渦巻きポンプとは、回転を利用して液体に速度を与え、その速度を流れに変換する機械です。
この定義を構成要素に分解し、それぞれについて考えてみましょう。
- 遠心ポンプは機械です。
- 遠心ポンプは回転を利用して液体に速度を与えます。
- 遠心ポンプは速度を流れに変えます。
「遠心ポンプは機械です。 すべての遠心ポンプには、ポンプの動作を可能にする機械部品のアセンブリが含まれています。
「遠心ポンプは、回転を利用して液体に速度を与える」。 渦巻きポンプにはインペラがあります。
“A centrifugal pump uses rotation to impart velocity to the liquid”. すべての遠心ポンプには、ケーシングが含まれています。
最も基本的なレベルでは、遠心ポンプは以下の3つのコンポーネントで構成されています：
- 回転して液体に速度を与えるインペラー。
- インペラによって発生した速度を受け止め、その速度を安定した流れに変換するケーシング
- ポンプケーシング内でインペラを回転させることを可能にする機械部品のアセンブリ。
遠心ポンプのインペラー
遠心ポンプのインペラーを高速で回転させることで、送液に速度を与えます。
ポンプのインペラーを見たことがない方は、ボートのプロペラを想像してみてください。
ここで、ボートが動かないようにしっかりと固定されていたらどうなるかを想像してみてください。
事実上、今説明したのは遠心ポンプです。実際、軸流ポンプは、今説明したものにかなり似ています。
遠心ポンプでは、ボートのプロペラが湖の水に速度を与えるように、インペラが高速で回転し、ポンプ内の液体に速度を与えます。
すべてのインペラには、インペラの中心（ハブ）から外径に向かって伸びる1枚以上のベーンがあります。
インペラには、中心部から外径に向かって伸びる1本以上の羽根があり、インペラが回転すると、遠心力によって液体が羽根に沿って中心部から急激に移動し、最外径でインペラから排出されます。
遠心ポンプのインペラーにはさまざまな種類があります。 最も一般的なタイプのポンプインペラについては、「ポンプの基本的な部品」の記事で説明しています。
遠心ポンプのケーシング
遠心ポンプのケーシングは、回転するインペラーによって生み出されたすべての速度を制御された安定した流れに変換し、吐出口を通してポンプの外に送り出すポンプの部品です。
最も一般的なケーシングは「ボリュート」と呼ばれ、カタツムリの殻のような形をしています。
インペラーはボリュートの中に設置されています。
インペラは、上の画像でお気づきのように、一般的にはボリュートの中央には配置されません。
このカットウォーターを起点に、インペラの周りを回っていくと、ボリュートとインペラの距離が徐々に長くなり、吐出口に到達します。
ここでは、ポンプのケーシングの設計について簡単に触れました。
ここでは、ポンプケーシングの設計について簡単に触れましたが、最も一般的なタイプのポンプケーシングについての詳細は、「Fundamental Pump Components」の記事にあります。
遠心ポンプユニット
遠心ポンプはそれだけではあまり意味がありません。 他の機器と組み合わせないと使い物になりません。
遠心ポンプユニットには、最低でもポンプと駆動装置の2つの部品が含まれています。
遠心分離機の駆動源は、ほとんどの場合、電気モーターです。しかし、必ずしもそうとは限りません。
最も一般的なポンプユニットは、電動モーターで駆動する遠心ポンプを組み合わせたものです。
上の画像は、クローズ・カップルド・エンド・サクション・ポンプです。 これは、遠心ポンプユニットの中で最もシンプルで一般的なタイプです。 このタイプのポンプユニットでは、インペラは実際にモーターシャフトの端に取り付けられ、ポンプケーシングはモーターの表面に取り付けられます。
もう1つの一般的なポンプデザインは、フレームマウント型エンドサクションポンプです。
もう1つの一般的なポンプデザインは、フレームマウント型エンドサクションポンプです。フレームマウント型エンドサクションポンプでは、ポンプは完全な機械アセンブリを含み、ドライバーに結合され、両者は共有のベースプレートに取り付けられています。
これは、可能なポンプユニット構成の完全なリストではありません。 一般的なポンプの設計に関する記事では、他の一般的なポンプユニットの構成について説明します。 とりあえず、ポンプユニットは、遠心ポンプと電気モーターなどの駆動装置で構成されており、ポンプの設計によっては、ベースプレートやカップリングなどの追加コンポーネントを含む場合もあるということを理解しておいてください。
概要
遠心ポンプは、回転を利用して液体に速度を与え、その速度を流れに変える機械です。
遠心ポンプは、インペラ、ケーシング、およびケーシング内でインペラを回転させるための機械部品の集合体で構成されています。 インペラは高速で回転し、液体に速度を与えます。
遠心ポンプは、駆動装置と組み合わせて遠心ポンプユニットとして使用することができます。
遠心ポンプは、駆動装置と組み合わせて使用する必要があります。遠心ポンプユニットには、電動モーターに接続されたエンドサクションポンプのような最も単純で一般的なものから、多数の部品で構成された数百万ドル規模の複雑な特注品まで、さまざまな種類があります。