JP2004339970A - Method and device for controlling pump discharge by switching siphon and pump equipment - Google Patents

Method and device for controlling pump discharge by switching siphon and pump equipment Download PDF

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JP2004339970A
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pump
siphon
flow rate
discharge flow
switching
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Takashi Akiba
隆 穐葉
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for controlling pump discharge by switching a siphon capable of largely changing pump discharge, simplifying pump equipment, and reducing cost and to provide the pump equipment. <P>SOLUTION: A siphon pipe 25 is connected to the discharge side of a pump 10, and a siphon breaker 27 is fitted to the siphon pipe 25. The siphon breaker 27 is opened and closed to switch between the formation and the non-formation of a siphon in the siphon pipe 25 to vary actual heads Ha and Ha1 so as to control pump discharge flow. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイフォン切換によるポンプ吐出流量制御方法及び装置及びポンプ設備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、排水処理場などに使用されるポンプ設備は、吸込側の水槽にポンプを設置し、ポンプの吐出側を吐出側の水槽に接続すると共に、ポンプ上部から突出したポンプ軸に連結した駆動手段によって羽根車を回転駆動することで、吸込側水槽内の水を吐出側水槽に揚水するように構成していた。
【0003】
ところでポンプ吐出流量は、必要とされる排水流量などの変化によって変化させる必要がある。そしてポンプ吐出流量を変更するには、駆動手段であるディーゼルエンジン等の運転回転数を変更すれば良い。しかしながら駆動手段の運転回転数の変更は、最適回転数に対して10%程度の変更であれば問題ないが、これを20%以上変更するような場合は、振動が大きくなり、運転するのに不都合が生じる。このため駆動手段の運転回転数の変更だけではポンプ吐出流量の大幅な変更は難しかった。そこで流量変更の幅を広げるためには、駆動手段とポンプの間に可変速減速機(可変速クラッチ)を介在させ、駆動手段の運転回転数を一定にするとともに可変速減速機によってポンプの運転回転数を大きく変更する方法が用いられてきた。しかしながら可変速減速機は高価であり、また可変速減速機を設置することで設備が複雑化してしまうという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、大幅なポンプ吐出流量の変更ができ、且つ設備の簡略化とコスト低減化が図れるサイフォン切換によるポンプ吐出流量制御方法及び装置及びポンプ設備を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の発明は、吐出側にサイフォン配管を接続したポンプのポンプ吐出流量制御方法において、前記サイフォン配管でのサイフォン形成とサイフォン非形成とを切り換えることで実揚程を変化させてポンプ吐出流量を制御することを特徴とするサイフォン切換によるポンプ吐出流量制御方法にある。このようにサイフォン配管でのサイフォン形成とサイフォン非形成とを切り換えるだけでポンプ吐出流量を容易に変更・制御できるので、ポンプ吐出流量制御のために別途可変速減速機のような高価な駆動装置を設置する必要がなくなる。
【0006】
請求項2に記載の発明は、前記サイフォン配管でのサイフォン形成とサイフォン非形成とを切り換えることで実揚程を変化させると共にポンプ運転回転数を変化させて、ポンプ吐出流量を制御することを特徴とする請求項1に記載のサイフォン切換によるポンプ吐出流量制御方法にある。このようにサイフォンの形成・非形成と、ポンプ運転回転数の変更を組み合わせれば、少しのポンプ運転回転数の変化だけで広範囲なポンプ吐出流量の制御が容易に可能となる。
【0007】
請求項3に記載の発明は、吐出側にサイフォン配管を接続したポンプのポンプ吐出流量制御装置において、前記ポンプ吐出流量制御装置は、ポンプの吐出流量を増やす際は閉じて前記サイフォン配管にサイフォンを形成し、ポンプの吐出流量を減らす際は開いて前記サイフォン配管のサイフォンを破壊するサイフォンブレーカを具備していることを特徴とするサイフォン切換によるポンプ吐出流量制御装置にある。サイフォン配管とサイフォンブレーカとは水の逆流を防止するために本来ポンプ設備に設置されるものであり、これを利用するだけで良いので、設備の簡略化とコスト低減化が図れる。
