趣味を楽しむ:流れのある小庭

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配管径と揚程

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趣味を楽しむ:配管
 

配管径と揚程

趣味を楽しむ目的で、流れのある小庭を作っています。このための循環ポンプで水を揚げることに関する計算です。
ポンプで水を揚げる場合、下の水面から上の水面までの高さを実揚程と言います。
ポンプの性能表に出ている最大揚程をそのまま適用することはできません。
その性能表にある最大揚程は、ぎりぎり揚げることのできる高さを示しており、流量0になってしまいます。
また、配管の流体抵抗によって、本当に必要となる揚程(全揚程)は、実揚程より大きくなります。
計算結果を示します。

配管の長さを5m
実揚程を1m
とします。

流量 20リットル/分 の場合
  配管径を20φ とすると、全揚程は 1.52m
  配管径を40φ とすると、全揚程は 1.05m

流量 40リットル/分 の場合
  配管径を20φ とすると、全揚程は 2.88m
  配管径を40φ とすると、全揚程は 1.07m

このようになります。
流量 40リットル/分 の場合、配管径を20φ とすると、全揚程は 2.88mになってしまいます。
1mしか揚げないのに、ポンプにかかる負担は、実に3m近いのです。
配管径を40φにしますと、ポンプにかかる負担は実際の揚程1mとほとんど変わりありません。
20リットル/分でも、40リットル/分でもそうですから、当然28リットル/分の場合も1mとほとんど変わりありません。

ポンプのカタログを見ますと、16φの管でも良いのではないかと受け取れるような表現がされていますが、もしそのようにしますと希望する流量が得られなくなる可能性があります。

この計算結果から、写真のように、40φのエンビ管を使うことにしました。
この写真は管を地中に埋め込む前の状態です。この後、土をかぶせて埋め込みます。

ポンプとして、オーシャンライナー OR2500 (カミハタ)を使用した場合、最大揚程は2.6mであり、 最大流量は40リットル/分ですが、カタログ曲線上、これを全揚程1mで使いますと、約30リットル/分の流量が得られます。
流れにおける流量は、28リットル/分ですから、ちょうど良いと考えられます。

配管を敷設する場合の注意事項。
 管の途中に空気溜まりの生じないよう、常に出口側に行くほど高くなるようにすることが必要です。
 
 
 
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