製薬、食品・飲料、石油・ガスなどの業界では、流量の精度が重要なポイントになります。製品の品質と規制の遵守は、その流量を正確に制御できるかどうかにかかっています。簡単に言うと、「ポンプのローブ数」という用語は、任意のロータリーローブポンプの各ローター内にいくつのローブがあるかを意味します。ポンプのローブ数と流量精度の関係は、ポンプの性能に応じて最適なポンプを選択するためのガイドラインとして使用することができます。
葉数を理解する
定義と基本原則
ポンプローブとは？
ポンプローブは、ロータリーローブポンプ内の回転部品の1つである。これらのローブは、同期したシャフトに取り付けられています。これらのシャフトが一緒に回転すると、ポンプ室の容積が吸引側で増加し、それによって真空または低圧が発生し、外界からポンプで送り込まれる流体を吸い込みます。これらのローブが回転し続けると、流体はローブとハウジングの間に閉じ込められ、回転が続いてサイズが再び小さくなると、最終的に解放されます。
葉の数の決定方法
ロータリーローブポンプのローブ数は、各ローターに存在するローブの数を数えることによって決定される。この特徴は、この装置でどの程度スムーズで正確な流れを作るべきか、他のことにも影響する。
ローブ数に基づくポンプの種類
シングルローブポンプ
これらのポンプは、ローター1つにつきシングルローブが1つしかないため、設計も構造もシンプルである！このような特性は、製造工程でのコスト低減につながることが多いのですが、高速運転時には、媒体が入るハウジング周辺の液体が占める空洞間のシールポイントが限られるため、精度が低下するなどのデメリットもつきまといます。
マルチローブポンプ
マルチローブポンプは、各ローターに複数のローブが取り付けられているため、ポンピングプロセス中の精度と滑らかさが向上し、医薬品製造業や食品加工業など、高い精度レベルを必要とする分野に適しています。その理由は、マルチローブポンプにはシングルローブポンプよりも多くのシールポイントがあるため、脈動が最小限に抑えられ、安定した流量が維持されるからです。
ローブ数の違いによるメリットとデメリット
シングルローブポンプ
メリット:
- シンプルなデザインと構造
- 生産コストの低減
- メンテナンスの容易さ
デメリット:
- 流量精度の低下
- 脈動率の増加
- マルチローブポンプの高い精度レベルを必要とする用途には推奨されません。
マルチローブポンプ
メリット
より高い流量精度を実現
ローターあたりのローブ数が少ない他のタイプのポンプを使用した場合に発生する速度の変動がないため、均一な流量が確立されます。このことは、薬剤調製段階、特に一定時間内に一定間隔で正確な量を投与することが重要な場合、投与精度に影響を与える可能性があります。
デメリット
より複雑な設計と建設を伴う；
すべてのローターシャフトに数個のローブを取り付けただけのものと比べて製造コストが高く、部品の磨耗が激しく、修理や交換が頻繁に必要になることもある。
シングルローブポンプとマルチローブポンプの違いを知ることは、お客様のニーズに合ったポンプを選ぶ際に正しい選択をするのに役立ちます。大流量精度が必要か小流量精度が必要か、使いやすさ、費用対効果など、ポンプに何を求めるかによってすべてが決まります。
ポンプローブの量と流れの精度
理論
流体力学と葉の相互作用
ロータリーローブポンプの作動は流体力学に依存しています。流体の移動における効率と精度は、ローブがどのように相互作用するかによって決まります。逆流と脈動は、各ローブがシールポイントを作ることによって減少します。より多くのローブが存在する場合、より多くのシールが作られるため、よりスムーズな流れとなり、精度も向上します。
さらに、ポンプ室内のデッドゾーンの数は、使用されるローブの数が増加するにつれて減少する。デッドゾーン」と呼ばれるこれらの領域によって引き起こされる淀みにより、液体が適切に循環しない領域から正確でない流れが生じる可能性があります。多くのローブを使用することで、連続した均一な流れを達成することができ、この装置は、正確な投与量供給システムと、常に均一な流体の取り扱いを必要とする用途に適しています。
数学モデル
流れの精度に対するポンプローブの量の関係を説明するために、数学的モデルにまつわる理論が発展してきた。このようなシミュレーションは、ゼロ点から出口パイプに到達するまでのポンプ室内で起こっていることを模倣するものである。エンジニアは、さまざまな構成での性能を予測するためにこのシミュレーションを使用します。
