3. 泵浦(Pump)
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3. Pump
1
スクリューポンプ
3. Pump
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泵的分類
分類
型式
特點
動能式
離心泵
輸送率大,價廉,低揚程
往復泵
產生高壓
旋轉泵
輸送高黏性液體
酸泵
輸送腐蝕性、危險性液體
氣升泵
輸送腐蝕性、危險性液體
正位移式
特殊式
3. Pump
3
泵浦種類

離心式





渦卷泵浦
透平泵浦
混流泵浦
軸流泵浦
迴轉式

齒輪泵浦



螺旋泵浦




單軸式
雙軸式
三軸式
輪葉泵浦


3. Pump
外齒輪泵浦
內齒輪泵浦
定容積式
非定容積式
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泵浦種類

往復式

徑向柱塞泵浦



定容積式
非定容積式
迴轉式柱塞泵浦


軸向柱塞泵浦
徑向柱塞泵浦
3. Pump
5
ポンプの性能

容量


揚程、ヘッド


ポンプの流量であり体積/時間の単位を持つ。
吸込みと吐出の圧力差を水頭に換算して長さの単
位で表示するものである。ターボ形ポンプでは液体
の密度が異なっても揚程はほぼ一定に保たれる。
軸動力

ポンプを駆動するのに必要な仕事率である。
3. Pump
6
ポンプの性能

効率


軸動力のうち流体の機械的エネルギーに変換された
割合のことをいう。損失分は主として熱エネルギーに
転化し流体やポンプ自体を加熱することとなる。
NPSH、有効吸込みヘッド

キャビテーションの発生しにくさを示す。吸込み圧力と
液体の蒸気圧の差を水頭に換算したもので、この値
の最小必要量を所要NPSHという。ポンプの運転条件
におけるNPSHが所要NPSHを上回らないと、キャビテ
ーションによる振動、効率低下、機械的損傷などが起
こる可能性がある。
3. Pump
7
ポンプの性能

性能曲線

各種性能値をグラフとして表現したものである。
ターボ形ポンプでは横軸に容量、縦軸に揚程を
取った性能曲線が最も良く使用される。
3. Pump
8
離心式抽水機

離心式泵在農場抽水
灌溉及排水使用上極
為普遍,水中含有少
量泥沙也可以運轉,
構造簡單操作容易,
具有機體小、佔地少、
耐用性高、故障少、
性能好、效率高等優
點。
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離心泵

離心泵的揚程不高,一般單級的揚程約
僅數十公尺,而多級式者可達數百公尺。
但輸送量可從數m3/hr至數千m3/hr。

從離心泵的特性曲線中有一效率最高點
稱為能率點,可獲得較少的摩擦及震動,
使泵浦能較平順的操作。
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離心泵的葉輪型式
型式
徑流式
特點
葉片形狀
流體從葉輪的直徑方向流出。
流量較小,揚程較高。
(radial flow type)
軸流式
(axial flow type)
混流式
葉片的方向呈螺旋槳狀,使流
體從葉輪的軸心方向流出。流
量較大,揚程較低。
介於徑流式與軸流式之間的型
式。
(mixed flow type)
3. Pump
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流體的性質對離心泵的影響

黏性液體:由於離心泵為動力式泵浦,對黏
度大於40 cP的流體會有揚程降低、馬力增大
及流量減少的不良影響。而若黏度更大於100
cP則影響非常嚴重,而不適合輸送,此時應
改用旋轉泵。

揮發性流體:汽油、煤油、酒精等揮發性液
體的蒸氣壓很高,必須考慮是否會發生空洞
現象。
3. Pump
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流體的性質對離心泵的影響

懸浮性固體粒子的液體:為避免懸浮固粒與
泵殼之間發生摩擦而損壞,一般以橡皮被覆
的方式,將泵殼與葉輪之表面包覆。

腐蝕性液體:酸鹼等腐蝕性液體須選用鎳合
金、石墨或碳化矽內襯的離心泵。
3. Pump
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往復式抽水機

往復式抽水機速度
慢,容量小,液體
可以升舉得很高,
適合抽清潔的液體 ,
如舊式的抽水機。
然而此種抽水機原
理,更早之應用又
如農村社會手壓式
唧水器為多。
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旋轉式抽水機

3. Pump
主要在給水體加壓,
轉軸由馬達帶動,速
度高,早期多運用在
家庭或田間低流量抽
水區域使用,亦有應
用於黏稠的液體如石
油之抽取。由於此型
設計能量損失較大,
機械效率較後期研發
之離心式抽水機差,
故目前較少應用於抽
水。
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壓氣式抽水機

利用壓力將空氣注入管中,使管中水與空氣
混合降低密度與壓力而產生之壓力差而將管
中水位抬升而把水抽出。
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沉水式泵浦故障排除法
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不能啟動
原因
1.電源開關接觸不良
2.電壓下降
3.電源線斷路
4.葉輪卡住
5.單相運轉
排除方法
1.檢查電源及保險絲
2.調整電壓線路避免過長
3.電源線檢修
4.清理葉輪
5.檢查電源
排除方法
1.更換葉輪
2.調整底板與葉輪之間隙
3.排出管路清理
4.調整電壓線路檢查
5.修換排水管
6.更換其中的二相
排除方法
1.葉輪更換
2.軸承換新
3.更換其中的二相
揚水量少
原因
1.葉輪磨損
2.吸入口底板磨損
3.排水管堵塞
4.電壓下降
5.排水管路破裂漏水
6.馬達逆向運轉(三相者)
異常之噪音
原因
1.葉輪破損
2.軸承損壞
3.馬達逆向運轉(三相者)
3. Pump
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離心泵的分類

