【ポンプ】渦巻ポンプを並列運転するときの注意点は？

2021年8月30日

設備を新規導入する際に、ポンプの選定を任された経験がある方は多いと思います。型式や能力など気にすることが多く、慣れていないと大変ですよね。

また電池と同じように、直列・並列という接続方法があり、これも液体の使用状況を考慮して組む必要があります。

今回は、ポンプを並列に設置する際の注意点についてまとめました。

こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。

チャンネル登録はコチラ

なぜポンプの並列運転を選択するのか？

ポンプを複数台設置するのは、ポンプ１台では能力が足りないためです。

連続的に運転するポンプであれば、配管を繋ぐだけで複数台設置が可能なため、多くの用途で使われる渦巻ポンプをはじめとする遠心ポンプや、容積式ポンプなどで可能です。

ポンプ選定時には吐出量Qと全揚程HをHQ曲線を見ながら確認しますが、

揚程（圧力）が足りない場合は、直列設置
吐出量（流量）が足りない場合は、並列設置

を検討すると覚えておいてください。

わかりやすい動画がありましたので、こちらも参照ください。

参考：荏原製作所　渦巻ポンプの基礎知識　14:30あたりから

ポンプの並列運転の注意点は？

実際に設置を検討する際には、どんな点を考慮する必要があるのでしょうか。

合流後の配管サイズを太くする必要がある

例えば、２つのポンプを使用する場合を考えます。同サイズ配管で２本分の水量を加圧し、１本に合流したサイズが同じだった場合、配管抵抗が大きくなってしまいます。

上記の図の抵抗曲線でいうと、左上にずれていくことになるため、ポンプで押し出せる量が減ってしまいます。

逆にいうと、配管全体の工事ができない既設の現場の場合、流量を上げようとポンプを２台設置しても、実際に流れる最大流量は２倍にはならないということです。機器選定の際は十分注意してください。

ポンプの性能が違うと締め切り運転になるケースがある

複数設置の場合で、ポンプの能力が異なるものを設置すること自体は問題ありません。

しかし、能力の小さいポンプの全揚程よりも、配管抵抗が上回ってしまった場合、そのポンプから水は吐出されず締め切り運転になり、最悪の場合故障してしまいます。

そのような運転状況が考えられる現場では、能力が同じポンプを選定することをお勧めします。

: 【ポンプ】ジュール熱って何？液体の温度が上昇する理由
続きを見る

１台運転の場合、NPSHAが下がる

台数制御を目的に、並列設置を行うケースです。

ポンプ１台のサイズ・能力が下がるため、有効吸い込みヘッドNPSHAが小さくなります。これに対して、吸い上げる高さが大きすぎないか、確認してください。

: 【ポンプ】流入水頭の計算方法。ポンプのキャビテーションを防ぐには？
続きを見る

ポンプの吐出側に逆止弁が必要

並列設置の場合に限りませんが、合流部手前に逆止弁をつける必要があります。ポンプの能力が違う場合や、インバータ制御している場合などに起こりうる、逆流を防止してくれます。

: 【自動制御】インバータ制御って何？メリットデメリットは？
続きを見る

まとめ

ポンプの並列設置は流量を補うために取る手段。
一方が締め切り運転にならないように注意する必要がある。

大きなポンプからの切り替えで、省エネが図れるケースがあります。ご検討ください。

ポンプ

2022/4/10

【ポンプ】NPSHとは何か。考え方、計算方法について解説します

ポンプを選定する際に重要な指標としてNPSHがあります。 NPSHの考え方を間違えて、ワンポイントでポンプを選定すると非定常な運転時に異常が発生しポンプが故障するなどの事故につながります。この記事ではポンプのNPSHについて、考え方や計算方法を解説します。 NPSHとは NPSHはNet Positive Suction Headの略でポンプを選定する際に、どの程度の流入水頭を確保できるかを示す指標で単位はm（メートル）で表されます。 NPSHにはNPSH available（有効吸込ヘッド）とNPSH ...

ポンプ

2022/4/10

【ポンプ】ポンプの台数制御とは、仕組み、メリット、デメリットについて解説

液体の輸送に必要な機器であるポンプは工場の稼働状況や時間帯によっても、必要な液量が変わる現場が多いです。そんな場合はポンプの台数制御を行うという考え方があります。この記事ではポンプの台数制御とは何か、そのメリットやデメリットについて解説します。ポンプの台数制御とはポンプは２４時間稼働させることが多く、流体を吐出するには大きなエネルギーが必要です。一方、使用先の必要量（ここでは負荷と呼びます）はいつも最大とは限りません。そこで無駄なエネルギーを削減するための方法の一つとして「複数台のポンプを設置し ...

ポンプ

2021/11/14

【ポンプ】軸動力を計算する方法は？

ポンプを選定するときに、どのぐらいの大きさのモーターが必要になるのか計算で求めたいことってありますよね。今回はポンプの流量や差圧から軸動力を求める方法について解説したいと思います。ポンプの軸動力を計算する方法ポンプの軸動力は次の手順で求めることが出来ます。ポンプの流量を求めるポンプの必要差圧を求める流量と差圧をかけるポンプ効率で割る実際に例を交えて解説します。ポンプの流量を求めるまず、ポンプの必要流量を求めます。特に計算式があるわけではなく、使用先でどれだけの流量が必要かをリストにして ...

ポンプ

2022/3/3

【ポンプ】真空ポンプの原理とは？タイプ別に紹介！

以前の記事で、真空ポンプの種類について解説しましたが、「どうやったら真空が生み出されるのか」という原理的な面での解説が足りていなかったように思います。今回は、真空ポンプの種類別に、真空状態を作り出す原理を詳しく解説していきたいと思います。真空のはじまり真空ポンプ、ではありませんが、真空の作り方として最も初期の活用例をご紹介します。産業分野で最も初期の蒸気機関として知られる、ニューコメン機関をご存知でしょうか？トーマス・ニューコメンは産業革命の中心的存在であった、ジェームス・ワットよりも前に蒸気機 ...

ポンプ

2021/8/30

【ポンプ】粘度とポンプの関係、使い分けは？

数多くあるポンプの型式ですが、液体の粘度によって向き不向きがあることはご存知ですか？今回は、高粘度の液体を輸送するためのポンプについて解説します。粘度とは粘度とは、流体のねばりの度合いを数値化したもので、µ（ミュー）が記号として用いられます。単位はPa・s（パスカル秒）が一般的に用いられます。µは、液体の中で板が動くときに、板の移動方向とは逆方向に働く力である剪断応力（物体の断面に発生する力）を測定したときの比例定数です。粘度に対し、流体の動きにくさを表したものを動粘度と呼びます。配管の圧力損失 ...