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遠心ポンプの長期低流量運転によるポンプへの影響

Dec 02, 2024

遠心ポンプの流量はさまざまな方法で無段階に調整できます。通常、ポンプは定格値で最も合理的に動作しますが、何らかの理由によりポンプが低流量で動作する場合があり、次のような悪影響が生じる可能性があります。
(1) 効率が低下し、消費電力が増加します。遠心ポンプは一般に、定格動作点 I 付近で最も効率が高くなるように設計されています。遠心ポンプが低流量で動作すると、効率が急激に低下します。一般に、同じポンプでも流量が低いほど効率は低くなります。したがって、低流量での運転は経済的ではありません。一般的には、この時点で適切な高効率小型ポンプを再装備する必要があります。
(2) 振動騒音の増加は環境汚染の原因となり、ポンプ部品の損傷やポンプ寿命に影響を与えます。設計動作点では、液体の流れの方向とブレードの方向が一致しているため、放出損失、衝撃損失、渦損失は比較的小さく、ゼロに近くなります。しかし、ポンプが低流量領域で動作すると、設計点から逸脱し、ポンプの流れ成分の流量損失、衝撃損失、渦損失がさらに増加し​​ます。これらの損失には、大量の油圧騒音と機械振動が伴います。
(3) ポンプ内部の還流量が著しく増加し、凝集熱が増加してポンプ内の液温が上昇し、ポンプ本体の発熱やポンプ部品の機械的性能に影響を与えます。同時にポンプのキャビテーション性能も低下し、ポンプの吸込状態にさらに悪影響を及ぼします。
(4) 遠心ポンプのラジアル力が増大し、ポンプロータの応力状況が悪化します。低流量領域におけるポンプの設計動作点からの逸脱により、渦室内の液体流速が低下します。しかし、速度三角解析によると、羽根車内の液体の流出速度が逆に増加するため、液体は収束せずに衝突し、圧力が上昇し続けラジアル力が発生します。