• 空気結合の問題と遠心ポンプの故障を防ぐ方法を理解する

遠心ポンプは、以下のような産業用途で広く使用されています。給水システム、化学処理、鉱業、発電、石油・ガス、ボイラー給水システム、産業用循環システム.

ただし、操作中に、ユーザーは次のような一般的な問題に遭遇する可能性があります。

モーターは正常に動作します。

ポンプシャフトは正常に回転します。

しかし、出口からは液体は排出されません。

流量が大幅に減少します。

ポンプから異音や振動が発生します。

多くの場合、この問題は次のような原因で発生します。遠心ポンプ内の空気結合.

空気の結合は、遠心ポンプ、特に遠心ポンプの最も一般的な運用上の問題の 1 つです。横型遠心ポンプ、多段遠心ポンプ、スプリットケースポンプ、その他の非-自吸式ポンプ-設計.

 

 

1. 遠心ポンプ内の空気結合とは何ですか?

エアバインディング空気またはガスがポンプ ケーシング、インペラ領域、または吸入パイプライン内に閉じ込められ、遠心ポンプが正常な流量と圧力を確立できなくなる状態を指します。

遠心ポンプは、回転するインペラを使用してエネルギーを液体に伝達することによって動作します。液体がインペラの目に入ると、遠心力によって液体がインペラの出口に向かって押し出され、圧力と連続的な流れが生じます。

ただし、ポンプチャンバーに空気が満たされると、次のようになります。

空気の密度は液体よりもはるかに低いです。

インペラはエネルギーを効果的に空気に伝達できません。

必要な圧力差を作り出すことができません。

液体がポンプに正しく入らない。

その結果、ポンプは機械的に動作し続けますが、液体を送出できない可能性があります。

典型的な症状は次のとおりです。

水を排出せずにポンプが動作している。

流量と圧力の低下。

動作が不安定。

過度の振動や騒音。

 

2. 遠心ポンプにおけるエア結合の主な原因

2.1 ポンプ起動前の呼び水不足

最も一般的な原因

従来の遠心ポンプのほとんどは、自吸式ではない-開始する前に液体を完全に満たす必要があります。

操作の前に、次の条件を確認する必要があります。

ポンプケーシングは液体で完全に満たされています。

吸引パイプラインは液体で満たされています。

閉じ込められた空気はすべて除去されます。

ポンプ内に空気が残っている場合、インペラは液体を圧送せずに空気を循環させるだけになります。

一般的な状況には次のようなものがあります。

ポンプが適切な呼び水なしで初めて始動した場合。

ポンプを長期間停止すると液体が失われます。

フットバルブが故障し、液体が逆流します。

始動時にエアが完全に抜けません。

 

2.2 吸入配管内の空気漏れ

遠心ポンプの吸込側は通常、負圧で動作します。

したがって、吸入パイプラインにわずかな漏れがあっても、明らかな水漏れがなくても、外部の空気がポンプに入る可能性があります。

一般的な空気漏れ箇所には次のようなものがあります。

フランジ接続。

ガスケットの損傷。

ねじ継手が緩んでいる。

バルブパッキンエリア。

サクションパイプの亀裂。

空気がポンプに入ると、ケーシング内に蓄積し、ポンプの性能が低下する可能性があります。

産業用ポンプ システムの場合:

吸入パイプラインの気密性は、圧力パイプラインの強度と同じくらい重要です。

 

2.3 不適切な吸入パイプライン設計

遠心ポンプの信頼性の高い動作には、適切に設計された吸引システムが不可欠です。

空気の蓄積を引き起こす可能性のある問題には次のようなものがあります。

サクションパイプの高い箇所

空気はパイプラインの最高点に集まる傾向があります。

アンダーサイズサクションパイプ

吸引パイプの直径が不十分であると、次のような問題が発生する可能性があります。

より高い流速。

摩擦損失の増加。

ポンプ入口の圧力が低くなります。

システムに空気が入るリスクが高くなります。

過度のパイプの曲がり

エルボが多すぎる場合や配管レイアウトが複雑になると、次のような可能性があります。

油圧損失。

吸引抵抗。

空気が溜まる可能性があります。

 

2.4 液面低下と空気吸入

タンクまたはリザーバー内の液面が低くなりすぎる場合:

吸入口が液面に近い場合があります。

渦の形成が発生する可能性があります。

サクションパイプ内に空気を取り込むことができます。

この問題は次の場合によく見られます。

水処理システム;

排水用途;

冷却水循環システム。

空気の巻き込みを防ぐためには、十分な水没深さを維持することが重要です。

 

2.5 汲み上げられた液体からのガスの放出

一部の液体には溶存気体が含まれています。

次のような特定の条件下では、

減圧;