【0008】
請求項4に記載の発明は、前記ポンプ吐出流量制御装置は、ポンプ吐出流量が所定の流量となるように、前記サイフォンブレーカの開閉と、前記ポンプの運転回転数の変更とを制御する制御手段を具備していることを特徴とする請求項3に記載のサイフォン切換によるポンプ吐出流量制御装置にある。
【0009】
請求項5に記載の発明は、吐出側にサイフォン配管を接続したポンプ設備において、前記ポンプ設備には、ポンプの吐出流量を増やす際は前記サイフォン配管にサイフォンを形成し、ポンプの吐出流量を減らす際は前記サイフォン配管のサイフォンを破壊するポンプ吐出流量制御装置を設けたことを特徴とするポンプ設備にある。
【0010】
請求項6に記載の発明は、前記ポンプ設備は、前記ポンプの運転回転数の変更を制御する制御手段を具備していることを特徴とする請求項5に記載のポンプ設備にある。
【0011】
請求項7に記載の発明は、前記ポンプ吐出流量制御装置は、ポンプの吸込側水位、又はポンプの吐出側水位、又はポンプを通過するポンプ吐出流量、又はポンプの上流若しくは下流に設置した水路を流れる水路流量を検知し、検知した値に基いて前記サイフォン配管でのサイフォン形成とサイフォン非形成とを切り換えることを特徴とする請求項5又は6に記載のポンプ設備にある。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態にかかるポンプ設備の全体概略構成図である。同図に示すようにこのポンプ設備は、吸込水槽20の床21にポンプ10を吊り下げ、ポンプ10の吐出側にサイフォン配管25を接続し、サイフォン配管25の吐出側を吐出水槽40に接続して構成されている。そしてポンプ10内部の図示しない羽根車に連結してポンプ10の上部から突出するポンプ軸13に減速機15を介して駆動手段17が連結されている。駆動手段17はディーゼルエンジンなどのエンジンによって構成されている。一方サイフォン配管25には、サイフォンブレーカ(真空破壊弁)27が取り付けられている。サイフォンブレーカ27は電動弁や電磁弁等からなり、一端がサイフォン配管25に接続され他端が外気に開放されることで、このサイフォン配管25への空気の導入・遮断を行う。
【0013】
またこのポンプ設備は、ポンプ10の吐出流量を制御する制御手段50を具備している。制御手段50は、吐出水槽40内に設置した水位センサ41から水位信号を入力し、また前記サイフォンブレーカ27にその開閉信号を出力し、駆動手段17に運転回転数制御信号を出力する。駆動手段17にはガバナが設置されていてその運転回転数が一定になるように制御されているが、これを前記運転回転数制御信号の入力によって強制的に制御手段50が指示した運転回転数となるように制御している。なお本実施の形態においては、サイフォンブレーカ27と制御手段50がポンプ吐出流量制御装置を構成する。
【0014】
次にこのポンプ設備の動作を説明する。ここでは吐出水槽40内の水位が一定になるようにポンプ10の吐出流量を制御する場合について説明する。まず駆動手段17を駆動することでポンプ10の羽根車を回転駆動し、吸込水槽20内の水を吐出水槽40に揚水する。吐出水槽40内の水の水位はこれを水位センサ41が検出し、その水位信号が制御手段50に入力される。水位信号を入力した制御手段50は、現在の吐出水槽40内の水位が設定した水位よりも高いか低いかを判断し、高い場合はポンプ吐出流量を減らし、低い場合はポンプ吐出流量を増やすように駆動手段17及び/又はサイフォンブレーカ27に制御信号を出力する。
【0015】
本発明においてはサイフォンブレーカ27によってサイフォン配管25内にサイフォン形成状態とサイフォン非形成状態とを切り換えることで実揚程を変更すると共に、駆動手段17によってポンプ運転回転数を変更することで、ポンプ吐出流量を容易に大幅に変更するように制御している。以下具体的に説明する。
【0016】
図2はサイフォン配管25を有するポンプ10のサイフォン形成時とサイフォン非形成時の揚程変化説明図である。即ち図2(a)に示すようにサイフォン配管25におけるサイフォン形成時(サイフォンブレーカ27閉)は、サイフォン形成部分の実揚程はなくなるので、その実揚程Haは、
Ha=吐出水位(DWL)−吸込水位(SWL)
である。
【0017】
また図2(b)に示すようにサイフォン配管25におけるサイフォン非形成時(サイフォンブレーカ27開)は、サイフォン配管25の上部までポンプ10によって押し上げられた水が越流していくので、その実揚程Ha1は、
Ha1=サイフォン配管頂部越流水面(EL)−吸込水位(SWL)
である。
【0018】
従ってサイフォン形成時とサイフォン非形成時において、
Ha1−Ha=Δh
分の揚程差が生じる。
【0019】
そしてこれを図3(a)に示すポンプ揚程曲線H1に当てはめると、前記実揚程Ha,Ha1の揚程差Δhによって、ΔQ1(この特性曲線では約2.8m/s)の流量変化を得られることが分かる。つまりたとえポンプ運転回転数を変更しないで、通常の一定の設定回転数で運転していても、サイフォンブレーカ27によってサイフォン配管25内のサイフォンの形成と非形成とを切り換えるだけで、容易に吐出流量の変更が可能となる。
【0020】
