JPH08312571A - 先行待機運転ポンプ - Google Patents

先行待機運転ポンプ

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JPH08312571A
JPH08312571A JP11567095A JP11567095A JPH08312571A JP H08312571 A JPH08312571 A JP H08312571A JP 11567095 A JP11567095 A JP 11567095A JP 11567095 A JP11567095 A JP 11567095A JP H08312571 A JPH08312571 A JP H08312571A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
suction
steam
water passage
impeller
Prior art date
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Pending
Application number
JP11567095A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Sato
明夫 佐藤
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
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Publication of JPH08312571A publication Critical patent/JPH08312571A/ja
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気水混合運転時間および保持運転時間を短縮
して、排水運転から気水混合運転を経て保持運転に切替
えられる過程および保持運転時における異常振動や騒音
の発生、動力の浪費などの不都合を短時間で解消する。 【構成】 吸水井9の底部9Aに通水孔12aを形成し
た外筒12Aを固定し、この外筒12Aに通水孔12b
を形成した内筒12Bを軸まわりの相対回転可能に嵌合
して吸込水量制御筒12を構成し、内筒12Bにポンプ
の吸込管5を挿入するとともに、通水面積調整手段14
のピストンロッド14aを接続し、気水切替弁6Aの弁
開時に気水切替管6から羽根車2の上流側に空気を導入
するのと同時に、通水面積調整手段14により内筒12
Bを少し回転させて、外筒12Aの通水孔12aに対し
て内筒12Bの通水孔12bを円周方向に変位して対応
させ、通水面積を絞って、吸込水量を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、先行待機運転ポンプに
係り、特に、高揚程先行待機運転に好適なポンプに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より先行待機運転ポンプとして、た
とえば図5に示すものが知られている。この先行待機運
転ポンプは、主軸1に固着した羽根車2を羽根車室3に
回転自在に装入し、羽根車室3の吐出側に吐出管4を接
続するとともに、羽根車室3の吸込み側に吸込管5を接
続して、吸込管5に気水切替弁6Aを介設した気水切替
管6を連通させ、たとえば水位計によってなる水位検出
手段7で検出した水位信号を制御器8に入力し、入力さ
れた水位信号に基づいて制御器8から気水切替弁6Aに
開閉信号を出力するように構成して吸水井9に設置され
る。一方、主軸1は、吐出エルボ10を水密かつ回転自
在に貫通して外部に延出され、図示していない原動機に
連結されている。
【0003】このように構成された先行待機運転ポンプ
による従来の運転例を説明する。 吸水井9の水位(以下、単に水位という)が上昇する場
合。 A−.水位が揚水遮断水位SWLを越えて揚水開始水
位RWLに到達するまでの間は、気水切替弁6Aを全開
した気中運転がなされる。 A−.揚水開始水位RWLに到達した時点で気水切替
弁6Aを全閉して、所定の吐出量での排水運転に切替え
て、揚水開始水位RWL以上の水位では排水運転を継続
して行なう。 吸水井9の水位が下降する場合。 B−.水位が揚水開始水位RWLを越える領域から、
揚水開始水位RWLを経て揚水遮断水位SWLに低下す
るまでの間は排水運転を継続する。 B−.水位が揚水遮断水位SWLまで低下した時点で
気水切替弁6Aを全開して、吸込管5に空気を導入し、
気水混合運転したのち真空破壊することで揚水を遮断し
て保持運転に切替え、揚水遮断水位SWL以下の水位で
は保持運転を行ない、経時により吐出管4内の残存水を
落水させて、気中運転を行う。
【0004】従来の先行待機運転ポンプでは、前記B−
における揚水遮断により排水運転から気水混合運転を
経て保持運転に切替えられると、羽根車室3の吐出側に
接続されている吐出管4内に残存した水を羽根車2によ
って支えて攪拌する状態が起こる。つまり、気水混合運
転と保持運転では羽根車2の吐出側(圧力面)に残存水
の大きい圧力が負荷され、吸込側は負荷圧力が小さい状
態、すなわち羽根車2の出口側と入口側の圧力差が大き
い状態になり、排水運転中の振動よりも大きい振動や騒
音が発生して、ポンプ設備に種々の悪影響をおよぼすと
ともに、吐出管4内の残存水を羽根車2によって支えて
攪拌することになるので、動力を浪費するなどの不都合
が発生する。
【0005】ところで、このような不都合が発生して
