主要ポンプタイプ解説:容積式ポンプに焦点を当てて
以前、ポンプの基本(動力、分類等)について議論しました。シリーズ続きとして、最も一般的に使用されるポンプタイプの一つ、容積式ポンプに焦点を当てます。最も人気があるため、ポジティブディスプレースメントポンプ(正排量ポンプ)に焦点を当てます。これらポンプは圧力に関わらず一定流量を生成するため、さまざまな業界で広く使用されています。
容積式ポンプの基本
容積式ポンプは、1つ以上の可動境界に力で周期的にエネルギーを加えることで動作します。結果として圧力が上昇し、媒質がバルブを通じて吐出側へ移動します。定量ポンプとも呼ばれ、ほとんどの場合一定流量を生成しますが、安全弁やリリーフバルブを使用します。これらバルブは通常、ポンプがあるレベルに達した際に作動するよう設定され、漏れや他の危険を防ぎます。
容積式ポンプの用途
その性質上、容積式ポンプは粘性液体や、壊れやすい固形物/浮遊固形物を含む液体の移送によく使用されます。遠心ポンプの方が流量は高いですが、容積式ポンプは多くの用途で必要な高圧力を生成できます。用途には:
- 高粘度 — わずかな粘度でもポンプ流量に影響
- 圧力変動 — 同上
- 高圧 — ポンプにより250〜3,000 psiの圧力生成可能
- デリケートな液体 — 容積式ポンプの低速運転がこの媒質に最適
- 吸込揚程 — 吸入側で真空を作るため吸込揚程が可能
- 連続プロセス — 大型モーターや更多エネルギー不要で媒質移送可能
容積式ポンプの分類
容積式ポンプは用途に応じて往復式とロータリー式に大別されます。
ロータリー容積式ポンプ — 回転部品で液体をポンプ内を通過させ吐出。大型固形物や摩耗性流体には非推奨(部品摩耗の恐れ)。
往復式容積式ポンプ — 膨張と収縮を繰り返す機構で媒質を移動。吸入側と吐出側に1つ以上の逆止弁を使用し逆流防止。逆流が危険な用途(水処理、化学産業等)に最適。
これらはさらに多くのサブカテゴリーに分類可能:
ロータリー式:
- ギアポンプ — 名前の通り回転ギアで流体移動。高粘度液体、油圧動力、液体を「絞り出す」用途に最適。
- スクリューポンプ — ポンプ内でスクリューを回転させ液体移動。シングル/マルチスクリューあり、オフショア・海洋用途でよく使用。
- プログレッシブキャビティポンプ — 回転機構で媒質を各室を通過させ移動。粘性とせん断に敏感な媒質の移送プロセスに最適。
往復式:
- ダイヤフラムポンプ — フレキシブル機構で流体をポンプ内外に移動。逆止弁で吸入側への逆流防止。
- ピストンポンプ — 乗用車のピストンと同様の動作。エネルギー源でピストンを上下させ媒質をポンプ内通過。ガス移送も効果的。
- プランジャーポンプ — 上記類似、プランジャー機構で流体移動。一般的に高固形物移送用(下水産業等)。
容積式ポンプはASMEまたはAPI認定品があります。正しく選定し適切な構成で使用すれば、信頼性と効率の高いシステムを生成します。多数の材料、サイズ、油圧、その他要因から選択することは、正しい構成選択の重要な部分であり、時に圧倒されることもあります。
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