立型インラインポンプの種類と用途

A 立型インラインポンプ配管システムが床面積をあまり占有せずに信頼性の高い循環を必要とする場合に実用的な選択肢です。通常、吸入接続と吐出接続は同じ中心線上に配置されているため、ポンプをパイプラインに直接取り付けることができます。

このレイアウトは、HVAC システム、建物の給水、地域暖房、産業用冷却、定圧給水システムでよく見られます。{0}}ポンプの材質、シール、性能が冷却剤と動作条件に適合する場合、選択されたデータセンターの冷却回路でも使用できます。

これらのポンプは外見的には似ているように見えますが、速度、メンテナンスの配置、材質、動作範囲が大きく異なる場合があります。したがって、適切なモデルを選択するには、パイプの直径やモーター出力を一致させるだけでは不十分です。

この記事では、主な立型インラインポンプの種類、それらが使用される場所、および産業用バイヤーが見積もりを依頼する前に確認すべき内容について説明します。

「垂直」はモーターとシャフトの位置を表します。 「インライン」とは、吸引接続と排出接続が通常同じ軸上に配置されていることを意味します。

従来の水平エンド吸引ポンプとは異なり、垂直インライン設計では大きな水平設置面積が必要ありません。{0}これは、ポンプ、バルブ、その他の機器を限られたエリアに収める必要がある機械室で役立ちます。

TD シリーズは、標準モーターとメカニカル シールを備えた単段垂直インライン遠心ポンプで構成されています。{0}液体はケーシングに入り、回転するインペラを通過し、圧力が上昇して排出接続部を通って流出します。

実際には、このポンプ タイプは、システムで次のことが必要な場合に最適です。

• 中流量または高流量。
• 低頭または中程度の頭。
• 継続的な水循環。
• コンパクトな配管配置。
• 定期的なメンテナンスのために簡単にアクセスできます。
• 固体や繊維を損傷することなく、きれいな薄い液体を洗浄します。

立型インライン ポンプは、立型多段ポンプと同じではありません。ほとんどのインライン循環ポンプは単一のインペラを使用しますが、多段ポンプは複数のインペラを直列に使用して高圧を生成します。

HVAC 循環や工業用冷却の場合、多くの場合、単段インライン ポンプがより現実的な出発点となります。{0}高上昇圧力ブースト、逆浸透、またはその他の高揚程の用途には、多段設計の方が適切な場合があります。-

一般的な縦型インラインポンプのタイプ

立型インラインポンプは、メンテナンス構造、モータ回転数、運転周波数、材質構成などにより分類できます。

標準の単一ステージ設計-

標準的な単段ポンプには 1 つのインペラがあり、モーターはポンプ ケーシングの上に垂直に取り付けられています。その入口と出口はシステム配管に沿って配置されています。

これは、冷水、冷却水、温水循環、および一般的な工業用水の移送に最も広く使用されている構成です。{0}

その主な利点は次のとおりです。

• 比較的小さな床面積しか必要としません。
• インラインパイプラインに直接接続できます。
• 標準モーターを使用しております。
• 幅広い流量とヘッドの組み合わせをカバーします。
• VFD およびマルチポンプ制御システムと統合できます。{0}

TD シリーズは主に清浄な液体用に設計されています。その構造により、一部の不純物が重要な領域に侵入する可能性は軽減されますが、下水ポンプや固形物処理ポンプとして扱うべきではありません。-

液体に砂、長い繊維、堆積物、またはプロセスの破片が含まれている場合は、別のポンプ設計が必要になる場合があります。

トップ-引き出し式-デザイン

TD シリーズの実用的な特徴の 1 つは、上部の{0}}引き出し-構造です。メインの回転部品はメンテナンス時にケーシング上から取り外すことができます。

隔離バルブが正しく配置されているため、技術者は吸入配管と吐出配管を大規模に分解することなくポンプの保守を行うことができます。これは、HVAC プラント、産業用循環システム、および長時間のシャットダウンが受け入れられないその他の設備において価値があります。

ただし、この設計は十分なオーバーヘッド スペースが利用可能な場合にのみ意図したとおりに機能します。ケーブル トレイ、パイプ、低い天井、その他の機器がモーターと回転アセンブリの取り外しを妨げないようにしてください。

