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多段渦巻ポンプとは何ですか?

2025-10-29

多段渦巻ポンプのよくある解説

多くの人が「」という用語を見つけます。多段遠心ポンプ複雑ですが、一言でまとめると「多段渦巻ポンプ」は、同じ機能を持つ複数の渦巻ポンプを一体化したものです。流路構造としては、初段の媒体吐出口が二段目の入口に接続され、二段目の媒体吐出口が三段目の入口に接続されています。このような直列機構が多段渦巻ポンプを構成します。

What is a Multistage Centrifugal Pump

多段渦巻ポンプはどのようにして高揚程輸送を実現するのでしょうか?

高揚程輸送用の多段遠心ポンプの核心ロジックは「圧力重ね合わせ」原理にあり、その動作プロセスは 3 つの主要なステップに分類できます。


  1. 液体は吸入パイプラインを通ってポンプ本体に入った後、モーターで駆動される複数の羽根車によって直列に順次加圧されます。
  2. 第 1 段のインペラは遠心力によって液体に初期圧力エネルギーを与え、その後のインペラの段はガイドベーンの案内の下で既存のベースに継続的に圧力を加えます。
  3. 液体を高圧で吐出し、高揚程搬送が完了します。


多段渦巻ポンプのコア構造の解析

多段渦巻ポンプの動作メカニズムを理解するには、その中心構造を理解することが不可欠です。単段渦巻ポンプと比較して、多段渦巻ポンプはより複雑な構造をしていますが、その主要コンポーネントは 5 つの主要なタイプに分類でき、それぞれが重要な役割を果たします。


  • インペラ:多段遠心ポンプの中核であり、通常はクローズドインペラ設計を採用しています。ポンプ軸上に複数の羽根車が同軸上に直列に接続されており、輸送媒体に応じて材質が選択されます。
  • ポンプ シャフト: モーターとインペラを接続する伝達コンポーネント。高速回転中にすべてのインペラを同期して駆動し、偏心や破損を回避するために、高い強度と耐摩耗性が必要です。
  • ガイドベーン:羽根車の各段出口に設置され、羽根車から噴出する高速液体を圧力エネルギーに変換し、液体をスムーズに次段の羽根車へ導き、エネルギーロスを低減する役割を果たします。
  • ポンプ本体(ボリュートとも呼ばれます):分割型と水平分割型に分かれます。石油化学産業では、分解とメンテナンスが容易で高圧衝撃にも耐えられるセグメント化されたポンプ本体が主に使用されています。
  • シール装置:液漏れを防ぐために使用され、メカニカルシールやパッキンシールなどが一般的です。高温・高圧の使用条件にも対応できるよう、両端メカニカルシール+フラッシングシステムを搭載し、安全な作業を実現します。


これらのコンポーネントが連携して多段遠心ポンプを形成します。その構造設計の中心原理は、高圧出力を確保しながらエネルギー損失を最小限に抑え、動作効率を向上させることです。

多段遠心ポンプの中心パラメータは何ですか?

多段遠心ポンプを選択して使用する場合、装置が動作条件に適応できるかどうかを直接決定する 4 つの主要なパラメータに注意を払う必要があります。

1. 流量

変位とも呼ばれ、単位時間当たりにポンプによって吐出される液体の量を指し、体積流量と質量流量が含まれます。


  • 体積流量:単位時間当たりにポンプによって排出される液体の体積。通常は Q で表されます。一般的な単位には、L/s (リットル/秒)、m3/s (立方メートル/秒)、または m3/h (立方メートル/時間) が含まれます。
  • 質量流量:単位時間当たりにポンプによって吐出される液体の質量。一般に G で示されます。一般的な単位には、kg/s (キログラム/秒)、kg/h (キログラム/時間)、t/d (トン/日) などが含まれます。


