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基本設計を開始する際の出発点がプロセス設計です。化学工学についてある程度知っており、プロセス設計を学びたい方を対象としています。「プロセス設計の実務」はプロセス設計への実務編としてもご利用下さい。

プロセスエンジニアリングの計算ルール

ガスの圧力損失計算液体の圧力損失計算水スチームのフラッシュ計算縦型円筒容器の容量計算 前のページへ
ガス放出の必要時間液体ドレンの必要時間圧縮機の軸馬力計算ポンプの軸馬力計算 次のページへ

4.3.3 遠心ポンプのプロセス計算

ポンプ周りのプロセスフロー

今回は具体的な数値を使ってポンプのプロセス計算を行います。
まず、ポンプ周りのプロセスフローを下図に示しました。

基本仕様と必要データ

ポンプのプロセス計算に必要な情報としては、

  1. 基本仕様:流量や温度、そして密度や粘度などの物性。
  2. 圧損計算:ポンプのプロセス計算は圧損計算に他ならなく、そのために必要な機器の圧力や液面の高さなど。
  3. 配管情報:配管径、長さやその他機器の圧損
  4. 配管継手:配管のエルボなどの継手や弁などの個数

これらを図4.2.5-1から図4.2.5-3に示しました。
図4.2.5-1
図4.2.5-2
図4.2.5-3

圧損計算の基本式

次に圧損計算の基本式を説明します。同じく図4.2.5-4に示しました。
ここでは速度ヘッドの考え方を使って直管部や配管継手部の圧損を計算しています。
図4.2.5-4

揚程計算とNPSHAと軸馬力

ここでは揚程の計算やNPSHA、そして軸馬力の基本計算式を説明しています。同じく図4.2.5-5に示しました。
図4.2.5-5

圧損計算

流速の計算からRe数、そして摩擦係数、直管部や配管継手部の等価長を速度ヘッドから計算しています。同じく図4.2.5-6に示しました。
図4.2.5-6

揚程計算

等価長から圧損を計算し、吸込圧力と吐出圧力を計算しています。最後に揚程を計算しています。ここで注意すべきことは設計に採用する揚程としては計算値そのものではなく、ある余裕(ここでは20%)を持って揚程を設定しています。同じく図4.2.5-7に示しました。
図4.2.5-7

軸馬力計算

揚程から軸馬力を計算しています。同じく図4.2.5-8に示しました。
図4.2.5-8

ポンプに関する技術情報

ネットを使えばポンプに関する技術情報が容易に入手できます。
ここで紹介するのは”TACMINA"のホームページです。製品情報だけでなく、定量ポンプに関する技術情報を見ることが出来ます。また会員登録をすれば圧力損失計算が可能です。