磁気駆動式遠心ポンプ

Compass

COMPASS シリーズの磁気駆動遠心ポンプはポリプロピレンと PVDF で作られており、腐食性の高い液体に適しています。

革新的な磁気駆動システムのおかげで、COMPASS シリーズは漏れ、排出ガス、メンテナンスコストのリスクを軽減します。

動きはメカニカルシールなしで磁気カップリングを介して伝達され、この設計により最大限の安全性と効率が保証されます。

ポンプで汲み上げられた液体は清潔で、浮遊物質が含まれていない必要があります。

遠心ポンプの動作原理

遠心ポンプは油圧ポンプ（ターボマシン）で、常に開いたチャネルを通じて作動流体を時間の経過とともに一定量で処理し、通常は静止した流れで処理します（したがって、内部にバルブは必要ありません）。

インペラが回転すると、流体に回転（運動エネルギー）と吸引ダクトのくぼみも与えられ、大気圧の推力とともに液体が遠心ポンプに吸い込まれます。

流体は遠心力の作用によりインペラの中心から周囲まで軌道を描き、湾曲したブレードによって形成されるますます大きなチャネルを通過します。すでにこの経路では、運動エネルギーの一部が圧力エネルギーに変換されています。

インペラから出ると、流体はボリュートに入ります。ボリュートにもセクションが増加し、残りの運動エネルギー量が圧力エネルギーに変換され、ヘッドが増加します。流体、ひいてはポンプのヘッドに伝達される圧力エネルギーが多ければ多いほど、作動流体をさらに送ることができます。

遠心ポンプの動作範囲は、その特性曲線に厳密に限定されます。

遠心ポンプの特徴

各遠心ポンプには独自の特性曲線があり、これはポンプの性能をグラフで表現したものです。

x 軸（水平軸）には、通常 m3/h 単位の流量 Q が報告されます。これは、定義された期間にわたって遠心ポンプの各セクションを通過する流体の量を示します。この量は、ポンプの寸法特性、モーターの回転数（つまり、インペラの回転速度）、および流体の特性（温度に応じた密度と粘度）によって異なります。流量は遠心ポンプのすべての性能に影響を及ぼし、考慮すべき最初の技術パラメータです。
代わりに、y 軸（垂直軸）にヘッド H が通常メートル単位で報告されます。これは、遠心ポンプの出口と入口の間の圧力差から計算され、高さ、曲線、バルブなどの経路に沿って抵抗に遭遇した場合に流体をどこまで押すことができるかを表します。

定義しましょう:

ΔZ 下流域 A と上流域 B の間の高低差；

PA と PB は、それぞれ上部盆地 A の自由表面と上部盆地 B の自由表面に作用する圧力です
γ = 流体の比重(= 流体密度*重力加速度 g）
ΣYはシステム内の分散損失と局所損失の合計です。

したがって、理想的な条件では、曲線、バルブ、フィルターがなく、完全に滑らかな導管を備えています

ΣY = 0 で、PA = PB = 周囲圧力の場合、H = ΔZ となるため、遠心ポンプは高さのみを克服するためのすべてのエネルギーを提供します。

実際には、理想的な条件には決して到達できないため、ポンプは高低差以上のものを克服する必要があるため、達成する必要があるヘッドは次のとおりです

H = ΔZ + (P_B – P_A)γ + Σ Y

遠心ポンプの寸法（インペラとボリュート）とインペラの回転速度（モーターの RPM によって与えられる）が確立されると、特性曲線はポンプごとに固有かつ典型的になります。

流体の比重γがわかれば、それを動かすのに必要な理論上の電力Wをワット単位で計算することもできます

W = γ ⋅ Q ⋅ H

磁気駆動遠心ポンプの場合、流体を移動させるのに必要な磁気トルクも考慮する必要があります。

モーターによって吸収される実際の電力 Wa は、効率 η で考慮されるポンプ自体の摩擦と流体力学的損失を考慮する必要があるため、わずかに大きくなります。したがって、電力曲線は常に流量 Q に関係しており、次の式を参照します

