容積式ポンプ曲線の読み方

容積式ポンプの性能の鍵となる謎の曲線を解読する方法を考えたことはありませんか?

容積式ポンプの曲線を読み取るには、流量、圧力、およびポンプ速度の関係を理解する必要があります。

容積式ポンプ曲線

容量

容積式ポンプの曲線は、回転ごとに排出される流体の体積として容量を表示します。遠心ポンプとは異なり、流量は排出圧力に関係なく一定のままです。

この曲線は、流量 (通常は毎分ガロンまたは GPM) とポンプ速度 (毎分回転数または RPM) の関係を示します。RPM が増加すると、流量も比例して増加します。

粘度

粘度はポンプの性能に大きく影響します。容積式ポンプは遠心ポンプよりも高粘度の流体をより効率的に処理します。

曲線には、流体の粘度が上昇したときの流量と電力要件の変化を考慮するための粘度補正係数が含まれる場合があります。一般に、粘度が高くなると内部スリップが減少し、容積効率が向上します。

動的粘度

動的粘度はセンチポアズ (cP) で測定され、せん断応力が加わった状態での流体の抵抗を表します。ポンプ曲線には、異なる動的粘度での性能を表す複数の線が含まれる場合があります。

密度

流体の密度は、特定の容積をポンプするために必要な電力に影響します。ポンプの曲線に必ずしも明示的に示されるわけではありませんが、密度はブレーキ馬力の計算に影響します。密度の高い流体は、同じ流量と圧力でポンプするのにより多くの電力を必要とします。

剪断

せん断感度曲線は、せん断に敏感な製品に対するポンプの適合性を示す場合があります。

ローブ型や円周ピストン型などの低せん断ポンプ設計では、製品の劣化を最小限に抑えながら一貫した流量を維持します。せん断減粘またはせん断増粘の挙動は、ポンプの性能と効率に大きな影響を与える可能性があります。

ブレーキ馬力 (BHP)

ブレーキ馬力 (BHP) は、容積式ポンプの曲線の重要な要素です。これは、流体に対して実行される作業と、粘性による内部電力損失の両方を考慮した、ポンプの動作に必要な総電力を表します。BHP は、作業馬力 (WHP) と粘性馬力 (VHP) を加算して計算されます。

作業馬力

作業馬力 (WHP) は、システム圧力の低下を克服しながら、必要な流量を達成するために必要な電力です。これは、吐出圧力に逆らって流体を移動させるポンプの能力に直接関係しています。吐出圧力が増加すると、同じ流量を維持するために必要な作業馬力が増加します。

粘性馬力

粘性馬力 (VHP) は内部馬力とも呼ばれ、流体の粘性を克服し、ポンプの回転部品を回転させるために必要な最小の電力です。流体の粘度が高いほど、VHP 要件も高くなります。

圧力/ヘッド

容積式ポンプの曲線では、通常、垂直軸に圧力またはヘッドが表示されます。遠心ポンプとは異なり、容積式ポンプはさまざまな圧力範囲にわたって比較的一定の流量を維持します。曲線は直線になることが多く、流量は主に吐出圧力ではなくポンプ速度 (RPM) に依存することを示しています。

総ダイナミックヘッド

総動圧 (TDH) は、ポンプの選択と性能評価において重要な要素です。これには、システム内の静的高さ、静的揚程、および摩擦損失が含まれます。

ポンプ速度（回転数）

容積式ポンプの曲線では、通常、横軸に回転数 (RPM) でポンプ速度が表示されます。遠心ポンプとは異なり、容積式ポンプは、吐出圧力に関係なく、特定の速度で一定の流量を維持します。流量はポンプ速度とともに直線的に増加します。ポンプの損傷を防ぐために、曲線には最大許容速度が示されることがよくあります。

必要正味吸引ヘッド (Npshr)

NPSHR は、容積式ポンプのキャビテーションを防ぐために必要な最小吸引圧力を表します。これらのポンプでは通常、ヘッド単位 (フィート) ではなく圧力単位 (psi) で表されます。NPSHR 値はテストを通じて決定され、ポンプ製造元によって提供されます。

効率曲線と最良効率ポイント (Bep)

容積式ポンプは、遠心ポンプの曲線状の効率プロファイルとは異なり、動作範囲全体にわたって比較的一定の効率を維持します。容積式ポンプの場合、最高効率点 (BEP) はそれほど顕著ではありません。効率は、別の曲線として表されることもあれば、メインの性能曲線に組み込まれることもあります。

流れ

流量は通常、容積式ポンプ曲線の縦軸に、1 分あたりのガロン数 (GPM) または 1 分あたりのリットル数 (LPM) で表示されます。流量は、特定のポンプ モデルのポンプ速度に正比例します。シリーズ内の異なる流体粘度やポンプ サイズを考慮して、複数の流量曲線が表示される場合があります。

ポンプスリップ

スリップとは、容積式ポンプの吐出側から吸入側への内部漏れを指します。スリップは、吐出圧力が高くなり、流体の粘度が低くなると増加します。ポンプ曲線には、さまざまな動作条件でのスリップを考慮するために、スリップ補正係数または複数の曲線が含まれる場合があります。

よくある質問

容積式ポンプにはポンプ曲線がありますか?

はい、容積式ポンプにはポンプ曲線があります。これらの曲線は通常、流量と排出圧力の関係を示します。遠心ポンプの曲線とは異なり、容積式ポンプの曲線は通常直線で、圧力の変化に関係なく流量が一定であることを示します。

ポンプの容積式とは?

ポンプの容積移送とは、一定量の流体を閉じ込めて排出パイプに押し込むことで流体を移動させる方法です。これは、ポンプ内の空洞を拡張および収縮させることで実現され、一定の流量が確保されます。

容積式ポンプは自己プライミング式ですか?

ほとんどの容積式ポンプは自己プライミング式です。ポンプが流体源より上にある場合でも、真空状態を作り出して流体をポンプに引き込むことができます。ただし、空運転中に過熱や損傷が発生しないように注意する必要があります。

容積式と遠心式の違いは何ですか?

容積式ポンプは、一定量を捕捉して移動させることで流体を移動させます。遠心ポンプは回転エネルギーを使用して流体の速度と圧力を高めます。容積式ポンプは圧力に関係なく一定の流量を維持しますが、遠心ポンプの流量は圧力に応じて変化します。

容積式ポンプ曲線と遠心式ポンプ曲線

容積式ポンプの曲線は通常直線で、圧力範囲全体にわたって一定の流量を示します。遠心ポンプの曲線は曲線で、圧力の変化に応じて流量が変化することを示します。容積式ポンプは遠心ポンプとは異なり、高圧でも効率を維持します。

結論は

容積式ポンプの曲線を理解することは、ポンプを適切に選択して操作するために不可欠です。これらの曲線は、流量、圧力能力、および電力要件に関する重要な情報を提供します。

曲線の解釈をマスターすることで、さまざまな用途で最適なポンプ性能と効率を確保できます。ポンプの選択に関するさらなるサポートについては、資格のあるポンプ専門家にご相談ください。