遠心ポンプの一般的な流量調整方法

渦巻ポンプは水利保全や化学工学などの業界で広く使用されており、その動作点の選択とエネルギー消費の分析の重要性がますます高まっています。 通常、遠心ポンプの流量と圧力ヘッドはパイプライン システムと一致していない可能性があります。または、生産タスクやプロセス要件の変化により、ポンプの流量を調整する必要があり、これによりポンプの動作点が本質的に変わります。遠心ポンプ。 工学設計段階での遠心ポンプの選択の正確さに加えて、遠心ポンプの実際の使用における動作点の選択も、ユーザーのエネルギー消費とコストに直接影響します。 したがって、遠心ポンプの動作点を合理的に変更することが特に重要です。
遠心ポンプの動作原理は、電気モーターの高速回転によって生成される機械エネルギーを、揚液の運動エネルギーと位置エネルギーに変換することであり、これはエネルギーの伝達と変換のプロセスです。 この特性に従って、遠心ポンプの動作点は、水ポンプとパイプラインシステムの間のエネルギー供給と需要のバランスの上に確立されます。 2 つの条件のいずれかが変化する限り、その動作点は変化します。 動作点の変化は次の 2 つの側面によって引き起こされます。 1. インペラの切断など、ウォーター ポンプ自体の特性曲線が変化します。 2. バルブの絞りなど、パイプライン システムの特性曲線の変化。
以下に、これら 2 つの方法の分析と比較を示します。
1. インペラの切断
速度が一定の場合、ポンプの圧力ヘッドと流量はインペラの直径に関係します。 同一型式のポンプでも、切削方法によりポンプの特性カーブを変更することができます。 渦巻きポンプの元の羽根径をD、流量をQ、揚程をH、動力をPとし、カットした羽根車径をD'、流量をQ'、揚程をH'、動力をP'、それらの間の関係は次のとおりです。
上記の 3 つの方程式を総称してポンプの切削則と呼びます。 切断の法則は、大量の知覚実験データに基づいています。 インペラの切削量が一定の制限内（ウォーターポンプの比速度に関係する）に制御されていれば、切削前後のウォーターポンプの対応する効率は変わらないと考えられます。 インペラの切断は、可変直径調整として知られるウォーターポンプの性能を変更するための簡単で実行可能な方法です。 限られた種類や仕様の給水ポンプと給水対象要求の多様性との矛盾をある程度解決し、給水ポンプの使用範囲を拡大します。 もちろん、インペラの切断は不可逆的なプロセスであり、ユーザーは実装前に正確な計算を経て、経済合理性を測定する必要があります。
2. バルブの絞り
遠心ポンプの流量を変更する最も簡単な方法は、ポンプ速度を一定 (通常は定格速度) に保ちながら、ポンプ出口バルブの開度を調整することです。 その本質は、パイプラインの特性曲線の位置を変更してポンプの動作点を変更することです。 バルブを絞って流量を制御すると、ポンプ自体の給水能力は変化せず、揚程特性も変化せず、バルブ開度の変化により配管抵抗特性も変化します。 この方法は操作が簡単で連続流があり、追加投資を必要とせずに特定の最大流量とゼロの間で自由に調整できます。 さまざまな場面で幅広く応用できます。 しかし、絞り調整は遠心ポンプの余剰エネルギーを消費して一定の供給量を維持するものであり、遠心ポンプの効率も低下してしまい、経済的に合理的ではありません。
現在、多くの企業で好まれている調整方法は、エネルギーを節約し消費量を削減できるインペラ切断です。 ただし、インペラが切断後の動作条件を満たせるかどうかを確認するには、インペラを切断する前に正確な計算を行う必要があります。