JPS6030497A - 地下熱水汲上げ用ダウンホ−ルポンプの初期運転方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地下熱水汲み上げ用のダウンホールポンプの初
期運転に関する。

長期間停止された熱水井戸においては、大気や岩盤への
熱放散のため坑底温度に比べ上層部に行くに従って低温
になる。８１図はポンプの停止時の密閉した熱水井戸の
温度分布を示す線図であって垂直な座標Ｙ−Ｙから水平
方向にその位置の温度をとり、温度分布線／を示すもの
で図のＯが地上である。熱水井戸コ中の液相部３中にダ
ウンホールポンプ（以下単にポンプと称す）４Ｌが設置
され、ポンプクに連結した吐出管！により地上へ送液さ
れる。

例えば図に示すととく坑底７では熱水は２００℃になっ
ているが上層部に行くに従って温度が下り、気相部ルで
は飽和蒸気状態のため温度はどこでも一定で１００℃に
なる様な場合もある。

この様な場合上記温度の違いを考慮せずポンプダを運転
すると坑底７の、２００℃の熱水が急激に上昇するため
ポンプ亭に吸込まれる熱水の温度変化は非常に大きくな
る。また気相部６や液上要部は′低′温のま＼のため十
分なポンプ吸込圧力が確保できない。この様なことから
ポンプが運転不能になる。

本発明は熱水井戸に設置されたダウンホールポンプ始動
時においてポンプ吸込圧力を確保して該ポンプの始動を
円滑にする運転手段を提供することを目的とする。

本発明は熱水井戸に設置されるダウンホールポンプの吐
出管もしくは他の熱水源と該井戸の気相部間を流量調整
手段を介して連通ずる初期運転用バイパス配管を設けた
装置であり、地上装置側へ吐出される熱水量を少くしつ
＼地下熱水の湧き上がる速度を遅くすると同時に初期運
転用バイパス配管から吐出された熱水の一部を井戸に戻
すか他の熱水源から熱水を導入することによりポンプに
吸込才れる熱水の温度変化を小さくし、十分なポンプ吸
込圧力を確保しポンプを安全に運転することができるよ
うにしたものである。

以下、図面に従って本発明の実施例について説明する。

第２図は熱水井戸の縦断面を示すと共に併せて熱水井戸
の温度分布を示す線図を表示してあり、温度分布を示す
線図は第１図と同じ手法で示されており、Ｙ−、Ｙが垂
直方向の座標で原点Ｏは地上を示す。

ポンプ亭の吐出管３は地上にて井戸コの蓋ざを密封挿通
している。そして地上施設側へは流！調整も可能な仕切
弁９を介して連結されている。

地上施設側は熱水井戸（以下井戸と称す）−から供給さ
れた熱水を熱交換器に導いて熱媒体を過熱蒸気として過
熱蒸気により蒸気タービンを駆動して蒸気タービンによ
り発電機を駆動するもので、熱交換器を出た一次側の熱
水は還元井へ送り込まれるものである。

吐出管Ｓの仕切弁９の上流側と井戸λの気相部６との間
を連通ずる初期運転用バイパス配管／ｌが設けてあり、
バイパス配管／／にはバイパス配管／／内の液体の温度
を計る温度計７．２、始動して運転初期に開く仕切弁／
４１、バイパス配管／ｌを流れる液体の流量を調整する
流量調整弁／３が介在している。尚、バイパス配管／／
は他の熱水源例えば他の熱水井戸から井戸ａ内に連通ず
るようにしてもよい。

始動時仕切弁／ｌは開放され仕切弁りは絞られる。そし
てポンプ亭が附勢されると吐出管３を通じて地上施設へ
熱水を送るがバイパス配管／ｌを通じて井戸コの気相部
６へ一部戻される。

ポンプ亭から吐出された熱水の内地上装置側へ吐出され
る熱水量をＱとし、初期運転用バイパス配管／ｌから井
戸コ内へ戻される熱水量をｑとする。この場合ポンプ亭
より吐出される流量はＱ＋ｑであり坑底りから上昇する
熱水量Ｑ′は地上装置側へ吐出される熱水量Ｑに等しい
。

ポンプ亭の運転初期においては仕切弁デで地上装置側へ
吐出される熱水量Ｑを絞り、Ｑｌを小さくすることによ
り、坑底７からの熱水の上昇を緩やかにする。

またこの時に前記の初期運転用バイパス配管／／から吐
出された熱水の二部ｑを井戸−へ戻す。この際ｑを出来
るだけ大きくすることによりポンプ亭より上の井戸内温
度を均一に近い状態にすることができる。

