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【ポンプ】渦巻ポンプを並列運転するときの注意点は?

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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。

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。

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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。

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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。

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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。

2020/3/31

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エコおじい

プラント系エンジニアです。「エネ管.com」というブログで工業系の技術に関する情報を発信しています。最近、Youtubeも始めました。応援よろしくお願いします。

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