ちょっと、そこ！斜流ポンプのサプライヤーとして、私はかなりの問題を見てきましたが、非常に頻繁に起こる問題の 1 つは、これらのポンプの高振動です。このブログでは、斜流ポンプで高振動を引き起こす可能性のあるさまざまな要因について詳しく説明します。
1. 機械的不均衡
斜流ポンプにおける高振動の最も一般的な原因の 1 つは、機械的な不均衡です。ポンプの重要な部品であるインペラは、完全にバランスが取れている必要があります。不均衡があると、インペラの回転時に不均一な力が発生する可能性があります。
バランスが崩れた車のタイヤを想像してみてください。車が動くと振動を感じます。同じ原理が斜流ポンプのインペラにも当てはまります。このアンバランスは、製造上の欠陥、経年による磨耗、またはインペラの損傷によって発生する可能性があります。たとえば、破片がインペラに当たると、その質量分布に変化が生じ、バランスが崩れる可能性があります。
インペラのバランスが崩れると、回転するにつれて大きさと方向が異なる遠心力が発生します。この力はポンプシャフトに伝わり、さらにポンプケーシング全体に伝わり、振動が発生します。この問題を解決するには、通常、バランス調整手順を実行します。特殊な装置を使用してアンバランスを測定し、インペラに小さな重りを追加または削除してバランスを回復します。
2. 位置ずれ
斜流ポンプの高振動に関しては、ミスアライメントも大きな原因となります。位置ずれには主に 2 つのタイプがあります: 角度ずれと平行ずれです。
角度ずれは、ポンプシャフトとモーターシャフトが同一直線上になく、両者の間に角度が形成される場合に発生します。一方、平行ミスアライメントは、2 つのシャフトが平行であるが、互いにオフセットしている場合に発生します。
取り付けプロセス中に位置ずれが発生する可能性があります。セットアップ中にポンプとモーターの位置が適切に調整されていないと、将来的に問題が発生する可能性があります。また、熱膨張、基礎の沈下、不適切なメンテナンスなどの要因により、時間の経過とともに位置ずれが発生する可能性があります。
アライメントにずれがあると、ポンプとモーターの間のカップリングは動力を伝達するためにさらに激しく働かなければなりません。これにより、シャフトとベアリングにさらなる応力が生じ、振動が発生します。位置ずれを修正するには、レーザーアライメントシステムなどのアライメントツールを使用します。これらのツールは、シャフトのアライメントを正確に測定し、必要な調整を行うのに役立ちます。
3. キャビテーション
キャビテーションは、斜流ポンプに重大な振動を引き起こす可能性がある現象です。これは、液体内の圧力が蒸気圧よりも低下し、蒸気泡の形成を引き起こすときに発生します。これらの泡は、より圧力の高い領域に移動すると崩壊します。
これらの気泡が崩壊すると衝撃波が発生し、インペラやその他のポンプ部品が損傷する可能性があります。また、ポンプ内に高周波振動が発生します。キャビテーションは、吸引ラインの詰まり、ポンプの高速運転、正味吸引ヘッド (NPSH) の低下など、いくつかの要因によって発生する可能性があります。
吸引ラインが詰まると、ポンプへの液体の流れが制限され、吸引側の圧力が低下し、キャビテーションが発生する可能性が高くなります。ポンプを設計速度よりも高い速度で運転すると、圧力が蒸気圧を下回る可能性があります。また、利用可能な NPSH がポンプに必要な NPSH よりも低い場合、キャビテーションが発生する可能性が高くなります。
キャビテーションを防ぐには、吸引ラインがきれいであること、ポンプが正しい速度で動作していること、および十分な NPSH があることを確認する必要があります。キャビテーションに対する耐性を高めるように設計されたインペラを使用することもできます。
4. ベアリングの問題
斜流ポンプのベアリングは回転軸を支える重要な役割を果たします。ベアリングが磨耗、損傷、または不適切に潤滑されている場合、大きな振動が発生する可能性があります。