も、揚程が5m〜10m程度の先行待機運転ポンプであ
れば、気水切替管6から吸込管5に導入した空気(大
気)により比較的短時間で気水混合運転および保持運転
を経て、残存水を落水させて気中運転に切替えられる。
つまり、前述の不都合は比較的短時間で解消される。し
かし、近年、多用される傾向にある高揚程(実揚程が3
0m〜40m程度)先行待機運転ポンプでは、遠心力成
分が大きく揚水能力の高い羽根車2を使用しているため
残存水の保持力も大きくなる。したがって、気水混合運
転および保持運転時間が長くなるので、前述の不都合が
比較的長時間にわたって継続される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、高揚程先行待機運転ポンプでは、揚水遮断により
排水運転から気水混合運転を経て保持運転に切替えられ
る過程および保持運転時の異常振動や騒音により、ポン
プ設備に種々の悪影響をおよぼしたり、動力を浪費する
などの不都合が比較的長時間にわたって継続される点で
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、主軸に固着さ
れた羽根車と、この羽根車が回転自在に装入される羽根
車室と、この羽根車室の上流側に接続された吸込管と、
羽根車室の下流側に接続された吐出管と、羽根車室の上
流側に連通接続された気水切替管とを備えた先行待機運
転ポンプにおいて、通水面積の調整可能な通水孔が形成
された吸込水量制御筒を吸水井に設置し、この吸込水量
制御筒に先行待機運転ポンプの少なくとも揚水遮断水位
以下の領域に相当する部分が挿入されているとともに、
前記通水面積の調整を行う通水面積調整手段が吸込水量
制御筒に接続されていることを特徴とし、気水混合運転
時間および保持運転時間を短縮することで、前述の不都
合を短時間で解消する目的を達成した。
【0008】
【作用】本発明によれば、気水切替管から羽根車の上流
側に空気を導入する揚水遮断時に、通水面積調整手段に
よって吸込水量制御筒における通水孔の通水面積を小さ
く調整して、吸込管からの吸込水量を小さくする。これ
により、気水混合運転時における空気の割合が大きくな
って速やかに真空破壊される。つまり、気水混合運転時
間を短縮して保持運転に切替えることができるととも
に、吸込水量に対する割合の大きい空気、すなわち大量
の空気が吐出管側に流れることで、吐出管内の残存水を
速やかに吸水井に落水して、保持運転時間を短縮するこ
とができる。一方、吸水井の水位上昇時における揚水開
始水位以上の領域および吸水井の水位低下時における揚
水遮断水位を超える領域では、通水面積調整手段によっ
て吸込水量制御筒における通水孔の通水面積を大きく調
整して、吸込管からの吸込水量を大きくすることによ
り、所定の排水運転を行う。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の実施例を示す正面図、図2は図1
のA−A線拡大断面図、図3は図1のB−B線拡大断面
図ある。なお、図5の従来例と同一もしくは相当部分に
は、同一符号を付して説明する。
【0010】図1ないし図3において、高揚程先行待機
運転ポンプは、主軸1に固着した羽根車2を羽根車室3
に回転自在に装入し、羽根車室3の吐出側に吐出管4を
接続するとともに、羽根車室3の吸込み側に吸込管5を
接続して、吸込管5に気水切替弁6Aを介設した気水切
替管6を連通させ、水位計によってなる水位検出手段7
で検出した吸水井9の水位信号を制御器8に入力し、入
力された水位信号に基づいて制御器8から気水切替弁6
Aに開閉信号を出力するように構成されて吸水井9に設
置されている。また、主軸1は、吐出エルボ10を水密
かつ回転自在に貫通して外部に延出され、カップリング
11を介して図示していない原動機に連結されている。
【0011】吸水井9の底部9Aには、吸込水量制御筒
12が立設されている。この吸込水量制御筒12は、底
部9Aに固定された外筒12Aと、この外筒12Aに軸
まわりの相対回転可能に嵌合された内筒12Bを備えた
二重筒構造のもので、両者12A,12Bの上端は開口
され、外筒12Aの開口端までの高さを揚水遮断水位S
WLと同じレベルに設定し、内筒12Bの開口端までの
高さを揚水遮断水位SWLよりも若干上位に設定すると
ともに、内筒12Bの中心部に吸込管5を挿入してあ
る。そして、外筒12Aおよび内筒12Bそれぞれの周
壁には、円周方向に所定の間隔を有して複数のスリット
状の通水孔12a、12bが形成されている。なお、こ
れら通水孔12a、12bの通水面積は同じ大きさに設
定されている。
【0012】一方、内筒12Bの上端に接続用突片13
が上向きに突設され、この接続用突片13に通水面積調
整手段14が接続されている。すなわち、通水面積調整
手段14は、吸水井9の底部9Aに固定した支持台15
に支持されているシリンダ14Aと、このシリンダ14
Aの前室と後室に高圧流体(たとえば圧縮空気)を供給
するエアーコンプレッサ14Bと、切替弁14Cと、エ
アーコンプレッサ14Bと切替弁14Cの1次側ポ−ト
を接続する1次側通路14Dおよび切替弁14Cの2次
側ポ−トとシリンダ14Aの前室と後室を接続する2次
側通路14E,14Eを備えており、ピストンロッド1
4aの先端が接続用突片13に回動自在に接続されてい
る。そして、制御器8から切替弁14Cおよび1次側通
路14Dに介設されている給気弁14dに切替信号を出
力するように構成されている。
【0013】このように構成された待機運転ポンプによ
