水ポンプのエネルギーを節約する6つの効果的な方法

Dご存知ですか？国内の年間総発電量の50%はポンプの消費に使用されていますが、ポンプの平均稼働効率は75%未満であるため、年間総発電量の15%がポンプによって無駄になっています。水ポンプを省エネ化してエネルギー消費量を削減するにはどうすればよいでしょうか？消費量を削減し、節約と排出削減を促進しませんか？

01 モーター効率の向上

省エネモーターの開発、ステーター材料の改良による損失の削減、高品質の純銅コイルの使用、巻き線プロセスの最適化、効率の向上。販売前のモデル選択の徹底も、モーターの稼働効率向上に大きく貢献します。

02 機械効率の向上

ベアリング工程を改善し、同心度の高いベアリングを使用することでベアリング損失を低減します。流体部品に研磨、コーティング、耐摩耗処理を施すことで、キャビテーションや摩擦などの衝撃による損傷を軽減し、ポンプ効率を向上させます。また、部品の耐用年数も向上させます。最も重要なのは、部品の加工・組立工程における品質管理を徹底することです。これにより、ポンプが最適な運転状態に達し、エネルギー消費を削減し、作業効率を向上させることができます。

図｜ステンレスシャフト

03 ランナーの滑らかさを向上させる

インペラとブレード流路の流路部を加工・組立する際には、サビ、スケール、バリ、バリなどを研磨し、水と流路壁面との摩擦損失と渦流損失を低減します。効率に影響を与える重要な部品、例えば正圧ガイドベーン、インペラ入口部、インペラ出口部などを重点的に研磨することで、金属光沢が見える程度まで研磨し、同時にインペラのスクープたわみが規定値を超えないようにすることで、ディスクの摩擦損失を低減します。

図 | ポンプ本体

04 容積効率の向上

ウォーターポンプの容積損失は、主にシールリング隙間での損失に反映されます。シールリングの接合面に鋼製リングを象嵌し、「0」ゴム製シールリングを設置すると、シール効果が大幅に向上し、同型シールリングの耐用年数も大幅に向上します。これにより、ウォーターポンプの効率が向上し、メンテナンスコストを削減できます。その効果は顕著です。

図 | O選択リング

05 油圧効率の向上

ポンプの水力損失は、ポンプの流路を通過する水流の衝撃と流路壁との摩擦によって発生します。ポンプの水力効率を向上させる主な方法は、適切な作動点を選択し、ポンプの耐キャビテーション性能と耐摩耗性能を向上させ、流路部品の表面粗さを低減することです。粗さの低減は、ポンプの流路に潤滑コーティングを施すことで実現できます。

図｜CFD水力シミュレーション

06 F頻度変換調整

水ポンプの周波数変換調速運転とは、可変速モーターの駆動下で水ポンプを運転し、速度を変化させることで水ポンプ装置の動作点を変化させることを意味します。これにより、水ポンプの有効動作範囲が大幅に拡大され、エンジニアリングにおいて非常に重要かつ応用性の高い調整方法となります。非調速モーターを調速モーターに変換することで、負荷に応じて消費電力が変化するため、大幅な電力節約が可能です。

図｜周波数変換パイプラインポンプ

上記はポンプのエネルギーを節約する方法です。ぜひ参考にしてください。純度ポンプについて詳しくは、Pump Industry をご覧ください。