従ってＱ’（＝Ｑ）を小さくｔ、ｑを大きくすることに
よって坑底りから上昇してくる熱水による温度変化を緩
やかにし、かつポンプｌＩ肛傍およびそれより上層部の
温度を均一に近い状態にし十分なポンプ亭の吸込圧力を
確保し、ポンプ亭を安全に運転することができる。

さてか＼るポンプ亭の初期運転によるポンプ亭の、吸込
口入口の温度１ｐをめてみる。ポンプ亭を始動しである
時間運転すると地底７からポンプ亭までの井戸ａ内の熱
水は上昇し、坑底りにあった熱水は位置１５まで上昇し
て坑底７から位置１５までは一定温度Ｔ。となり、位置
１５を基準に第１図の温度分布線／を重ねたように〔・
　なってポンプ亭の位置では上昇した熱水の温度　【は
Ｔとなる。一方バイパス配管／／から気相部乙に戻され
る熱水の一部の流量はｑであり、符号／７の線で示すよ
うに気相部乙において気相部乙の飽和温度ｔ１まで降下
して液相部３の液面に到る。そして液面１６で液化して
次第に温度ｔ１からｔに下りポンプ亭に吸込まれる。吸
込液体は坑底７側から上昇する熱水と気相部６を通じて
戻される熱水の混合されるものであるから、ポンプ亭の
吸込口入口の温度ｔ、は となる。Ｔ、ｔ、ｔｐは時間と共に大きくなるがポンプ
亭の始動時は仕切弁りを絞るかポンプ亭が可変吐出量の
形式のポンプの場合はポンプ亭の吐出量を少くして地上
施設への送液量Ｑを小さくし戻し量ｑを大きくすること
によってＴの変化を小さく　Ｔ、ｔ、ｔｐの温度差を小
さくする。かくして気相部乙の圧力は高められポンプ亭
の吸込圧を確保できる。ポンプ亭で吸込まれた熱水は符
号ｉｔの点線で示すように吐出管Ｓ内で次第にや一気相
部乙の気体により熱を奪われて地上で温度ｔ′となる。

本発明は井戸内温度の不均一な運転初期状態においてダ
ウンホールポンプの運転ζこついて吐出管から井戸中へ
吐出熱水の一部を流量調整して戻すようにバイパス配管
もしくは他の熱水源から井戸中へ熱水を導く配管を備え
運転初期においては地上装置側へ送る熱水量を絞り、坑
底から上昇してくる熱水による温度変化を緩やかにし、
かつ、地上吐出部に設けられた初期運転用バイパス配管
から井戸内へ吐出された熱水を戻すか他の熱水源から井
戸中へ熱水を送り込むようにしたから、ポンプに吸込ま
れる熱水の温度変化を小さくすると同時に十分なポンプ
吸込圧力を確保し、ポンプを安全に初期運転することを
可能にした。

従って本発明により、井戸内温度差の大きい停止状態か
ら定常状態（井戸内温度が一部の状態）に至る才でポン
プを安全に運転することがパ　出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は井戸のポンプ停止時における温度分布を示す線
図、第２図は本発明の実施例の縦断面図である。 ｌ・・温度分布線　コ・・熱水井戸　３・・液相部　ダ
・・ポンプ　Ｓ・・吐出管　６・・気相部　り・・坑底
　ざ・・蓋　９・・仕切弁／ｌ・・初期運転用バイパス
配管　／、２・・温度計　／３・・流量調整弁　ｌダ・
・仕切弁！！・・位置。 特許出願人　株式会社荏原製作所 代理人　新　井　−部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　地下熱水を汲上げるダウンホールポンプの初期運転
   において、地上装置へ吐出される熱水量を少くして地下
   熱水の湧き上がる速度を遅くすると同時にダウンホール
   ポンプの吐出された熱水の一部を地上もしくは地上近傍
   にて取り出しもしくは他の熱水源から導いて井戸に入れ
   ることによりダウンホールポンプに吸込まれる熱水の温
   度変化を小さくし、十分なポンプ吸込圧力を確保しダウ
   ンホールポンプを安全に運転する地下熱水汲上げ用ダウ
   ンホールポンプの初期運転方法。 ユ　井戸から地下熱水を汲み上げるダウンホールポンプ
   の吐出管から井戸の気相部に流量調整手段を介して連通
   させた初期運転用のバイパス配管を設けると共にポンプ
   吐出量を可変とする手段を備えてなる地下熱水汲上げ用
   ダウンホールポンプの初期運転装置。