選定について

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比重量・粘度が水と異なる場合

比重量・粘度による揚程、流量、軸動力の補正計算が必要です。比重量が1.0 kg/lより大幅に小さいときは、実液運転ではそれ程大きな軸動力を必要としなくとも、水運転時にはそれだけ大きな軸動力を必要とする点に留意し、水運転条件を考慮してモータ出力を決定する必要があります。

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NPSH

NPSHとはNet Positive Suction Head の略です。もしもポンプが必要とする最小必要限の吸込側水頭がないと、キャビテーションを起こして、揚液不能に陥るか、ある程度揚液できても、非常に不安定で、かつポンプをいちじるしく損傷する要因となります。NPSHAとNPSHRの関係が必ず次の条件を満足するようポンプを選定するか、据付け条件を適合させなければなりません。

NPSH数式

  • NPSHA≧1.3×NPSHR (1.3は日機装推奨の余裕)
  • Ps = 吸込側タンク液面に働く絶対圧力(MPa abs.)
  • γ = 液比重量(kg/l)
  • hs = ポンプ吸込口中心線から吸込側タンク液面までの高さ 上を(+)、下を(-)(m)
  • hsl = 吸込側全管路損失(m)
  • Pv = ポンプ入口温度における液の蒸気圧 (MPa bs.)
  • g = 重力加速度 9.80665m/s2
  1. 全揚程と同様、ポンプのNPSHRはmで表わされていますが、この必要水頭はそのまま液柱mとなります。m表示のNPSHである限り、ポンプNPSHを更に比重量で割ったりする必要はありません。
  2. ノンシールポンプの場合、NPSHで特に注意が必要なのは、普通型の場合、FBハウジング、ロータ室、シャフト貫通部を通ってポンプ室へ戻って来る液は、 モータの冷却を行なう結果1~3℃位温度が上昇することです。したがって、上式を厳密に適用する場合Pvは、ポンプ入口温度ではなく、入口温度+ロータ室 通過時温度上昇値で計算しなければなりません。一般にはこの差は無視されますが、飽和液化ガスのような場合には、これらの影響を受けないリバースサーキュレーション型の構造を推奨いたします。
  3. 【低NPSH用インデューサシリーズ】NPSHAが極端に低い場合は低NPSH用インデューサシリーズの中から仕様に最もマッチしたインデューサを選んで取付けることも出来ます。シリーズによって取り付け可能なインデューサが異なりますので、日機装にご相談ください。

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液温

液温による型式選定は、防爆条件、キャンドモータの絶縁の種類、モータジャケットの有無等によって定まります。比熱が小さく熱伝導の悪い液の場合、温度の余裕(マージン)を必要とする場合があります。 また、-40℃以下の場合、絶縁は原則としてC種を使用します。

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蒸気圧

軸封部がないので、蒸気圧の高い液あるいは液化ガスを扱うには、ノンシールポンプが最適です。しかし実際に計画する場合は、次の点に注意しなければなりません。

  1. ロータ室を通った液がポンプ室に戻ってくるとき温度上昇によってNPSHを低下させないようモータをステータジャケットで冷却しなければならない場合があります。
  2. 冷却液は条件によって常温水、低温のブライン等を使用しなければなりませんが、特別な場合には、取扱液の一部をジャケット中で気化させ、その潜熱によって冷却するものもあります。いずれの場合も冷却系統が止まらないように充分注意する必要があります。
  3. ロータ室内を通過する際の温度上昇がNPSHを悪化させないためにはリバースサーキュレーション型の選定が最良です。この場合はサーキュレーションはインペラ出口からFBハウジングを経てロータ室を通り、ポンプリア側からサクションタンクのベーパーゾーンへ戻ります。

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モータ

ノンシールポンプのキャンドモータには三相誘導電動機が使用され、その特性は一般の誘導電動機と変わりません。しかし「キャンド化」することにより、サーモスタットの動作温度は巻線の許容温度に準じて下表のように設定されています。

  1. ロータを駆動する回転磁束が、静止しているキャンを通過する際、キャンに渦電流が発生します。(ステータが主でロータはほとんどなし)
    この渦電流は発熱をともないますが、その値はキャン材質の比抵抗で異なります。キャンの標準材質はSUS316LまたはHCが使用されています。
  2. モータは空冷用ファンがなく、取扱液による液冷となっています。ポンピング液の一部を還流することでモータの冷却とベアリングの潤滑をかねさせています。
    取扱液温が高い場合には、巻線の耐熱クラスをあげる(標準はクラスF、220)かあるいはステータ外周にジャケットや熱交換器をつける必要があります。
    モータ巻線中に巻線保護のためサーモスタットが取付けられていますから、起動器のリレーにつないで自動的に停止する様にしてください。
  3. 防爆構造
    標準モータは耐圧防爆構造d2G3またはd2G4にて防爆検定に合格しています。
  4. ノンシールポンプの大きな特徴の一つは、各種のモータと各型式のポンプ部分とが、それぞれ任意に結合可能になっていることです。そのため、保守管理や仕様変更が容易に行えます。

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