エアリフトポンプ

エアリフトポンプは、低吸引力で液体および混入固形物の排出が中程度のポンプです。ポンプは、液体に浸された排出パイプの底に圧縮空気を注入します。圧縮空気が液体と混ざり合うことで、空気と水の混合物の密度が周囲の液体の密度よりも低くなり、そのため、密度の高い周囲の液体によって排出パイプを通って上方に押しのけられます。固形物は流れに混ざることがあり、パイプを通過できるほど小さい場合は、流れの残りの部分とともに浅い深さまたは表面より上に排出されます。エアリフト ポンプは、閉鎖系や再循環系、池の水を汲み上げ、循環させ、曝気するために養殖業で広く使用されています。その他の用途には、浚渫、水中考古学、引き揚げ作業、科学的標本の収集などがあります。

必要なエネルギーは圧縮空気だけです。^[1]この空気は通常、コンプレッサーまたはブロワーによって圧縮されます。空気は、液体を輸送するパイプの下部に注入されます。浮力により、液体よりも密度が低い空気は急速に上昇します。流体圧力により、液体は上昇気流に取り込まれ、空気と同じ方向に移動します。液体の体積流量の計算は、 2相流の物理学のおかげで可能です。

• エアリフト ポンプは、砂によって機械部品がすぐに摩耗してしまうような、深くて汚れた井戸でよく使用されます(コンプレッサーは地表にあり、井戸内に機械部品は必要ありません)。ただし、エアリフト 井戸は、水没を考慮して地下水位よりはるかに深くする必要があります。通常、空気は、少なくとも揚水する水深と同じ深さまで汲み上げられます (地下水位が 50 フィート下にある場合は、空気は 100 フィートの深さまで汲み上げなければなりません)。また、小さな揚水 (通常、約 1 フィートの揚水) が必要な場合、廃水処理プラントのプロセスの一部で使用されることもあります。
• エアリフトは堆積物から動物のサンプルを採取するために使用されます。^{[2]エアリフトでは}動物プランクトンや微小動物のサンプルを過剰に採取できますが、逃避反応を示す動物のサンプルを不足させてしまいます。^[2]
• 水槽では、エアリフトポンプを使用してフィルターに水を送り込むことがあります。
• コーヒーパーコレーターでは、エアリフト原理を利用してコーヒーを循環させます。

最初のエアリフトポンプは、1797年にドイツのエンジニアであるカール・エマヌエル・レッシャー [de]によって発明されたと考えられています。

• このポンプは非常に信頼性が高く、原理が非常にシンプルなのが大きな利点です。必要なのは液体よりも高い圧力の空気だけです。
• 液体はいかなる機械要素とも接触しません。したがって、ポンプは摩耗しません（砂水井戸では重要）し、パイプ内の内容物も摩耗しません（海での考古学的調査では重要）。
• 水のエアレーション装置として機能し、構成によっては、滞留した底の水を（水槽の）表面に引き上げることができます。
• ポンプの制限部品がないため、パイプ径の 70% までの固形物を確実にポンプで送ることができます。

• コスト：特定のケースでは運用コストを管理できる場合もありますが、ほとんどの場合、圧縮空気の量、つまり必要なエネルギーは、生成される液体の流量に比べて高くなります。^{[3] [4]}
• 従来のエアリフトポンプの流量は非常に限られています。ポンプはオンかオフのどちらかです。圧縮空気の量を変えて広範囲の比例流量制御を得るのは非常に困難です。これは、エアレーターなどの小規模な廃水処理施設の一部では大きな欠点となります。^[5]
• 吸引力は制限されます。
• このポンプシステムは、揚程が比較的低い場合にのみ適しています。高い揚程を得たい場合は、従来のポンプシステムを選択する必要があります。
• 原理上、空気（酸素）が液体に溶解します。場合によっては、たとえば廃水処理施設の嫌気性槽の前など、これが問題になることがあります。

最近（2007年）の「間欠泉ポンプ」と呼ばれる変種は、より強い吸引力とより少ない空気でポンプできます。また、空気の流れに比例してポンプするため、制御された流量の変化を必要とするプロセスで使用できます。空気を蓄え、それを大きな泡にして放出し、リフトパイプに密着させて液体の塊を持ち上げます。^[6]

• エアリフト（浚渫装置）  - 空気を注入して水と混入物をパイプの上まで移動させる浚渫装置
• ガスリフト – 出口チューブにガスの泡を導入して流体を上昇させる
• パイプネットワーク解析
• パルサーポンプ
• 水排出装置 – 考古学で使用されるポンプの種類

• 「Sanitaire による航空輸送計算 (pdf 文書)」(PDF) . sanitaire.com . 2012-01-05. 2012-01-05 にオリジナルからアーカイブ。2022-06-25に取得。{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)
• Waybackmachine 経由で airlift_basic_calculation.xls を復元しました。filedropper dot com /airliftbasiccalculation にミラーリングされています。