そしてさらにポンプ運転回転数を少し変更すれば、大幅なポンプ吐出流量の変更が可能になる。図3(b)には、ポンプ運転回転数が通常の設定回転数の場合の揚程曲線H1(100%)と、前記設定回転数よりも10%回転数を低下した場合の揚程曲線H1(90%)とを示している。即ちこの特性曲線からわかるように、サイフォン形成時(実揚程Ha)における設定回転数(揚程曲線H1(100%))での吐出流量(点a1での吐出流量)から、サイフォン非形成時(実揚程Ha1)における10%回転数を低下した回転数(揚程曲線H1(90%))での吐出流量(点a2での吐出流量)までの差ΔQ2はさらに大幅となることがわかる(この特性曲線では約6.3m/s)。なお一般に駆動手段17の運転回転数を、設定回転数の±10%程度変更しても、駆動手段17の振動が増大するなどの問題は生じない。
【0021】
即ち制御手段50によって駆動手段17とサイフォンブレーカ27とを制御することで、駆動手段17の運転回転数を問題ない範囲(例えば±10%程度の狭い範囲)で適宜変更すると同時に、サイフォン配管25内のサイフォン形成と非形成とを適宜切り換え、これによって広範囲での吐出流量の制御が容易に可能となるのである。
【0022】
なおサイフォン配管25とサイフォンブレーカ27とは本来の目的、即ちポンプ10停止時の水の逆流を防止するためにサイフォンブレーカ27を開いてサイフォンを破壊するという目的にも使用する。
【0023】
ところでサイフォンと非サイフォンの切換えは、水位又は流量信号によって行えば良い。その際水位には吸込側水位と吐出側水位が存在し、流量にはポンプ吐出流量と水路流量が存在し、前記サイフォンと非サイフォンの切換えは、これらの何れかの状態量を用いる。具体的制御の方法としては、水位又は流量の設定値の上限又は下限の検知信号(状態量)によって、サイフォンの形成・非形成の切換えを行う。ポンプ吐出流量の測定方法としては、ポンプ10やポンプの上流又は下流側の水路に流量計を設置して計測する直接計測方法と、ポンプの吸込側と吐出側の水位差又は圧力差を求めてポンプ特性からポンプ吐出流量を演算して求める間接計測方法とがあり、何れを用いても良い。即ち例えば上記実施の形態のように、▲1▼吐出水槽40内の水位(即ちポンプの吐出側水位)を所定の水位に保つようにポンプ吐出流量を制御してもよいし、▲2▼吸込水槽20内の水位(即ちポンプの吸込側水位)を所定の水位に保つようにポンプ吐出流量を制御しても良いし、▲3▼ポンプ吐出流量を直接測定することで、このポンプ吐出流量を所定のポンプ吐出流量に保つように制御しても良い。▲4▼さらにポンプの上流若しくは下流に設置した水路を流れる水路流量を検知し、検知した値に基いて、その水路流量が所定の流量になるようにポンプ吐出流量を制御しても良い。▲1▼のように吐出側水位の場合は設定値以上でサイフォン非形成、以下でサイフォン形成、▲2▼のように吸込側水位の場合は設定値以上でサイフォン形成、以下でサイフォン非形成、▲3▼,▲4▼のように流量の場合は設定値以上でサイフォン非形成、以下でサイフォン形成となるように切り換える。
【0024】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記実施の形態では駆動手段17とサイフォンブレーカ27の両者を制御することによって、広範囲でのポンプ吐出流量の制御を行なったが、ポンプ吐出流量をそれほど広範囲に変更する必要がない場合は、駆動手段17の制御は省略してポンプ運転回転数を設定回転数で一定とし、サイフォンブレーカ27によるサイフォン配管25のサイフォン形成と非形成との切り換えのみによってそのポンプ吐出流量を制御しても良い。
【0025】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば以下のような効果を生じる。
▲1▼サイフォン配管でのサイフォン形成とサイフォン非形成とを切り換えるだけでポンプ吐出流量を容易に変更・制御できるので、ポンプ吐出流量制御のために別途可変速減速機のような高価な駆動装置を設置する必要がなくなる。特にサイフォン配管とサイフォンブレーカとは水の逆流を防止するために本来ポンプ設備に設置されるものであり、そのサイフォンブレーカの開閉動作を上述のように制御するだけでよいので、設備の簡略化とコスト低減化が図れる。
【0026】
▲2▼サイフォン配管でのサイフォンの形成と非形成とを切り換えると共にさらにポンプ運転回転数を変化させれば、少しのポンプ運転回転数の変化だけで広範囲なポンプ吐出流量の制御が容易に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を用いたポンプ設備の全体概略構成図である。
【図2】図2(a),(b)はサイフォン配管25を有するポンプ10のサイフォン形成時とサイフォン非形成時の揚程変化説明図である。
【図3】図3(a),(b)はポンプ揚程曲線H1と実揚程Ha,Ha1との関係を示す図である。
【符号の説明】
10 ポンプ
13 ポンプ軸
15 減速機
17 駆動手段
20 吸込水槽
21 床
25 サイフォン配管
27 サイフォンブレーカ(ポンプ吐出流量制御装置)
40 吐出水槽
41 水位センサ
50 制御手段(ポンプ吐出流量制御装置)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for controlling a pump discharge flow rate by switching a siphon, and a pump facility.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, pump equipment used in a wastewater treatment plant and the like is provided with a pump installed in a water tank on a suction side, connecting a discharge side of the pump to a water tank on a discharge side, and driving means connected to a pump shaft protruding from the upper part of the pump. By rotating the impeller, the water in the suction-side water tank is pumped to the discharge-side water tank.
