システムヘッド」について、特に実揚程と全揚程の違いについて、もう少し詳しく解説したいと思います。実揚程についてポンプが設置される系統において、ポンプが液体に実際に付与する位置エネルギ(ヘッド)のことです。図1の様な系統があるとします。低圧の吸込みタンクから高圧の吐出しタンクへ液を送るので、圧力差P2-P1に相当するエネルギが必要です。低所の吸込みタンクから高所の吐出しタンクへ液を送るので、液面工程差L1に相当するエネルギが必要です。ポンプが液に与える実エネルギを「実揚程」と呼びます。システム(ポンプ設置系統)側から見れば、揚水(送水)するために必要な位置エネルギ差のことです。実揚程は、位置エネルギに換算(ヘッド換算)した圧力差と液面高低差の合計となります。m全揚程について(1)配管損失ある流量の液体を、配管系統を通じて流せば、そこには必ず圧力損失が生じます。これを配管損失水頭と呼びます。配管損失水頭⊿hは次の式で計算することができます。(m/s)配管損失水頭は流速の二乗に比例します。流速は流量Qを配管断面積で除した値ですので、配管径が一定であるとき、流速は流量Qに比例します。したがって、損失水頭は次の様に表すことができます。配管損失h1=A1xQ2.....(4)吐出し弁損失V1=A2xQ2.....(5)(※A1,A2:流速を流量に置き換えたときの配管および吐出弁の損失係数)(2)全揚程とは?ポンプが流量Qの液体を、配管系統上の所定の位置まで送る(実揚程を付与する)ためには、実揚程Haに加えて配管損失水頭に相当するエネルギを液体に与える必要があります。全揚程は実揚程と配管損失(弁を含む)の合計のことを指します。...(6)(3)システムヘッド上記の(6)式からわかるように、実揚程は流量によらない定数、配管損失は流量の2乗に比例する関数となります。横軸に流量、縦軸に全揚程をとって表すポンプQHカーブに、配管損失を重ねて表示すると、縦軸上の実揚程に相当する点を起点とする二次曲線として表されます。これをシステムヘッドカーブといいます。ポンプの運転点は、QHカーブとシステムヘッドカーブの交点となります。A=0.012(システムヘッド2),Ha=20のとき、H=50とすると、両者ともポンプ要項はQ=50,H=50となりますが、実揚程とシステムヘッドが異なります。これをポンプ特性(QH曲線)と重ねてみると図2のようになります。(図2:QHカーブとシステムヘッド)・システムヘッド1の場合:実揚程は低いが配管損失が大きい・システムヘッド2の場合:実揚程は高いが配管損失が小さいある実揚程を得るためには、弁を含む配管損失(システムヘッド)に打ち勝って流量Qを送るために必要な揚程(ヘッド)を加える必要があるので、ポンプ要項は、実揚程ではなく全揚程で表示します。実揚程は、流量には依存しませんが、季節あるいはシステム負荷などの要因によっては変動することもあります。(水位差、貯槽の圧力変化、など)実揚程が大きくなって、システムヘッド特性が同じであれば、ポンプ流量は小さくなります。(図2のA点からB点へ移行)この場合は、弁開度を大きくしてシステム抵抗を下げ、元の流量点Aが再び得られるようにします。(システムヘッド1から2へ)このように、ポンプを論ずる、あるいはポンプ購入仕様書を作成する際には、実揚程と全揚程を明確に区別して、ポンプQHカーブとシステムヘッドの関係、およびポンプ運転点の決定方法について理解する必要があります。ポンプの軸封を総整理(分類・用途・使い方)ポンプに関する本連載の第6回「ポンプ要素部品”軸3兄弟”(軸受/軸封/軸継手)」で軸に関連する3つの要素部品について概説しました。ポンプのトラブルシューティング(よくあるトラブル要因と基本的な対応手順)様々な液体を扱い、高速回転するポンプを長期間運転していくうちには、何らかのトラブルが発生する可能性があります。コラムでは、ポンプを運転する上で注意すべき事項について解説します。今回は、複数台ポンプを1つの系統で同時運転する場合の注意点について解説いたします。前回ご紹介した「ポンプの始動準備における重要ポイント」に引き続き、今回のコラムではポンプの始動手順とその注意点について解説します。ポンプの始動準備における重要ポイントポンプを健全に運転するためには、始動前の準備作業が必要です。(高温ポンプ)の3つについて紹介します。