インバーターの設定

質問

設備管理をしているのですが、検索はしたのですが類似した質問を見つけられなかったので質問をさせてください。
内容については、インバーターでの周波数設定について考え方を教えてほしいのですが。

プールでのオーバーフロー系統のろ過機で7.5ｋWのポンプをインバーター起動にて使用しています。ただ、インバーターを使用しているのですが、サクションがプールより低位置なのか配管抵抗が大きいのかキャビテーションを起こすためなのか52Hz(施設は60Hz地域)で運用していますが吐出しバルブを半分絞っています。
インバーターを使用するのであれば周波数にて設定してバルブは全開にしたほうが効率がいいかと思うのですが。。。

ただその際流量計などがついていないのですが、圧力計にて能力線図を追ってくことはできるのでしょうか？

回転速度と圧力の関係は、インバーターを使用した状態でも成り立つのでしょうか？
仮に、現在の52Hz運転の状態だと、もともとの60Hzのときより回転速度が86.6%。圧力は計算上は75%に低下するというようにインバーター使用時も同じことが言えるのでしょうか？

また、流量計などが無いさいに皆さんはどのようにして周波数設定を行っているのでしょうか？勉強させてください。よろしくお願いいたします。

回答No.1

fujiyama32 · ベストアンサー

理論的な事柄になりますが遠心力を利用したポンプの場合
・流量Qは回転速度Nに比例します。
・圧力Hは回転速度Nの2乗に比例します。
・軸動力Pは回転速度Nの３乗に比例します。
また、モーターの回転速度Nは運転周波数ｆ(Hz)に比例します。
このことから、モーターを60Hzから52Hzに下げて運転しますと
・流量Qは52Hz／60Hz≒87％になります。
・圧力Hは(52Hz／60Hz)＾2≒75％になります。
・軸動力Pは(52Hz／60Hz)＾3≒65％になります。
なお、特性図は60Hz運転時の特性図から
横軸の流量の値(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120%)に対して圧力
の値を読み取り、値をメモします。
この値に0.8667を乗じて各流量時の圧力とします。
グラフ用紙に流量と圧力の交点を書きます。
各点を結びますと52Hz運転時の「流量－圧力」特性図になります。

流量が問題となるような設備の場合は、流量計を追加して管理すること
になります。
また、キャビテーションが発生するようであれば、ポンプが故障すること
も考えられますので、周波数を下げ過ぎと考えて60Hzより徐々に下げて
キャビテーションが発生しない周波数内で運転することになると思います。

更に、ポンプの運転特性による可能性もありますので、ポンプメーカーに
連絡し現場を見ながら、適切なアドバイスをもらうことをお勧めします。

補足

＞理論的な事柄になりますが遠心力を利用したポンプの場合
そうですよね。そこから導き出せば理論的にはそうなるな。ほしい流量から圧力を見てそれに回転速度の比をかければ圧力も出せるかと。やはりインバーター使用時も同じようにいえるのですね。

キャビテーションの内容での下げすぎによるは間違いですよね!?徐々に周波数を下げれば能力が落ちてキャビテーションが収まりますよね!?

回答No.2

lumiheart

>周波数にて設定してバルブは全開にしたほうが効率がいいかと思うのですが
効率的にはその通りです
ただ「調整のやりやすさ」と、言う観点からは
必ずしもそうとは言えないかも？

バルブ全開でインバータ周波数が３０Ｈｚ以上で落ち着けば問題ないけど
バルブ全開にしちゃうとインバータ周波数が１０Ｈｚ以下とかでは困るかも

まぁ、最近のインバータ自体は１Ｈｚから安定して動作するけど
ポンプの場合はそうでもなく
それなりの回転速度が無いとポンプがポンプとして機能しなくなるし
５Ｈｚ以下では急激に吸わなくなるとか（回転数と流量が比例しなくなる）

>圧力計にて能力線図を追ってくことはできるのでしょうか？
普通のポンプなら圧力計さえあればなんとかなります

がぁしかし

＞プールでのオーバーフロー系統のろ過機
この圧力計の目的はろ過機のフィルタ詰まり検出用なのでは？
そもそもがオーバーフロー流路なので圧力自体が無いんじゃ？
圧力が発生する時はフィルタが詰まった時では？

＞また、流量計などが無いさい
問題は何の為の流量計や圧力計か？
既定流量を流さねばならないから
或いは
既定圧力を保つため
流量が減ろうが圧力が減ろうが製品品質に影響しないなら
気にしない
本件でプールの水質が悪くなければ最低流量でも良いのでは
最終的にフィードバックしなければならないのは何か？
圧力を一定にするのが最終目標か？
それともＰＨとかＢＯＤ、ＣＯＤを下げるのが目的か？

補足

回答ありがとうございます。

詳細不足で申し訳ありません。調整のしやすさや操作といった点では基本的にはバルブの操作はヘアキャッチャーの掃除のときに全閉にする。そして、掃除が終わり次第もとに戻すだけなので現場では調整はほとんどしていません。本当は流量(圧力)を見て徐々に開けていくほうがいいのでしょうが、私は常には現場にはいないので。

インバーターでは7割ほどまでで低下幅は抑えたほうがいいのですよね!?その範囲内であればもう少しバルブ開度を開けられてキャビテーションが防げられたらと思っています。いろんな人が作業(ヘアキャッチャーの清掃)をするので間違って全開にすると故障につながりかねないので対策として現在の52Hzよりもう少し周波数を下げて効率と安全性を確保したいと思っています。

圧力計に関しては、ポンプ吐出しの圧力計になります。ろ過機の詰まりの圧力計はろ過器についています。オーバーフロー系統ですが、プールでの吐出し位置はプール内なので圧力はあります。ポンプ停止時はサクションがポンプより低いので、ヘアキャッチャーを開けたりしたら水は落ちてしまいますが。

流量を知りたいのは規定ターン数を確保するために流量計がないので圧力から追ってみています。費用の面からも最低流量に近いほうがコストを抑えられますが、規定ターン数は守りつつ、かつ水質を見ながらだとは思っています。しかし、インバーター使用時の流量の計算に自信がなく相談させていただきました。

見づらい文ですいません。

目的としては、ターン数が決まったいるので流量確保のためのインバーター使用時の流量を把握する方法を知りたいです。
記載していただいた通りろ過機なので徐々に詰まってきますのでろ過機の圧力は上がります。本当は流量計があれば一発なんでしょうけどついていないので。よろしくお願いいたします。