[0003]
By the way, it is necessary to change the pump discharge flow rate by changing the required drain flow rate or the like. Then, in order to change the pump discharge flow rate, the operating speed of the diesel engine or the like as the driving means may be changed. However, there is no problem in changing the operating rotation speed of the driving means if the change is about 10% of the optimum rotation speed. However, if this is changed by 20% or more, the vibration becomes large and the operation becomes difficult. Inconvenience occurs. For this reason, it was difficult to significantly change the pump discharge flow rate only by changing the operation speed of the driving means. Therefore, in order to widen the range of changing the flow rate, a variable speed reducer (variable speed clutch) is interposed between the drive means and the pump to keep the operating speed of the drive means constant and to operate the pump by the variable speed reducer. A method of greatly changing the rotation speed has been used. However, there is a problem that the variable speed reducer is expensive, and the installation of the variable speed reducer complicates the equipment.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus for controlling a pump discharge flow rate by siphon switching, which can drastically change a pump discharge flow rate and can simplify equipment and reduce costs. It is to provide a pump facility.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
An invention according to claim 1 of the present invention is a method for controlling a pump discharge flow rate of a pump having a siphon pipe connected to a discharge side, wherein an actual head is changed by switching between siphon formation and non-siphon formation in the siphon pipe. And controlling the pump discharge flow rate by controlling the pump discharge flow rate by siphon switching. As described above, the pump discharge flow rate can be easily changed and controlled only by switching between siphon formation and siphon non-formation in the siphon pipe, so that an expensive driving device such as a variable speed reducer is separately required for pump discharge flow rate control. No need to install.
