ポンプを選ぶとき、日常のメンテナンスを行うとき、あるいはポンプについて学ぶとき、遠心ポンプと容積式ポンプの比較は避けられません。具体的にはどのような違いがあるのでしょうか？最も一般的な違いは次のとおりです。 ポンプの種類.
このガイドでは、両タイプのポンプの定義、主な比較、用途、選定、メンテナンスのポイントを網羅しています。このガイドで、それぞれのポンプの秘密を解き明かしましょう。.
容積式ポンプと遠心ポンプの違い
遠心ポンプ インペラを回転させることにより液体を移動させます。インペラの高速回転により遠心力が発生し、運動エネルギーが液体の圧力エネルギーに変換され、高圧の液体が出口から圧送されます。遠心ポンプは、浄水、固形物を含む産業廃水の輸送、または水処理、スラリー処理、および 浚渫.
一方、容積式ポンプは、内部の可動部品（ギア、ピストン、ダイヤフラム）を用いて、往復運動によって液体を直接圧搾または押し出します。インペラによるエネルギー変換が不要なため、容積式ポンプはより効率的であり、高粘度液体の移送、安定した圧力の要求、あるいは製薬、食品、石油産業などにおける正確な流量が求められる用途に適しています。.
図表：容積式ポンプと遠心ポンプの比較
| 遠心ポンプ | 容積式ポンプ | |
| 流体タイプ | 清水、固形物を含むスラリー、低～中粘度、高流量液体 | 高粘度、安定した流量、気液混合 |
| 流量と圧力 | 流量が大きければ圧力は低くなります。つまり、流量と圧力は反比例します。. | 流量と圧力はほぼ独立しており、曲線は平行です。. |
| 粘度と固形分含有量 | 固形分含有量30～40%の低粘度、高研磨性の固体粒子に適しています。. | 粘度が高く、固形分含有量が60～80%の細かく柔らかい固体粒子に適しています。. |
| 剪断 | 高いせん断力により流体の構造が簡単に破壊されます。. | せん断力が低く、生物学的スラリー、油スラリーなどに適しています。. |
| 効率とエネルギー消費 | 効率は動作条件によって変化し、エネルギー消費が最も少ない BEP (最高効率ポイント) で最高レベルに達します。. | 動作条件に関係なく効率は変化せず、高効率で比較的安定したエネルギー消費を示します。. |
| メンテナンス | 定期メンテナンスには、流量、揚程、振動、騒音の毎日のチェックが含まれます。. | 定期メンテナンスでは主に、トラフィックや負荷に異常がないか確認します。. |
重要なポイント：容積式ポンプと遠心式ポンプ
流れと圧力
🔸 遠心ポンプ：遠心ポンプの流量は揚程に反比例して変化します。流量が増加すると揚程は減少し、圧力も低下します。.
🔸 容積型ポンプ：容積型ポンプでは流量は一定です。軸動力の式によれば
, 流量と圧力は無関係ですが、電力とは直接関係があります。圧力が上昇すると、ポンプはより多くの電力を必要とします。.
粘度と固形分含有量
🔸 遠心ポンプ：前述のように、遠心ポンプは インペラ 液体を流すには、ポンプの性能に液体の粘度が大きく影響します。粘度が高くなると、インペラの回転に必要なエネルギーが増加し、ポンプ効率が低下します。.
しかし、材料を耐摩耗性のものに置き換えることで、遠心ポンプは、鉱山の尾鉱や河川の浚渫などに含まれる大径の粒子を含む、硬くて摩耗性の高い固体粒子を含む液体も処理できるようになります。.
🔸 容積式ポンプ：前述の通り、容積式ポンプは内部部品の往復運動を利用して液体を移動させます。インペラを消費することなく、ほぼすべてのエネルギーが液体の移動に使用されます。そのため、液体の粘度が変化しても流量は変化せず、安定した効率を維持します。.
PDポンプは、固形分濃度が60-80%までの軟質スラリーを処理できます。ただし、密閉されたポンプ室内で動作するため、研磨性の高い大きな固形粒子を含む流体の取り扱いには適していません。これらの粒子はポンプの詰まりや詰まりの原因となる可能性があります。.
剪断
🔸 遠心ポンプ：遠心ポンプはせん断力が高く、生物学的スラリーやポリマースラリーの輸送には適していません。これは、遠心ポンプが始動するとインペラが高速回転するため、液体中の生物学的細胞、コロイド、ペーストなどが破壊されてしまうためです。.
🔸 容積式ポンプ：容積式ポンプは、ゆっくりとした圧縮によって液体を排出します。高速回転するインペラがないため、せん断力が大幅に低減され、ポリマー、生物細胞、コロイド、ペーストを含むスラリーの輸送に適しています。.
効率とエネルギー消費
🔸 遠心ポンプ：遠心ポンプの効率は運転条件によって異なります。最高効率点（BEP）付近で最も効率が高くなります。しかし、複雑な運転条件では、エネルギー消費量が徐々に増加し、効率が低下します。.
🔸 容積式ポンプ：容積式ポンプの効率はより安定しており、運転条件の影響を受けにくいです。前述の電力計算式によれば、電力は流量または圧力が変動した場合にのみ変化します。このより直線的な変化により、より優れたエネルギー管理が可能になります。.
メンテナンス
長い耐用年数を確保するには、遠心ポンプと容積式ポンプの両方で定期的なメンテナンスが必要です。.
