ポンプの締め切り点ってどこのことですか?

質問

ポンプの締め切り点って具体的にH-Q曲線で言うとどこのことになるのですか?流量が0のところ(流調バルブ全閉)ではないと聞きましたが・・・．
結構あいまいでいまいちはっきりしません．専門の方，いらっしゃいましたらお願い致します．

回答No.3

tobo

すいません僕の認識不足だったようです
右上がりの特性をもつポンプはあるようです。
多くのポンプのH-Q曲線は凸型の2次曲線の頂点を含まない右側のみが出ていることがほとんどなのですが
頂点と左側の部分も含む曲線が出てくるポンプもありました。(つまり頂点部分がBEPとなるポンプ曲線)この場合はBEP(最高効率点)までは右上がりになります・・・すいません

この場合でも前回2回の説明は変わりありません。

さて　実機に対しての締切点での流量に関してですが
厳密には0ではありません
締切るバルブはある程度の高さにあり、ケーシング内部の流体は少し出ることになります(通常はエアを抜くので)

ここでポンプの能力として出せる流量はヘッド(この場合は締切バルブ高さまで)とH-Q曲線との交点
実際の流量はサクションから締切バルブまでの配管内部の体積となります
どちらも流量としていますが単位が違うのはお分かりだと思います。(前出はリッターorリュウベ/時間、後出はリッターorリュウベ)締切運転が長時間行えないのは時間がたつにつれ両者の幅が広がりポンプに負担が掛かる・・・
ということです・・・説明になっているでしょうか？

補足

toboさん，ありがとうございます．実機ではバルブを締め切っても，前閉(完全に封鎖)にはならないのですね．初めて知りました．研究室の装置はバルブにそういう改良(もしくはそういうバルブの設置)はしないため知りませんでした．勉強になります．

ここで，いくつか疑問，質問があります．

１．H-Qの頂点がBEPになるポンプは無い(設計しない)のではないかと思うのですが，そのようなポンプはあるのですか？

２．ポンプの作動点はH-Q曲線と管路抵抗曲線の交点であると理解しておりますが，toboさんのおっしゃる「ポンプの能力として出せる流量はヘッド(この場合は締切バルブ高さまで)とH-Q曲線との交点 」の「ヘッド」とはポンプ系全体の損失ヘッドであるとおもうのですが・・・・．私の認識は間違ってますか?

３．また，「締切運転が長時間行えないのは時間がたつにつれ両者「Q[l/min]とQ[l]」の幅が広がりポンプに負担が掛かる・・・ 」の意味が良くわかりません．単位が違うのでどんな運転条件でも(設計点でも)時間がたつと両者の幅は広がるのではないでしょうか？解説をお願いします．

ながながと質問してすみません．よろしくお願い致します．

回答No.2

tobo

補足致しますが
mixed_flowさんが知りたいのは？もう少し具体的に聞きたいです。　H-Q曲線はディフューザーpumpでも渦巻きpumpでも右下がりのはず・・・緩やかにはなりますが・・・(L-Q曲線・・・軸動力比図は右上がりになります)また、『H-Q曲線と管路抵抗曲線の交わる点』とは実際(運転上)の吐出し量の事。締切運転時は吐出量0(基本的にはですが）なので交わりません。そして極僅か出た時に揚程は限りなくA点に近づく(前出)ということになります
~~~~~~~~もしここまで不明なことありましたらお知らせください

補足といたしまして　もし締切運転時のポンプ特性について把握したいと言うことであれば限界があります。
理由としまして
　締切運転はあまり長時間行わないのが通常ですので
　始動直後のことが多いです。その場合回転数不安定や
　エアがみ、脈動などの影響により計算値と大きく
　異なる点で運転していることが多いからです。
　もし仮にこの状態で運転を続ければA点に近づきます
　(ポンプによってA点の何％　若しくは締切揚程に）

ご理解いただけると思いますが長時間の締め切り運転は
ポンプには良くないので・・・

補足

toboさん，ありがとうございます．うちの研究室で使っているディフューザポンプでは，低流量域で右上がり特性を持ちます．一応，プラントのフィードポンプに使っていたものを一段だけ抜出した物なので，実機でも多少は右上がりになるものと思いますが・・・たしかに，実機でうちのものほど右上がりが強いものは見たことありませんが，しょせん学生なんで実機性能につきましては自信はありません．

とりあえず，低流量域で右上がり特性を持つと仮に仮定したとして，締め切り点は流量0に限りなく近い作動点と考えていいのでしょうか?

専門家の方にお答えいただけてるため，嬉しくて笑顔でこの文章を書いていますが，感じ悪かったらすみません．よろしくお願い致します．

回答No.1

tobo

一応専門家です
締切り運転時の位置はH-Q曲線(性能曲線)のどこか？
ということですが、吐出量Qが減れば揚程Hは上がっていくと言うのはご理解していると思います。
さて、流量０の時に揚程Hは最高になるのですがこの時の値はQ=0の時のH-Q曲線の交わる点(仮にA点とします)に『限りなく近い値』という言い方を僕らではします。

理由として、締切り運転はポンプに負担がかかる(特にインペラへの磨耗熱)為、ポンプ本来の仕事に有効ではない物に能力を奪われてA点の揚程までは到達しません。
あくまでA点は理想(仮想？)の点であってありえない点でもあるわけです。
ただ、どれだけ近いか等(A点に）はポンプ形状や大きさでも変わる為、先程のような言い方になってしまいます。
メーカーによって締切揚程と言う数値が別にあります

お礼

toboさん，ありがとうございます．たとえば，遠心ポンプ(ディフューザベーンあり）なんかだと右上がり特性を持ちますよね?このような場合でも，toboさんがおっしゃるQ=0の時のH-Q曲線の交わる(管路抵抗曲線と?)点と考えていいのでしょうか?もし，よろしかったら補足の程，よろしくお願い致します．