容積式ポンプの利点をフルに活かす
容積式ポンプの利点を最大限に活用することで、さまざまな産業における性能レベルを大幅に引き上げることができる。これらのポンプは汎用性が高く、さまざまな種類の流体に対応できるため、石油・ガス、食品・飲料、医薬品などの産業で好まれています。
この詳細な記事では、容積式ポンプの定義、分類、作動メカニズム、構成部品、効率の計算、用途、メリット、メンテナンス、スタッフの安全性など、容積式ポンプの重要な側面をすべて取り上げます。さらに、容積式ポンプと容積式でないポンプの両方の特徴と、容積式ポンプが主に使用される理由、そして容積式ポンプのみが使用される理由についても説明します。
容積式ポンプの概要
容積式ポンプ は、機械的に構造化された装置内で、流体を逆流させることなく一定量の流体を一方向に送液するポンプである。一定の流量が必要で、粘性のある流体を送液する場合によく使用されます。
このようなポンプは流体を封じ込め、封じ込めた流体の一定部分を吐出口に押し出す。これは、圧力の変動を許容できることを意味するので、有利な特性である。
容積式ポンプと非容積式ポンプ
容積式ポンプと非容積式ポンプは、流体を移送する際に採用される作動原理が互いに異なります。容積式ポンプは、圧力状態に関係なく、一定量の流体を一定容積で扱います。
そのため、粘性のある流体を扱うのに非常に適しており、また、安定した流れが必要な場合に有用な傾向がある。容積式ポンプは効率的に働くが、遠心式ポンプのような非容積式ポンプは圧力下で作動することができない。これらのタイプは、圧力が破裂したり、出力流量が変化したりする可能性があるため、圧力用途には使用できません。
この2種類のポンプの違いを理解することは、特に特定の作業で適切なポンプが必要とされる場合に重要である。
容積式ポンプの標準原理
容積式ポンプは単純な原理で作動します。液体は容積内に取り込まれ、液体の力によって排出口を通って移動します。クランク回転の3分の2が吸引に使われ、残りの3分の1が吐出に使われることもあります。
容積式ポンプには2つの大きな分類がある：
ロータリー容積式ポンプ
回転容積式ポンプには、ギアポンプ、ローブポンプ、ベーンポンプがある。このタイプのポンプでは、回転部分が流体を取り込み、移送する能力を持ちます。流体の回転は歯車またはベーンの動きによって行われるため、このようなポンプは粘性流体に非常に適しています。
往復動容積式ポンプ
容積式ポンプの2番目のタイプは往復動ポンプである。この場合、流体はダイヤフラム、ピストン、シリンダーによって前後に変位する。このようなポンプには、ダイナミックポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプなどがある。これらのポンプは、特定の流体量を必要とする連続的な用途に適している。
容積式ポンプの主要コンポーネント
これらのポンプの作用と有用性は、構造的な構成要素を理解することにかかっている：
ポンプハウジング
これは、機械の可動部分を含み、流体を導く外側の保護である。
インレットポートとアウトレットポート
インレットは流体を受け入れ、アウトレットはポンプ流体を放出するために使用される。
ギア、ローブ、ピストン、ダイヤフラム
容積式ポンプのカテゴリーによって、これらの部品は流体を包んで動かす。
バルブ
ピストンポンプでは特に、ポンプ内の流体の動きを制御するために使用される。
各コンポーネントは、ポンピング活動に対してそれぞれ重要性を持っている。
容積式ポンプの重要な機能
さまざまな容積式ポンプは、それぞれの機能特性で作動し、用途によって異なる。
ギアポンプ
固定回転ギアを使用して流体の移動を行うオイルのような濃厚な流体に使用されます。
ローブポンプ
これらのポンプは通常、食品加工産業で使用され、高粘度の流体を破壊することなく処理する。
ベーンポンプ
これらのポンプは、流体を掃引するためにベーンを組み込んでおり、主に自動車や空調システムに組み込まれている。
ピストンポンプ
これらはピストンを使用しているため、水システムを押す際に圧力を発生させ、流体に作用する。