[0006]
The invention according to claim 2 is characterized in that the pump discharge flow rate is controlled by switching the siphon formation and the non-siphon formation in the siphon pipe to change the actual head and the pump operation speed. A method according to claim 1 for controlling a pump discharge flow rate by siphon switching. By combining the formation / non-formation of the siphon and the change of the pump operation speed as described above, it is possible to easily control the pump discharge flow over a wide range with a small change of the pump operation speed.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the pump discharge flow rate control device for a pump having a siphon pipe connected to a discharge side, the pump discharge flow rate control apparatus closes when increasing the discharge flow rate of the pump and puts a siphon in the siphon pipe. A siphon-switching pump discharge flow control apparatus characterized by comprising a siphon breaker which is formed to reduce the discharge flow rate of the pump and open to break the siphon of the siphon pipe. The siphon pipe and the siphon breaker are originally installed in the pump equipment in order to prevent the backflow of water, and it is only necessary to use this, so that the equipment can be simplified and the cost can be reduced.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, the pump discharge flow rate control device controls the opening and closing of the siphon breaker and the change of the operating speed of the pump so that the pump discharge flow rate becomes a predetermined flow rate. 4. The pump discharge flow control device according to claim 3, wherein the pump discharge flow control device is provided with a siphon switch.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, in the pump equipment in which a siphon pipe is connected to a discharge side, a siphon is formed in the siphon pipe when increasing the discharge flow rate of the pump in the pump equipment, and the discharge flow rate of the pump is reduced. In this case, the pump equipment is provided with a pump discharge flow control device for breaking the siphon of the siphon pipe.
[0010]
The invention according to claim 6 is the pump equipment according to claim 5, wherein the pump equipment includes control means for controlling a change in the operating rotation speed of the pump.
[0011]
The invention according to claim 7 is characterized in that the pump discharge flow control device includes a pump suction side water level, a pump discharge side water level, or a pump discharge flow rate passing through the pump, or a water channel installed upstream or downstream of the pump. The pump equipment according to claim 5 or 6, wherein the flow rate of the flowing water channel is detected, and the siphon formation and the non-siphon formation in the siphon pipe are switched based on the detected value.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a pump facility according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the pump equipment hangs the pump 10 on the floor 21 of the suction water tank 20, connects the siphon pipe 25 to the discharge side of the pump 10, and connects the discharge side of the siphon pipe 25 to the discharge water tank 40. It is configured. A driving means 17 is connected via a speed reducer 15 to a pump shaft 13 which is connected to an impeller (not shown) inside the pump 10 and protrudes from an upper portion of the pump 10. The driving means 17 is constituted by an engine such as a diesel engine. On the other hand, a siphon breaker (vacuum break valve) 27 is attached to the siphon pipe 25. The siphon breaker 27 includes an electric valve, a solenoid valve, and the like. One end is connected to the siphon pipe 25 and the other end is opened to the outside air, thereby introducing and shutting off air into the siphon pipe 25.
[0013]
Further, the pump equipment includes a control means 50 for controlling the discharge flow rate of the pump 10. The control means 50 inputs a water level signal from a water level sensor 41 installed in the discharge water tank 40, outputs an opening / closing signal to the siphon breaker 27, and outputs an operation speed control signal to the driving means 17. A governor is provided in the drive means 17 and is controlled so that the operation speed is constant. The operation speed is forcibly designated by the control means 50 by the input of the operation speed control signal. It is controlled so that it becomes. In this embodiment, the siphon breaker 27 and the control means 50 constitute a pump discharge flow control device.
[0014]
Next, the operation of the pump equipment will be described. Here, a case where the discharge flow rate of the pump 10 is controlled so that the water level in the discharge water tank 40 becomes constant will be described. First, the drive means 17 is driven to rotate the impeller of the pump 10 to pump water in the suction water tank 20 into the discharge water tank 40. The water level in the discharge water tank 40 is detected by the water level sensor 41, and the water level signal is input to the control means 50. The control means 50 which has input the water level signal determines whether the current water level in the discharge water tank 40 is higher or lower than the set water level. If the water level is higher, the pump discharge flow rate is reduced, and if the water level is lower, the pump discharge flow rate is increased. And outputs a control signal to the driving means 17 and / or the siphon breaker 27.
