ポンプは、回路内の望ましい点で一定の圧力を提供する場合に、摩擦損失、マイナー損失、および、高密度流体における高度の違いを補正するために必要な圧力を供給する目的で、冷却回路に設置されます。ほとんどの冷却回路は遠心ポンプによって駆動されます。
遠心ポンプは、ケーシングに収められた 1 つまたは複数の回転翼で構成されます。回転の遠心力によって、ポンプの吸引側から排出側に向かって液体内に圧力が生じます。遠心ポンプは運転流量が幅広く、効率がかなり良好です。
ポンプは、指定された流量で圧力が生じるように設計されています。そのため、ポンプの性能曲線は、そのポンプについての非常に重要な特性を提供します。性能曲線は、ポンプによって生成される圧力が流量に応じてどのように変化するのかをグラフィカルに表現したものです。それ以外の効率、正味の正の吸引ヘッド、馬力などのパラメータも、ポンプ性能曲線の一部としてグラフィカルに表現されます。遠心ポンプの特性曲線は、ポンプの回転翼の直径と、ポンプの運転速度(毎分回転数(rpm))に依存します。ポンプの製造元では、各回転翼サイズについて推奨 rpm ごとのポンプ特性曲線を提供しています。
図 1. 遠心ポンプの一般的な性能曲線(図は Menon、E. Shashi. (2005)、Piping calculations Manual、McGraw-Hill, Inc. から引用)
遠心ポンプの性能曲線は、ヘッド対体積流量の関係、効率対体積流量の関係、および、馬力(BHP)対体積流量の関係で構成されます。遠心ポンプを扱う際は、圧力よりも「ヘッド(水頭)」という用語の方がよく使われます。ヘッドの単位はメートルです。
図 1 では、遠心ポンプの特性曲線のヘッド対体積流量によって、流量が少ないほど高い供給圧力が生成されることが示されています。一般に、最大のヘッドまたは圧力はポンプの流量がゼロのときに発生します。これはシャット オフ ヘッドと呼ばれ、流量が増えるにつれてヘッドが減少します。