ポンプを選ぶ方法？
ポンプを選ぶためには、その使用用途に応じて特性を決定する必要があります。
まず最初に、転送される媒体を特定する必要があります。これにより、腐食現象やポンプの早期摩耗を回避することができます。したがって、ポンプされる媒体の化学組成、粘度、および固体成分の有無を把握することが不可欠です。処理される流体のすべての物理的特性を徹底的に把握することで、アプリケーションに最適な技術と、ポンプされる媒体と互換性のある構築材料を選択することができます。ポンプのケーシングを選択する前に、化学的互換性表を参照する必要があります。次に、媒体の輸送に関連する特性を確認する必要があります。特に以下の点に注意してください：
- 通常必要とされる流量は、m3/h（時間あたりの立方メートル）またはGPM（分あたりのガロン）で測定され、流量は必然的にポンプのサイズと寸法に影響を与えます。
- 吸引ヘッド（吸引パイプの入口とポンプの間の高さ）：一般的なルールとして、吸引ヘッドは10メートルを超えてはなりません。これを超える場合は、水中ポンプの使用を検討する必要があります。
- ポンプ回路上の障害物（バルブ、曲がりなど）に関連する圧力損失。
- 排出回路の長さ。
- 障害物に関連する圧力損失。
- 排出タンクの有無によってヘッドが変わる可能性があります。
- 温度はポンプケーシングの選択に依存します。
これらの異なる値により、設定のNPSHa（利用可能な正味吸引ヘッド）を計算することができます。これにより、適切なポンプを選択し、キャビテーションのリスクを回避することができます。また、望ましい定格流量の約30％以上または以下で効率が最適であることを確認する必要があります。
どのような媒体をポンプする必要がありますか？
輸送される媒体は、ポンプの粘度（つまり、流体の均一な流れに対する抵抗）、吸引温度、およびそれに固体要素が含まれているかどうかに依存するため、ポンプを選択する際に非常に重要です。運転条件に応じて媒体の粘度は変化するため、注意が必要です。粘度レベルに応じて4つの主要な流体グループがあります。第1グループには、水、油、アルコールなどの流体が含まれ、速度や撹拌のレベルに関係なく同じ方法で移動します。これらの使用では、ポンプを選択する際に多くの制約がありません。第2グループには、バターやクリームなどの特定の食品製品が含まれ、撹拌により粘度が増加します。したがって、これらの場合、標準の遠心ポンプは流体の流れに適していません。第3グループには、流れる前に超える必要があるしきい値を持つ媒体が含まれます。このポイントに達すると、粘度は撹拌により減少します。接着剤、塗料、グリースなどが第4グループに含まれ、静止時に非常に厚いですが、一定の撹拌が維持されると粘度が低下します。
一般的に、媒体が粘性が高いほど、ポンプシステムを通る流れが困難になりますが、注意が必要です。粘性の高い媒体は、運転条件に応じて変化するため、注意が必要です。粘度に応じて4つの主要な流体グループがあります。第1グループには、水、油、アルコールなどの流体が含まれ、速度や撹拌のレベルに関係なく同じ方法で移動します。これらの使用では、ポンプを選択する際に多くの制約がありません。第2グループには、バターやクリームなどの特定の食品製品が含まれ、撹拌により粘度が増加します。したがって、これらの場合、標準の遠心ポンプは流体の流れに適していません。第3グループには、流れる前に超える必要があるしきい値を持つ媒体が含まれます。このポイントに達すると、粘度は撹拌により減少します。接着剤、塗料、グリースなどが第4グループに含まれ、静止時に非常に厚いですが、一定の撹拌が維持されると粘度が低下します。
一般的に、低粘度の流体（第1および第2グループ）に対しては、遠心ポンプが最適です。なぜなら、ポンプの作用により流体のせん断速度が高くなるからです。粘度が増加するにつれて、流体がせん断速度に対して加える追加の抵抗を考慮する必要があります。一方、粘性の高い流体（第3および第4グループ）に対しては、容積ポンプが最適です。なぜなら、これらは低速で動作し、遠心ポンプよりも流体に伝達されるせん断エネルギーが低いからです。
異なる種類のポンプは何ですか？
ポンプには、次のような異なる種類があります：
- 遠心ポンプ（流体はパドルホイールやプロペラによって吸引される）；最も一般的なモデルです。
- ダイヤフラムポンプ（流体はダイヤフラムの振動によって吸引されます）。
- ピストンポンプ（流体は1つまたは複数のピストンの往復運動によって吸引および排出されます）。
