遠心ポンプ

インペラは遠心ポンプの主要部品です。一連の湾曲した羽根で構成されています。これらは通常、2 つのディスクの間に挟まれています (密閉型インペラ)。固形物が混入した流体の場合は、オープンまたはセミオープン インペラ (1 つのディスクで裏打ち) が適しています。流体はインペラの軸 (「目」) からインペラに入り、羽根の間の円周に沿って出ていきます。インペラは、目の反対側にあり、ドライブ シャフトを介してモーターに接続され、高速 (通常 500-5000rpm) で回転します。インペラの回転運動により、流体はインペラの羽根からポンプ ケーシングに加速されます。ポンプ ケーシングには、渦巻き型とディフューザー型の 2 つの基本的な設計があります。どちらの設計でも、流体の流れを圧力下で制御された排出に変換することが目的です。渦巻き型ケーシングでは、インペラがオフセットされており、ポンプ出口に向かって断面積が増加する湾曲した漏斗が効果的に作成されます。この設計により、流体圧力は出口に向かって増加します。同じ基本原理がディフューザー設計にも当てはまります。この場合、流体がインペラを囲む固定ベーン セットの間から排出されるにつれて、流体圧力が上昇します。ディフューザー設計は特定の用途に合わせて調整できるため、効率を高めることができます。渦巻きケースは、拡散ベーンによる追加の狭窄を避けることが有利な、混入した固形物や高粘度の流体を扱う用途に適しています。渦巻き設計の非対称性により、インペラとドライブ シャフトの摩耗が大きくなる可能性があります。ポンプには、遠心ポンプと容積式ポンプの 2 つの主要なファミリーがあります。後者と比較して、遠心ポンプは通常、より高い流量と、0.1 cP までの低粘度の液体のポンプ用に指定されます。一部の化学工場では、使用されているポンプの 90% が遠心ポンプです。ただし、容積式ポンプが好まれる用途も多数あります。

このタイプのインペラには通常 5 ～ 7 枚のブレードがあり、最小サイズは 125 mm、最大サイズは 55 mm です。ブレードは、通常、数が少ない場合 (高ヘッド、低流量) はポンプ内で半径方向に移動する単純な後方カーブを持ちますが、数が多い場合 (低ヘッド、高流量) はポンプ内で半軸方向に移動する二重の後方カーブを持つことがあります。ブレードは、ハブ ディスクとクラウン ディスクの間で完全に閉じられています。このタイプのインペラの効率は、最小のインペラの 0.6 から、最大のインペラの 0.83 まで変化します。このタイプのインペラは、きれいな液体または軽い不純物を含む液体に適しています。このタイプのインペラは、ブレードの数が 3 ～ 4 と少なく、最小サイズは 270 mm、最大サイズは 450 mm です。ブレードは一般に二重の後方カーブを持ち、主に放射状の動きをしており、ハブ ディスクとクラウン ディスクの間で完全に閉じられています。ハブは、上記の閉じたインペラに比べて、はるかに後方に傾いています。これらのインペラは、ブレードの数が限られており、ハブがはるかに後方に傾いているため、液体がうまく誘導されないため、比較的効率が低くなっています。ただし、これらのデバイスを使用すると、大きな開口部を持つ内部チャネルを作成でき、かなりの量の浮遊固形物を含む廃水が通過できます。このタイプのインペラには、放射状に展開する単純な後方カーブを持つ 9 つのブレードが取り付けられています。このインペラにはクラウン ディスクが取り付けられていませんが、断面図で示されているハブ ディスクには「スプーン」の動きがあります。ハブは、ケーシング内のインペラをはるかに後方に傾いた位置に配置するように作成されています。このインペラは、他のタイプのインペラのように液体が誘導されないため、比較的効率が低くなっています。これは、高粘度の液体や大量の乾燥残留物を含む溶液に使用するための新しいインペラです。インペラには、ポンプで送る液体の粘度や粘性に応じて、2 枚または 4 枚のブレード (全サイズ範囲) が取り付けられています。ハブに対して対称的に配置されたこれらのブレードのうち 2 枚には、ハブから吸引ノズルまで螺旋状に伸びる付属物が取り付けられています。このタイプのインペラにはクラウン ディスクがないため、ブレードとケーシングの摩耗プレート間のクリアランスが非常に小さくなるため、各羽根間の液体のシールが確保されます。このインペラは、チャネル インペラやボルテックス インペラよりも効率が高く、吸引特性も優れています。