ワ = W/η

以下のグラフに示すように、流量が増加すると、必要な電力も増加することは直感的に理解できます。

磁気駆動遠心ポンプを選択しますか？

磁気駆動式遠心ポンプは、高腐食性液体を迅速かつ連続的に移送するのに適しています。ただし、このタイプのポンプを選定する前に、すべての運転条件を評価することが不可欠です。

移送液体：磁気駆動式遠心ポンプは高性能である一方、比較的デリケートな機械です。そのため、作動流体は低粘度である必要があり、最大でも200 cps（最大サイズの場合）までとしてください。これを超える粘度では、より強い磁力と大きな動力が必要となり、流体が全く移送されないリスクがあります。また、最大比重は1.8 kg/Lまでとする必要があります。これを超えると、インペラに過度な負荷がかかり、定格外電流によってモーターの運転に支障をきたす恐れがあります。
クローズドインペラは、懸濁固形物やスラッジを含む汚れた液体の通過を許さず、目詰まりの原因となります。また、金属粉は磁石と相性が悪く、使用できません。
温度：Fluimac製磁気駆動式遠心ポンプは、ポリプロピレン製の場合は−5℃～＋65℃、PVDF製の場合は−20℃～＋95℃の温度範囲で使用可能です。流体は常に液体状態を保ち、特に低温時において粘度が200 cpsを超えないよう注意する必要があります。
運転条件：各遠心ポンプには固有の性能曲線があり、所定の流量［m³/h］に対して到達可能な揚程［m］が示されています。ポンプ選定前にシステム条件を把握することで、性能不足やシステムおよび機器の損傷リスクを防ぐことができます。
設置構成：これらのポンプは自吸式ではないため、吸込みタンクの外部に設置し、液面より低い位置で、ポンプ軸が地面と平行になるように配置する必要があります。

遠心ポンプの利点

安全性と効率性：インペラおよび液体通路チャンバーはモーターから完全に分離され、ガラス製カバーによって外部環境から隔離されています。これにより、漏れ、こぼれ、排出を防止し、厳しい安全規制や環境規制に準拠しながら、危険性・毒性・腐食性のある液体を取り扱うことが可能になります。
メンテナンスコストの低減：磁気駆動ポンプには摩擦を発生させる部品がないため、摩耗が起こりにくく、従来のメカニカルシール式ポンプに比べて部品交換の頻度が少なくて済みます。
モーターとポンプの容易な結合：機械的に動力を伝達する部品が存在しないため、モーターとポンプの組み立てが容易です。内部マグネットと外部マグネットの磁気相互作用により、インペラは回転軸に自動的に位置合わせされます。

当社のコンパス磁気駆動遠心ポンプの製造方法

遠心ポンプは、流体の圧縮率を変えることなく、常に開いた固定チャネルと回転チャネルで遠心効果によって流体を処理できる油圧作動ターボマシンです。したがって、遠心ポンプという名前が付けられました。磁石によってインペラに与えられる回転により、流れに運動エネルギー（半径方向の加速度）が供給され、その後の発散チャネルで圧力エネルギーに変換されます。

磁気駆動遠心ポンプの主なコンポーネントは次のとおりです:

インペラは遠心ポンプの主成分であり、流体がエネルギーを交換する可動部分です。繊維で強化されたプラスチック材料（遠心ポンプの使用と処理された流体に応じて PP + FRP または PVDF + CF）で作られており、半径が増加するにつれてますます大きなチャネルを形成する一連の湾曲したブレードで構成されています。閉じたインペラはポンプの効率を高めますが（ヘッド損失が少なくなります）、汚れた液体の通過は許可されません。内部磁石に直接キーで固定され、一体的に回転し、固定シャフトで支えられています。モーターとインペラの間には直接の接続はありません。動きは磁気相互作用によってのみ伝達されるため、低粘度流体（最大 200 cps）を使用することが重要です。

