ピストンポンプ - プロセス、計量、移送向けの精密な高圧送液
ピストンポンプは、高い背圧や変動する背圧下でも、所定の体積流量を確実に供給する必要があるあらゆる場面で使用されています。 往復動式容積式ポンプとして、これらは振動するピストンと、吸込弁および吐出弁によって制御される吐出量で動作します。そのため、ほぼ一定の吐出流量、高い圧力安定性、および精密な計量が求められる用途に適しています。
Harton Anlagentechnik GmbHでは、移送媒体、圧力レベル、粘度、吸込条件、脈動要件に基づいて、ピストンポンプを徹底的に設計しています。これにより、高圧移送、プロセスへの供給、注入、計量、および高度な洗浄やウォータージェット処理といった用途に向けた、信頼性の高いソリューションを実現しています。
Harton Anlagentechnik GmbHでは、移送媒体、圧力レベル、粘度、吸込条件、脈動要件に基づいて、ピストンポンプを徹底的に設計しています。これにより、高圧移送、プロセスへの供給、注入、計量、および高度な洗浄やウォータージェット処理といった用途に向けた、信頼性の高いソリューションを実現しています。
なぜHarton Anlagentechnik GmbHのピストンポンプなのか？
ピストンポンプは容積式で送液を行うため、圧力レベルが変動してもプロセスの安定性を維持できます。遠心ポンプとは異なり、主に揚程ではなく、1ストロークあたりの制御された排気量が重視されます。
当社の設計では、流量や最終圧力だけでなく、バルブの動特性、吸込側の設計、脈動特性、さらには配管、基礎、周辺機器にかかる機械的負荷も考慮しています。
荷重条件に応じて、ピストンポンプは次のように分類されます：
で構成されています。多段式構造により、基本脈動が低減され、吐出の安定性が向上します。
- 単動ピストンポンプ
- デュプレックスまたはトリプレックスピストンポンプ
- 高圧ピストンポンプ
- 計量ピストンポンプ
- 脈動抑制機能付きプロセス用ポンプ
- 周辺機器を備えたスキッドシステム
で構成されています。多段式構造により、基本脈動が低減され、吐出の安定性が向上します。
ピストンポンプは、高圧、正確な吐出量、および所定の運転条件が求められるプロセスで使用されます。
代表的な用途：
- 高圧転写
- プロセスへの供給
- 注入および計量
- ウォータージェットおよび洗浄プロセス
- OEMスキッドおよび顧客仕様に合わせた供給ユニット
代表的な業界：
- 化学
- 石油・ガス
- エネルギー技術
- 高圧水技術
- 産業用プロセスプラント
当社のチームは、媒体が水性か、油分を含むか、溶剤を含むか、粘性が高いか、あるいはガスが混入しているかといった点を、早い段階から考慮に入れています。特にピストンポンプの場合、これらの要因によって、シール方式、バルブの仕様、脈動抑制、およびメンテナンス戦略が決まります。
ピストンポンプは、実際の運転点および必要な圧力余裕に基づいて設計されます。以下の値は、技術的な目安となります：
体積流量 Q：
0,05 - 200 m³/h
最終圧力／差圧 Δp：
5～15 bar
媒体温度：
-20 °C ～ +250 °C
周囲温度：
-20 °C ～ +60 °C
粘度：
0,5 - 180.000 mPa·s
回転数範囲：
50 - 600 1/min
媒体中のガス含有率：
0 - 5 Vol.-%
固形分：
0～0.05重量％
粒子径：
95 mmまで
NPSH／吸込圧力余裕：
0,5 - 5 m
音圧レベル：
通常70～100 dB(A)
重要な点は、ピストンポンプは吸込側でキャビテーションの影響を受けやすい場合があるということです。そのため、吸込条件、NPSHa、吸込圧力、および配管経路については、特に慎重に検討する必要があります。さらに、配管内の脈動や圧力サージについても、体系的に考慮しなければなりません。
ピストンポンプの適性は、移送媒体、潤滑性、ガス含有量、および固形分含有量に大きく左右されます。
