JPH05164098A - 気液二相流ポンプ - Google Patents
気液二相流ポンプInfo
- Publication number
- JPH05164098A JPH05164098A JP35095291A JP35095291A JPH05164098A JP H05164098 A JPH05164098 A JP H05164098A JP 35095291 A JP35095291 A JP 35095291A JP 35095291 A JP35095291 A JP 35095291A JP H05164098 A JPH05164098 A JP H05164098A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- centrifugal pump
- gas
- pump
- liquid
- blades
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボイド率が１０％以上でも気液二相流体の揚
程を可能とする。 【構成】 複数枚の遠心ポンプ翼１２をクラウン１３に
放射状に配列し、ケーシング１１内に配設する。主軸１
６の一端をナット１７を介してクラウン１３、遠心ポン
プ翼１２と螺着し、かつ主軸１６の他端を駆動機（図示
せず）に接続する。また、遠心ポンプ翼１２の吸込側中
央部に、吸込圧力の上昇と遠心ポンプ翼１２の吸込部の
撹拌を目的としたブースタ羽根車１８を設ける。該ブー
スタ羽根車１８はブースタ羽根車１９に取付けた複数枚
の翼板２０を有し、該翼板２０は、撹拌時に気泡が上流
側（吸込管方向）に逆戻りしないように軸方向に対して
適当な角度をもたせている。
程を可能とする。 【構成】 複数枚の遠心ポンプ翼１２をクラウン１３に
放射状に配列し、ケーシング１１内に配設する。主軸１
６の一端をナット１７を介してクラウン１３、遠心ポン
プ翼１２と螺着し、かつ主軸１６の他端を駆動機（図示
せず）に接続する。また、遠心ポンプ翼１２の吸込側中
央部に、吸込圧力の上昇と遠心ポンプ翼１２の吸込部の
撹拌を目的としたブースタ羽根車１８を設ける。該ブー
スタ羽根車１８はブースタ羽根車１９に取付けた複数枚
の翼板２０を有し、該翼板２０は、撹拌時に気泡が上流
側（吸込管方向）に逆戻りしないように軸方向に対して
適当な角度をもたせている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気相と液相とが混入し
た二相流の流体を揚程する気液二相流ポンプに関する。
た二相流の流体を揚程する気液二相流ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来の遠心ポンプの断面図を示
す。図７において、複数枚の遠心ポンプ翼１はクラウン
２に放射状に配列されて、ケーシング３内に配設されて
いる。また、該ケーシング３には吸込管４が上記遠心ポ
ンプ翼１の回転中心部に接続されており、かつ吐出管５
が上記ケーシング３に接続されている。主軸６は一端が
ナット７を介してクラウン２、遠心ポンプ翼１に螺着さ
れており、また他端が駆動機（図示せず）に接続されて
いる。
す。図７において、複数枚の遠心ポンプ翼１はクラウン
２に放射状に配列されて、ケーシング３内に配設されて
いる。また、該ケーシング３には吸込管４が上記遠心ポ
ンプ翼１の回転中心部に接続されており、かつ吐出管５
が上記ケーシング３に接続されている。主軸６は一端が
ナット７を介してクラウン２、遠心ポンプ翼１に螺着さ
れており、また他端が駆動機（図示せず）に接続されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べた従来の遠心ポンプにおいて、気相と液相との混入し
た二相流の流体を揚程すると、気泡８が遠心ポンプ翼１
の吸込部に発生する。そして、液相に対して気相が１０
％、すなわちボイド率が１０％に達すると、一般にポン
プの揚程が不可能になるという問題があった。
べた従来の遠心ポンプにおいて、気相と液相との混入し
た二相流の流体を揚程すると、気泡８が遠心ポンプ翼１
の吸込部に発生する。そして、液相に対して気相が１０
％、すなわちボイド率が１０％に達すると、一般にポン
プの揚程が不可能になるという問題があった。
【０００４】これをさらに詳述すると、遠心ポンプ翼１
の吸込部に気相の塊が残留する現象は模型試験で確認し
たものであるが、気相の塊、つまり気泡８は遠心ポンプ
翼１の入口に輪状で「くっついている」感じで、遠心ポ
ンプ翼１とほぼ同回転で気泡８の塊が回っており、この
気泡８の塊は吐出管５には流れていないことが確認され
ている。そして、ボイド率が１０％以上になるとポンプ
は揚程作用が不能になる。
の吸込部に気相の塊が残留する現象は模型試験で確認し
たものであるが、気相の塊、つまり気泡８は遠心ポンプ
翼１の入口に輪状で「くっついている」感じで、遠心ポ
ンプ翼１とほぼ同回転で気泡８の塊が回っており、この