インペラの直径、曲率、高さ、ブレードの数を制御することで、異なる体積流量 [m³/h] とヘッド [m] を実現できます。

各インペラには、磁気駆動遠心ポンプの特性曲線、つまり、特定の流量、動作範囲、および動作点が与えられた場合に達成できるヘッドがあります。

ポンプ本体または巻貝の形をした渦巻きは、運動方向に断面が増加し、流体を軸方向に吸い込み、半径方向上方に排出することができます。流れを導くことに加えて、磁気駆動遠心ポンプの性能にとっても基本です。面積が増加すると流体が適切に減速するため、運動エネルギーが圧力エネルギーに変換されます。
外部磁石はモーターにキーで固定され、その回転をインペラに伝達します。流体と接触することはないため、摩耗や腐食現象の影響を受けません。
セパレーターカップは、流体と油圧部品を外部環境から確実に隔離します。液体の漏れを防ぐために完全に密閉されています。インペラ（および内部磁石）を外部磁石から分離し、ポンプ本体と同じ材料で作られているため、液体との化学的適合性が確保されていますが、磁気駆動には影響しません。磁気駆動ポンプでは、インペラの同心度は半径方向の磁力とカップに対する固定シャフトによって維持されます。
モーターは回転を与える部分です。ほとんどの場合、それは2 極電気モーター（約3000 rpm）です。回転数に基づいて、磁気駆動遠心ポンプのさまざまな特性曲線を取得できます。

磁気駆動遠心ポンプコンパスの使い方

磁気駆動遠心ポンプは、外部磁石とインペラに取り付けられた内部磁石の間の磁気相互作用によって動作します。これらの力により高温が発生するため、コンポーネントを冷却する必要があります。
私たちは、このタスクが追加の手段を使用せずに常に作動流体によって実行されるように設計しましたが、部品の溶融を避けるために、磁気駆動遠心ポンプは充填時にのみ始動し、決して乾燥させない必要があることを覚えておくことが重要です。そしてその結果としての液体の損失。

磁気駆動遠心ポンプは、腐食性、毒性、汚染性、または高価な液体を扱う場合に最適なソリューションです。液体が浮遊物質なしできれいであることが重要です。浮遊物質は、閉じたインペラを妨げる可能性があります。
磁気駆動ポンプを使用すると、モーター出力を高めることで、粘度が最大 200 CPS（サイズが大きい）または比重が最大 1。8 kg/L の流体を処理できます。1 分あたりの回転数 [rpm] が同じであれば、モーター出力の増加は遠心ポンプの流量とヘッドには影響しませんが、液体の密度が高くなることによる労力の増加を補います。粘度値が高いほど、より強い磁力が必要となり、限界を超えるとインペラの回転が損なわれ、流体の輸送が損なわれます
磁気駆動遠心ポンプは非常に効率的ですが繊細な機械です。適切な機械を選択するには、システムと作動流体の特性を知る必要があります。
- 遠心ポンプは動作原理により吸引力を低下させます。インペラ入口の絶対圧力が作動液の蒸気圧よりも低い場合、キャビテーションが発生します（蒸発した液体の泡の生成とインペラ上の爆縮）。Fluimac 磁気駆動遠心ポンプは、液体がポンプの吸引に入るのが困難にならないように、流体タンクの外側に配置し、常にヘッドの下に取り付ける必要があります。ただし、最大吸引高さはNPSH曲線によって制御できます。ポンプのNPSH（利用可能）は、測地高さ（下流タンクとポンプ入口の高さの差）、これら2つのセクション間のヘッド損失を考慮すると、常にシステムで要求されるNPSHよりも大きくなければなりませんそして、下流タンクの自由表面圧力と液体の蒸気圧との圧力差。
- 吸引条件に加えて、排出パイプの特性を知ることも重要です。排出パイプはヘッドの計算に影響を与えるからです。磁気駆動遠心ポンプを選択する前に、システムに必要なヘッドを知る必要があります。測地高さ（流体を移動させる下流タンクと上流タンクの高さの差）に、すべてのヘッドを追加する必要があります。システムによる損失。損失は分散型と局所型の 2 つのタイプに分類できます。前者はパイプ内の流体の流れに依存し、パイプの寸法と状態を知る必要があり、後者は曲線、バルブ、フィルターなどのシステム内の局所的な要因に依存します。
- 最後に、作動流体を知る必要があります。粘度と密度は、ヘッド損失の計算やモーター出力の選択にも影響します。粘度は動作温度に大きく依存することを覚えておくことが重要です。低温では粘度が大幅に増加します。