評価対象の媒体クラス：
水系媒体については、腐食性、潤滑性、キャビテーション発生傾向の観点から評価されます。油分を含む媒体については、粘度、添加剤組成、およびシール材との適合性に基づいて選定されます。 化学的に腐食性のある媒体や溶剤を含む媒体については、材料およびシール材の明確な試験に加え、必要に応じて、漏洩対策およびATEX対応の具体的な計画が求められます。
固形分を含有する媒体や研磨性の媒体は、バルブシート、パッキン、プランジャー表面の摩耗が問題となるため、適用が制限されます。また、ガス含有量は、バルブの機能、吐出の安定性、容積効率にも影響を及ぼします。
評価対象の媒体クラス：
- 水系媒体
- 油分を含む媒体
- 化学的に腐食性の高い媒体
- 溶剤およびVOCを含む媒体
- せん断に敏感な媒体
- 固形分含有量の少ない媒体
- 所定の条件を満たすガス含有媒体
水系媒体については、腐食性、潤滑性、キャビテーション発生傾向の観点から評価されます。油分を含む媒体については、粘度、添加剤組成、およびシール材との適合性に基づいて選定されます。 化学的に腐食性のある媒体や溶剤を含む媒体については、材料およびシール材の明確な試験に加え、必要に応じて、漏洩対策およびATEX対応の具体的な計画が求められます。
固形分を含有する媒体や研磨性の媒体は、バルブシート、パッキン、プランジャー表面の摩耗が問題となるため、適用が制限されます。また、ガス含有量は、バルブの機能、吐出の安定性、容積効率にも影響を及ぼします。
材料の選定は、圧力レベル、腐食リスク、温度、および機械的負荷に合わせて行われます。
圧力を受ける部品に一般的に使用される材料：
摩耗に関連する構成部品：
摩耗性が高い、あるいは過酷なプロセスについては、交換部品を明確に定義し、適切なメンテナンス間隔を設定し、プロジェクトごとに最適な予備部品戦略を策定する摩耗対策コンセプトを策定します。衛生的な用途においては、デッドスペースの低減と表面粗さを個別に検討します。
圧力を受ける部品に一般的に使用される材料：
- 1.4404
- 1.4571
- デュプレックス 1.4462
- 媒体および運用基準に応じた特殊材料
摩耗に関連する構成部品：
- プランジャーまたはピストンの表面（焼入れ処理またはコーティング処理済み）
- ステンレス鋼、超硬合金、またはセラミック製のバルブシートおよびバルブ本体
- シール材およびパッキン材：PTFE、PTFEコンパウンド、FKM、EPDM、またはFFKM
摩耗性が高い、あるいは過酷なプロセスについては、交換部品を明確に定義し、適切なメンテナンス間隔を設定し、プロジェクトごとに最適な予備部品戦略を策定する摩耗対策コンセプトを策定します。衛生的な用途においては、デッドスペースの低減と表面粗さを個別に検討します。
シール、インターフェース、および安全性
シール方式は、媒体、圧力、および許容漏れ目標値に基づいて決定されます。構造に応じて、以下のものが使用されます：
パッキングシステムは堅牢ですが、定期的なメンテナンスと調整が必要です。有毒、結晶化、または重合性の媒体の場合、遮断システムや洗浄システムが必要になることがあります。
ピストンポンプは容積式ポンプであるため、圧力側が遮断された状態で許容範囲外の圧力が発生する可能性があることから、システム側に過圧保護装置の設置が必須となります。さらに、以下の点が規定されています：
- パッキン
- メカニカルシール
- 密閉型特殊ソリューション
パッキングシステムは堅牢ですが、定期的なメンテナンスと調整が必要です。有毒、結晶化、または重合性の媒体の場合、遮断システムや洗浄システムが必要になることがあります。
ピストンポンプは容積式ポンプであるため、圧力側が遮断された状態で許容範囲外の圧力が発生する可能性があることから、システム側に過圧保護装置の設置が必須となります。さらに、以下の点が規定されています：
- フランジおよび圧力段階
- 通気および排液手段
- 計測および洗浄用接続口
- 接触防止
- 安全な停止機能
- 危険な媒体の漏洩回収
- 爆発危険区域におけるATEX要件
駆動、制御、エネルギー
ピストンポンプは、通常、クランク機構／減速機を備えた電動機、あるいは油圧駆動によって作動します。設計にあたっては、高圧、粘度の変動、およびコールドスタート条件に対応できるよう、十分なトルク余裕が確保されます。
考えられる制御方式：
この際、エネルギー投入量、脈動特性、および機械的負荷を総合的に評価します。圧力、温度、ストロークカウント、振動監視などのセンサーオプションにより、プロセスの信頼性がさらに向上します。0-10 V、4-20 mA、フィールドバスなどのインターフェースは、プロジェクトに応じて統合されます。
考えられる制御方式：
- 回転数制御
- ストローク調整（構造上可能な場合に限る）
- バイパス制御
この際、エネルギー投入量、脈動特性、および機械的負荷を総合的に評価します。圧力、温度、ストロークカウント、振動監視などのセンサーオプションにより、プロセスの信頼性がさらに向上します。0-10 V、4-20 mA、フィールドバスなどのインターフェースは、プロジェクトに応じて統合されます。
接続、取り付け、および周辺機器
ピストンポンプの周辺部品は、耐用年数と安定した稼働にとって極めて重要です。特に重要なのは以下の通りです：
当社の設計では、メンテナンスのためのアクセス、設置スペース、および設置構造への振動伝達についても考慮しています。
- 適切なフランジ規格および圧力等級
- 適切に設計された吸込および吐出の公称口径
- 脈動や圧力サージに対応した配管経路
- 配管支持金具および減衰装置
- 敏感なプロセスにおける脈動ダンパー
- 必須の周辺機器としての安全弁またはバイパス
- 十分な剛性を備えた基礎またはスキッド
- 粘度依存性のある媒体に対するオプションの加熱・温度制御方式
当社の設計では、メンテナンスのためのアクセス、設置スペース、および設置構造への振動伝達についても考慮しています。
モニタリング、保護機能、および運転の安全性
可用性を高めるため、ピストンポンプには適切な監視機能および保護機能が装備されています。
代表的な監視項目：
これにより、詰まり、許容範囲外の圧力ピーク、バルブの摩耗、シールへの負荷、またはキャビテーション状態を早期に検知することができます。 アラームおよび停止ロジックは、各プラントの基準に合わせて設定されます。空運転やキャビテーションは原則として回避すべきものであり、吸込側の設計、センサー、およびプロセスロジックによって抑制されます。
代表的な監視項目：
- 圧力
- 温度
- 振動
- 漏れ
- ストロークカウント
- モーターおよび負荷データ
これにより、詰まり、許容範囲外の圧力ピーク、バルブの摩耗、シールへの負荷、またはキャビテーション状態を早期に検知することができます。 アラームおよび停止ロジックは、各プラントの基準に合わせて設定されます。空運転やキャビテーションは原則として回避すべきものであり、吸込側の設計、センサー、およびプロセスロジックによって抑制されます。
品質、検査、および文書化
検証の範囲は、プロジェクトの重要度および運用者の要件に応じて決定されます。代表的な内容は以下の通りです：
防爆用途の場合、適合証明書および表示はプロジェクト文書の一部となります。
- 機能動作試験
- Q/Δpに対する性能試験
- 耐圧試験
- 気密試験
- FATまたはSAT
- EN 10204 2.2 または 3.1 に基づく材料証明書
- シリアル番号およびロットのトレーサビリティ
- データシート
- GA図面
- スペアパーツリスト
- 取扱説明書
- 適合性証明書
- 検収報告書
防爆用途の場合、適合証明書および表示はプロジェクト文書の一部となります。
サービス、保守、および運用コスト（TCO）
ピストンポンプの運用コストは、主にエネルギー消費、消耗部品、停止時間、および保守作業へのアクセスによって左右されます。
代表的な消耗部品：
圧力、回転数、温度、粘度、および吸込条件について明確に定義された動作範囲を設定することで、予期せぬ停止を大幅に低減できます。 重要なプロセスにおいては、スタンバイ、1+1、またはクイックチェンジソリューションなどの冗長化コンセプトが有効です。操作、パッキン交換、バルブメンテナンス、およびトラブルシューティングに関するトレーニングを、プロジェクトに合わせて組み込むことが可能です。
代表的な消耗部品：
- パッキン
- バルブおよびバルブ座
- プランジャーまたはピストン部品
- ベアリング
圧力、回転数、温度、粘度、および吸込条件について明確に定義された動作範囲を設定することで、予期せぬ停止を大幅に低減できます。 重要なプロセスにおいては、スタンバイ、1+1、またはクイックチェンジソリューションなどの冗長化コンセプトが有効です。操作、パッキン交換、バルブメンテナンス、およびトラブルシューティングに関するトレーニングを、プロジェクトに合わせて組み込むことが可能です。
Harton社のピストンポンプのメリット
- 高い背圧下での所定の流量
- 高圧移送および計量作業に適している
- 用途に応じたシングル、デュプレックス、トリプレックスシステムの構成
- 調整可能なシールおよび材質コンセプト
- プロセスに適した脈動抑制および周辺機器の設計
- 文書化可能な受入検査値および試験コンセプト
- 当社の経験豊富な専門家による技術的な設計
当社のピストンポンプの種類とバリエーション
当社の製品ラインナップには、精密な標準用途から、高圧、研磨性、あるいは高粘度の媒体を扱う過酷なプロセスに至るまで、多種多様な移送・計量作業に対応するピストンポンプ が含まれています。 用途に応じて、単気筒・多気筒、複動式、油圧式などのさまざまな構造のピストンポンプに加え、特殊な媒体用や吐出量を調整可能な専用モデルもご用意しています。これにより、ほぼすべての産業用途において、最適な性能、精度、および運転の信頼性を備えた適切なピストンポンプをお選びいただけます。
複動式ピストンポンプは、ピストンの往復運動ごとに、前進時および後退時の両方で流体を移送するため、回転数を一定に保ちながらより高い吐出能力を実現します。この種のポンプは、中～高圧下で大きな体積流量が求められる用途に特に適しています。 複動式ピストンポンプは、石油・ガス産業や化学・石油化学産業で広く使用されています。
| 粘度 | 20 - 200.000 mPa·s |
| 温度 | -20 ～ +200 °C |
| 材料 | ステンレス鋼、FKM |
| ATEX | 任意 |
| 吐出能力 | 0,1 - 5.000 l/h |
| 圧力 | 250 barまで |
| 精度 | ±0,5 - 2 % |
| メディア | ビスコース、油、化学薬品 |
単気筒ピストンポンプは、シリンダー内で1つのピストンを往復運動させることで、流体を移送します。 これらのポンプは正確な吐出量制御が可能であり、一定の吐出量と高い精度が求められる用途に特に適しています。構造はシンプルで、幅広い種類の液体に使用できます。
| 吐出能力 | 0,1 - 1.500 l/h |
| 圧力 | 100 barまで |
| 精度 | ±0,2 - 1 % |
| メディア | ビスコース、懸濁液、化学薬品 |
| 粘度 | 10 - 100.000 mPa·s |
| 温度 | -20 ～ +200 °C |
| 材料 | ステンレス鋼、PTFE |
| ATEX | 任意 |
研磨性流体用のピストンポンプは、流体中の固形物による摩耗を最小限に抑えるため、強化された部品が採用されています。これらのポンプは、機械的負荷に対して特に高い耐性を備えているため、スラリー、セメント、その他の研磨性液体の移送に最適です。 Harton Anlagentechnik GmbH社は、特に過酷な媒体に対応するため、特殊な油圧システムと強化されたシール機構を備えたこれらのポンプを提供しています。
| 圧力 | 150 barまで |
| 精度 | ±1 - 3 % |
| メディア | 研磨性液体、スラリー |
| 粘度 | 20 - 500.000 mPa·s |
| 温度 | -20 bis +150 °C |
| 材料 | 二相鋼、ハードックス |
| ATEX | 任意 |
| 吐出能力 | 0,1 - 1.000 l/h |
高粘度流体用ピストンポンプは、潤滑油、樹脂、アスファルトなどの非常に粘度の高い流体の移送用に特別に開発されています。これらのポンプは、極めて高い粘度の場合でも、高い吐出能力と正確な定量供給を実現します。 代表的な用途としては、化学工業をはじめ、食品や化粧品の製造分野が挙げられます。
| 吐出能力 | 0,1 - 100 l/h |
| 圧力 | 最大400 bar |
| 精度 | ±0,5 - 2 % |
| メディア | 潤滑剤、樹脂、アスファルト |
| 粘度 | 10.000 - 1.000.000 mPa·s |
| 温度 | -10～+80 °C |
| 材料 | ステンレス鋼、PTFE、FKM |
| ATEX | 任意 |
可変速（インバータ制御）のピストンポンプには、必要に応じて吐出量と圧力を精密に制御できるという利点があります。このタイプのポンプは、化学工業や製薬業界など、運転条件が頻繁に変化する用途に特に適しています。
| ATEX | 任意 |
| 吐出能力 | 0,1 - 1.500 l/h |
| 圧力 | 200 barまで |
| 精度 | ±0,1 - 1 % |
| メディア | 化学薬品、医薬品用液体 |
| 粘度 | 10 - 100.000 mPa·s |
| 温度 | -20 ～ +150 °C |
| 材料 | ステンレス鋼、FKM |
多気筒ピストンポンプは、同期または交互に作動する複数のピストンで構成されています。これらのポンプは高い吐出能力を備えており、高圧や大流量の条件下でも正確な吐出量を確保することができます。 多気筒ピストンポンプは、石油・ガス産業や化学産業で広く使用されています。
| 圧力 | 最大400 bar |
| 精度 | ±0,2 - 1 % |
| メディア | 粘性が高く、研磨性のある液体 |
| 粘度 | 20 - 300.000 mPa·s |
| 温度 | -40 ～ +250 °C |
| 材料 | ステンレス鋼、ハステロイ、PTFE |
| ATEX | 任意 |
| 吐出能力 | 0,1 - 10.000 l/h |
エンジニアおよび技術系購買担当者にとっての重要性
設計は、流量、運転圧力およびピーク圧力、NPSH比、脈動特性、流体の特性、ならびにシールシステム、材料、および摩耗を受ける部品の耐用年数に関する要件に基づいて行われます。
技術的な調達にあたっては、特に、吐出量、最大使用圧力、材質、シール方式、駆動出力、接続規格、許容される流体の特性、ならびに文書化、予備部品、および保守に関する要件を、プロジェクトごとに具体的に定める必要がある。
用途に応じて、圧力機器指令（PED）、ATEX、機械指令または機械規則、事業者基準、ならびに材料・圧力・機能に関する試験（圧力試験、気密試験、受入検査を含む）などを考慮する必要があります。
業種別FAQ
業種を選択
機械工学：ウォータージェット切断技術と洗浄
エネルギー技術：凝縮水輸送およびボイラー給水
石油・ガス産業：注入およびパイプラインサービス
製薬・食品産業：均質化
農業産業：病害虫防除と施肥
鉱山・トンネル工事：グラウト注入と排水
今すぐお問い合わせください！
お客様のご要望に合わせた個別相談と、オーダーメイドのソリューションをご提供いたします。
技術お問い合わせフォーム - ピストンポンプ
お問い合わせ
ピストンポンプ
喜んでお返事いたします。
お問い合わせフォーム