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垂直多段パイプライン遠心ポンプの静的ガイドベーン調整の原理

Jan 29, 2025

調整されていない場合、立形多段パイプライン渦巻ポンプの静的案内翼の取り付け角度はゼロです。垂直多段パイプライン遠心ポンプの静的ガイドベーンは入口空気流にほとんど影響を与えず、空気流は羽根車ブレードに放射状に流れます。垂直多段パイプライン遠心ポンプの静的ガイドベーンの設置角度がゼロより大きく調整されると、空気流がインペラブレードに流れ込み、同時に変化が生じることがわかります。この変化により必然的に流量変化が生じ、その変化により理論全圧PTも変化する。予回転が正の場合、ファンの理論全圧 PT は小さくなり、性能曲線が下方にシフトし、それによって動作点が低流量領域に向かって移動し、流量が減少します。
実際、垂直多段パイプライン遠心ポンプの静的ガイドベーンの設置角度を増加させるときに無視できない別の要因は、垂直多段パイプライン遠心ポンプの静的ガイドベーンがポンプの回転に対して一定の絞り効果を持っていることです。気流の流速が変化し方向が変化すると、ファン内部の局所的な抵抗損失や衝撃損失が増加し、低下につながります。
垂直多段パイプライン遠心ポンプの静的ガイドベーン調整は、構造が簡単、装置サイズが小さく、動作の信頼性が高く、保守管理が容易で、初期投資が少ないという利点により、遠心ファンで広く使用されています。また、立形多段パイプライン渦巻ポンプにおける静的案内翼調整は、調整量が小さい場合には可変速調整と同等の省エネ効果が得られます。ただし、調整量が増加するにつれて、その抑制効果は徐々に増加し、調整効率は継続的に低下します。この特性を利用して、調整範囲の大きな遠心ファンに対しては、立形多段パイプライン遠心ポンプ静置案内翼とデュアルスピードモータを組み合わせた調整方式を採用し、調整範囲全体にわたって高い調整経済性を実現します。
そのため、火力発電所の大型ユニットの遠心誘引通風機ではこのジョイント調整方式が広く採用されています。軸流ファンおよび斜流ファンの垂直多段パイプライン遠心ポンプの静的ガイドベーンは、負荷が変化したときのファンの性能要件を満たすように調整されます。一部の軸流および混合流 (ラジアル加速軸流とも呼ばれる) ファンは、垂直多段パイプライン遠心ポンプ静的案内翼の入口で調整可能な取り付け角度を備えています。この立形多段パイプライン渦巻ポンプの静的案内翼の設置角度を変更することで運転中の流量を調整する調整方法を、立形多段パイプライン渦巻ポンプの静的案内翼調整といいます。
The construction and adjustment principles of the static guide vanes of vertical multi-stage pipeline centrifugal pumps for axial and mixed flow fans are similar to those of the axial guide vanes of centrifugal fans. Compared with the axial guide vane adjustment performance of centrifugal fans, the static guide vane adjustment of vertical multi-stage pipeline centrifugal pumps for radial acceleration axial flow fans and axial flow fans can be adjusted for both positive pre rotation (reducing flow rate) and a certain degree of negative pre rotation (increasing flow rate) (even if the installation angle of the static guide vane of the vertical multi-stage pipeline centrifugal pump is 0>0度)。ファンを選定する際には、ユニットの100%定格負荷流量動作点(MCR点)を最も効率の高い点、安全流量を考慮した最大流量点(TB点:設計パラメータに相当する点)を選択することができます。最高効率点(負のプレスワール制御)の高流量側で選択する必要があります。したがって、吸気流量調整のための正の回転前調整しか実行できない遠心ファンよりも運用の経済性が高くなります。したがって、火力発電所のボイラー誘起通風ファンの多くは、半径方向加速軸流ファン用の静的案内翼調整機能を備えた垂直多段パイプライン遠心ポンプを使用しています。
可変速度調整とは、ポンプやファンの動作条件を変更するために、パイプラインの性能曲線を変更せずに、速度を変更することでポンプやファンの性能曲線を変更する調整方法を指します。
ポンプとファンの可変速制御は一般に 2 つのカテゴリに分類できます。1 つは伝動装置を介した固定速度モーターの可変速制御です。もう 1 つのタイプは、可変速原動機を使用してポンプとファンの可変速制御を直接駆動するものです。発電所のポンプとファンに一般的に使用される可変速調整方法を以下に示します。ここでは、広く使用されているいくつかの代表的な可変速調整方法の動作原理、特性、および用途について簡単に紹介します。
伝達装置を介した固定速度電気モーターの可変速調整
油圧カップリングの可変速調整は、液体 (主に油) を作動媒体として使用し、液体の運動エネルギーを利用してエネルギーを伝達するブレード型伝動機械の一種です。油圧カップリングまたは液体動力伝達装置(略称HKD)とも呼ばれます。使用シーンに応じて、通常タイプ(標準タイプ、クラッチタイプ)、トルク制限タイプ(セーフティタイプ)、トラクションタイプ、速度調整タイプの4つのタイプに分類されます。速度調整タイプは省エネポンプやファンの速度調整に使用します。
ポンプやファンの省エネ速度調整における油圧カップリングの応用。可変速調整に油圧カップリングを使用するため、ブレードポンプとファンはスロットル調整と比較して大幅な省エネ効果があります。したがって、可変速油圧カップリングは、特に火力発電所、鉱山、製鉄所、製油所などの企業において、ポンプやファンの速度制御装置として広く使用されています。