遠心ポンプの実践講座

第1章　ポンプの仕様

• 1-1ポンプを発注するときに必要になる仕様
  ポンプを発注するに当たり、どのような仕様が必要になるのでしょうか。
• 1-2ポンプ液の基本特性
  ここでは、ポンプ液の基本特性の主なものを取り上げて説明します。
• 1-3スラリーが混入するポンプ液
  ここでいうスラリーとは、摩耗させる成分のことをいいます。スラリーが混入する液の場合、摩耗に対して強い構造のポンプを選定します。
• 1-4高温のポンプ液
  ポンプの液が低温であれば、液が気化しないように注意します。
• 1-5ポンプの材料
  ポンプは圧力容器の一つなので、圧力に耐える材料にする必要があります。

第2章　ポンプの構成部品と役割

• 2-1ポンプを構成する部品
  遠心ポンプの主要な構成部品は、ケーシング、羽根車、主軸、軸受及び軸封です。
• 2-2ポンプのケーシングボリュート形状
  ケーシングには吸込口及び吐出し口があり、吸込口から液を取り込み、吐出し口から液を送り出す役割があります。
• 2-3ポンプのケーシングによるラジアルスラスト
  ケーシングのボリュート形状によって、羽根車に作用するラジアルスラストが変わるのですが、それでは、どのようにしてラジアルスラストが分かるので
• 2-4ポンプのケーシングガスケット
  ポンプは言うまでもありませんが、圧力容器の1つです。
• 2-5ポンプの羽根車形式
  羽根車は主軸に固定された回転体の1つで、主軸と一体で回転します。そして、その回転によってポンプの液にエネルギーを与えます。
• 2-6ポンプの羽根車によるアキシャルスラスト
  ポンプの運転中には、羽根車に半径方向に作用するラジアルスラストの他に、軸方向にアキシャルスラストが作用します。
• 2-7ポンプのライナリングとインペラリング
  ライナリングはケーシングに取り付けられているリングで、インペラリングは羽根車に取り付けられているリングです。
• 2-8ポンプに使うグランドパッキン
  グランドパッキンは、グランドパッキンと主軸の冷却及び潤滑のために、図2-8-1に示すように、フラッシング液を漏らしながら使用されます。
• 2-9ポンプに使うメカニカルシール
  メカニカルシールもグランドパッキンと同様に、摺動部の冷却及び潤滑のために、フラッシング液が必要になります。
• 2-10ポンプの軸受ハウジングと付属部品
  軸受ハウジングは、羽根車などの回転体の静的荷重と振動による動的荷重、羽根車に作用するラジアルスラストとアキシャルスラストなどを間接的に支え
• 2-11ポンプのラジアル軸受とアキシャル軸受
  軸受はポンプが発生する荷重を支えるために必要になり、主軸及び軸受ハウジングに取り付けられます。
• 2-12ポンプの軸受潤滑方式
  軸受の潤滑方式には、表2-12-1に示すように、グリス密封、グリス、オイルバス、オイルミスト、強制給油があります。
• 2-13ポンプのオリフィス
  ポンプそのものに付く部品ではないのですが、流量を調整するためにオリフィスという部品があります。
• 2-14ポンプに使うサイクロンセパレータ
  研磨後の廃液に溜まった研磨粉の回収、食品の製造過程における原材料の分級、微粒子の分級及び分離、排ガスから発生した汚染物質の除去などに使用さ

第3章　ポンプの据付けと試運転

• 3-1ポンプによる基礎の荷重
  ポンプから基礎にどのぐらいの荷重がかかるのでしょうか。その前にまず、どのような荷重があるのか考えてみます。
• 3-2ポンプに作用する配管荷重による基礎の荷重
  次は、「3-1 ポンプによる基礎の荷重、表3-1-1 ポンプの基礎荷重」にある配管荷重及び配管モーメントについて説明します。
• 3-3ポンプの据付け
  超大形のポンプやモータでない限り、ポンプとモータは図3-3-1に示すように、共通ベースに取り付けられた状態で現地に到着します。
• 3-4ポンプの始動
  ポンプの据付けが完了しても、ポンプは始動できるわけではありません。始動する前に、横軸ポンプはポンプ内及び吸込配管内にある空気をすべて抜く必要
• 3-5ポンプの回転方向の確認
  ポンプ内及び吸込配管内の空気抜きが終わり、ポンプの運転に必要になる冷却水などのユーティリティの供給を開始すれば、ポンプは始動できる状態にあります

