタイプを使用するのが望ましいが、価格が高い（通常の機械シールの10倍以上）。七、密封性の影響　漏れがないことは化学プラント機器における永遠の目標であり、まさにこの要求が磁気ポンプやシールドポンプの利用拡大を促しているのである。しかし、真に漏れがない状態を実現するにはまだ長い道のりがあり、例えば磁気ポンプのシールケーシングやシールドポンプのシールケーシングの寿命の問題、材料の孔食の問題、静止シールの信頼性の問題などがある。ここでは、シールに関するいくつかの基本的な情報を簡単に紹介します。1、シールの形態について、静止シールの場合は通常、シールパッドとシールリングの2種類しかなく、シールリングの中ではOリングが最も広く使用されている；動的シールにおいては、化学プロセス用ポンプではほとんどパッキンシールが使用されず、主に機械シールが採用される。機械シールには単端面式と両端面式、バランスト型とノンバランスト型があり、バランスト型は高圧の媒体のシールに適している（通常は圧力が1.0MPaを超える場合）。両端面式機械シールは、高温で結晶しやすく、粘度が高く、粒子を含む、または有毒な揮発性物質を含む媒体に主に使用される。この場合、シール室には隔離液を注入する必要があり、その圧力は一般的に媒体の圧力よりも0.07～0.1MPa高く設定される。2、シール材質　化学ポンプの静止シールには一般的にフッ素ゴムが使用され、特別な場合にのみポリテトラフルオロエチレンが使用される；機械シールの動静環の材料選定は非常に重要であり、単に超硬合金同士を組み合わせるのが最善というわけではありません。コストが高いことは一因ですが、両者の硬度に差がないのも理にかなっていません。したがって、媒体の特性に応じて適切に対応するのが最善です。八、粘度の影響　媒体の粘度はポンプの性能に大きな影響を与える。粘度が上昇すると、ポンプの揚程曲線は低下し、最適動作時の揚程と流量も共に減少する。一方で動力は増加するため、効率は低下する。一般的なサンプルにおけるパラメータはすべて、清水を輸送する際の性能です。粘性のある媒体を輸送する場合は換算が必要です（粘度ごとの補正係数は、関連する換算表を参照してください）。粘度が高いペーストやグリース、粘性の高い液体の輸送には、スクリューポンプの使用を推奨します。