粘度ハンドリング、圧力応答とアプリケーション
遠心ポンプと容積式ポンプの詳細比較
| 特徴 | 渦巻きポンプ | 容積式ポンプ |
|---|---|---|
| 効率性 | BEPでのピーク効率、粘度に影響される | 一定の効率を維持し、高粘度にも対応 |
| 粘度ハンドリング | 低粘度には強いが、高粘度では苦戦する | 低粘度では苦戦、高粘度では得意 |
| 圧力応答 | 圧力の変化に敏感で、安定性に欠ける | 圧力変化に効果的に対応し、安定性を提供 |
| アプリケーション | 給水、空調、灌漑 | 計量、油圧システム、濃厚物質移送 |
ポンプは、製造業や医薬品を含む多くの産業で使用されています。ポンプには主に遠心ポンプと容積式ポンプの2種類があります。遠心ポンプは、羽根車を回転させることで運動エネルギーを生み出し、流体の速度を増加させます。逆に容積式ポンプは、流体を空洞に吸引し、吸引によって強制的に排出する。世界の産業用ポンプ市場規模は、2020年に約700億米ドルと評価され、2025年には850～900億米ドルに達すると予測されています。このブログでは、これら2種類のポンプについて、その用途やユニークな特徴を詳しく比較します。
参考動画
定義と作業原則
遠心ポンプ
定義回転運動エネルギーを流体力学的エネルギーに変換することによって流体を移動させるために設計された機械装置で、回転するインペラーを使用して流体の速度を増加させ、それが後に圧力となる。
動作原理：このタイプのポンプシステムでは、上記の左の図（1）に示すように、液体は、電動機駆動の高速回転により目（2）を介して入力すると、それによって高速流が出口ポート（3）から連続吐出その結果、より高い圧力ヘッドに変換渦巻ケーシングまたはディフューザーセクションに入る前に、その速度を増加させる湾曲したベーンを通して水を外に押し出す遠心力を付与します。
容積式ポンプ
定義すなわち、ロータリーまたはレシプロ技術。ロータリーは噛み合い部品を使用し、レシプロはピストン・プランジャー・ダイアフラム等を使用する。
作動原理：流体は空洞に吸い込まれ、そこからギアローブなどの特定の手段を使用して、吐出側を通って機械的に変位する。通常、回転ポンプと呼ばれるが、往復動ポンプに関しては、ピストンまたはダイヤフラムのいずれかで外側に押し出されるチャンバ内に一定量の液体を閉じ込めることによって動作するため、圧力が変化してもほぼ均一な流量を確保することができる。容積式ポンプは、高粘性流体を容易に扱うことができ、また可変圧力条件下での使用にも適しています。
効率の比較
遠心ポンプ
様々な条件下での効率：遠心ポンプには、最高効率点（BEP）でピークに達する効率曲線があります。このポイントは、機械が最も効率的に動作する場所を示しています。BEPから離れるにつれて、効率は大幅に低下します。粘度の高い液体は抵抗を増加させるため、高流量が維持できなくなり、このタイプの効率に悪影響を及ぼします。
効率に影響を与える要因：遠心ポンプの働きに影響を与える要因はいくつかありますが、インペラの設計は、適切に行われないと、これらのデバイスが配置されているキャビティにつながる通路内の渦電流形成のために運転中にエネルギー損失が発生する可能性があるため、それらのすべての中で非常に重要です。同様に、滑らかな流れの状態は、インペラの周辺部全体に維持されなければならないので、ポンプ速度は、高速は、摩耗を加速するため、もう一つの考慮事項であるべきであり、その結果、長期的に全体的な有効性を低下させる流体の特性は、1が知りたいかに応じて-密度も厚いものが流れに対して抵抗を提供しながら、より多くの電力が密度の高い流体を移動する必要があるため、性能に直接影響を与える
容積式ポンプ
異なる条件下での効率
容積式ポンプは、様々な条件下でほぼ一定の効率を発揮します。これらのポンプは、油や樹脂のような重い物質を含む用途での使用に適している高粘度の流体で効果的に動作することができます。容積式ポンプは、渦巻きポンプとは異なり、常に一定の流量を供給するわけではなく、圧力が変化しても常に同じ量の液体を供給します。この特性により、圧力に変動があっても他の追随を許さない性能を発揮します。
効率に影響を与える要因
容積式ポンプの効率を決定する要因はいくつかある。チャンバーの設計や可動部品の精度が重要な役割を果たします。よく設計された部品は、内部漏れを最小限に抑え、適切な流体の移動を保証します。これらの装置は、粘度の高い液体に最適ですが、粘度の低い液体に使用すると性能が低下します。また、最適に作動し続けるためには、定期的なメンテナンスが必要であり、磨耗した部品を適時に交換する際には、常に良好な潤滑が必要である。
異なる粘度の流体への対応
遠心ポンプ
低粘度流体での性能
遠心ポンプは、低粘度流体で威力を発揮する。これは、そのような液体がポンプに与える抵抗があまりなく、容易に動くことを可能にするインペラの設計によるものである。この機械を使用して水や薄い油を圧送する場合、重量が軽いため摩擦が少なく、スムーズにシステム内を流れるため、たとえ経路上で速度変化が頻繁に発生しても、ヘッドが最もエネルギーを必要とする出口点まで、運転中は高い効率を維持することができます。インペラの摩擦抵抗の低減により、常に最適な流量が得られます。