- ペリスタルティックポンプ（流体は回転ローラーによって圧縮されたパイプに押し込まれます）。
- ギヤポンプ（流体はローターとピニオンによる回転または逆方向に回転する2つのピニオンによって吸引および排出されます）。
特定の用途に特化したポンプもあり、上記で説明したさまざまな動作原理を組み込んでいます。たとえば：
- 計量ポンプ、またはドージングポンプは、流体を正確かつ精密に注入するために使用されます。
- リフトポンプは、例えば廃水を排出するために使用されます。
- ドラムポンプは、ドラムや缶に含まれる液体を転送するために使用されます。
- 潤滑ポンプは、システムの潤滑を管理するために使用されます。
- 浸漬ポンプは液体を直接ポンプに吸い込むため、吸引高さの制限はありません。
遠心ポンプを使用すべきタイミングはいつですか？
固形要素を含む低粘度の媒体をポンプアップする必要がある場合は、遠心ポンプを検討することができます。遠心ポンプは一般的に良好な効率を提供する頑丈な装置です。
このタイプのポンプは大容量で一定の流量をポンプアップできます。一般的に自己吸引ではありません。したがって、ポンプを稼働させる前に独立して回路を満たす必要があります。
このタイプのポンプは、廃水処理プラントの供給や、厚い液体や洗浄液の輸送（石油化学工業など）にも適しています。
パラスチックポンプを使用すべきタイミングはいつですか？
外部の要因によってポンプされる流体が汚染されないようにする必要がある場合や、精密に媒体を投与する必要がある場合には、パラスチックポンプを検討することができます。これらのポンプは、媒体が管やチューブを通り、ポンプ本体と接触しないため、衛生的なポンピングソリューションを保証します。
これらは自己吸引ポンプであり、パイプの回収によりプライミングアクションが作成され、ポンプが空気を含む液体や可能な気体残留物を排出できるようにします。
一方、このタイプのポンプは、同等の流量を持つ他のポンプに比べて比較的かさばります。また、ホースポンプは脈動で動作するため、流量は一定ではありません。このタイプのポンプはポンプ本体内のホースの摩耗を防ぐために定期的なメンテナンスが必要ですが、ホースは交換する必要がある唯一の要素であり、比較的低コストです。
ヘリカルポンプは一般的に低流量で動作します。これらは主に化学工業および医療分野で使用されています。
ダイアフラムポンプを使用すべきタイミングはいつですか？
非常に粘性の高いまたは非常に密度の高い媒体を輸送する必要がある場合は、ダイアフラムポンプを検討することができます。一般的に、これらのポンプは吸引および媒体の吐出を可能にするために二重ダイアフラムになっています。これらのポンプは乾燥運転が可能です：潤滑が不要で自己吸引します。これらのポンプは主に化学工業で使用されますが、非常に柔軟性が高いため、食品産業、電子産業、鉱業などのさまざまな分野でも使用されています。
一般的に、高容量のダイアフラムポンプは空気圧で動作します。したがって、ポンプを工業用建物で使用する場合は、空気圧ネットワークの容量を確認するか、屋外でポンプを使用する場合は近くに空気圧コンプレッサーを用意する必要があります。
ギアポンプを使用すべきタイミングはいつですか？
ギアポンプは、高粘性の液体を高圧で輸送する必要がある場合、固体粒子を含まない場合に使用できます。そのため、これらは高温で高粘性の材料をポンピングするのに適しており、ポンピング方向を逆転させる能力も持っています。
これらのポンプは非常に少ない騒音で一定の流量を特徴としています。これらのポンプは一般的に信頼性が高く、シンプルな設計でコンパクトですので、メンテナンスコストはそれほど高くありません。ただし、非常に高い流量用途には適していません。
これらは、エンジンのすべての部品を潤滑するために自動車産業で広く使用されています。また、プラスチック加工、自動プレス、鋳造部門でもよく使用されます。これらのポンプは投与機能も提供できます。
ピストンポンプを使用すべきタイミングはいつですか？
ピストンポンプは低粘度および中流量の媒体（80 m³/hの範囲）に使用できます。また、このタイプの装置ではシリンダーとピストンの間のシールが完璧である場合にのみ適切な動作を保証できるため、固体粒子をポンピングすることは不可能です。
高圧用途には、プランジャーポンプを選択することができます。これらはピストンポンプと異なり、シールがピストンと一緒に動かないため、より高い圧力に耐えることができます。