気泡８の塊は吐出管５には流れていないことが確認され
ている。そして、ボイド率が１０％以上になるとポンプ
は揚程作用が不能になる。
【０００５】そこで、従来、同じく図７に示すように、
シュラウド９に排出穴１０を穿設して、該気泡８を外部
に取り出すことで、低効率ではあるが、揚程を続けるよ
うにした構造のものが提案されている。しかし、気泡８
を自然排出するのであれば、吸込部圧力が大気圧より大
であることが条件となる。一方、他のポンプを用いての
排出では、１００％気相だけを排出することは不可能で
あり、液相も同時排出される。このため、本来のポンプ
として送る量が低減される、つまり、ポンプ効率の低下
をきたすという問題があった。
シュラウド９に排出穴１０を穿設して、該気泡８を外部
に取り出すことで、低効率ではあるが、揚程を続けるよ
うにした構造のものが提案されている。しかし、気泡８
を自然排出するのであれば、吸込部圧力が大気圧より大
であることが条件となる。一方、他のポンプを用いての
排出では、１００％気相だけを排出することは不可能で
あり、液相も同時排出される。このため、本来のポンプ
として送る量が低減される、つまり、ポンプ効率の低下
をきたすという問題があった。
【０００６】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたもので、ボイド率が１０％以上で
も気液二相流体の揚程を可能とした気液二相流ポンプを
提供することを目的とする。
決するためになされたもので、ボイド率が１０％以上で
も気液二相流体の揚程を可能とした気液二相流ポンプを
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、主軸に固定されかつケーシング内に配
設された複数枚の遠心ポンプ翼を有する気液二相流ポン
プにおいて、該遠心ポンプ翼の吸込側中央部内にブース
タ翼を設けたものである。
めに、本発明は、主軸に固定されかつケーシング内に配
設された複数枚の遠心ポンプ翼を有する気液二相流ポン
プにおいて、該遠心ポンプ翼の吸込側中央部内にブース
タ翼を設けたものである。
【０００８】
【作用】上記の手段によれば、ブースタ翼を回転させる
ことにより、遠心ポンプ翼の吸込部に残留する気相（気
泡）を撹拌する。この撹拌により気泡は極小泡粒とな
り、浮力が低下する。その結果、遠心ポンプの揚程を容
易にし、同時に吸込圧力の上昇によりキャビテーション
の発生が防止される。
ことにより、遠心ポンプ翼の吸込部に残留する気相（気
泡）を撹拌する。この撹拌により気泡は極小泡粒とな
り、浮力が低下する。その結果、遠心ポンプの揚程を容
易にし、同時に吸込圧力の上昇によりキャビテーション
の発生が防止される。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明の第１実施例に係る気液二相
流ポンプを示す要部の断面図、図２は同ポンプの遠心ポ
ンプ翼を上流側から見た正面図、図３は図１のＩＩＩ−
ＩＩＩ線拡大断面図、図４は同ポンプのブースタ羽根車
の斜視図である。
流ポンプを示す要部の断面図、図２は同ポンプの遠心ポ
ンプ翼を上流側から見た正面図、図３は図１のＩＩＩ−
ＩＩＩ線拡大断面図、図４は同ポンプのブースタ羽根車
の斜視図である。
【００１１】図１において、ケーシング１１内に配設さ
れた複数枚の遠心ポンプ翼１２は、図２に詳細に示すご
とくクラウン１３に放射状に配列されている。また、ケ
ーシング１１には吸込管１４が上記遠心ポンプ翼１２の
回転中心部に接続されており、かつ上記ケーシング１１
には吐出管１５が接続されている。そして、主軸１６は
一端がナット１７を介してクラウン１３、遠心ポンプ翼
１２と螺着されており、また他端が駆動機（図示せず）
に接続されている。以上述べた構成は、図７に示した従
来例のものと同一である。
れた複数枚の遠心ポンプ翼１２は、図２に詳細に示すご
とくクラウン１３に放射状に配列されている。また、ケ
ーシング１１には吸込管１４が上記遠心ポンプ翼１２の
回転中心部に接続されており、かつ上記ケーシング１１
には吐出管１５が接続されている。そして、主軸１６は
一端がナット１７を介してクラウン１３、遠心ポンプ翼
１２と螺着されており、また他端が駆動機（図示せず）
に接続されている。以上述べた構成は、図７に示した従
来例のものと同一である。
【００１２】そして、本実施例によれば、遠心ポンプ翼
１２の吸込側中央部には、吸込圧力の上昇と遠心ポンプ
翼１２の吸込部の撹拌を目的としたブースタ羽根車１８
が設けられている。このブースタ羽根車１８は、図３、
図４に詳細に示すごとく、ブースタ羽根車軸１９に複数
枚の翼板２０を取り付けた構成となっている。該翼板２
０は、撹拌時に気泡が上流側（吸込管方向）に逆戻りし
ないように軸方向に対してθの角度（図４参照）をもた
せている。
１２の吸込側中央部には、吸込圧力の上昇と遠心ポンプ
翼１２の吸込部の撹拌を目的としたブースタ羽根車１８
が設けられている。このブースタ羽根車１８は、図３、