依葉輪型式可分為徑流式(radial flow
type)、軸流式(axial flow type)及混流式
(mixed flow type)

依主軸方向可分為垂直式與水平式

依葉輪數目可分為單級式與多級式

依吸入口的不同可分為單吸式與雙吸式
3. Pump
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離心泵基本構件
功能
材料
青銅、不鏽鋼
316SS、鎳合金
packing
gland
帶動液體作高速轉動,以產生離心力
使流體獲得動能。
扁圓形,與葉輪間空隙為渦形室,引
導流體流動,並使流體的動能轉變成
壓力。
連接馬達及葉輪,使馬達帶動葉輪轉
動。
為最簡單的防滲組件,適用於水泵等
滲漏時無危險性者。
將襯墊加壓使主軸緊密。
水封
或油封
此種密封的內部有通孔連接水或密封
油,這些密封液體壓力高過泵的輸送
液體,所以可阻止滲漏。
葉輪
外殼
主軸
填料箱
(防止
液體滲
漏的構
件)
機械
密封
軸承
外架
鑄鐵
不銹鋼
石棉、teflon
不鏽鋼
活動式的機械組件,原理是接觸主軸
的一面隨軸轉動,另一面則靜止不動。
是最有效的軸封裝置。
減少主軸的摩擦,並且使主軸的位置
精確的固定。
將泵的各部分構件,牢固的固定在基
地上。
3. Pump
鋼質球軸承
碳鋼
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出典(p.19 - p.41):
田口 博之(2005), ポンプの構造及び
特徴について, 月刊浄化槽.
ポンプの種類
ポンプの構造及び特徴について
3. Pump
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(1)ターボ形ポンプ

遠心ポンプ

揚水する高さ
は、低揚程から
高揚程まで幅
広い揚程範囲
(数mから数百
m程度)で使用
される。
図-1 渦巻ポンプ
3. Pump
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(1)ターボ形ポンプ

斜流ポンプ

斜流ポンプの
揚水高さは低
揚程から中揚
程に適してい
る。(数mから
30m程度)
図-2 斜流ポンプ
3. Pump
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(1)ターボ形ポンプ

軸流ポンプ

揚水高さは、
低揚程に適し
ている(1mか
ら6m程度)
図-3 軸流ポンプ
3. Pump
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(2)容積形ポンプ

往復動ポンプ


ピストンの往復動でシリンダ内に液体を吸込
み、圧力を加え吐出するポンプであり、注射
器の基本原理と同様である。
プランジャーポンプも同原理であるが、ピス
トンとシリンダの隙間のシールがピストン側
に付いているのがピストンポンプといい、シ
リンダ側に付いているのがプランジャーポン
プと言う。
3. Pump
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(2)容積形ポンプ

往復動ポンプ


ポンプ特性は、高圧力・小水量であり、洗浄
用ポンプとして多く利用されている。
ダイヤフラムポンプは、ゴムなどの隔膜を往
復動させることにより揚水するもので、小水
量で粘性の高いものを送る場合に利用され、
汚水処理などの薬品注入用に多く使用され
ている。
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(2)容積形ポンプ

往復動ポンプ
図-4 ピシトン(プランジャー)ポンプ
図-5 ダイヤフラムポンプ
3. Pump
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(2)容積形ポンプ

回転ポンプ

2個の歯車を組み
合わせて、回転さ
せる事により揚送
する構造で、オイル、
重油など粘性の高
い液体を送るのに
多く使用されている。
図-6 ギヤーポンプ
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(2)容積形ポンプ

回転ポンプ

スクリュー(ねじ)ポンプは、回転運動を前進
運動に変換する構造で、粘性物の揚送に適
している。汚水処理では、汚泥の移送に多く
使用されている。
図-7 スクリュー(ねじ)ポンプ
3. Pump
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(2)容積形ポンプ

回転ポンプ

ベーンポンプは、ケーシングと回転体が
偏心しておりケーシングに沿って送り出す
構造で、ゴム製羽根車のものは汚泥の移
送に使用されている。
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(2)容積形ポンプ

回転ポンプ
図-8 ベーンポンプ
図-9 ラバーベーンポンプ
3. Pump
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(3)特殊形ポンプ

渦流ポンプ(カス
ケードポンプ)

小水量・高揚程
のポンプ特性で
家庭用の浅井戸
ポンプに多く使
われている。
図-10 渦流(カスケード)ポンプ
3. Pump
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(3)特殊形ポンプ

気泡ポンプ(エアリフト
ポンプ)


両端の開放された管を
液中に入れ、管の下部
から圧縮空気を送り、管
内液の見掛け比重を小
さくすることにより、管外
側の液体比重の差で揚
送する。
汚水処理場の返送汚泥
に多く利用されている。
3. Pump
図-11 気泡(エアリフト)ポンプ
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(3)特殊形ポンプ

ジェットポンプ


吸込み全揚程が高い場合に使用されるポ
ンプで、吐出水を吸込管へ返送し、ジェット
噴流として水を吸上げる。
井戸ポンプで地下水位が低い場合に利用
される。
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(3)特殊形ポンプ

ジェットポンプ

また流入調整槽
の撹拌目的に、
水中ポンプでジェ
ット噴流を発生さ
せて空気を吸込
み、好気撹拌を
行う目的で利用
されている。
図-12 ジェットポンプ
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図-13 自吸式陸上ポンプ据付図
3. Pump
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図-14 非自吸式陸上ポンプ据付図
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図-15 着脱装置式水中ポンプ据付図
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図-16 フランジ接続式水中ポンプ据付図
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3. Pump
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3. Pump
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ご清聴ありがとう御座居ました。
Source: www.beipu.org.tw
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崑山科技大学
環境工学科
丁 文輝 ([email protected])
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