高粘度流体での性能
遠心ポンプの主な問題は、高粘度の流体を扱わなければならないときに生じる。そのような時、流体の厚みが増し、それに伴ってインペラの回転に対抗する摩擦抵抗が増加し、エネルギー損失が大きくなるため、ポンプ効率が大幅に低下し、重いという性質がもたらす抵抗に対抗して、より大きな力がこれらの機械を通って移動する必要があるような特定の条件下で、そのような種類の液体に必要な流量と圧力ヘッドを維持することができなくなります。これは、同じ直径を持つが、水だけで満たされた長い長さを持つ薄いものに対して、細いパイプを通してシロップや厚い油をポンピングするのと等価である抵抗の増加により、より多くの仕事がそれらに行われなければならないために起こる 陽圧置換ポンプ
低粘度流体での性能
容積式ポンプは、低粘度の液体を扱うのが難しい。その構造は、一定量の液体を捕捉し、押し出すことを必要とします。水のような液体は薄いため、可動部を通過しやすく、ポンプで一定の流量を維持することができないため、非効率につながります。このような装置は、濃厚な物質に使用した方がうまく機能する。液漏れは薄い液体ほど顕著で、全体的な性能に影響します。
高粘度流体での性能
容積式ポンプは、粘性の高い液体を対象としたポンプです。特に、単独で設計され、メンテナンス期間中に1台が故障した場合でも、連続供給を保証するバックアップシステムがない場合は、そうすることができない可能性があります 圧力変動
圧力安定性
渦巻きポンプには、圧力の安定性を維持する上で問題がある。インペラが回転する速度が圧力出力を決定する。速度が変化すると、それに伴って圧力も変化します。この安定性の欠如は、特定の操作やプロセス中の圧力を注意深く制御する必要がある産業で問題を引き起こす可能性があります。そのため、このような業界では、安定した圧力や一定の圧力を確保するために、渦巻きポンプの代替品を探すことがよくあります。
容積式ポンプ
圧力変化への対応
容積式ポンプは圧力の変化に対応するのが得意です。これらの機械は、圧力がどれだけ変化しても、ほぼ一定の流量を維持します。つまり、閉じ込められた液体が常に均一に押し出されるのです。このため、容積式ポンプは、圧力が頻繁に変動する場所で最もよく機能します。
圧力安定性
容積式ポンプは、圧力に関するより良い、またはより高いレベルの安定性を保証します。このため、容積式ポンプは、さまざまな条件下でさまざまな種類の流体を正確に制御する必要がある多くの産業で好まれています。
代表的なアプリケーション
遠心ポンプ
一般的な用途
遠心ポンプが幅広い用途に使用されているのは、低粘度の流体を効率的に処理する能力があるためです。エネルギーを浪費することなく大量の水を移動させることができるため、給水システムでの使用に適しています。HVACシステムは、水を循環させ、建物内の温度設定を維持するために、これらのデバイスに依存しています。灌漑システムもまた、広大な農地に均等に分配するために必要な大流量を提供するため、遠心ポンプが有用であることがわかります。
業界の例
ジュース、ミルクなどのような薄い液体を輸送する必要がある食品加工工場では、遠心力がほとんど遊びに来る.石油・ガス産業はまた、周りの石油製品を移動させるだけでなく、refineries.Municipalityを管理するためのこの機器に依存しているだけでなく、水処理プラントに設置されている両方の供給廃水管理目的のために遠心ポンプを毎日のoperations.Chemical工場から化学物質を転送するときに、様々なセクターが重く、これらのマシンを広範に依存しています。
容積式ポンプ
一般的な用途
容積式ポンプは、正確な流量制御が要求される状況で使用されます。特に、高粘性流体を扱う場合には、これらのタイプの機械は、一貫して正確な量の液体を提供することができるので、計量/投薬アプリケーションの間に素晴らしい仕事をします。油圧システムは、これらの種類のポンプを使用して、様々なタイプのmachinery.Industriesのような樹脂、油、シロップなどの転送厚い物質を扱う必要がある電力を高圧を発生させるために使用されるこれらのデバイスがそのような材料を扱うときに発揮される効率の信頼性のために容積式ポンプを好む。
業界の例
製薬会社では、ポンプは薬の有効成分が正しく投与されることを保証する重要な役割を果たしている。塗料コーティング工場では、塗料、ワニスetc.Food加工工場のような重い液体の周りを移動するのに役立つので、ポンプなしでは円滑に動作することができないでしょうこれらのユニットは、特にチョコレート蜂蜜生地の生産ラインを必要とする。
ポンプを選択する際には、その用途に特有の要件と特徴について考えてください。大流量、低粘度の場合は遠心ポンプが有利です。容積式ポンプは、高粘度の流体や一定の流量を必要とする用途に最適です。これらの区別を知ることは、ポンプの適切な選択に役立ち、ひいては工業運転中の効率と信頼性を向上させます。
