遠心オイルポンプ

遠心オイルポンプについて話すとき、多くの人はすぐにインペラ、ハウジング、シャフトなどの単純なものを想像します。しかし実際には、特に工業用オイルから冷却剤までさまざまな粘度のオイルを圧送する場合、カタログでは見逃されがちなニュアンスが生じます。最もよくある間違いは、遠心分離機が鋳鉄または鋼でできていれば油を処理できると考えることです。そして、なぜ水中で標準的なパラメータで圧力が低下したり、シールが加熱したり、キャビテーションが発生したりするのか疑問に思います。

理論からワークショップへ: ギャップはどこにあるのか

教科書では、遠心力、運動エネルギーの圧力への変換など、すべてが滑らかです。ただし、温度が 90°C 未満で不純物が含まれている使用済みオイルを標準的な単段遠心ポンプにポンプで送り込んでみてください。まずは粘度。これは一定ではありません。加熱すると流れは良くなりますが、蒸発も増加します。ここでは、水の法則である計算された圧力曲線と流量曲線が「浮き上がり」始めます。私たち浙江長江ポンプ工業LLCは、油媒体専用の個別のテストベンチを作成し始めるまで、懸命に働く必要がありました。水ではなく、工業用、トランスミッション用、さらには合成油など、さまざまな油を使用します。

テストは単なる「プラグアンドチェック」ではありません。これらは、長期運転、時間の経過に伴うパラメータの低下の測定、インペラの摩耗の分析です。私たちは、オイル、特に研磨性汚染物質を含むオイルの場合、標準の SS304 ステンレス鋼インペラが常に選択肢になるわけではないことにすぐに気づきました。はい、耐食性はありますが、高温の油や小さな粒子を使用して長時間作業すると、ブレードのエッジが摩耗し始め、効率が低下します。私たちは、一部の注文では SS316 製のホイールを使用し、他の注文ではより硬質の合金の表面仕上げを使用した、組み合わせたソリューションに切り替えました。これは一般的なカタログには掲載されていませんが、すでにタスク用に選択されています。

もう一つのポイントはシールです。水用のグランドパッキンが標準装備されている場合が多いです。ホットオイルの場合は別の話になります。間違ったパッキン材料またはメカニカルシールを選択した場合、漏れはすぐにではなく、200 ～ 300 時間の動作後に始まります。顧客サイトでは、6 か月の稼働後に他のポンプから大量の漏れが発生したケースがありました。私たちがそれを分解したところ、シールは長時間の加熱や特定のブランドのオイルへの化学物質への曝露を想定して設計されていないことが判明しました。現在、当社の遠心オイルポンプの製品ラインでは、さまざまな環境でのテストを行ったいくつかのシールオプションをすぐに提供しています。そして、油の種類、温度、不純物はないかなどを必ずお客様にお聞きします。

目立たないデザイン上の特徴

当社の油システム用リニア遠心ポンプを見ても、水システムとの違いはすぐにはわかりません。しかし、それらは存在します。 1つ目はチャネルとフロー部分です。オイル、特に粘性のあるオイルの場合、突然の収縮や渦を最小限に抑えることが重要です。したがって、スパイラルエルボと入口は、より大きな半径で設計されることがよくあります。これにより、石油にとってより重要な局所的な油圧損失が軽減されます。

2つ目はシャフトです。加熱されたオイルで動作するポンプの場合、シャフトは耐久性があるだけでなく、一定の剛性と温度変形に対する耐性も備えていなければなりません。そうしないと、位置合わせの問題が発生し、その結果、シールやベアリングの摩耗が増加する可能性があります。追加の機械加工が施され、一部のモデルではコーティングされたカーボンスチールシャフトを使用しています。

そして忘れられがちな 3 番目のことは、軸力緩和システムです。これは、高圧を生成する多段遠心ポンプにおいて特に重要です。油媒体の場合、不適切なアンロードはスラストユニットの過熱やユニット全体の故障につながる可能性があります。私たちは、ポンプで汲み上げたオイル自体から強制潤滑を行うリリーフ穴とベアリングユニットの組み合わせを使用して、このスキームを多段モデルでテストしました。