重要な設置の場合、ポンプのレイアウトには、適切な隔離、排水、および昇降アクセスも含める必要があります。継続的な冷却が必要な場合は、予備ポンプと自動切り替え装置が必要になる場合があります。

メンテナンスが容易な-設計

大型のポンプは分解に時間がかかる場合があるため、ポンプのサイズが大きくなるにつれてメンテナンスへのアクセスがより重要になります。

TD200以上のポンプはカートリッジメカニカルシールを使用しています。モーターを取り外さずにシール交換ができるため、日常整備の手間が軽減されます。

TD125 ～ TD150 モデルには、メンテナンスが容易な-構造または延長シャフト配置-のいずれかが付属しています。内部構造やサービス手順が異なりますので、ご注文前に必要なバージョンをご確認ください。

メンテナンスが簡単な設計は、長時間稼働するシステムやダウンタイムにより運用コストが高くなるシステムに役立ちます。{0}通常のメンテナンスが不要になるわけではありませんが、ポンプの周囲に十分な作業スペースが必要です。

2 極ポンプと 4 極ポンプ-

モーターの速度は、利用可能な流量と揚程に直接影響します。

2 極ポンプは通常、50Hz 電源で約 2,900 r/min、60Hz 電源で約 3,500 r/min で動作します。{0}この構成は、コンパクトなポンプに比較的高い揚程が必要な場合に一般的に選択されます。

4 極ポンプはよりゆっくりと動作し、通常は 50Hz で約 1,450 または 1,480 r/min、60Hz で約 1,750 r/min で動作します。これは、低または中程度の揚程でのより高い流量循環のために考慮されることがよくあります。-

ポンプが正しく選択されている場合、速度を下げると、騒音、振動、機械的摩耗を制御できます。それでも、モーターの極数だけを選択基準として使用しないでください。最終的な決定は、デューティポイント、効率、NPSH、および許容動作範囲に基づいて行う必要があります。

50Hz および 60Hz 立型インラインポンプ

特に輸出プロジェクトでは、電源周波数が重要です。

モーター速度が 50Hz から 60Hz に変化すると、流量、揚程、吸収力も変化します。 50Hz カーブから選択されたモデルを 60Hz プロジェクトに自動的に使用することはできません。

TD カタログでは、両方の周波数の個別のパフォーマンス データが提供されます。この範囲は、2 極モデルと 4 極モデルを含む TD32 ～ TD300 をカバーしています。-

最大基準流量は、シリーズ範囲全体を表します。すべての TD モデルが 1,200m3/h を供給できること、または最大流量と最大揚程を同時に達成できることを意味するものではありません。

正確に選択するには、購入者は実際の周波数、電圧、デューティポイントを提供する必要があります。次に、モーター電流、吸収電力、効率、必要な NPSH および地域の効率規制を、選択したモデルに対してチェックする必要があります。

HVAC システム

HVAC は、このタイプのポンプの最も確立されたアプリケーションの 1 つです。

A 立型インラインポンプ以下で使用できます:

• 冷水循環-
• 冷却水の循環-
• 温水循環。-
• 一次および二次回路。
• 冷却塔システム。-
• 熱交換器ループ。-

これらのポンプは毎日長時間稼働することが多いため、購入価格だけを考慮すべきではありません。デューティ ポイント効率、部品負荷動作、騒音、振動、メンテナンス コストは、システムの寿命に大きな影響を与える可能性があります。-

VFD を使用する場合は、最低動作速度と定格点から離れたポンプの動作を確認することも重要です。

建物および都市給水

コンパクトなインライン配置により、ポンプは給水施設の構築や一般的な上水の移送に便利です。-

これは、機器室の床面積が限られている場合、またはポンプを既存の直線パイプラインに取り付ける必要がある場合に特に役立ちます。

高上昇ブーストの場合は、必要な圧力を慎重に確認してください。{0}単段ポンプは循環や適度な昇圧には適していますが、高圧ゾーンには十分な揚程が得られない可能性があります。-この場合、垂直多段ポンプの方が良い選択となる可能性があります。

地域暖房と温水循環-

TD ポンプは、地域冷暖房システムにおける冷水と温水の循環に使用できます。-

一般的な業務には、主循環、混合回路、ボイラー循環、熱交換ステーション、都市温水循環などがあります。-

TDカタログに記載されている一般的な液温範囲は-15度～110度です。最終的な許容温度は、液体、システム圧力、メカニカルシール、および選択したポンプ構成によって異なります。

