遠心ポンプの入口・出口の直径変更問題
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入口の管口と遠心ポンプの接続部では直径が小さくなり、一方で出口は大きくなっていますが、なぜでしょうか？どのような配慮からこのように設計されたのでしょうか？皆さん、ご教示いただければ幸いです。ありがとうございます。
この投稿は、2015年10月8日08:40にylb913によって最終的に編集されました。遠心ポンプの構造上の理由から、その入口・出口のフランジは、入口・出口の配管の内径に比べて一般的に小さくなっています。 入口配管は機器の接続口より太くなっており、これはポンプの入口配管内の流速を下げ、圧力損失を減らし、ポンプの気蚀を防ぐためです。 ポンプの出口配管は、ポンプの出口フランジの管径よりも大きくなっている。これもまた配管内の流速をどう設定するかという問題であり、流速が低ければ圧力損失は小さくなり、配管にかかる投資額は増えるが、ポンプの揚程は低めに設定でき、運用コストも削減できる；流速が上がると圧力損失が大きくなり、ポンプの揚程が高くなって運転時の電力消費量も増える；また、一部の媒体では流速が高くなると洗い流し腐食が発生します。
入口配管は機器の接続口より太いのは、ポンプの入口配管内の流速を下げ、圧力損失を減らし、ポンプの気蚀を防ぐためでしょうか？ パイプラインは太くなって細くなり、その後ポンプの入口に入る。流速は上がるはずなのに、どうして小さくなるのか。
この生徒、上の階の人がとてもはっきり答えてくれました。 管径を太くするのは流速を下げるためであり、ポンプの入口に至っては、わずかな直径変化では全管路の流速が上昇することはない。
学んだ！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
プロセス配管の太さはポンプによって決まるのか、それともプロセス計算によって決まるのか。言ってしまえば、ポンプがプロセス配管を決定するのではなく、プロセス配管がポンプを決定するのです。 ポンプの入口の管口は配管と同じ大きさなので、ポンプに流入する流体の速度は、直径が小さくなる場合よりも確実に遅くなります。速度が遅ければ圧力が高くなり、キャビテーションが発生しにくくなります。
まず、流体が流れる際には摩擦力を克服するためにエネルギーが消費され、管が細いほど流速は高くなり、摩擦力も大きくなってエネルギーの消費量も増えます。管が大きくなるほど、流速は遅くなり、摩擦は小さくなり、消費エネルギーも少なくなりますが、管のコストも高くなります。したがって、異なる流体にはそれぞれ推奨される流速があり、流量が大きければそれに応じて大きな配管が必要となり、これがより経済的かつ合理的です。ポンプとは、流体に圧力を加える装置であり、ポンプ内の流体の流速は高くなっている。また、配管に比べてポンプの入口および出口のフランジは小さいため、接続するには口径変更が必要となる。一般的に、ポンプの入口側の推奨流速は出口側よりも小さいため、ポンプの入口配管は出口配管よりも太くなります。
配管のサイズは、圧力損失、流速、キャビテーション余裕などを総合的に考慮し、プロセス側で決定され、ポンプの入口・出口のサイズはメーカーが決定します。2つが統一されていなければ、大きい方を足す。そんなに遠回しにしない
これはポンプの動作原理に関連しています。なぜなら、ポンプ自体が流体を加速させてその運動エネルギーを高め、その後速度を落として運動エネルギーを位置エネルギー（圧力）に変換する流体機械だからです。 具体的には、入口での絞り込みはポンプ内の流体に十分な初期速度を与えるためであり、出口での拡大は流速を下げ、速度エネルギーをより効果的に位置エネルギー（圧力）に変換するためです。