る作動を説明する。 吸水井9の水位が上昇する場合。 A−.水位が揚水遮断水位SWLを越えて揚水開始水
位RWLに到達するまでの間は、気水切替弁6Aを全開
して気中運転を行う。 A−.揚水開始水位RWLに到達した時点で気水切替
弁6Aを全閉して、揚水運転(排水運転)に切替え、揚
水開始水位RWL以上の水位では排水運転を継続する。
この場合、制御器8から切替弁14Cおよび給気弁14
dに切替信号を出力して、外筒12Aの通水孔12aと
内筒12Bの通水孔12bを図3のように一致して対応
させ、通水面積を最大に保持しておけばよい。 吸水井9の水位が下降する場合。 B−.水位が揚水開始水位RWLを越える領域から、
揚水開始水位RWLを経て揚水遮断水位SWLに低下す
るまでの間は排水運転を継続する。 B−.水位が揚水遮断水位SWLまで低下すると、こ
の水位は水位検出手段7によって検出され、検出した水
位信号を制御器8に入力し、入力された水位信号に基づ
いて制御器8から気水切替弁6Aに弁開信号を出力し
て、気水切替弁6Aを弁開する。同時に制御器8から通
水面積調整手段14の切替弁14Cに切替信号を出力し
て、ピストンロッド14aを前進させ、内筒12Bを少
し回転させて、外筒12Aの通水孔12aに対して内筒
12Bの通水孔12bを図4のように円周方向に変位し
て対応させ、通水面積を絞って小さくする。
【0014】気水切替弁6Aが弁開されると、気水切替
管6から羽根車2の上流側に空気が導入される。一方、
吸込水量制御筒12における通水孔12a,12bの通
水面積は小さく調整されているので、吸込管5からの吸
込水量が小さくなり、気水混合運転時における空気の割
合が大きくなって速やかに真空破壊される。つまり、気
水混合運転時間を短縮して保持運転に切替えることがで
きるとともに、吸込水量に対する割合の大きい大量の空
気が吐出管4側に流れることで、吐出管4内の残存水を
速やかに吸水井9に落水して、保持運転時間を短縮する
ことができる。その結果、揚水遮断により排水運転から
気水混合運転を経て保持運転に切替えられる過程および
保持運転時に生じていた異常振動や騒音により、ポンプ
設備に種々の悪影響をおよぼしたり、動力を浪費するな
どの不都合を短時間で解消することが可能になる。
【0015】なお、前記実施例では、固定した外筒12
Aに対して内筒12Bを軸まわりに相対回転させること
で、通水面積の調整がなされる吸込水量制御筒12を使
用して説明しているが、内筒12Bを吸水井9の底部9
Aに固定し、この内筒12Bに対して外筒12Aを軸回
りに相対回転させることで、通水面積の調整を行うよう
に構成してもよい。また、内筒12Bおよび外筒12A
を軸まわりの回転不能に設置し、内筒12Bもしくは外
筒12Aのいずれかを、昇降機によってなる通水面積調
整手段14で昇降させることにより、外筒12Aの通水
孔12aと内筒12Bの通水孔12bの通水面積を調整
するように構成した吸込水量制御筒12を使用してもよ
い。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
気水切替管から羽根車の上流側に空気を導入する揚水遮
断時に、吸込水量制御筒における通水孔の通水面積を小
さく調整して、吸込管からの吸込水量を小さくすること
で、気水混合運転時における空気の割合を大きくし、こ
れにより気水混合運転時間を短縮して保持運転に切替え
ることができるとともに、流水量に対する割合の大きい
大量の空気が吐出管側に流れることで、吐出管内の残存
水を速やかに吸水井に落水して、保持運転時間を短縮す
ることができるので、揚水遮断により排水運転から気水
混合運転を経て保持運転に切替えられる過程および保持
運転時に生じていた異常振動や騒音により、ポンプ設備
に種々の悪影響をおよぼしたり、動力を浪費するなどの
不都合を短時間で解消することが可能になる。。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図2】図1のA−A線拡大断面図である。
【図3】図1のB−B線拡大断面図である。
【図4】通水孔の通水面積を絞った状態を示す図1のB
−B線に相当する拡大断面図である。
【図5】従来例を示す正面図である。
【符号の説明】
1 主軸 2 羽根車 3 羽根車室 4 吐出管 5 吸込管 6 気水切替管 9 吸水井 12 吸込水量制御筒 12a 通水孔 12b 通水孔 14 通水面積調整手段 SWL 揚水遮断水位

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸に固着された羽根車と、この羽根車
    が回転自在に装入される羽根車室と、この羽根車室の上
    流側に接続された吸込管と、羽根車室の下流側に接続さ
    れた吐出管と、羽根車室の上流側に連通接続された気水
    切替管とを備えた先行待機運転ポンプにおいて、通水面
    積の調整可能な通水孔が形成された吸込水量制御筒を吸
    水井に設置し、この吸込水量制御筒に先行待機運転ポン
    プの少なくとも揚水遮断水位以下の領域に相当する部分
    が挿入されているとともに、前記通水面積の調整を行う
    通水面積調整手段が吸込水量制御筒に接続されているこ
    とを特徴とする先行待機運転ポンプ。
JP11567095A 1995-05-15 1995-05-15 先行待機運転ポンプ Pending JPH08312571A (ja)

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