第4章　ポンプの運転

• 4-1ポンプの減速運転
  省エネルギーのために、ポンプはインバータやベルトを使って減速運転されることがあります。
• 4-2ポンプの増速運転
  ポンプの駆動機が三相交流モータの場合、モータのスリップがないときのモータの同期速度Ncyは、電源の周波数をf、モータの極数をPとすると、Ncy=120
• 4-3密閉管路内のポンプ運転
  ポンプが密閉管路の装置内で運転されている場合、液の温度上昇はどうなるのでしょうか。
• 4-4ポンプへの空気の侵入防止
  ポンプや配管の内圧が大気圧力より低い場合、ポンプや配管内に空気が外部から侵入することがあります。
• 4-5空気を含んだポンプの運転
  ポンプや配管内に空気が外部から侵入しないとしても、パルプ液や復水などのように、液そのものに空気が混入している場合はどうしたらよいでしょう
• 4-6ポンプ吸込側のレジューサ
  ポンプや配管内に空気が外部から侵入しない対策、及び液そのものに空気が混入している場合の対策は必要なのですが、これらに加え、吸込配管内の上部
• 4-7ポンプ吸込渦と初生キャビテーション
  ポンプと配管の設置スペースの関係で、ポンプの吸込口に曲管が付いていることがあります。ポンプの吸込口直前に曲管が付いていると、図4-7-1に示すよ
• 4-8ポンプの並列運転
  ポンプを2台以上使って、並列に設置して同時に運転する場合を並列運転と呼びます。ここでは、同じ性能のポンプを2台使った並列運転について説明します
• 4-9ポンプの直列運転
  ポンプを2台以上使って、並列に設置して同時に運転する場合を並列運転と呼びます。ここでは、同じ性能のポンプを2台使った並列運転について説明し
• 4-10ポンプのウォーミングと冷却水
  少しの時間も送液を止められない重要なポンプでは、予備機を設けると安心です。2台のポンプを並列で設置して、どちらか一方のポンプを運転します。

第5章　ポンプの保守点検と省エネルギー

• 5-1ポンプの点検
  日常、ポンプの状態を点検することは重要なのですが、ポンプの台数が多いと大変です。
• 5-2ポンプの修理、改造および取替え
  安価な汎用ポンプでない限り、ポンプは何度も修理して使用し続けます。
• 5-3ポンプの省エネルギーの着眼点
  ポンプに限りませんが、省エネルギーと言うとインバータと言われるほどインバータが普及しています。
• 5-4ポンプの省エネルギーの具体策
  「インペラカット」は、図5-4-1に示すように、羽根車の外周を旋盤で加工して、羽根車直径をD1からD2のように小さくすることを言います。

第6章　ポンプのトラブルと対策

• 6-1ポンプトラブルの分類と原因分析
  ポンプでは予期しなくとも残念ながらトラブルが発生します。
• 6-2ポンプトラブルの技術的原因
  ポンプを設計して製造するためには、設計技術、製造技術、購入技術、検査技術は必要ですが、顧客との窓口になる営業技術も大切です。
• 6-3ポンプトラブルの人的原因
  技術的原因では、技術者が関与した技術を主体として原因を挙げています。
• 6-4ポンプトラブルの経済的原因
  国内では昔、ポンプの売上げは経済成長率並みで、伸びは緩やかだが落ち込みはないと言われていました。
• 6-5ポンプトラブルを減らすためのアプローチ
  家庭電化製品などでは、機器にトラブルが起こると、どのように対応したらよいか取扱説明書などに記載されています。
• 6-6ポンプトラブルを減らすための日常の対応
  ポンプメーカの技術者は、日常煩雑な業務に当たっていると思います。そして、トラブルはある日突然に予告なく襲ってきます。