温水用途でも入口圧力に細心の注意を払う必要があります。{0}水温が上昇すると、蒸発に対する利用可能なマージンが小さくなり、NPSH チェックの重要性が増します。

ボイラー循環

単段垂直インライン ポンプは、特定のボイラー循環や混合流の用途に適している場合があります。-

選択する前に、液温、入口圧力、システム圧力、必要な NPSH およびメカニカル シールの材質を確認してください。{0}}急激な温度変化も考慮する必要があります。

高圧ボイラー供給サービスの場合、単段インライン ポンプでは必要な揚程が得られない場合があります。-その場合は、多段式または専用のボイラー給水ポンプを検討する必要があります。

産業用冷却と水循環

産業プラントでは、生産装置、冷却塔、熱交換器の間で冷却水を移動させるために垂直インライン ポンプが一般的に使用されます。

アプリケーションには次のものが含まれます。

• 生産ラインの冷却。-
• 金型冷却;
• 熱交換器の循環。-
• レーザー機器の冷却。
• 電気機器の冷却;
• 電池製造装置;
• エレクトロニクスおよび半導体の製造。
• ろ過と定圧循環。-

公表されているほとんどの性能曲線は、きれいな水に基づいています。プロセス液の粘度や密度が高くなると、ポンプ性能やモータ負荷が変化します。サプライヤーには、モーターとインペラを選択する前に、正確な液体データを提供する必要があります。

定圧システム-

垂直インラインポンプを圧力センサー、VFD、制御パネルと組み合わせることで、安定したシステム圧力を維持できます。

マルチポンプ構成では、コントローラは需要の変化に応じて個々のポンプを開始、停止、または調整できます。-これにより、システムはバルブの絞りだけに依存することなく、変化する流量に対応できるようになります。

適切な選択では、ピーク需要だけでなく通常の動作フローも考慮する必要があります。ポンプが最大条件のみを選択した場合、動作時間のほとんどにおいて非効率的に動作する可能性があります。

データセンターとAIの冷却

サーバーとプロセッサーの密度が高まると、データセンターから除去しなければならない熱の量が増加します。冷却アーキテクチャに応じて、垂直インライン ポンプは冷水-、冷却水-または液体-と-液体熱-交換回路で使用される場合があります。

考えられる職務には次のようなものがあります。

• 一次冷却水循環。-
• 冷却塔または乾式クーラーの循環-;
• CDU 一次側循環-。
• 選択された CDU 二次側回路-;
• コールドプレート冷却ループ。-
• -浸漬冷却をサポートする熱交換回路。
• 熱回復。

この用途では、単に流量と揚程からポンプを選択するだけでは不十分です。

データセンターには、N+1 または 2N の冗長性、自動スタンバイ-ポンプ切り替え、VFD 制御、建物またはデータセンター監視システムとの統合が必要な場合があります。これらの機能はポンプ パッケージ全体と制御設計に属します。標準の裸ポンプに付属していると想定すべきではありません。

冷却剤も明確に識別する必要があります。冷水、軟水、グリコール-水の混合物は異なる動作をします。グリコール濃度が変化すると、粘度、密度、システム抵抗、モーター出力も変化します。

専用の電子または誘電冷却剤には、別個の材料とシールのレビューが必要です。標準の浄水ポンプは、書面による互換性の確認なしに浸漬冷却液に適用してはなりません。-

ろ過とプロセスのサポート

TD シリーズは、濾過、食品加工、医薬品生産、および選択された化学補助システムにおける液体の供給、循環、昇圧用として検討できます。

ただし、標準的な工業用垂直インライン ポンプは衛生的なプロセス ポンプではありません。現場洗浄機能、衛生的な表面、または業界固有の認証が必要な場合は、ポンプの構造を個別に検討する必要があります。{{3}

プロセス液体の場合、購入者は正確な化学名、濃度、温度、密度、粘度を提供する必要があります。 「化学水」や「工業用液体」などの説明は、信頼できる材料の選択に十分な情報を提供しません。

