遠心ポンプは水利保全、化学産業、その他の産業で広く使用されており、その動作点の選択とエネルギー消費分析の重要性がますます高まっています。いわゆる作動点とは、ポンプ装置の特定の瞬間的な実際の水出力、揚程、軸出力、効率、吸込真空高さなどを指し、ポンプの作動能力を表します。通常、遠心ポンプの流量、圧力ヘッドはパイプラインシステムと一致しない可能性があります。または、生産タスク、プロセス要件の変化、ポンプの流れを調整する必要性により、その本質は遠心ポンプの動作点を変更することです。遠心ポンプの選択の工学設計段階が正しいことに加えて、遠心ポンプの動作点の実際の使用もユーザーのエネルギー消費とコストに直接影響します。したがって、遠心ポンプの動作点をいかに合理的に変更するかが特に重要です。遠心ポンプの動作点は、ポンプとパイプライン システムのエネルギーの供給と需要のバランスに基づいています。 2 つの状況のいずれかが変化する限り、作業点は変化します。動作点の変化は 2 つの側面によって引き起こされます。1 つはバルブの絞りなどの配管システムの特性曲線の変化です。第二に、周波数変換速度、カッティングインペラ、ウォーターポンプの直列または並列など、ウォーターポンプ自体の特性曲線が変化します。

次の方法が分析および比較されます。
バルブの閉鎖: 遠心ポンプの流量を変更する最も簡単な方法は、ポンプ出口バルブの開度を調整することです。ポンプ速度は変更されません (通常は定格速度)。その本質は、パイプライン特性曲線の位置を変更してポンプの動作を変更することです。ポイント。バルブがオフになると、パイプの局所的な抵抗が増加し、ポンプの動作点が左に移動し、対応する流量が減少します。バルブが完全に閉じているときは、抵抗が無限大で流量がゼロであることに相当します。このとき、パイプラインの特性曲線は垂直座標と一致する。バルブを閉じて流量を制御すると、ポンプ自体の給水能力は変化せず、揚程特性も変化せず、バルブ開度の変化により配管抵抗特性も変化します。この方法は操作が簡単で、連続流量であり、特定の最大流量とゼロの間で自由に調整でき、追加投資が不要で、幅広い状況に適用できます。しかし、絞り調整は一定の供給量を維持するために遠心ポンプの余剰エネルギーを消費するものであり、遠心ポンプの効率も低下するため、経済的に合理的ではありません。

可変周波数速度調整と高効率ゾーンからの動作点の逸脱は、ポンプ速度調整の基本条件です。ポンプ速度が変化すると、バルブ開度（通常は最大開度）は変化せず、配管系の特性も変化せず、それに応じて給水能力や揚程特性も変化します。
定格流量以下の必要流量の場合は、可変周波数速度調整のヘッドが弁絞りよりも小さいため、給水電力の可変周波数速度調整の必要性が弁絞りよりも小さくなります。明らかに、バルブ絞りと比較して、周波数変換速度の節約効果が非常に顕著であり、遠心ポンプの作業効率が高くなります。さらに、可変周波数速度調整を使用すると、遠心ポンプでキャビテーションが発生するリスクを軽減するのに有益なだけでなく、加速/減速時間によって制御して、事前に設定された起動/停止プロセスを延長できるため、動的トルクが大幅に低減されます。これにより、大幅な変動と破壊的なウォーターハンマー効果が排除され、ポンプと配管システムの寿命が大幅に延長されます。

実際、周波数変換速度の規制にも限界があり、多額の投資、維持費の増加に加えて、ポンプ速度が大きすぎると効率の低下を引き起こし、ポンプ比例法の範囲を超えて速度を無制限にすることは不可能です。

インペラの切断: 速度が一定の場合、ポンプの圧力ヘッド、流量、インペラの直径。同じ種類のポンプでも、切断方法によりポンプ曲線の特性を変えることができます。

切断法則は、多数の知覚テストデータに基づいており、インペラの切断量が一定の制限内に制御されている場合（切断制限はポンプの比回転数に関連しています）、対応する効率が向上すると考えられています。切断前後のポンプは変化していないとみなしてよい。インペラの切断は、給水ポンプの性能変更、いわゆる縮径調整を簡単かつ簡単に行う方法であり、給水ポンプの種類や仕様の制限と給水の多様性との矛盾をある程度解決することができます。要件を満たし、ウォーターポンプの使用範囲を拡大します。もちろん、切断インペラは不可逆的なプロセスです。経済合理性を実現するには、ユーザーを正確に計算および測定する必要があります。

直列並列: ウォーター ポンプの直列とは、流体を移送するためのポンプの出口から別のポンプの入口への接続を指します。最も単純な 2 つの同じモデル、同じ性能の遠心ポンプ シリーズの場合、シリーズの性能曲線は、同じ流れを重ね合わせた場合の揚程の単一ポンプの性能曲線と等価であり、より大きな流量と揚程が得られる一連のポンプの性能曲線が得られます。単一ポンプの動作点 B ですが、単一ポンプの XNUMX 倍のサイズが不足しています。これは、一連のポンプの後、揚力の増加がパイプライン抵抗の増加よりも大きくなり、揚力流量の余剰が増加するためです。流量が増加すると逆に抵抗が増加し、全揚程の増加を阻害します。 、ウォーターポンプの直列運転では、ポンプがブーストに耐えられるかどうかに注意する必要があります。各ポンプの開始前に出口バルブを閉じ、次にポンプとバルブを開いて水を供給する順序になります。

ウォーターポンプの並列とは、同じ圧力のパイプラインに流体を供給する 2 つ以上のポンプを指します。その目的は、同じヘッド内の流量を増加させることです。さらに最も単純な XNUMX 台の同じタイプの同じ遠心ポンプを並列に接続した場合、並列の性能曲線は、揚程が重ね合わせに等しい条件下での流れの単一ポンプの性能曲線と同等であり、容量と並列動作点 A の揚程は単一ポンプ動作点 B よりも大きくなっていますが、配管抵抗係数を考慮すると、やはり単一ポンプの XNUMX 倍に達しません。

純粋に流量を増やすことが目的の場合、並列または直列のどちらを使用するかは、パイプラインの特性曲線の平坦性に依存する必要があります。パイプラインの特性曲線が平坦であるほど、並列後の流量は単一ポンプ運転の 2 倍近くになり、直列よりも流量が大きくなり、運転に有利になります。

結論: バルブの絞りはエネルギーの損失と浪費を引き起こす可能性がありますが、それでもいくつかの単純な状況では迅速かつ簡単な流量調整方法です。周波数変換速度調整は、優れた省エネ効果と高度な自動化により、ユーザーからの支持がますます高まっています。洗浄水ポンプには切断羽根車が一般的に使用されますが、ポンプの構造が変更されているため、汎用性は低くなります。ポンプの直列および並列は、単一のポンプでは状況を伝達するタスクを満たせない場合にのみ適しており、直列または並列が多すぎると経済的ではありません。実際の応用では、遠心ポンプの効率的な動作を確保するために、さまざまな流量調整方法についてさまざまな側面から検討し、最適なスキームを統合する必要があります。