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両吸込ポンプと片吸込ポンプの主な違い

2025-10-16

Core Differences Between Double-Suction Pumps and Single-Suction Pumps

I. 両吸込ポンプと片吸込ポンプの定義と基本構造


1.両吸込ポンプ

の一種遠心ポンプ、羽根車の両側に吸入口があるのが特徴です。流体は両側から同時にポンプキャビティに入ります。ポンプ本体は大部分が水平分割されており、分解・メンテナンスが容易で、対称吸込流路を備え部品点数も増加しています。

2.片吸込ポンプ

インペラの片側にのみ吸入口があります。流体は一方向からポンプ本体に入ります。ポンプ本体は主にエンドサクションタイプまたはボリュートタイプで、構造がコンパクトで、両吸込ポンプに比べて部品点数が少なく、吸込流路の対称設計がありません。



II.液体の吸引方法の違い


両吸込ポンプは双方向吸込設計を採用しており、流体がインペラの両側から均等に流入するため、インペラの両側の圧力差を効果的に低減し、キャビテーションの可能性を低減できます。片吸込ポンプは一方向の吸込を使用し、流体は流入時にインペラの片側で圧力変動を形成する傾向があり、特に高流量条件下ではキャビテーションのリスクが比較的高くなります。さらに、両吸込ポンプの吸込流路設計は流体力学の原理により一致しており、流体がポンプキャビティに入るときの抵抗損失が小さくなります。片吸込ポンプは構造上吸込流路が制限されるため、通常両吸込ポンプより抵抗損失が大きく、吸込配管の設置要件もより厳しくなります。



Ⅲ.両吸込ポンプと片吸込ポンプの流量・揚程の性能比較


流量の点では、双方向吸引の利点を利用して、同じ羽根車直径と速度の場合、両吸込ポンプの流量は通常片吸込ポンプの 1.5 ~ 2 倍であり、都市給水や大規模な水保全プロジェクトなどの大流量輸送シナリオに適しています。片吸込ポンプは流量範囲が狭いため、工業用循環水システムや小型灌漑設備など、中小規模の流量要件により適しています。揚程の性能に関しては、羽根車にかかる力が対称であるため、両吸込ポンプは羽根車の直径または速度を大きくすることでより高い揚程を達成できますが、構造によって制限されるため、超高揚程のシナリオでは多段片吸込ポンプほど優れたものではありません。片吸込ポンプは、より低い単段ヘッドを備えています。高揚程が必要な場合は多段設計が必要になりますが、多段片吸込ポンプはその分容積とメンテナンスコストが増加します。



IV.両吸込ポンプと片吸込ポンプのキャビテーション性能の違い


1.両吸込ポンプ

必要な正味吸引ヘッド (NPSHr) は、同じ仕様の片吸引ポンプより 20% ~ 30% 低くなります。インペラ入口の流速分布が均一で、局所的な低圧域の発生確率が低く、吸込液面高さが低くても安定して運転でき、吸込管路の設置高さの制限も緩和されます。

2.片吸込ポンプ

必要なキャビテーションマージンは比較的高いです。吸入条件が悪い場合(吸入液面低下、配管抵抗が大きい場合など)、キャビテーションが発生しやすくなり、ポンプ本体の振動や騒音の増加につながります。長期的なキャビテーションはインペラを損傷し、装置の耐用年数に影響を与えます。


API Between Bearing Type Axial Split Centrifugal Pumps

V. 構造の複雑さと保守コスト


両吸込ポンプは、水平分割ポンプ本体、対称羽根車、両端シールなどの比較的複雑な構造をしており、高い組立精度が要求されます。日常メンテナンスは横分割ポンプ本体の分解作業が必要となり、メンテナンス周期が長く、片吸込ポンプに比べてメンテナンス費用が約1.2~1.5倍かかります。片吸込ポンプは構造が簡単で部品点数も少なく、たとえば、エンドサクション片吸込ポンプでは、フロントエンドカバーを分解してシールを交換したり、インペラを検査したりするだけで済み、メンテナンス手順が簡単で、メンテナンスコストが低くなります。長期使用の観点から見ると、片吸込ポンプは小流量および中流量でメンテナンス需要が低いシナリオではコスト面でのメリットが大きくなりますが、両吸込ポンプは大流量で信頼性の高い需要シナリオでのみその価値を反映できます。



VI.両吸込ポンプと片吸込ポンプの適用媒体の違い


1.両吸込ポンプ

広い流路と双方向吸引設計により、媒体への適応性が高く、河川水や産業排水などの不純物の少ない流体(固形粒子含有量 3% 以下)を輸送することができます。対称構造により媒体によるポンプ本体の磨耗が軽減され、腐食性の低い液体に適しています。