適切な液体と使用限界

標準 TD シリーズは、清潔で、薄く、非腐食性、非引火性、非爆発性の液体-を対象としています。-液体には、ポンプを機械的または化学的に損傷する可能性のある固体粒子や繊維が含まれていてはなりません。

製品カタログの例には、地下水、ボイラー給水、地域暖房水、凝縮水、軟水、および選択された冷却液が含まれます。

塩水、有機溶剤、酸化性液体、グリコール混合物、誘電性冷却剤には特別な注意が必要です。金属部品、メカニカルシール、エラストマー、モーター保護、および該当する安全要件をすべて確認する必要があります。

カタログには、通常の最大使用圧力が PN12 bar と記載されています。 PN16 バーには特別バージョンが利用できる場合があります。実際の制限は、ポンプのモデル、温度、フランジの規格、および最終構成と照らし合わせて確認する必要があります。

主な建設資材

一般的な TD マテリアルには次のものがあります。

材質構成はモデルによって異なります。したがって、購入者は必要なケーシング、インペラ、シャフト、シール面、エラストマー材料を個別に指定する必要があります。-

これは、グリコール、塩溶液、およびプロセス液体の場合に特に重要です。ステンレス鋼のインペラだけでは、完全なポンプの耐腐食性は得られません。

TD モデル コードを理解する

TD モデル名は、役立つ予備情報を提供します。

取るTD50-24/2例として:

• TD は、垂直インライン循環ポンプ シリーズを識別します。
• 50 は、公称入口および出口直径を示します。
• 24 は定格揚程をメートル単位で表します。
• 2はモーター極数を示します。

モデル コードはパフォーマンス曲線を置き換えるものではありません。最終的な選択では、流量、揚程、効率、吸収電力、NPSH を考慮する必要があります。

動作点は、許容される性能領域内にとどまる必要があります。流量が低すぎると内部加熱や動作が不安定になる可能性があり、流量が多すぎるとモーターの負荷やキャビテーションのリスクが増加する可能性があります。

信頼性の高い選択は、モーターの出力やパイプの直径ではなく、明確に定義されたデューティ ポイントから始まります。

必要なフローを確認する

設計流量を m3/h または L/s で指定します。需要が大幅に変化する場合は、最小、通常、ピークの状態を含めます。

冷却システムでは、計算には実際の熱負荷と温度差が反映される必要があります。将来の拡張は、任意のマージンとして追加されるのではなく、別個に処理される必要があります。

総揚程の計算

総ヘッドには次のものが含まれる場合があります。

• 静的ヘッド。
• 直管-の摩擦。
• バルブと継手による損失。
• フィルター抵抗。
• 熱交換器の圧力損失-。
• 機器の抵抗。
• 必要な吐出圧力。

過度の安全マージンにより、ポンプが効率的な動作領域から遠ざかる可能性があります。また、不必要なスロットリング、ノイズ、エネルギー消費が発生する可能性があります。

液体を識別する

サプライヤーは、液体の名前、濃度、温度、密度、粘度、pH、固形分を知っている必要があります。

グリコールまたはその他の配合冷却剤の場合は、技術データシートまたは安全データシートを提供してください。材料の適合性は、主成分単独ではなく、完全な配合物を使用して評価する必要があります。

入口圧力とNPSHを確認してください

インペラ入口の圧力が低くなりすぎると、液体の一部が蒸発してキャビテーションが発生する可能性があります。

キャビテーションは、異音や振動、不安定な性能として現れることがよくあります。時間が経つと、インペラやメカニカルシールが損傷する可能性があります。

詳細な NPSH チェックは、次の場合に特に重要です。

• 液体は熱いです。
• ポンプは定格流量を超えて動作します。
• 吸入パイプが長い、またはサイズが小さい。
• 吸引揚力は重要です。
• システム圧力が低い。
• この液体はグリコール濃度が高い。

電源の確認

エクスポート プロジェクトの場合は、実際の周波数、電圧、位相を指定します。

また、モーターが VFD で使用されるかどうか、特定の効率クラスが必要かどうか、プロジェクトに現地の認証要件があるかどうかも確認してください。

カタログ曲線とモーターのデータは目的の市場に一致する必要があります。 50Hz の選択を 60Hz のインストールに直接転送しないでください。

材質とシーリングを確認する

ケーシングの材質だけで互換性を評価しないでください。

インペラ、シャフト、メカニカル シール面、エラストマー、内部コーティングはすべて液体と接触する可能性があります。{0}それらは一つの物質的なシステムとして見直されるべきである。

