化学工業生産に応用されているが、これは性能の適用範囲が広い（流量、圧子及び媒体の性質に対する適応性を含む）、体積が小さい、構造が簡単、操作が容易、流量が均一、故障が少ない、寿命が長い、購入費と操作費が低いなどの優れた利点があるからである。そこで、本章では遠心ポンプを流体力学原理応用の典型例として重点的に紹介する。

一.ステンレスパイプ遠心ポンプの基本構造と動作原理

遠心ポンプの基本的な構造と動作原理を議論し、運動エネルギーを効果的に静圧エネルギーに変換するというテーマをしっかりと押さえて展開しなければならない。

（一）ステンレスパイプ遠心ポンプの基本構造

ステンレスパイプ遠心ポンプの基本部品は、高速回転する羽根車と固定されたカタツムリ形ポンプハウジングである。いくつか（通常は4〜12個）の後湾曲翼を有するインペラがポンプ軸に締結され、ポンプ軸に従ってモータによって高速回転される。インペラはポンプ内の液体を直接仕事をする部品であり、のエネルギー供給装置。ポンプハウジングの中央の吸入口は吸入管路に接続され、吸入管路の底部には一方向底弁が取り付けられている。ポンプハウジング側の排出口は、調整バルブを備えた排出管路に接続されている。

（二）ステンレスパイプ遠心ポンプの動作原理

遠心ポンプが起動すると、ポンプ軸は羽根車を動かして一緒に高速回転運動を行い、予め羽根間に充填された液体を回転させ、慣性遠心力の作用の下で、液体は羽根車の中心から外周に向かって径方向運動を行う。液体は羽根車を流れる運動過程でエネルギーを得て、静圧エネルギーは高くなり、流速は増大した。液体がインペラを離れてポンプケーシングに入ると、ケーシング内の流路が徐々に拡大して減速し、一部の運動エネルギーが静圧エネルギーに変換され、zui後に接線方向に排出管路に流入する。したがって、ウォームポンプハウジングは、インペラから流出する液体を集めた部品であるだけでなく、回転エネルギー装置でもある。液体がインペラ中心から外周に振られると同時に、インペラ中心は低圧域を形成し、貯槽液面とインペラ中心の総ポテンシャルエネルギー差により、液体がインペラ中心に吸い込まれる。液体は遠心ポンプで得られた機械的エネルギーzuiは、最終的に静圧エネルギーの向上として現れる。

遠心ポンプの基本的な構造と動作原理

重点的に指摘する必要があるのは、遠心ポンプの起動前にポンプハウジング内に搬送された液体を充填していないと、空気密度が低いため、インペラ回転後に発生する遠心力が小さく、インペラ中心域が吸入貯槽内の液体の低圧を形成するのに不足しているため、遠心ポンプを起動しても液体を供給することができないことである。これは遠心ポンプに自吸能力がないことを示し、この現象を気縛と呼ぶ。吸入ダクトからポンプケースに空気が入ると気縛が発生します。

（三）遠心ポンプのインペラ及びその他の部品

1.遠心ポンプのインペラ

インペラは遠心ポンプの重要な部品である。

（1）その機械構造によって、閉式、半閉式、開式の3種類に分けることができる。閉式羽根車は洗浄液の輸送に適している、半閉式と開式羽根車は固体粒子を含む懸濁液を輸送するのに適しており、このようなポンプの効率は低い。

閉式と半閉式羽根車は運転時、羽根車から離れた高圧液体の一部が羽根車とポンプケーシングの間のキャビティに漏れることができ、羽根車の前側液体吸入口での圧力が低いため、羽根車の前、後側に液体が作用する圧力がまちまちで、羽根車吸入口側への軸方向推力が発生する。この力はインペラを吸い込み口側に移動させ、インペラとポンプケーシングの接触部の摩耗を引き起こし、深刻な場合はポンプの振動をもたらし、ポンプの正常な操作を破壊する。これらの小さな穴は平衡穴と呼ばれています。

（2）吸液方式によって羽根車を単吸式と二吸式の2種類に分けることができ、単吸式羽根車は構造が簡単で、液体は片側からしか吸入できない。二重吸入羽根車は同時に羽根車の両側から対称に液体を吸い込むことができ、それは大きな吸液能力を持つだけでなく、軸方向推力を実質的に排除した。

（3）羽根車上の羽根上の幾何形状によって、羽根を後曲げ、径方向と前曲げの3種類に分けることができ、後曲げ羽根は液体の運動エネルギーを静圧エネルギーに変換するのに有利であるため、広く採用されている。

2.遠心ポンプのガイドホイール

インペラから離れた液体が直接ポンプケーシングに入ったときの衝撃によるエネルギー損失を減らすために、インペラとポンプケーシングの間には固定されていない羽根付きのガイドが設けられていることがある。ガイドホイールの羽根はポンプハウジングに入った液体を徐々に転向させ、流路を連続的に拡大させ、部分的な運動エネルギーを効果的に静圧エネルギーに変換する。多段遠心ポンプには通常、ガイドホイールが取り付けられている。

カタツムリ形のポンプハウジング、インペラ上の後曲げ羽根及びガイドホイールはいずれも運動エネルギーの静圧エネルギーへの転化率を高めることができるので、いずれも回転エネルギー装置と見なすことができる。

ポンプ軸が回転してポンプハウジングが固定されていないため、軸とポンプハウジングの接触には必ず一定の隙間がある。ポンプ内の高圧液体が隙間に沿って漏出したり、外気が反対方向からポンプ内に入ったりするのを防ぐためには、軸封装置を設置しなければならない。遠心ポンプの軸封装置には、フィラー函と機械（端面）シールがある。フィラーボックスは、ポンプシャフトがポンプハウジングを通過するリングギャップをシールリングとし、そこに軟質フィラー（油浸しや黒鉛を塗布する石綿ロープなど）を装填する。メカニカルシールは、回転軸に取り付けられた動輪とポンプハウジングに固定された別の静輪から構成されている。両リングの端面はバネ力によって互いに密着して相対回転し、シールの役割を果たしている。機械的密封は、酸、アルカリ、可燃性、爆発性、有毒な液体の輸送など、比較的高い密封の場合に適している。

ステンレスパイプ遠心ポンプ製品実物図