インペラとランナー: 違いと比較

この記事では、水力発電システム業界で広く使用されている XNUMX つの器具であるインペラーとランナーの違いについて説明します。

両方とも、水道器具の働きを助けるために発明されました。 どちらも同じように見えますが、動作と使用法に大きな違いがあります。

主要な取り組み

1. インペラーとランナーは、ポンプやタービンなどの流体処理システムの回転コンポーネントです。
2. インペラは流体を加速することで流体に運動エネルギーを与えるように設計されており、ランナーは移動する流体からエネルギーを抽出して機械力を生成します。
3. インペラーは遠心ポンプで一般的に使用されますが、ランナーはタービンや油圧機械で使用されます。

インペラー vs ランナー

インペラはポンプの回転部品で、回転時に流体の流れを作り出す一連の湾曲したブレードまたはベーンで構成されています。 インペラはシャフトに取り付けられています。 ランナーは、インペラーを取り囲むポンプの固定コンポーネントであり、インペラーからポンプの吐出口に流体の流れを導くのに役立ちます。 

インペラは、液体の圧力と流量を上げるために高速で回転するポンプまたはコンプレッサーのプロペラのようなコンポーネントです。

インペラーは、鉄、鋼、青銅など、さまざまな金属やポリマーで作られています。 液体がポンプを通って流れると、インペラーがポンプにエネルギーを伝達し、吐出端での液体の速度を上げます。

ランナーは、ブレードを収容するタービンのコンポーネントです。 航空宇宙で使用されるガスタービンエンジンのコンテキストでは、それを駆動するためにコンプレッサーとリンクされます。

蒸気タービンの場合、発電機と組み合わせて発電します。

比較表

比較のパラメータ	羽根車	ランナー
で使われる	ポンプ	タービン
使用素材	鋳鉄	ステンレス鋼
エネルギーの流れ	機械エネルギーの入力と油圧エネルギーの出力。	油圧エネルギーの入力と機械エネルギーの出力。
摩擦損失	比較的高い。	摩擦損失の低減。
通過	断面積が徐々に大きくなる長く滑らかなチャネルで構成されています。	したがって、ランナー通路は比較的短いです。

インペラーとは？

遠心ポンプなどのターボ機械では、羽根車は羽根またはブレードを備えた回転装置です。 機械力は、インペラー ベーンでの流れの偏向によってポンプ出力に変換されます。

高い力でチューブを介して駆動される流体の動きは、インペラーによって強化されます。 インペラーを備えたコンプレッサーとポンプは、パイプライン内の長い距離にわたって流体とガスを移動させるために頻繁に使用されます。

インペラの回転速度は、毎分回転数 (rpm) で表されます。 インペラにはオープンインペラ、クローズドインペラ、セミオープンインペラのXNUMX種類があります。

すべてのインペラーには後部シュラウドがあり、閉じたインペラーの場合はベーンに合う前部シュラウドがあります。 観点によれば、これらは代わりに内側シュラウドと見なすことができ、閉じたインペラーの場合は外側シュラウドと見なすことができます。

フロントシュラウドがない場合、インペラーはオープンとして分類されます。

優れたポンプ効率と低い NPSHr 測定値を得るには、インペラーに指定された数のベーンが必要です。 少数のベーンを使用することで、インペラの開いた妨げのない流れの断面が増加します。

この結果、羽根車は多少汚染された液体や固体を処理できます。

ランナーとは？

ランナーはタービンの心臓部です。 これは、発電機を動かす回転エネルギーが水力から変換される場所です。

ランナーのバケツまたはブレードは、水から可能な限り多くのエネルギーを集めるために必要です. 各領域の前後の曲率によって、水が落ちるまでの移動方法が決まります。

各ランナーが特定のヘッドとフローで最高のパフォーマンスを発揮することを考慮してください。 ランナーは、サイトの仕様にぴったり一致する必要があります。

新しいタービン ランナーを構築するとき、または古いランナーを修理するときに、使用する適切な種類の鋼を選択することが重要です。

さまざまな材料、特に新しいステンレス鋼合金の品質を認識することは、プロジェクト マネージャーが適切な仕様を作成するのに役立ちます。

空気と水の乱れを避けるために、滑らかで滑らかな表面を持つ全金属製のランナーを探してください。 一体成形で細かく加工されたランナーは、接着されたランナーよりも効率的かつ確実に作動します。

真水と最大 500 フィートの落差のある小さなシステムでは、青銅のマンガン ランナーが役立ちます。 引張強度の高いステンレス鋼ランナーは、より大きなシステムや過酷な水に最適です。

すべてのランナーは、振動を減らすために細かくバランスを取る必要があります。これは、パフォーマンスを低下させるだけでなく、時間の経過とともに損傷を引き起こす可能性もあります。

インペラーとランナーの主な違い 

1. インペラーはポンプに使用される器具であり、ランナーはタービンに使用される器具です。
2. インペラは鋳鉄製、ランナーの材質はステンレス鋼です。
3. インペラは機械エネルギーの入力と油圧エネルギーの出力を行いますが、ランナーの場合はその逆です。つまり、油圧エネルギーの入力と機械エネルギーの出力です。
4. インペラは摩擦損失が大きく、ランナーは摩擦損失が小さくなります。
5. インペラは、断面積が徐々に大きくなる長く滑らかなチャネルでできていますが、ランナーは比較的短い通路を持っています。

参考情報

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045793008001138
2. https://www.hindawi.com/journals/ijrm/2004/592040/