時間の経過とともに磨耗が起こると、ベアリングの表面が粗くなることがあります。この粗さにより、シャフトの回転時に不均一な力が生じ、振動が発生します。ベアリングへの損傷は、過負荷、汚れ、不適切な取り付けなどの要因によって発生する可能性があります。
ベアリングに汚れや破片が入り込むなどの汚染は、ベアリング表面の摩耗や損傷を引き起こす可能性があります。ポンプに過負荷がかかると、ベアリングに過度のストレスがかかり、ベアリングの摩耗が早くなる可能性があります。不適切な潤滑もよくある問題です。ベアリングの潤滑が不十分だと可動部間の摩擦が増大し、発熱やベアリングの損傷につながります。
ベアリングの問題に対処するには、ベアリングに摩耗や損傷の兆候がないか定期的に検査する必要があります。また、メーカーの推奨に従って適切に潤滑されていることを確認する必要もあります。ベアリングがひどく摩耗または損傷している場合は、交換する必要があります。
5. 流体関連の問題
圧送される流体の特性も、斜流ポンプの高振動の原因となる可能性があります。たとえば、流体の粘度が高い場合、ポンプの動作が難しくなる可能性があります。このポンプへの負荷の増加により、振動が発生する可能性があります。
また、流体に固体粒子が含まれている場合、これらの粒子は浸食を引き起こし、インペラやその他のポンプ部品に損傷を与える可能性があります。この損傷により、アンバランスや振動が発生する可能性があります。
場合によっては、流体の密度や温度分布が不均一になることがあります。これにより、ポンプ内に不均一な力が生じ、振動が発生する可能性があります。流体関連の問題に対処するには、流量や速度などのポンプ動作パラメータを調整するか、特定の流体特性により適したポンプを使用する必要がある場合があります。
6. 基礎と取り付けの問題
斜流ポンプを取り付ける基礎は非常に重要です。基礎が十分に強くないか、水平でない場合、ポンプが振動する可能性があります。
基礎が弱いと、重量とポンプによって生成される動的力を支えることができない場合があります。これにより、動きや振動が発生する可能性があります。基礎が平らでない場合は、振動の原因としてすでに説明したように、ポンプとモーターの位置ずれが発生する可能性があります。
設置プロセスでは、基礎が適切に設計および構築されていることを確認することが重要です。ポンプを基礎に固定するには、適切な取り付け金具を使用する必要があります。基礎や取り付けに問題がある場合は、基礎を補強したり、ポンプを水平にし直す必要がある場合があります。
結論
斜流ポンプの高振動は、機械的アンバランス、位置ずれ、キャビテーション、ベアリングの問題、流体関連の問題、基礎や取り付けの問題など、さまざまな要因によって発生する可能性があります。斜流ポンプのサプライヤーとして、当社はこれらの問題を診断して解決するための専門知識と経験を持っています。
混流ポンプで高い振動が発生している場合は、遠慮なく当社までご連絡ください。問題の根本原因を特定し、必要な解決策を提供するお手伝いをいたします。単純なバランス調整手順であっても、より複雑な修理であっても、当社が対応します。
当社は、以下を含む幅広い斜流ポンプを提供しています。横型単段斜流ポンプ。当社のポンプは信頼性が高く効率的になるように設計されており、ポンプがスムーズに動作することを保証するためのアフターサポートも提供できます。
新しい斜流ポンプをご検討中の場合、または既存のポンプについてサポートが必要な場合は、弊社までご相談ください。当社はポンプ関連のあらゆるニーズにお応えいたします。
参考文献
- IJ カラシック、JP メッシーナ、PT クーパー、CC ヒールド (2008)。ポンプハンドブック。マグロウ - ヒル。
- ステパノフ、AJ (1957)。遠心流ポンプと軸流ポンプ: 理論、設計、および応用。ワイリー。