図４に詳細に示すごとく、ブースタ羽根車軸１９に複数
枚の翼板２０を取り付けた構成となっている。該翼板２
０は、撹拌時に気泡が上流側（吸込管方向）に逆戻りし
ないように軸方向に対してθの角度（図４参照）をもた
せている。
【００１３】このように、翼板２０に角度θをもたせる
ことにより、軸流ポンプ作用が生じる。そして、吸込管
方向（図４の矢印Ａ方向）の流体の流れを防止して、弱
い軸流ポンプ作用により、むしろ撹拌効果が増すものと
考えられる。なお、通常の遠心ポンプでも軸流方向の作
用を生じている。一方、回転方向は翼板２０の角度を図
４の逆にすれば（Ｘ度のように）、上記の反対にするこ
とができる。
ことにより、軸流ポンプ作用が生じる。そして、吸込管
方向（図４の矢印Ａ方向）の流体の流れを防止して、弱
い軸流ポンプ作用により、むしろ撹拌効果が増すものと
考えられる。なお、通常の遠心ポンプでも軸流方向の作
用を生じている。一方、回転方向は翼板２０の角度を図
４の逆にすれば（Ｘ度のように）、上記の反対にするこ
とができる。
【００１４】また、本実施例によれば、図１に示すごと
く、ブースタ羽根車１８のブースタ羽根車軸１９の開放
端側にはかさ歯車２１が設けられている。そして、該か
さ歯車２１は駆動機２２に連結された回転軸２３に設け
られたかさ歯車２４と常時噛合している。
く、ブースタ羽根車１８のブースタ羽根車軸１９の開放
端側にはかさ歯車２１が設けられている。そして、該か
さ歯車２１は駆動機２２に連結された回転軸２３に設け
られたかさ歯車２４と常時噛合している。
【００１５】以上のような構成にあっては、気液二相流
の流体の揚程中は、駆動機２２によりブースタ羽根車１
８を運転して気相を撹拌しつつ吸込圧力を上昇させて、
遠心ポンプ翼１２内に送り込む。ブースタ羽根車１８の
翼板２０は、図４に示すように軸方向に対して角度θを
もたせていることにより、本来の遠心ポンプ作用に弱い
軸流ポンプ作用を加えることができる。したがって、該
軸流ポンプ作用により、流体の吸込方向の逆流は防止さ
れる。つまり、気相は吐出方向に流れる。一方、気相の
塊は小さい泡粒が徐々に集まって残留するので、気泡の
塊の発生しないよう、ブースタ羽根車１８を常に回転さ
せておく。
の流体の揚程中は、駆動機２２によりブースタ羽根車１
８を運転して気相を撹拌しつつ吸込圧力を上昇させて、
遠心ポンプ翼１２内に送り込む。ブースタ羽根車１８の
翼板２０は、図４に示すように軸方向に対して角度θを
もたせていることにより、本来の遠心ポンプ作用に弱い
軸流ポンプ作用を加えることができる。したがって、該
軸流ポンプ作用により、流体の吸込方向の逆流は防止さ
れる。つまり、気相は吐出方向に流れる。一方、気相の
塊は小さい泡粒が徐々に集まって残留するので、気泡の
塊の発生しないよう、ブースタ羽根車１８を常に回転さ
せておく。
【００１６】次に、図５は本発明の第２実施例に係る気
液二相流ポンプを示す要部の断面図、図６は図５のＶＩ
−ＶＩ線拡大断面図である。本実施例は、主軸２５を外
軸２６と内軸２７とから成る二重構造にし、それぞれ玉
軸受３６、封水部３７を設けて外軸２６の中で内軸２７
が回転可能にしている。また、外軸２６に遠心ポンプ翼
１２を、かつ内軸２７にブースタポンプ２８をそれぞれ
取り付けている。該ブースタポンプ２８は、図６に詳細
に示すように、ブースタポンプクラウン２９とブースタ
ポンプ翼３０とから成り、遠心ポンプ翼１２の小型のも
ので、ポンプとしての作用は同じである。
液二相流ポンプを示す要部の断面図、図６は図５のＶＩ
−ＶＩ線拡大断面図である。本実施例は、主軸２５を外
軸２６と内軸２７とから成る二重構造にし、それぞれ玉
軸受３６、封水部３７を設けて外軸２６の中で内軸２７
が回転可能にしている。また、外軸２６に遠心ポンプ翼
１２を、かつ内軸２７にブースタポンプ２８をそれぞれ
取り付けている。該ブースタポンプ２８は、図６に詳細
に示すように、ブースタポンプクラウン２９とブースタ
ポンプ翼３０とから成り、遠心ポンプ翼１２の小型のも
ので、ポンプとしての作用は同じである。
【００１７】そして、駆動機３１には外径比２：１の歯
車３２，３３を設けており、大きい歯車３２を内軸歯車
３４に、かつ小さい歯車３３を外軸歯車３５にそれぞれ
れトルク伝達できるように設置している。以上により、
ブースタポンプ２８は常に遠心ポンプ翼１２の２倍の回
転数で運転することができる。なお、ケーシング１１，
クラウン１３，吸込管１４、吐出管１５，ナット１７の
構成は図１と同じであるので、その説明は省略する。
車３２，３３を設けており、大きい歯車３２を内軸歯車
３４に、かつ小さい歯車３３を外軸歯車３５にそれぞれ
れトルク伝達できるように設置している。以上により、
ブースタポンプ２８は常に遠心ポンプ翼１２の２倍の回
転数で運転することができる。なお、ケーシング１１，
クラウン１３，吸込管１４、吐出管１５，ナット１７の
構成は図１と同じであるので、その説明は省略する。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、気