ダイヤフラムポンプ
これは化学工業において、腐食性の高い流体や研磨性の高い流体に使用され、非常に効果的な運転が可能である。
容積式ポンプの効率計算
ポンプはおそらく、それを左右する最も重要な駆動部品だ。
容積式ポンプの効率は、容積効率と機械効率という2つの重要な要素を考慮する必要があります。
容積効率
これは、常に推定される液体の理論的な体積と比較して、予想される体積の液体を送り出すのに、ポンプがどれだけ効果的であるかを目的としている。その測定は、予想される流量に対する実際の流量を測定することによって行われる。
[容積効率＝（実流量／理論流量）×100］。
以上が、体積効率の一般的かつ数学的な分析である。
容積式ポンプの用途
容積式ポンプは、さまざまな流体を圧送するため、用途もさまざまです。以下はその用途の一部である：
石油・ガス
容積式ポンプの使用は、特に高い圧力と流量を維持する必要がある海上プラットフォームからの原油圧送において有効である。
医薬品
この分野では正確な作業が最も重要であり、ここでもそれは変わらない。ダイヤフラムポンプや蠕動ポンプは、繊細なものや無菌のものを圧送するのに適しています。
飲食
これらのポンプは、ソース、シロップなどのような粘度の高いスローや粒子状物質を含む液体に使用されます。
化学処理
プロセス産業における危険な液体の移送は、容積式ポンプを使用して経済的に行われています。これらのポンプは、その精度と効率、困難な条件下での困難な流体での運転で高く評価されています。
容積式ポンプのメンテナンス
容積式ポンプの適切なメンテナンスは、長期間にわたる有効性と信頼性を高めます。ここでは、留意すべき基本的なメンテナンス手順を紹介します：
定期検査
シール、バルブ、ベアリングなど、ポンプの構成部品を定期的に検査することで、部品の不必要な摩耗や損傷を防ぐことができます。
潤滑
可動部品、特に回転ポンプでは、部品の擦れを防ぎ、ポンプの短寿命につながる可能性があるため、潤滑を行う必要がある。
水漏れのチェック
システム内の液漏れは、特定の部品、特にシールやガスケットが摩耗していることを示す。このような流体の漏れに迅速に対応することで、施設へのさらなる損害を減らすことができる。
流量モニター
流量に急激な変化や長時間の変化がある場合、突発的な異常が発生するが、これはポンプの閉塞や故障が原因である可能性がある。
メーカーのガイドラインに従う
容積式ポンプの製造元が発行するメンテナンスプログラムと推奨事項に従うことが不可欠です。これらの対策に従うことで、ポンプの寿命と効率を向上させ、ダウンタイムを減らし、運転経費を削減することができます。
安全ガイドライン
容積式ポンプを使用する際には、常に安全性とセキュリティを最重要視しなければなりません。ここでは、重要な安全対策について説明します：
安全性と安心感
すべての運転者は、ポンプの運転とその保守について適切な訓練を受けるべきである。
防止策
人や機器に損失や危険な状況を引き起こす可能性のあるシステムの過圧を避けるため、圧力開放装置を採用する。
防護服
危険および/または腐食性流体に適した衣服を常に着用すること。
スタンバイ操作手順
急停止や停電によるダメージを抑えるため、適切な「シャットダウン」手順が存在すべきである。
予防措置
メンテナンスには、ポンプ装置の危険や安全上のリスクを定期的に評価し、それらを排除することも含まれる。上記の作業を実施する際に注意しなければならないのは、これらの作業をすべて実施することが、機械だけでなく作業員も救うことになるということである。
結論
容積式ポンプにはさまざまな用途があり、実際、さまざまな面で生活を便利にしてくれる。容積式ポンプの仕組み、種類、効率評価、適用分野などを学ぶことで、容積式ポンプを十分に活用することができます。メンテナンスと安全対策は、ポンプが効率的で長持ちすることを保証する。
したがって、容積式ポンプと非容積式ポンプの比較をお探しの方にも、既存のシステムを最大限に活用する方法をお考えの方にも、この詳細なガイドは最適です。