フィールドストーリー: 理論が沈黙するとき

製造工場にクーラント（高温油）を循環させるためのポンプを供給するプロジェクトがありました。お客様は当初、中程度のパラメータを挙げて、標準的な遠心ポンプを希望していました。しかし実際には、システム内の温度は 150°C に達し、さらに定期的に熱衝撃が加えられました。数か月の運転後、ポンプの 1 台のフランジ近くのケーシングに亀裂が発生しました。分析の結果、ケースの素材が周期的な温度応力に耐えられないことが判明しました。

私たちは、代替品を迅速に開発する必要がありました。ボディはより耐熱性の高い鋳鉄で作られ、補強材の設計が変更され、異なる固定方式が採用されました。これは単なる修理ではなく、ユニットの再設計でした。改造後、ポンプは数年間何の不満もなく動作しました。このケースを学習ケースとして取り上げました。このケースにより、圧力だけでなく熱疲労も考慮して、高温オイルのハウジングを計算するアプローチを再考する必要がありました。

別の話は、コンテナからオイルを汲み出すための自吸式遠心ポンプに関するものです。お客様からは、起動時間が長いことと、停止後の自吸がなくなるという苦情がありました。問題は逆止弁と、起動時のポンプハウジング内の液リングの正確な形状にあることが判明しました。粘度が 100 cSt を超える油の場合、このリングを形成する時間と条件は水の場合とは異なります。粘度が高くても媒体を安定して捕捉できるように、吸引キャビティとバルブの設計を変更する必要がありました。これは、当社の一連の自吸油モデルでも考慮されています。

他のタイプとの接続: なぜ常に遠心分離だけではないのか

場合によっては、主な作業が遠心オイルポンプによって行われるシステムに他のタイプを統合する必要があります。たとえば、添加剤の投与や固体含有量が非常に高いポンプオイルの分野です。ここで、追加としてスクリューポンプまたはダイヤフラムポンプについて疑問が生じるかもしれません。ちなみに、当社の生産では、単軸スクリューポンプ、ダイヤフラムポンプなどのタイプもカバーしています。これにより、効率が低下する場所に遠心分離機を押し込むのではなく、包括的なソリューションを提供することができます。

移動式オイル充填ステーションでのケースがありました。主なポンプユニットは当社の遠心ポンプでしたが、高価な合成潤滑剤を正確に注入するために、別のメーカーの小型プランジャーディスペンサーがシステムに組み込まれていました。圧力と脈動の間に矛盾が生じないように動作パラメータを調整することは、別個のタスクです。ディスペンサーの入口で過剰にならずに余裕を持って安定した圧力を生成するように、遠心ポンプのパラメーターを選択する必要がありました。

したがって、オイルポンプを選択するときは、システム全体を見る必要があるという結論になります。遠心ポンプはその心臓部かもしれませんが、重要なのは、それが他の要素 (フィルター、熱交換器、遮断バルブ) とどのように相互作用するかです。多くの場合、問題はポンプ自体ではなく、ジョイントで発生します。したがって、ウェブサイト yangtzeriverpump.ru では、ポンプのパラメータだけでなく、標準回路への統合に関する推奨事項も提供しようとしています。

生産と管理: 最終製品の背後にあるもの

Zhejiang Yangzijiang Pumping Industry Co.,Ltd には、単に機械が並んでいるだけではなく、8 つの完全なラインがあります。これはサイクル全体を制御する機会です。オイルポンプの場合、テスト段階が特に重要です。私たちは水の上を走ることに限定されません。オイルで動作するように設計された各遠心ポンプは、指定された特性を持つオイルが作動流体として使用される特別なスタンドで追加のテストを受けます。圧力と流量だけでなく、ハウジングの温度、振動、シールの連続動作も測定されます。

当社の研究開発サービスは、既存のモデルを新しいタスクに適応させるために常に取り組んでいます。たとえば、植物油ベースのバイオ燃料を扱うためのリニア遠心ポンプの 1 つの流れ部分は現在改良中です。ポンプは独自の粘度と摩耗性を持っています。これはモデルをゼロから作成するのではなく、市場からの要望に基づいて修正することです。

そして最後はアフターセールスです。現場に向かうポンプの話は終わりません。特にこれが重要な領域の場合はそうです。私たちはフィードバックを収集し、緊急事態が発生した場合には現場に行くこともあります。これにより実践的な経験を蓄積し、その後の製品の設計に反映させます。なぜなら、ポンプ工学、特にオイルなどの媒体の場合、実際の動作条件が主な教師となるからです。