複数のピストンポンプ（デュプレックス、トリプレックスなど）の異なるバージョンがあり、圧力が複数のピストンに分散されるため、ポンプの寿命が延びます。これらの場合、ピストンの数を減らして同じ圧力レベルに達する場合、回転速度に注意する必要があります。速度が高くなり、結果としてパルスが大きくなる可能性があるためです。
これらのポンプは高圧に到達するために理想的であり、したがって、オイルポンピング、高圧クリーナー、またはダイアフラムポンプの代替としての投与アプリケーションなどの用途に非常に適しています。
サブマージブルポンプと表面取り付けポンプの選択方法は？
サブマージブルポンプと表面取り付けポンプの選択は、全体の吸引ヘッドに依存します。吸引する媒体が7メートルよりも深い場合、サブマージブルポンプを使用する必要があります。表面取り付けポンプはこの深さで流体を吸引することができません。
一方、吸引ヘッドが両方のポンプの使用を許可する場合、選択はアプリケーション、環境条件、および使用頻度に応じて行う必要があります。表面取り付けポンプはアクセスが容易であり、したがってメンテナンスが容易です。ただし、設置条件はポンプの性能に影響を与える可能性があります。したがって、悪天候や外部要因から保護する必要があります。
表面取り付けポンプのもう一つの欠点は、プライミングが必要であることです。一方、沈水ポンプの場合、ケーシングはすでに液体に浸されているため、すでにプライムされています。
表面取り付けポンプの場合、回路が独立してプライムされない場合は、自己吸引ポンプを選択することができます。このタイプのポンプは、吸引パイプから空気を除去するメカニズムと、ポンプが停止したときに液体が吸引パイプに戻らないようにする逆止弁を備えています。
ポンプに使用される主要なモーターは何ですか？
ポンプには一般的に2つの異なる部分があります。媒体を輸送するポンプ部分と、ポンプを駆動するモーター部分です。
電気モーターを使用する電動ポンプが最も一般的です。電源供給は、ヘッド（吸引ヘッドと吐出ヘッド）、ヘッド損失、輸送距離、および流量に依存します。
自律ポンプは一般的に燃焼エンジンを搭載したモーターポンプです。外部のエネルギー源が必要な従来のポンプとは異なり、モーターポンプは、一般的に遠心ポンプに結び付けられた（ディーゼルまたはガソリン）燃焼エンジンを備えており、その使用時には自律的です。このタイプのポンプは主に農業や火災の消火のための緊急事態への備えとして使用されます。モーターポンプは、液体を長距離で輸送する必要がある場合にも便利です。
圧縮空気を使用する空気式ポンプもあります。これらのポンプは主に回路内の圧力を増加させるために使用されます。手動ポンプを参照せずに、一部のポンプはモーターなしで販売される場合があります。その場合、それらが動作するためのシステムを提供する必要があります。
ポンプキャビテーションを回避する方法は？
キャビテーションは、ポンプされる液体が沸点に近い場合（つまり、液体の温度とそれが受ける圧力に依存する気体への変換）に発生します。キャビテーションは、急速にポンプを損傷し、騒音を発生させることがあります。
ポンプが設置に適しているかどうかを確認し、特に吸引ヘッドに適しているかどうかを確認することが重要です。ポンプキャビテーションを回避するためには、ポンプがインストールに適切にサイズ調整されていることを事前に確認することが望ましいです。これには、流量、圧力、ヘッド損失、吸引および吐出ヘッドに依存するNPSHa（Net Positive Suction Head available）という値を計算する必要があります。ポンプメーカーはNPSHr（Net Positive Suction Head required）と呼ばれる値を示します。両方の値はメートルで表され、ポンプが適切にサイズ調整されているためには、計算されたNPSHaがNPSHrよりも少なくとも0.5 m高いことを確認する必要があります。
キャビテーション問題が発生する場合、NPSHaを増やすためのいくつかの変更を検討することができます。たとえば、次のような変更を行うことでNPSHaを増やすことができます：
- ポンプ入口での媒体温度の低下（例：冷却リングの追加）。
- ポンプ速度の低下。
- より大きな直径の吸引ホースの設置。
- 不要な曲がりやバルブを取り除くことによってヘッド損失を減らす。
吐出パイプの直径を減らす。
- 吐出回路にスロットルバルブを取り付ける。
- 吐出パイプの直径を減らす。
- 既存のポンプを、運転条件により適したポンプに交換する。