液二相流ポンプにおいて、遠心ポンプ翼の吸込側中央部
内にブースタ翼を設けた構成としたことにより、遠心ポ
ンプ翼の吸込部に残留する気相（気泡）を該ブースタ翼
により、気相，液相の二相流の流体を撹拌して極小泡粒
にすることができる。したがって、気液二相流ポンプの
運転中に遠心ポンプ翼の吸込部に気相（気泡）が残留し
て揚程を不能にする気相の塊の発生を確実に防止するこ
とができ、ボイド率が１０％以上の揚程も可能にするこ
とができる。また、吸込圧力を上昇させることができる
ので、キャビテーションの発生も防止することができる
という効果を奏する。
液二相流ポンプにおいて、遠心ポンプ翼の吸込側中央部
内にブースタ翼を設けた構成としたことにより、遠心ポ
ンプ翼の吸込部に残留する気相（気泡）を該ブースタ翼
により、気相，液相の二相流の流体を撹拌して極小泡粒
にすることができる。したがって、気液二相流ポンプの
運転中に遠心ポンプ翼の吸込部に気相（気泡）が残留し
て揚程を不能にする気相の塊の発生を確実に防止するこ
とができ、ボイド率が１０％以上の揚程も可能にするこ
とができる。また、吸込圧力を上昇させることができる
ので、キャビテーションの発生も防止することができる
という効果を奏する。
【図１】本発明の第１実施例に係る気液二相流ポンプを
示す要部の断面図である。
示す要部の断面図である。
【図２】同ポンプの遠心ポンプ翼を上流側から見た正面
図である。
図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。
【図４】同ポンプのブースタ羽根車の斜視図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る気液二相流ポンプを
示す要部の断面図である。
示す要部の断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線拡大断面図である。
【図７】従来の遠心ポンプの一例を示す断面図である。
１１ ケーシング １２ 遠心ポンプ翼 １３ クラウン １４ 吸込管 １５ 吐出管 １６ 主軸 １７ ナット １８ ブースタ羽根車 １９ 軸 ２０ 翼板 ２１ かさ歯車 ２２ 駆動機 ２３ 回転軸 ２４ かさ歯車 ２５ 主軸 ２６ 外軸 ２７ 内軸 ２８ ブースタポンプ ２９ クラウン ３０ ポンプ翼 ３１ 駆動機 ３２ 歯車 ３３ 歯車 ３４ 歯車 ３５ 歯車 ３６ 玉軸受 ３７ 封水部
Claims (1)
- 【請求項１】主軸に固定されかつケーシング内に配設さ
れた複数枚の遠心ポンプ翼を有する気液二相流ポンプに
おいて、該遠心ポンプ翼の吸込側中央部内にブースタ翼
を設けたことを特徴とする気液二相流ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35095291A JPH05164098A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 気液二相流ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35095291A JPH05164098A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 気液二相流ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05164098A true JPH05164098A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18414028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35095291A Withdrawn JPH05164098A (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 気液二相流ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05164098A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016530085A (ja) * | 2013-07-18 | 2016-09-29 | ウォン ジャン，スン | 曝気装置 |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP35095291A patent/JPH05164098A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016530085A (ja) * | 2013-07-18 | 2016-09-29 | ウォン ジャン，スン | 曝気装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |