回生タービンポンプの多用途性と能力

オートガスまたは液化石油ガス (LPG) は、プロパンとブタンの混合物です。 この燃料源は、液体として保存および輸送でき、ガスとして燃焼できるという点でユニークです。 自動車ガス供給設備では、再生タービン ポンプが頻繁に使用されます。

Autogas アプリケーションにはいくつかの課題がありますが、それは特別なものではありません。 実際、アンモニア、さまざまな冷媒、多くの炭化水素などの取り扱いが難しい液体を使用する多くの用途は、粘度が低く、場合によっては 0.1 センチポアズ (水の 10 分の 1) もの低粘度であり、蒸気圧が通常の大気圧に近いという特徴があります。 これらの流体はシールが難しく、粘度が低いため動作中に内部滑りが発生するリスクが高まるため、これにより多くのポンプ技術に問題が生じます。

揮発性液体の圧送によって生じる問題の 1 つはキャビテーションです。 ポンプの入口圧力が液体の蒸気圧を下回ると、液体中に蒸気泡が形成されます。 これらの気泡はポンプ室を通って移動し、圧力が上昇すると破裂してキャビテーションを引き起こし、ポンプのハードウェアに損傷を与える可能性があります。

回生タービンポンプは、キャビテーションによって他のポンプに生じる損傷の影響を受けず、高圧を維持しながら低粘度に対応できるため、これらの用途でうまく機能します。 また、他のタイプのポンプに比べて、他にもいくつかの利点があります。

この記事では、回生タービン ポンプの多用途性と、他の種類のポンプ技術よりも回生タービン ポンプが好ましい選択肢である理由について説明します。

回生タービンポンプを詳しく見る回生タービン ポンプは容積式 (PD) ポンプの性能特性によく似た性能特性を持っていますが、回転力学的です。 回生タービンは、PD ポンプの高い吐出圧力と遠心ポンプの性能の柔軟性を組み合わせています。 これらは、羽根車として機能する多数の小さなバケットまたはセルをその周囲に備えた、回転、非接触、フリーホイールディスクを使用して動作します。

これらの小さなセルは、通常、インペラの両側に 50 ～ 60 個あり、液体がタービン ポンプの吸入ポートに入るときに液体をすくい上げます。 次に、インペラは、セルを取り囲む狭い水路の周りでセル内の液体を加速します。

この非常に高速の高速螺旋運動により圧力が発生し、ポンプの差圧機能が確立されます。これが、このポンプが再生タービン ポンプと呼ばれる理由です。 この技術の別名には、周辺ポンプ、遠心再生ポンプ、再生ポンプなどがあります。 名前に関係なく、この技術は回転力学的ポンプのグループに分類されます。

回生タービン ポンプは、高圧かつ低流量で液体を移送するときに効果を発揮し、沸点または沸点付近で混入した蒸気や液体も処理します。 これらの条件は通常、ほとんどのポンプ技術の性能と機能を制限し、信頼性の低い性能、キャビテーション、騒音、振動を引き起こします。 設計のおかげで、回生タービン ポンプはこれらの条件のいずれにも悩まされません。 具体的には、これらのポンプは、最大 300 psi (20 bar) の差圧で 0.1 ～ 50 cSt の粘度を処理でき、最大許容作動圧力は 493 psi (34 bar) なので、蒸気圧の高い液体の処理が可能です。

一般的な再生タービン ポンプは最大 52.8 gpm (200 L/min) の流量を生成しますが、これらのポンプのいくつかのバリエーションはさらに高い流量を処理できます。 この技術の新しいバージョンの中には、158.5 gpm (600 L/min) と同じくらい、あるいはそれを超える可能性のあるピーク流量に達するものもあります。

インペラとそのセルにより、ポンプに多用途性が与えられます。 螺旋運動とその速度は、液体を滑らかにし、蒸気泡が形成されるとすぐに潰すことで、キャビテーションや脈動の可能性を減らします。 スムーズな流れと油圧バランスのとれた設計により悪影響が生じず、ほとんどのポンプ状況で再生タービン ポンプが振動や騒音なく機能することが可能になります。