ポンプの吐出圧力について

Question

お世話になります。
2点質問があります。
一つ目は、
水槽に貯まった水を２台の渦巻きポンプで約20m上の水槽に送水しています。１台運転のときの吐出圧力は0.23Mpaくらいですが、2台並列運転するとどちらも0.3Mpa位になります。このポンプの最大揚程は25mで最大揚程以上の圧力が出る意味が分かりません。

もう一つは、上記と同じポンプですが、停止しているポンプのサクションバルブを閉めると吐出圧力が上がります。逆止弁が効いていないと思っていますが、気になるのが、サクションバルブを閉めた時に吐出配管が下から上にもちあがることです。逆止弁が効いていなかったら上から力がかかるので矛盾が生じます。


上記2点、このような現象はなぜ起こるのでしょうか？
宜しくお願いします。

lupan344 · Accepted Answer

2台運転時に吐出圧力が上昇するのは、配管の抵抗特性によって、それぞれのポンプが単独運転時の流量より少ない流量で運転している為に、各ポンプの運転点が小流量側に移動して、結果的にポンプ運転曲線に応じた吐出圧力になっているからです。
締切全揚程以上の圧力になっているならば、おかしいですが、そうではないなら正常です。
サクションバルブを閉めた時に配管が上に上がるのは、逆止弁が漏れているからです。
ポンプのデリベリ側には、フレキシブルジョイントが付いてると思います。
サクションバルブを閉めていない場合は、逆止弁の漏れにより、配管圧力はサクション側に逃げています。（その為にサクションバルブを閉めない時は吐出圧力が低くなっています）
この状態では、フレキシブルジョイントの側圧は、サクションバルブを閉めた場合より低くなっています。（流体の流速による動圧分、静圧は下がっています）
サクションバルブを閉めた場合は、漏れが止まるので、全圧が配管にかかります。
したがって、緩んでいたフレキシブルジョイントは、全圧により押し広げられます。
その力が配管にかかるので、フレキシブルジョイントの上下の配管は、上下に押されます。
通常は、ポンプ側が固定されているので、フレキシブルジョイントの力は、上方向にかかります。
結果として、配管は上に押し上げられます。（固定点とフレキシブルジョイントの位置により、力のかかる方向が変ります）

yhr2 · Answer

「一つ目」は、No.1さんのおっしゃるように「性能には余裕（マージン）がある」ということかと思います。

　「最大揚程」の「最大」とは、「それ以上は上げられない」ということではなく、ポンプの性能曲線での「全揚程の最大値」、通常は「流量を最小にしたときの全揚程」（通常は流量を小さくするほど揚程が大きくなる）という意味です。これが25ｍ未満では「仕様未達」ということですから、設計上はもっと大きくしてあるはずです。

　ポンプを2台運転にすると、1台当たりの流量は減少しますので、ポンプの性能曲線からも全揚程が大きくなり、吐出圧力が上がります。

ポンプの性能曲線の例：
http://www.sanwapump.co.jp/special/story/01_07.html


「二つ目」
＞停止しているポンプのサクションバルブを閉めると吐出圧力が上がります。

　状況がよくわからない部分もあり、全体の配管の引き回し方のエレベーションが分からないので何とも言えませんが、ポンプ停止時には、サクションバルブから上流側の流体が「下に落ちようとする」のですが閉管となっているので落下せず、全体の静圧に「負圧」として寄与しているのではないでしょうか。閉管になっているのは、逆止弁がきちんと作動しているからです。（逆止弁が働いていなければ、ポンプ停止時にはポンプ、配管内の流体は下に抜ける）
　このときにサクションバルブを閉めると、上流側の「下に落ちようとする」負圧分がなくなり、吐出圧力が見かけ上上昇するのではないでしょうか。

＞サクションバルブを閉めた時に吐出配管が下から上にもちあがる
　
　これは意味が分かりません。上記の圧力変化で、配管が動くということでしょうか。

nitto3 · Answer

公称容量は数値ギリギリではないです、
多少使ってすり減っても能力が出るように
余裕というものがあります。
ジェット流になっていてポンプが回っていなくても少しは吸い上げています。
その水を止めれば配管を持ち上げてしまうのでしょう。

mapascal · Answer

二つ目の質問は、もうひとつ状況がのみこめません。

一つ目の問題は、２台目のポンプを動かしたことによる流量増加で、配管の圧力損失が増加したと考えられます。

ポンプの吐出圧力について

「一つ目」は、No.1さんのおっしゃるように「性能には余裕（マージン）がある」ということかと思います。

公称容量は数値ギリギリではないです、

二つ目の質問は、もうひとつ状況がのみこめません。

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