流量を変えずに揚程を上げることは可能ですか?|連成ポンプ省エネ技術解説

流量を変えずに揚程を上げる、あるいは揚程を変えずに流量を上げることは可能ですか?

ポンプの省エネ

A:

顧客はよく次のようなことを言います。

「現在の流量は十分ですが、圧力が少し低いようです。流量を変えずに圧力を上げることはできますか?」

または:

「圧力は十分ですが、流量が少し低いようです。圧力を変えずに流量を増やすことはできますか?」

では、私たちはこのような要求を満たすことができるでしょうか?

01

顧客が次のように言っている場合:

「以前、御社から揚程20m、流量1,000m³/hのポンプを購入しました。今回は、同じ揚程で流量1,250m³/hのポンプを希望します。」

または:

「揚程25mで、流量を一定に保てるポンプが欲しい。」

もちろん、このようなご依頼には何の問題もありません。お客様からご提供いただいた仕様に基づいて、ポンプを選定・製造するだけです。

しかし、これはおそらく顧客が本当に意図していることではないだろうということは、誰もが分かっている。

02

顧客の実際の意図が以下のとおりである場合:

  1. 現在稼働中のポンプは、吐出圧力が0.2MPa(約20mの水頭に相当)、流量が1,000m³/hですが、生産工程では圧力は十分であるものの、流量がやや不足していると感じています。吐出圧力を0.2MPaのまま維持し、流量を1,250m³/hに増やすことは可能でしょうか?

または:

現在稼働中のポンプは、吐出圧力が0.2MPa(約20mの水頭に相当)、流量が1,000m³/hですが、生産工程では圧力が十分ではないと感じています。流量を変えずに吐出圧力を0.25MPa(約25mの水頭に相当)に上げることは可能でしょうか?

顧客の意向に基づき、定常運転条件と変動運転条件という2つの状況について検討する必要があります。

一定の運転条件

工程末端における水の需要は基本的に変化しないため、必要な圧力と流量はほぼ一定のままである。

例えば、冷却塔循環ポンプシステム:

ポンプは水槽から水を汲み上げ、冷却塔に送ります。

(プロセスフロー:水槽 → ポンプ → 冷却塔)

これは最も一般的な定常運転システムです。冷却塔の高さは変化せず、下流側の水需要も一定です。

変動する運転条件

水の利用状況は頻繁に変化するため、必要な圧力と流量は運転状況に応じて変動する。

例えば、供給ポンプシステム市営浄水場では:

ポンプは浄水場の貯水池から消費者に水を供給する。

(処理の流れ:浄水場貯水池 → 給水ポンプ → 消費者)

このシステムの主な特徴は、エンドユーザーの需要、特に流量が常に変化することである。

① 定常運転条件

システム需要が基本的に変化しない場合、顧客の要望に応えることは可能でしょうか?

絶対に違う。

より専門的な言い方をすれば、ポンプの性能曲線とシステム抵抗曲線を再調整すると、実際の流量と揚程の両方が変化します。一方のパラメータ(揚程または流量)が変化しないまま、もう一方のパラメータが変化することはあり得ません。

言い換えれば、顧客の要求は矛盾しており、実現不可能である。

お客様から「他社でも同じような事例を見たことがある」と言われ、貴社の技術力に疑問を持たれるかもしれません。原理を明確に説明できれば理想的ですが、そうでない場合は、お気軽に弊社の専門家にご相談ください。

② 変動する運転条件

システムの需要が頻繁に変化する場合、顧客の要望に応えることは可能でしょうか?

はい、一般的には可能です。

これは、都市部の水道供給システムで最もよく見られる現象です。給水ポンプは通常、一定の吐出圧力を維持するように設計されており、流量は消費者の需要に応じて自動的に調整されます。

もちろん、ポンプを交換するだけでは、このようなリアルタイム調整は実現できません。可変周波数駆動装置(VFD)を設置する必要があります。

また、運転条件に応じて圧力が変化する一方で、一定の流量が必要とされる可変プロセス用途もあります。このような場合も、ポンプの交換と可変周波数駆動装置(VFD)の追加が必要となります。

まとめ

一定の稼働条件下では、顧客の要求を満たすことはできません。

様々な運転条件下においても、要求事項を満たすことができる。

したがって、ソリューションを提案する前に、顧客の業務プロセスと運用状況を十分に理解することが不可欠です。

原理と実施プロセスに関するより詳細な説明については、連城ポンプ省エネルギー部門までお問い合わせください。+86-21-5913-2577.

浄水場における取水ポンプと送水ポンプの特性

A:第7号では、都市水道の一般的なプロセスについてご紹介しました。今号では、浄水場における最も重要な2種類のポンプ、取水ポンプと送水ポンプについて詳しく見ていきます。

1) 吸気ポンプ

取水ポンプの機能は、水源から浄水場まで原水を輸送することです。

水源 → 取水ポンプ → 浄水場

取水ポンプ場と浄水場の標高差は一定に保たれています。唯一の変動要因は水源の水位ですが、その変動は比較的小さいです。そのため、システムは安定した状態で稼働し、ポンプの吐出圧力と流量はほぼ変化しません。

したがって、この運転条件は定常運転条件とみなすことができる。

2) 供給ポンプ

給水ポンプの役割は、浄水場で処理された水を消費者の家庭に送ることです。(一部の浄水場は工場やその他の施設にも水を供給していますが、ここでは住宅利用者のみに焦点を当てます。)

浄水場からの処理水 → 給水ポンプ → 消費者の家庭

このシステムでは、エンドユーザーにおける需要が大きく変化する。

家庭における水の消費量は様々です。

  • 一日を通して、午前、正午、夕方の利用状況には大きな違いが見られる。
  • 季節によって、夏と冬では水の消費量が異なる。
  • 国慶節や春節などの祝日期間中は、通常期間とは利用パターンが異なります。

このシステムは、典型的な変動運転条件を示しています。

流量需要は頻繁に変化するが、水圧は規定の範囲内に維持されなければならない。そのため、需要に応じて流量を変化させながら一定の吐出圧力を維持するために、通常は可変周波数駆動装置(VFD)システムが設置される。

上記で説明した取水ポンプと供給ポンプは、浄水場において最大かつ最も重要なポンプ設備であり、省エネ改修プロジェクトの主要な対象でもあります。

ポンプの省エネ1
ポンプの省エネ2

投稿日時:2026年5月12日