[0015]
In the present invention, the actual head is changed by switching between the siphon forming state and the non-siphon forming state in the siphon pipe 25 by the siphon breaker 27, and the pump operating flow rate is changed by the driving means 17 so that the pump discharge flow rate is changed. Is controlled so that it can be easily changed significantly. This will be specifically described below.
[0016]
FIG. 2 is an explanatory diagram of a change in the head of the pump 10 having the siphon pipe 25 when the siphon is formed and when the siphon is not formed. That is, as shown in FIG. 2A, when the siphon is formed in the siphon pipe 25 (siphon breaker 27 is closed), the actual head of the siphon-forming portion is lost, and the actual head Ha is:
Ha = discharge water level (DWL)-suction water level (SWL)
It is.
[0017]
Further, as shown in FIG. 2B, when the siphon is not formed in the siphon pipe 25 (siphon breaker 27 is open), the water pushed up by the pump 10 overflows to the upper part of the siphon pipe 25, so that the actual head Ha1 is ,
Ha1 = siphon pipe top overflow water level (EL)-suction water level (SWL)
It is.
[0018]
Therefore, when the siphon is formed and when the siphon is not formed,
Ha1-Ha = Δh
Minute head difference.
[0019]
When this is applied to the pump head curve H1 shown in FIG. 3A, a flow rate change of ΔQ1 (about 2.8 m 3 / s in this characteristic curve) can be obtained by the head difference Δh between the actual heads Ha and Ha1. You can see that. In other words, even if the pump is operated at a fixed constant rotation speed without changing the rotation speed of the pump, the discharge flow rate can be easily changed only by switching the formation and non-formation of the siphon in the siphon pipe 25 by the siphon breaker 27. Can be changed.
[0020]
Further, if the pump operation speed is slightly changed, it is possible to drastically change the pump discharge flow rate. FIG. 3B shows a head curve H1 (100%) when the pump operation speed is a normal set speed, and a head curve H1 (90%) when the pump speed is reduced by 10% from the set speed. %). That is, as can be seen from this characteristic curve, the discharge flow rate (discharge flow rate at the point a1) at the set number of revolutions (head lift curve H1 (100%)) at the time of siphon formation (actual head Ha) changes from the time of siphon non-formation (actual It can be seen that the difference ΔQ2 up to the discharge flow rate (discharge flow rate at the point a2) at the rotation speed (head curve H1 (90%)) at which the 10% rotation speed in the head Ha1) is reduced (this characteristic curve). About 6.3 m 3 / s). In general, even if the operating rotation speed of the driving unit 17 is changed by about ± 10% of the set rotation speed, a problem such as an increase in vibration of the driving unit 17 does not occur.
[0021]
That is, by controlling the driving means 17 and the siphon breaker 27 by the control means 50, the operating speed of the driving means 17 is appropriately changed within a range in which there is no problem (for example, a narrow range of about ± 10%), and at the same time, the siphon pipe 25 The formation and non-formation of the siphon are appropriately switched, thereby easily controlling the discharge flow rate in a wide range.
[0022]
The siphon pipe 25 and the siphon breaker 27 are also used for the original purpose, that is, for opening the siphon breaker 27 and breaking the siphon in order to prevent the backflow of water when the pump 10 stops.