通常とは異なる冷却剤や化学物質の場合、短期間の浸漬テストよりも長期的な適合性の方が重要です。{0}}

インストール要件

正しい設置は、正しいポンプの選択と同じくらい重要です。

TD カタログには、いくつかの実際的な要件が指定されています。

• パイプラインの重量と張力がポンプ ケーシングに伝わらないようにしてください。
• 配管でポンプを安全に支持できない場合は、ブラケットまたはベースが必要です。
• 2.2kWを超えるポンプは通常、垂直に設置する必要があります。
• 定格 2.2kW 以下のポンプでは、垂直設置または承認された水平設置が可能です。
• モーターには適切な冷却と換気が必要です。
• 冷却-温度は通常 40 度未満に保つ必要があります。
• 屋外の電気部品は水から保護する必要があります。
• メンテナンスのために十分なスペースを確保する必要があります。
• 必要に応じて、適切な基礎または振動制御装置を使用する必要があります。{0}

5.5kW未満のモーター出力の場合、カタログでは少なくとも約300mmの頭上のメンテナンススペースを推奨しています。定格5.5kW以上のモータの場合は1,000mm程度必要となります。

最終的なクリアランスでは、実際のモーターの高さ、持ち上げ方法、取り外すコンポーネントの長さも考慮する必要があります。

どちらのレイアウトも一般的に優れているわけではありません。利用可能なスペース、作業ポイント、メンテナンスアクセス、配管配置によって選択を決定する必要があります。

よくある選択の間違い

ポンプの問い合わせ中に、定期的にいくつかのエラーが表示されます。

1 つ目はモーター電力のみを供給する方法です。同じモーター定格の 2 つのポンプは、流量と揚程の特性が大きく異なる場合があります。

もう一つはパイプサイズで選ぶ方法です。接続直径は重要ですが、必要なインペラ、速度、モーター負荷についてはほとんど関係ありません。

購入者は頻度を見落とすこともあります。 50Hz での使用を目的としたポンプは、60Hz では同じ油圧性能を持ちません。

重要な情報も一般的なギャップです。 「冷却液」とは、水、グリコール、オイル、または配合された電子冷却剤を指す場合があり、それぞれ異なるレビューが必要です。

最後に、ポンプはサポートされていないパイプ重量を支えることを決して期待してはなりません。パイプのサポートが不十分だと、ケーシングの応力、振動、シールの漏れが発生する可能性があります。

お問い合わせに含める情報

有用な垂直インラインポンプに関する問い合わせには、次の内容が含まれている必要があります。

• 必要なフロー。
• 必要なヘッド。
• 液体の名前と組成。
• 動作温度;
• 密度と粘度;
• 入口圧力または吸引条件。
• システムの作動圧力。
• 電圧と周波数。
• VFD の要件。
• 必要な建設資材。
• 設置位置;
• 屋内または屋外の場所。
• 連続または断続的な動作。
• 適用される規格。
• コントロール パネルまたはポンプ{{0} パッケージの要件。{0}

重要な冷却システムについては、必要な冗長性、自動切り替え、監視インターフェイス、および非常用電源の配置についても説明します。

通常、システム図面と明確にマークされた負荷ポイントは、ポンプのサプライヤーがより迅速に選択を完了するのに役立ちます。

A 立型インラインポンプは、HVAC、建物給水、地域暖房、産業循環用のコンパクトで実用的なソリューションを提供します。また、油圧条件、材料、制御を適切に検討すれば、選択されたデータセンター冷却アプリケーションもサポートできます。

TD シリーズは TD32 ～ TD300 をカバーしており、50Hz および 60Hz システム用に個別に選択できます。利用可能なオプションには、2 極および 4- モーター、上部-引き出し-構造、大型モデル向けの簡単なメンテナンス設計などがあります。-

最も重要なステップは、アプリケーションを正しく定義することです。

ポンプを選定する前に、流量、揚程、液体、温度、入口条件、使用圧力、電源、材質、設置スペースをご確認ください。これらの要件を正しい性能曲線に一致させることは、パイプの直径、モーター出力、または購入価格だけでポンプを選択するよりもはるかに信頼性が高くなります。