ポンプヘッド高さの推定方法

一つ、頭とは何でしょうか？
教科書で定義されている揚程は、液体の単位重量に対してポンプが行う仕事であり、ポンプを通過した後の液体の単位重量のエネルギーの増加でもあります。
ただし、実際のアプリケーションでは、頭を表すためにエネルギー単位を使用しません。代わりに、液柱高さ H を使用してそれを表します。単位はメートル (m) です。メートルの他に、一般的に頭の単位としてキログラム (kg) やメガパスカル (mpa) が使用されます。変換関係は次のようになります。
1 MPa=10 kg=100 m。
II.ヘッド計算の重要性
ポンプの揚程はポンプの重要な動作パラメータであり、ポンプの選択における重要な要素です。ポンプが必要に応じて指定された場所に水を運ぶことができるかどうかを示します。
リフト高さの設定が低すぎると水が供給できなくなります。設定値が高すぎると消費電力が増加し、電気代が高くなります。一方で、モーターが電流制限を超え、モーターが損傷する可能性もあります。
この分野の専門家にとって、ポンプの揚程を計算することは必要なスキルです。以下では、ポンプの性能を評価するために重要な揚程、流量、出力のパラメータの紹介に焦点を当てます。
ウォーターポンプの流量は吐出量とも呼ばれます。
ポンプが単位時間当たりに輸送できる水の量を指します。記号 Q で表され、単位はリットル/秒、立方メートル/秒、または立方メートル/時です。
2. ポンプの揚程とは、ポンプが水を汲み上げることができる高さを指します。通常、記号 H で示され、メートル単位で測定されます。
遠心ポンプのヘッドはインペラの中心線を基準としており、2 つの部分で構成されています。ポンプ羽根車の中心線から水源の水面までの垂直高さ、つまりポンプが水を汲み上げることができる高さを吸込揚程、または単に吸込揚程と呼びます。ポンプ羽根車の中心線から吐出タンクの水面までの垂直高さ、つまりポンプが水を加圧できる高さを圧力水頭、または単に圧力水頭と呼びます。つまり、ポンプ揚程=吸込揚程 + 加圧揚程となります。なお、銘板に記載されている揚程はポンプ自体が発生できる揚程を指しており、配管内の水流の摩擦抵抗によって生じる損失揚程は含まれておりません。ポンプを選定する際には、この点を無視しないでください。そうしないと水を汲み上げることができなくなります。
3. 電力とは、単位時間内に機械が実行する仕事量を指します。
通常、記号 N で表されます。一般的な単位には、キログラム・メートル/秒、キロワット、馬力などがあります。電気モーターの出力単位は通常キロワットで表され、ディーゼル エンジンまたはガソリン エンジンの出力単位は馬力で表されます。動力機械からポンプ軸に伝わる動力を軸動力といい、ポンプの入力動力と言い換えることができます。一般的にポンプ動力とはシャフト動力を指します。ベアリングやパッ​​キンの摩擦抵抗により、インペラが回転するときのインペラと水の間の摩擦。ポンプ内の渦、隙間、入口と出口の逆流、入口での衝撃などにより、必然的にある程度の電力が消費されます。したがって、ポンプは動力機械が入力するすべての動力を有効動力に変換することはできません。動力損失が存在する必要があります。つまり、ポンプの有効動力とポンプ内の損失動力を足したものがポンプのシャフト動力になります。
Ⅲ．ポンプ揚程の計算方法
ポンプヘッドの H=32 は何を意味しますか?
ヘッド H=32 は、この機械が水を最大 32 メートルの高さまで持ち上げることができることを意味します。
流量=断面積 * 流速。流速はストップウォッチなどで自分で計測する必要があります。
ポンプ揚程の推定:
ポンプの揚程（揚程）はその動力とは関係がありません。ポンプの羽根車の直径と羽根車の段数に関係します。同じ出力のポンプであっても、揚程値は数百メートルからわずか数立方メートル、またはわずか数メートルから数百立方メートルの範囲になります。一般的なルールとして、同じ出力の下では、揚程が高いと流量は低くなり、揚程が低いと流量は高くなります。ヘッドを決定するための標準的な公式はありません。お客様の使用条件やポンプの製造型式により決定されます。ポンプ出口の圧力計を使用して推定できます。例えば、ポンプ出口圧力が1MPa（10kg/cm2）の場合、揚程は約100メートルとなります。ただし、吸引圧力も考慮する必要があります。遠心ポンプの場合、実吸込ヘッド、実加圧ヘッド、実ヘッドの 3 つのヘッドがあります。特に指示がない限り、落差とは 2 つの水面の高さの差を指すと一般的に考えられています。
ここで議論するのは、このタイプのシステムが広く使用されているため、密閉型空調冷水システムの抵抗構成についてです。
ウォーターポンプの揚程を見積もる
上記の情報に基づいて、高さ約 100 メートルの高層ビルの空調水システムの圧力損失、つまり循環ポンプに必要な揚程を大まかに見積もることができます。-
1. 水冷ユニットの抵抗:-: 80 kPa (水柱 8 メートル)
2. パイプライン抵抗：冷凍機室内の浄化器、コレクター、ディストリビューターおよびパイプラインの抵抗は 50 kPa と見なされます。配電側のパイプラインの長さを 300m、比摩擦抵抗を 200Pa/m とすると、摩擦抵抗は 300 * 200=60,000 Pa=60 kPa となります。分配側の局所抵抗が摩擦抵抗の50%であると考えると、局所抵抗は60 kPa * 0.5=30 kPaになります。システムパイプラインの合計抵抗は 50 kPa + 60 kPa + 30 kPa=140 kPa (水柱 14 メートル) です。
3. 空調端末機器の抵抗値：一般にコンバインドエアコンの抵抗値はファンコイルユニットに比べて大きくなります。したがって、前者の抵抗は 45 kPa (4.5 水柱) となります。
4. 二方調整弁の抵抗: 40 kPa (0.4 水柱)
5. したがって、水系のすべての部分の合計抵抗は次のようになります: 80 kPa + 140 kPa + 45 kPa + 40 kPa=305 kPa (水柱 30.5 メートル)
6. ポンプヘッド: 10% の安全率を考慮すると、ヘッド H=30.5m * 1.1=33.55m。
上記の推定結果に基づいて、同規模の建物の空調水系の圧力損失範囲を大まかに求めることができます。特に、不十分な計算や過度に保守的な仮定によってシステムの圧力損失が過大評価され、ポンプ揚程の選択が過度に高くなってエネルギーの無駄が発生する可能性があるため、システムの圧力損失を過大評価しないようにする必要があります。