これまで両者の違いについて説明してきましたが、遠心ポンプと容積式ポンプの違いをどの程度ご存知ですか？容積式ポンプについて、知っておくべきことをいくつかご紹介します。.
容積式スラリーポンプとは何ですか?
容積式ポンプ（PDポンプ）は、一定の速度で液体をシステム内を輸送し、一定の流量を提供する真空ポンプです。スラリーやスラッジ、泥、油、化学薬品、パルプ、ペースト、廃棄物、食品、その他の飲料など、あらゆる液体をPDポンプで輸送できます。容積式ポンプは、 スラリーポンプ 吸引力または真空を発生させ、流体を吸い込んでチャンバー内に捕捉し、通過させます。容積式スラリーポンプは、高粘度の液体を低流量で高圧輸送するのに役立ちます。.
容積式ポンプはどのように動作するのでしょうか?
容積式ポンプには10種類以上あります。簡単に言うと、容積式ポンプは真空状態を作り出し、チャンバーまたはキャビティに流体を引き込むことで動作します。.
セクションが完了すると、ポンプが作動し、ポンプヘッド内の流体圧力が上昇します。これにより、流体は排出ポートから配管に排出されます。.
容積式スラリーポンプは、主に次の 2 つの分類に分けられます。
ロータリーポンプ
吸引力を得るために、ロータリーポンプは回転機構を採用し、レシプロポンプは往復運動を利用します。ロータリーポンプは、ギア、ローブ、ベーン、スクリューを用いて流体を移動させます。往復容積式ポンプには、ダイヤフラム、ピストン、プランジャーが用いられます。様々なタイプのPDポンプは、それぞれ優れた用途があり、また、他の様々な用途においても優れたポンプ性能を発揮します。.
往復ポンプ
往復動力ポンプは、優れた適応性を備えており、より幅広い製品ラインナップと迅速なターンアラウンドを実現します。Vベルトまたはギアを介して、電気モーターまたはディーゼルエンジンがこれらのユニットを駆動します。電気モーターは効率が高く、環境への影響が少ないため、より人気があります。ディーゼルエンジンはより強力で、産業用途で広く利用されています。.
往復ポンプの使用法
- ポンプは、原油、ディーゼル油、潤滑油など、多くの種類の油を移送できます。.
- ブロンズインペラーポンプはガソリンやベンゼンなどの引火点の低い液体を運ぶことができます。;
- ステンレス製ポンプは飲料と腐食性液体の両方を輸送することができます。.
- 媒体の温度は 70 度を超えることはできません。.
- 耐高温ギアオイルポンプは、最高温度300℃、粘度5*10-5〜1.5*10-3m2/sの液体を輸送できます。.
- ポンプは硬い固形物や繊維には対応していません。.
その他の分類は次のとおりです:
ダイヤフラムポンプ空気圧式
空気駆動式ダイヤフラムポンプは、圧縮空気を動力源とする容積式スラリーポンプ（膜ポンプとも呼ばれます）です。連結されたシャフトが圧縮空気を1つのチャンバーから次のチャンバーへと送り、2つのチャンバーが同時に動きます。.
電動ダイヤフラムポンプ
電動式ダイヤフラムポンプは、空気駆動式ダイヤフラムポンプよりもエネルギー効率が高く、メンテナンスの手間も少なくて済みます。低脈動とスムーズな流れが求められる用途に最適です。容積式ポンプはダイヤフラムポンプに分類されます。.
ギアポンプ
ギアポンプは、ギアの噛み合い機構を利用して流体を輸送します。ギアポンプは、その機構上、容積型ポンプと呼ばれます。ギアポンプ内のギアは、1回転ごとに一定量の流体を移動させます。ギアポンプは、その設計上、特に化学産業において高粘度液体の輸送によく使用されます。.
ヘリカルローターポンプ
ヘリカルローターポンプは、巻線ローターを回転させ、一定量の液体をポンプに送り出す容積式スラリーポンプです。コルクスクリューのような動きにより脈動のない流れを実現し、ローターの回転速度によって正確な流量が制御されるため、ヘリカルローターポンプは定量ポンプとして使用できます。.
オイル＆グリースポンプ
オイル&グリース ポンプは、産業環境で使用される容積式スラリー ポンプの一種で、自動車や装置のオイルやグリースなどの液体を汲み出すために使用されます。.