2.片吸込ポンプ

流路が狭く、特に小流量モデルの流路は不純物により詰まりやすいため、清水や溶剤などの清浄な流体の輸送にのみ適しています。不純物を含む媒体を輸送する必要がある場合、追加のフィルタ装置を設置する必要があり、そうしないと故障が発生しやすくなり、設備投資と運用抵抗が増加します。




VII.設置スペースと床面積の比較


両吸込ポンプは、水平分割構造と吸込・吐出パイプラインの水平配置により、全体の床面積が大きく、通常、広い設置スペースを確保する必要があります。特に大型の両吸込ポンプの用途では、機械室のサイズに明確な要件があります。片吸込ポンプはコンパクトな構造です。端吸込片吸込ポンプは垂直または水平に設置でき、横型片吸込ポンプの床面積は同じ流量の両吸込ポンプの床面積のわずか60%〜70%で済み、立形片吸込ポンプは水平方向のスペースを節約できるため、小規模産業プラントや高層ビルの循環水システムなど、設置スペースが限られているシナリオに適しています。



Ⅷ.動作の安定性と騒音の違い


1.両吸込ポンプ

インペラには対称的に応力がかかり、動作中にラジアル力が互いに打ち消し合い、ポンプシャフトのラジアル荷重が小さく、ベアリングの摩耗速度が遅い。定格使用条件下で、振動速度は 2.8mm/s 以下、騒音値は 85dB より低く、動作安定性は高いです。

2.片吸込ポンプ

インペラは片側に応力がかかり、ラジアル力が大きく、長期運転中にベアリングの加熱と摩耗が発生しやすくなります。振動速度は主に3.5〜5mm/sの間で、騒音値は両吸込ポンプより5〜10dB高く、動作の安定性と消音効果は両吸込ポンプより弱いです。



IX.両吸込ポンプと片吸込ポンプのコスト構成の違い


購入コストに関しては、同じ流量仕様の場合、両吸込ポンプの価格は通常、片吸込ポンプの 1.3 ~ 1.8 倍になります。これは、両吸込ポンプは構造が複雑で、材料消費量が多く、製造プロセス要件が高いためです。片吸込ポンプは購入コストが低く、予算が限られている中小規模の流量プロジェクトに適しています。運転コストの観点から見ると、両吸込ポンプの効率は片吸込ポンプよりも通常 3% ~ 5% 高く、長期の大流量運転シナリオでは節電効果が大きくなります。片吸込ポンプは効率が低くなりますが、中小流量、断続運転シナリオでは、運転コストの差は大きくありません。メンテナンスコストの面では、前述したように両吸込ポンプはメンテナンスサイクルが長くコストが高くなりますが、片吸込ポンプはメンテナンスが経済的です。企業はプロジェクトのライフサイクルに基づいてコストを総合的に評価する必要があります。



X. 選択の基準とシナリオの適応に関する提案


ポンプを選択するときは、流量要件を優先する必要があります。都市幹線道路の給水や大規模発電所の循環水システムなどの大流量シナリオ (通常 ≥200m3/h) の場合は、両吸込ポンプが推奨されます。小規模工場の冷却システムや家庭用灌漑など、中小規模の流量シナリオ (≤150m3/h) には、片吸込ポンプの方が適しています。次に、キャビテーションの状態を確認します。吸引液面が低く、パイプライン抵抗が大きい場合は、両吸引ポンプの方が良い選択です。吸引条件が良好で特別なキャビテーション要件がない場合は、片吸引ポンプを選択できます。また、設置スペースやメンテナンスコスト、媒体の特性なども考慮する必要があり、設置スペースが限られている場合には片吸込ポンプを、高い動作安定性や低騒音を要求される場合には両吸込ポンプを選択する必要があります。クリーンな流体を移送する場合は片吸込ポンプを、不純物が少ない流体や腐食性の低い流体を移送する場合は両吸込ポンプをご検討ください。さまざまな要素を総合的に評価して、最適なポンプの種類を選択することで、システムを効率的かつ安定的に稼働させることができます。



まとめ


この記事では、両吸込ポンプと片吸込ポンプの主な違いを明確に比較し、さまざまなシナリオでのポンプ選択の基礎を提供します。ポンプの専門企業として、テフィコ両ポンプの技術的ポイントは深く一致しており、大流量・低キャビテーション、小・中流量、コンパクト設置など多様なニーズに対応できる効率的な性能と安定した品質を兼ね備えた製品です。作業条件に正確に合わせる必要がある最初の選択であっても、より良いソリューションを求めるための設備のアップグレードであっても、TEFFIKO は豊富な経験とカスタマイズされたサービスで信頼できるサポートを提供します。選択するテフィコtwice は、効率的な運用と長期的な価値を二重に保証します。


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