2. 頭

ポンプ入口からポンプ出口までの液体の単位質量のエネルギー増加はポンプ揚程と呼ばれます。これは、ポンプを通過する液体の単位質量によって得られる有効エネルギーであり、ポンプの全揚程とも呼ばれ、一般に H で表されます。国際単位系 (SI) では、揚程 H の単位は J/kg ですが、エネルギー揚程を表すために慣例的に液柱の高さ (m) で表され、その方がより直観的です。OH3 Vertical Multistage Centrifugal Pump Product Diagram

3. 回転速度

ポンプ軸の回転速度を指し、単位はr/min(1分間の回転数)です。回転速度が高くなると、インペラが液体に及ぼす遠心力も大きくなります。ただし、回転速度が高すぎると装置の摩耗が増加します。一般に工業用多段渦巻ポンプの回転数は1450r/minまたは2900r/minです。

4. 効率

ポンプの実効動力と軸動力の比を指し、エネルギー消費量を計測する重要な指標です。高品質の多段遠心ポンプは、75% ~ 90% の効率を達成できます。選択する際には、運用コストを大幅に削減できる高効率の機器を優先する必要があります。

さらに、石油化学産業の特別なニーズのために、装置の安定した動作を確保するために、中温(一部の作業条件では 200°C を超える温度に耐える必要がある)、中粘度(原油などの粘性媒体を輸送する場合はパラメータを調整する必要がある)、耐食性(媒体の特性に応じた材料の選択)などの補助パラメータも考慮する必要があります。

多段渦巻ポンプを選択する際の落とし穴を回避するためのヒント

多段遠心ポンプの選択は、機器の耐用年数と運用コストに直接影響します。特に石油化学産業などの複雑な作業条件では、選択を誤ると、頻繁な故障、大量のエネルギー消費、さらには安全上の事故につながる可能性があります。落とし穴を踏まずに正確に選択できるように、次の 5 つのヒントをマスターしてください。


  1. 基本的な使用条件の明確化:輸送する液体媒体の物性(密度、粘度、飽和蒸気圧、腐食性など)、装置系配管の配置条件、運転条件(運転温度、ポンプ入口出口両側の装置内圧力、処理能力など)、ポンプの設置前の位置を把握します。ポンプ流量、揚程、正味吸引揚程 (NPSH) などのパラメータを計算します。
  2. ポンプの種類の決定:装置のレイアウト、地形条件、水位条件、運転条件に基づいて、ポンプの種類を縦型、横型、その他のいずれにするかを決定します。
  3. 効率とエネルギー消費に重点を置く: 平坦な効率曲線を持つ機器を選択して、実際の動作流量範囲内で効率を高いレベルに維持できるようにします。これにより、長期使用で電気代を大幅に節約できます。同時に、モーターの過負荷または過負荷を避けるためにモーター出力を選択します。
  4. 業界固有のモデルを選択する: 石油化学業界には特別な規格があり、API 610 規格 (石油および天然ガス産業用の遠心ポンプ) を満たす機器を選択する必要があります。このようなポンプは厳格なテストを受けており、化学媒体の腐食、高温、高圧に適応でき、より高い信頼性を備えています。


結論

多段渦巻ポンプは、多段加圧という独自の利点を活かし、石油化学、エネルギー、建設などの分野でかけがえのない役割を果たしています。 Teffiko Company は、動作条件の要件を中心に、高品質の多段遠心ポンプの研究開発と生産に常に注力してきました。当社の製品は API 610 などの業界の高い基準に厳密に準拠しており、高効率、省エネ、耐食性、安定性といった主要な利点を統合しています。これらは、高温、高圧、強い腐食などの複雑な産業環境に適しており、世界中の顧客にカスタマイズされた高圧輸送ソリューションを提供します。

製品の詳細やカスタマイズされた見積もりについては、当社の公式ウェブサイトをご覧ください。www.teffiko.comまたはメールでお問い合わせくださいsales@teffiko.com.


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