蠕動ポンプ
シール、バルブ、グランドがないので、メンテナンスのコストがかかりません。.
ピストンポンプ
容積式ポンプの一種であるピストンポンプでは、高圧シールがピストンとともに往復運動します。ピストンポンプは、液体を輸送したり、気体を圧縮したり、粘性流体や固体粒子を含む流体をポンプで送ったりすることができます。.
自動プライミングポンプ
セルフプライミングポンプは、フートバルブや吸入管内の液柱を必要とせず、吸入口の下から流体を吸い上げることができます。ポンプの渦巻部内の液体がポンプの動力源となります。.
容積式ポンプの特性
ほとんどのポンプは、遠心ポンプと容積式ポンプに分類されます。遠心ポンプは構造がシンプルなため、より一般的に使用されています。容積式ポンプは、用途が広く、多岐にわたります。一般的に、遠心ポンプよりも過酷な条件に耐えることができ、圧力に関わらず一定の流量を提供します。容積式ポンプは、高圧出力、低流量、または精密な計量を必要とする用途に適しています。さらに、ポンプ曲線上の任意の位置で動作可能です。.
容積式ポンプの用途
容積式ポンプは、製造業、食品加工、水処理、石油化学などの分野で利用されています。PDポンプ（蠕動ポンプやダイヤフラムポンプなど）は繊細な動作のため、細胞培養やせん断に敏感なポリマーなどの壊れやすい材料にも適しています。.
電動モーターまたはディーゼルエンジンは、Vベルトまたは減速ギアを介して往復ポンプを駆動します。スタッフィングボックスは、長いパッキン寿命と最小限のメンテナンスが求められる用途向けに設計されています。機器は、最も厳格な仕様を満たすようにパッケージングできます。.
- 研磨液およびスラリー
- アンモニア
- アルコール、ガソリン、燃料油、潤滑油
- アミンとグリコールの循環
- 飲料、その他の粘性食品、ピーナッツバター/コーンシロップ
- 噴出防止装置
- ボイラー給水
- 淡水化高圧供給
- 注入（化学薬品、塩水、潤滑剤）
- 水圧試験
- 油圧システム
- 一般産業サービス
- 製品の移送
- 海底制御
- タールとアスファルト
容積式ポンプの利点
このようなポンプ設計には、様々な用途における利点があります。以下は容積式ポンプの6つの利点です。
正確で予測可能なフロー
このようなポンプ設計では、チャンバーの容積が一定であるため、流量は速度に比例します。各回転で発生する流量は、非常に高い精度で計算できます。これにより、ポンプの予測値または流量を時間経過とともに推定することが可能になります。.
幅広い粘度に対応
これらの設計は粘度の影響を受けないため、密度が温度とともに増加すると、さまざまな流体で使用される機器やポンプで送られる液体は非ニュートン流体として動作します。.
これは、せん断によって粘度が上昇し、せん断増粘と呼ばれる現象が発生する一方で、ユニットの流量や圧力能力は影響を受けません。.
PD ポンプはより粘度の高い流体に適しており、通常、粘度が高いほど圧力と流量が高くなります。.
一貫した圧力
これらのユニットは、指定されたデューティポイントを最大数バール上回る圧力でも一定の圧力を維持します。これは、単一のデューティポイントで特定の圧力と流量を生成する遠心ポンプとは対照的です。.
これは、吐出圧力が変動する用途において有利です。例えば、タンカーへの積載、スプレー塗布、計量供給などです。.
摩耗の低減
遠心ポンプと比較すると、PDポンプは低速で動作します。この低速動作により、遠心ポンプでは部品の摩耗につながる研磨性液体や固形物を含む液体の取り扱いが可能になります。.
液体特性の保持
ポンプの速度を低下させるとポンプを大きくすることができ、低速で稼働するユニットでもアプリケーションの流量または圧力要件を満たすことができます。.
これにより摩耗が低減され、液体がポンプ動作の影響を受けず、特性が維持されます。これは、牛乳、クリーム、ポリマー、ゲルなどのせん断増粘性液体において特に重要です。.
滑り止め設計
すべてのポンプには、開発・設計された粘度の限界である最小粘度と最大粘度があります。流体の粘度が想定された限界値を下回ると、ポンプは対応できなくなり、スライド現象が発生します。.