🔸 遠心ポンプでは、回転部品、特にインペラのメンテナンスが最優先です。ポンプが清水を処理するかスラリーを処理するかに関わらず、インペラは摩耗します。インペラの材質、品質、状態はすべて日常の運転に影響を与えます。温度、騒音、流量を監視することで異常の有無を確認することもできます。幸いなことに、遠心ポンプは構造がシンプルなため、メンテナンスは比較的容易かつ迅速に行うことができます。.
🔸 容積式ポンプは漏れに特に注意が必要です。内部漏れは効率の低下につながります。次に、流量と圧力に異常がないか観察してください。異常が見つかった場合は、詰まりがないか確認してください。また、異音にも注意し、バルブやフィルターを定期的に清掃して異物を除去してください。.
遠心ポンプと容積式ポンプの用途
容積式ポンプと遠心ポンプの比較表では、これら2種類のポンプに適した流体の種類について既に説明しました。次に、用途に応じた詳細な分析とポンプの推奨事項をご紹介します。.
遠心ポンプはいつ使用すればよいですか?
遠心ポンプは、その構造と動作原理により、一般に、高層住宅の水、灌漑用水、下水、スラリー、モルタル、シルト、フライアッシュ、砂利、動物の肥料などの清水、不純水、中粘度の流体の移送に適しています。.
最適化されたインペラ構造と耐摩耗性に優れた材料の採用により、遠心ポンプの適用範囲が大幅に拡大しました。硬い固体粒子を含むスラリーを扱う場合でも、遠心ポンプは優れた寿命と性能を維持できます。.
遠心ポンプはいつ使用すればよいですか?
容積式ポンプは、遠心ポンプとは異なり、回転するインペラに液体を流す必要がないため、せん断力が低くなります。さらに、ポンプ内の可動部品が圧縮によって流体を直接駆動するため、エネルギー損失が抑えられ、高い効率が得られます。.
この構造により、液体の粘度は効率にほとんど影響を与えませんが、硬い粒子を含むスラリーの輸送には適していません。PDポンプは、高粘度液体の輸送、高いせん断力を必要とする用途、あるいは石油・ガス、生物由来スラリーやポリマースラリー、スラッジ、食品加工、医薬品など、正確で一定の流量が求められる用途に適しています。.
一般的な産業用途
水処理: 廃水や生活用水には、不純物、砂利、長繊維が多量に含まれていることがよくあります。このような場合、高流量で耐摩耗性に優れた遠心ポンプが最適です。.
採掘: 鉱山における廃水回収および尾鉱処理では、液体に腐食性および研磨性の硬質粒子が多数含まれています。遠心式鉱山スラリーポンプは、こうした厳しい条件にも容易に対応できます。.
食品・医薬品: 食品加工やバイオ医薬品製造においては、材料の生体適合性を損なうことなく、添加剤や医薬品を正確に添加することが求められます。容積式ポンプは、安定した流量と高い効率でこれらの課題を解決します。.
石油・ガス: 石油・ガス輸送、特に石油輸送においては、高粘度の油は遠心ポンプの効率を低下させ、パイプラインの閉塞を引き起こす可能性があります。しかし、容積式ポンプは、油、ガス、または高粘度の流体を安定して輸送することができます。.
浚渫： 浚渫プロジェクトでは、河床、港湾、河岸から大量の砂利や石を含むシルトを除去する必要があります。遠心浚渫ポンプは、高流量と固形物処理に優れており、様々な種類のスラリーを効果的に処理できます。.
灌漑/家畜: 遠心ポンプは、大量の農地灌漑によく使用されますが、畜産分野では家畜糞尿の効率的な処理が課題となっています。遠心ポンプの優れた固形物通過性能は、大量の家畜糞尿を安定的に供給することを可能にします。.
遠心ポンプと容積式ポンプの選び方
適切なポンプを選択する際には、次の点に留意してください。 5つの要因 考慮すべき点:
Ⅰ. 連続した高流量が必要ですか、それとも正確で安定した流量が必要ですか?
Ⅱ. 高圧供給が必要ですか、それとも安定した圧力が必要ですか?
Ⅲ. 取り扱っている流体は高粘度スラリーですか?
Ⅳ. スラリーには多数の固体粒子が含まれていますか? また、これらの粒子の硬度とサイズはどれくらいですか?
Ⅴ. 取り扱っているスラリーには、生物細胞、ポリマー、または破壊できないその他の物質が含まれていますか?
これら 5 つの質問に答えることができれば、最初にプロジェクトに適したポンプを選択できるようになります。.
下表は、遠心ポンプと容積式ポンプの主な種類を示しています。ポンプを選択する際には、用途だけでなく、スラリーの物理的特性とポンプ材質も考慮する必要があります。最適なポンプを選択することでのみ、生産効率を最大限に高めることができるからです。.
| ポンプの種類 | 一般的なタイプ | アプリケーション |
| 遠心ポンプ | 垂直ポンプ, 水平ポンプ, 水中ポンプ, スラリーポンプ, 浚渫ポンプ | 廃水処理場、尾鉱、浚渫船、農場、製紙工場、灌漑、家庭用水供給。. |
| 容積式ポンプ | ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、ギアポンプ、スクリューポンプ、蠕動ポンプ、ローブポンプ | 製薬工場、石油輸送、食品加工工場、製紙工場、塗装工場 |
遠心ポンプや容積式ポンプの選定についてご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。 Kingdaの専門家にお問い合わせください. 無料でタイムリーなアドバイスを提供し、必要に応じて流体供給ソリューションをカスタマイズすることもできます。.