温度上昇。

流れの乱流。

溶解ガスが液体から分離して気泡を形成する場合があります。

これらの気泡はインペラ入口付近に蓄積し、ポンプの性能に影響を与える可能性があります。

 

3. エアバインディングの一般的な症状

3.1 ポンプは動作するが液体を送出しない

これが最も典型的な症状です。

モーターは正常に動作しますが、次のことが起こります。

水は出ません。

吐出圧力は低いままです。

ポンプが設計された動作点に到達できません。

 

3.2 流量と圧力の低下

インペラは液体に効果的にエネルギーを伝達できないため、次のことが起こります。

流量が減少します。

ポンプヘッドが低下します。

システムのパフォーマンスが不安定になります。

 

3.3 異音・振動について

インペラ領域に空気が入ると、液体の連続的な流れが妨げられます。

考えられる結果:

振動の増加。

動作が不安定。

異常な動作音がする。

 

4. 空気結合の問題を予防および解決する方法

 

4.1 適切なポンプの呼び水と空気の除去

最も効果的な解決策は、始動前に適切なプライミングを行うことです。

推奨される手順:

空気抜きバルブを開きます。

ポンプケーシングを汲み上げた液体で満たします。

ポンプチャンバーが完全に満たされていることを確認してください。

閉じ込められた空気をすべて除去します。

空気抜きバルブを閉じます。

ポンプを始動します。

適切なプライミングは、以下の場合に特に重要です。

横型多段ポンプ;

ボイラー給水ポンプ;

高圧遠心ポンプ;-

スプリットケースのパンプス。

 

4.2 吸込パイプラインの漏れの検査と修理

定期的にチェックしてください:

フランジ接続。

ガスケット;

バルブ;

パイプジョイント;

シール部品。

ポンプを安定して動作させるために、空気漏れが発生した場合は直ちに修理してください。

 

4.3 空気開放装置の設置

頻繁に空気が溜まるシステムの場合は、以下の設置を検討してください。

自動エアリリースバルブ;

エアベントパイプライン;

真空補助プライミング システム。-

これらのデバイスは、閉じ込められた空気を除去し、起動の信頼性を向上させるのに役立ちます。

 

4.4 ポンプ設置条件の最適化

空気結合のリスクを軽減するには:

✔ 吸引パイプラインをできるだけ短くしてください。
✔ 適切な吸引パイプ直径を使用してください。
✔ 不必要な肘を最小限に抑えます。
✔ 空気が溜まりやすい高い場所を避けてください。
✔ 吸入口の上に適切な液体レベルを確保してください。

 

4.5 正しいポンプタイプの選択

アプリケーションに以下が含まれる場合:

ポンプは液面より上に設置します。

頻繁な起動とシャットダウン。

プライミング条件が難しい。

以下の使用を検討してください。

自吸式ポンプ。-

水中ポンプ;

真空補助ポンプ システム。-

正しいポンプ設計を選択すると、システムの信頼性が大幅に向上します。

 

5. エアバインディングとキャビテーション: 違いは何ですか?

空気結合とキャビテーションは、どちらもポンプ内の気泡を伴うため、混同されることがあります。ただし、それらは異なる現象です。

アイテム	エアバインディング	キャビテーション
主な原因	ポンプ内に空気が入り、溜まる	低圧による液体の気化
ガス源	外気または放出ガス	液体蒸気
典型的な現象	起動時またはシステムに空気が入った後	連続運転時
主な効果	ポンプが液体を送れない	インペラの損傷と性能の低下
解決	呼び水とエア抜き	NPSHを改善し、吸気損失を低減します

エアバインディングの主な原因は、空気がポンプの連続的な液体の流れを妨げます、キャビテーションは次のような原因で発生します。圧力不足による局所的な液体の蒸発.

 

6. 結論

空気の結合は、遠心ポンプの性能と信頼性に大きな影響を与える一般的な動作上の問題です。

主な原因は次のとおりです。

始動前の不適切なプライミング。

吸入パイプラインの空気漏れ。

吸引システムの設計が不十分。

液体レベルが低いと空気が吸い込まれます。

ポンプ内部にガスが溜まる。

空気結合を防ぐには:

✔ 始動前に必ずポンプにプライミングを行ってください。
✔ 適切に密閉された吸引システムを維持してください。
✔ 吸引パイプラインを正しく設計してください。
✔ 閉じ込められた空気を効果的に除去します。
✔ 用途に適したポンプのタイプを選択してください。

 

産業用渦巻ポンプ、特に横型多段ポンプ、ボイラー給水ポンプ、スプリットケースポンプ、高圧ポンプ-、エアバインディングの防止は、作業効率の向上、耐用年数の延長、メンテナンスコストの削減に不可欠です。