ポンプスライドは、ポンプヘッド内で流体が循環し、ポンプの流量と圧力が低下することで発生します。これは、流体がポンプヘッド内で循環し続ける可能性があることを意味しており、気づかなければメカニカルシールの故障につながる可能性があります。.
ノンスリップ設計の容積式ポンプをご用意しております。このケーススタディで示されているように、流体の粘度に関わらず、ポンプのスリップは発生しません。.
容積式ポンプの欠点
容積式ポンプにはいくつかの欠点があります。最も一般的な7つの欠点について、以下に詳しく説明します。
フロー制限
一部のポンプでは内部設計により流量が制限されるため、低粘度流体の場合、遠心ポンプよりも流量が少なくなります。容積式ポンプの中には、特定の用途では全く使用できないものもあります。これは、流量が意図した用途の要件を満たさないためです。.
維持が難しい
内部設計上、メンテナンスが困難になる場合があります。部品の数やサイズ、組み付け方法、そして使用される液体が粘度が高く、腐食性や毒性があり、ユニット内の部品を固着/コーティングする性質があるため、メンテナンスに時間がかかる場合があります。.
容積式ポンプのメンテナンスには通常 2 人以上の作業員が必要であり、このようなポンプの設計を保守するには追加の労働力が必要になります。.
サービス間隔
クリアランスが狭いこと、アプリケーションの要求、内部部品の接触、および使用される研磨液のため、サービス間隔は遠心設計の場合よりも頻繁になります。.
脈動流
流れは脈動する可能性があるため、脈動を低減するための脈動ダンパーが必要です。脈動は、流量計の信頼性、表面への液体の滑らかで均一なコーティング、そして容器充填アプリケーションにおけるプロセスや容器への流体の確実な計量に影響を及ぼす可能性があります。.
低粘度流体のコスト効率
このようなユニットは、通常、低粘度の流体や、遠心ポンプを使用できる低～中流量での移送が必要な流体には非効率的です。.
最も安価な解決策ではない
容積式ポンプは通常、一貫した液体の計量、移送、および流量を提供するために指定されます。.
これらは決して最も安価な選択肢ではありませんが、多くの場合、生涯コストが最も低いソリューションです。遠心システムとは異なる構造で、水よりもはるかに粘度の高い流体向けに設計されています。これは、粒子や粘度変化を含む研磨性流体にも当てはまります。.
システムまたはオペレータ保護に必要なアクセサリ
PD ポンプは排出配管内の圧力を高めるのに優れていますが、効果が過剰になりすぎると他の問題を引き起こす可能性があります。.
容積式ポンプは、何らかの原因で圧力が緩和されるまで、出口配管に圧力をかけ続けます。何らかの原因で圧力が緩和されるのはバルブ、ポンプ本体、あるいは配管の場合もあり、そのため多くのシステムにはリリーフバルブが内蔵されています。.
一部のポンプ設計では、出口圧力が最大出力に達すると停止または一時停止します。ピストンなどの他の方法では、圧力を下げるための安全弁、または一定の圧力を維持するための圧力調整弁が必要になります。.
容積式ポンプはなぜ必要なのでしょうか?
どのように機能するのでしょうか？容積式ポンプは、特に粘度が高く密度の高い材料をポンプするために作られています。このポンプは回転するキャビティを利用して、液体をポンプの一方の側からもう一方の側へ移動させます。液体はポンプを通過した後、ポンプの反対側から排出されます。容積式ポンプは一般的に同様の原理で動作しますが、設計が異なり、ほとんどが流れの方向を反転できます。ここでは、最も一般的な2つの方式について説明します。さらに、その他の方式の仕組みについても説明します。.
容積式ポンプは、所定量の流体を吸入バルブから吸い込み、吐出バルブを通して分配することで流体を移動させます。遠心ポンプのようにインペラを必要としません。代わりに、回転または往復運動する要素を用いて流体を密閉空間に導きます。十分な圧力が蓄積されると、流体は吐出システムに入ります。その結果、容積式ポンプの流体速度は遠心ポンプよりも大幅に低くなります。.
容積式スラリーポンプについてご質問がある場合は、 お問い合わせ いつでもお問い合わせいただければ、より迅速な取引が可能になり、弊社の上級エンジニアがいつでもご返答いたします。.