例えば、新しいローター・プロファイルについて実施されたある研究では、3セグメントECEプロファイル・タイプは、従来の設計と比較して55%でより良い結果を記録したことがわかった。これは、なぜ流れの精度を向上させるためにローブの数を最適化すべきかを示している。異なるローブ数が流動特性にどのような影響を与えるかについては、数学モデルを通じて多くの知識が得られています。
実践的な意味合い
研究事例
製薬業界のケーススタディ ある製薬会社では、液体医薬品の投与に正確な投与ポンプが必要でした。当初のシングルローブポンプシステムでは、出入りする流量が不安定であったため、不整合が発生していました。しかし、後にマルチローブシステムが採用され、この問題が改善されただけでなく、高精度の流量が達成されたため、わずかな狂いが生命に関わるような厳しい規制ニーズに応えることができました。
食品・飲料業界のケーススタディ 別の例では、食品加工工場でシロップやソースなどの濃厚な物質をタンク間の移送工程で扱っている。ここでも当初はシングルローブのポンプを使用していたが、ムラやムダが発生し、その結果、最終的にマルチローブのポンプにアップグレードする前に、時間の経過とともに発生するコストが増加した。
業界の例
製薬業界 製薬業界は流量計測の精度を重要視しています。そのため、患者の安全を確保するために、世界中でこの問題に関して非常に厳しい規制が設けられています。 マルチローブポンプは、このような重要な用途に必要な正確な流量を、必要とされるさまざまなシーリングポイントから提供することで、ばらつきの原因となる脈動の低減に貢献し、安定した吐出量を確保します。
食品・飲料業界 食品・飲料製造の様々なプロセスでは、一貫性が重要であり、特に一度に使用する材料の量が重要です。シングルローブポンプは、一度に大量の材料を通す傾向があり、オーバーフローによる製品破損の原因となります。 一方、マルチローブポンプは、微調整が可能なため、1サイクルあたりの割合が徐々に小さくなり、シロップやソースのような濃厚な混合物を扱う場合でも、このタイプの装置なしでは均一な分配が難しい場合でも、製造段階全体を通してより高い精度を達成することができます。
実用例と推奨製品
高流量精度の恩恵を受ける部門
製薬業界
正確に投与し、安定した品質を維持するために、製薬業界では精度が求められます。マルチローブポンプは脈動を抑えて安定した流量を得るのが得意で、この分野に最適です。厳しい規制をクリアし、患者の安全を確保するためには、流量を正確にコントロールすることが非常に重要です。エースロータリーローブポンプは、緩やかに送液しながらも確実な性能を発揮するため、デリケートな医薬品に適しています。
食品・飲料業界
同様に、食品・飲料業界も高流量精度から大きな恩恵を受けている。均一な供給は無駄をなくし、製品の品質維持にも役立ちます。マルチローブポンプは、シロップやソースのような濃い液体を扱うために特別に設計されているため、このような一貫性はマルチローブポンプを使用した場合にのみ達成できます。マルチローブポンプは、シロップやソースのような濃厚な液体を扱うことに特化して設計されているため、このような安定した液体を供給することができます。タイタンフローメーターは、食品・飲料を含む様々な工業プロセスにおいて、正確かつ効率的な液体流量計を製造しています。
おすすめ商品
A: エースロータリーローブポンプ
エースロータリーローブポンプ このポンプは、モジュラーデザインを特徴とする強固な構造を持っています。その穏やかなポンプ作用により、低粘度、中粘度、高粘度の媒体に適用可能であることに加え、プロセスの柔軟性だけでなく、操作の信頼性を向上させることにより、柔軟に構成することができます。要するに、これらのマシンは、他のモデルが失敗する可能性のある医薬品や食品加工のような領域を含む、さまざまな条件下でうまく動作します。
B: タイタンフローメーター
タイタンフローメーター 楕円ギア、タービン・メーターなど、あらゆる種類の軽金属加工に対応した製品もあるが、製薬業界でも同様の基準が求められるため、他の化学物質が正確に測定できないわけではない。
正確な流体ハンドリングを必要とする産業は、ローブ数の違いが流量精度にどのような影響を与えるかを理解する必要があります。通常、ローブ数が多いほどスムーズで正確な流量が得られます。このような理由から、マルチローブポンプは、特定の期間にわたって正確な量を、途中で偏差が発生することなく供給する必要がある高精度の用途に最適と考えられています。したがって、ポンプを正しく選択することで、高品質の製品を生産すると同時に、組織内の作業効率を向上させることができます。