[0023]
Incidentally, the switching between the siphon and the non-siphon may be performed by a water level or a flow rate signal. At this time, the water level includes a suction-side water level and a discharge-side water level, and the flow rates include a pump discharge flow rate and a water channel flow rate. The switching between the siphon and the non-siphon uses any of these state quantities. As a specific control method, formation / non-formation of a siphon is switched by a detection signal (state quantity) of an upper limit or a lower limit of a set value of a water level or a flow rate. As a method of measuring the pump discharge flow rate, a direct measurement method in which a flow meter is installed and measured in a water channel on the upstream or downstream side of the pump 10 or the pump, and a water level difference or a pressure difference between the suction side and the discharge side of the pump are obtained. There is an indirect measurement method that calculates and calculates a pump discharge flow rate from pump characteristics, and any method may be used. That is, for example, as in the above embodiment, (1) the pump discharge flow rate may be controlled so as to keep the water level in the discharge water tank 40 (that is, the water level on the discharge side of the pump) at a predetermined water level, or (2) suction. The pump discharge flow rate may be controlled so that the water level in the water tank 20 (that is, the water level on the suction side of the pump) is maintained at a predetermined level, or (3) the pump discharge flow rate may be controlled by directly measuring the pump discharge flow rate. Control may be performed so as to maintain a predetermined pump discharge flow rate. {Circle around (4)} Further, the flow rate of the channel flowing through the channel installed upstream or downstream of the pump may be detected, and the discharge flow rate of the pump may be controlled based on the detected value so that the channel flow rate becomes a predetermined flow rate. In the case of the water level on the discharge side as shown in (1), no siphon is formed above the set value, and the siphon is formed below. In the case of the flow rate as in (3) and (4), switching is performed such that the siphon is not formed when the flow rate exceeds the set value, and the siphon is formed when the flow rate is lower than the set value.
[0024]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made within the scope of the claims and the technical idea described in the specification and the drawings. Deformation is possible. It should be noted that any shape or structure not directly described in the specification and the drawings is within the scope of the technical idea of the present invention as long as the effects and effects of the present invention are exhibited. For example, in the above-described embodiment, the pump discharge flow rate is controlled over a wide range by controlling both the driving means 17 and the siphon breaker 27. The control of the means 17 may be omitted, and the pump operation speed may be kept constant at the set speed, and the pump discharge flow rate may be controlled only by switching between siphon formation and non-formation of the siphon pipe 25 by the siphon breaker 27.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention as described in detail above, the following effects are produced.
(1) Since the pump discharge flow rate can be easily changed and controlled simply by switching between siphon formation and siphon non-formation in the siphon pipe, an expensive drive device such as a variable speed reducer is separately required for pump discharge flow control. No need to install. In particular, the siphon pipe and the siphon breaker are originally installed in the pump equipment in order to prevent backflow of water.Since it is only necessary to control the opening and closing operation of the siphon breaker as described above, it is possible to simplify the equipment. Cost reduction can be achieved.
[0026]
(2) By switching between siphon formation and non-formation in the siphon pipe and further changing the pump operating speed, it is possible to easily control a wide range of pump discharge flow rate with only a small change in the pump operating speed. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a pump facility using an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 (a) and 2 (b) are explanatory diagrams of a change in head of a pump 10 having a siphon pipe 25 when a siphon is formed and when a siphon is not formed.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a relationship between a pump head curve H1 and actual heads Ha and Ha1.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 pump 13 pump shaft 15 reduction gear 17 drive means 20 suction water tank 21 floor 25 siphon pipe 27 siphon breaker (pump discharge flow control device)
40 discharge water tank 41 water level sensor 50 control means (pump discharge flow control device)

Claims (7)

吐出側にサイフォン配管を接続したポンプのポンプ吐出流量制御方法において、
前記サイフォン配管でのサイフォン形成とサイフォン非形成とを切り換えることで実揚程を変化させてポンプ吐出流量を制御することを特徴とするサイフォン切換によるポンプ吐出流量制御方法。
In a pump discharge flow rate control method for a pump having a siphon pipe connected to a discharge side,
A method for controlling a pump discharge flow rate by siphon switching, wherein an actual head is changed to control a pump discharge flow rate by switching between siphon formation and siphon non-formation in the siphon pipe.
前記サイフォン配管でのサイフォン形成とサイフォン非形成とを切り換えることで実揚程を変化させると共にポンプ運転回転数を変化させて、ポンプ吐出流量を制御することを特徴とする請求項1に記載のサイフォン切換によるポンプ吐出流量制御方法。The siphon switching according to claim 1, wherein the actual discharge head is changed by switching between siphon formation and non-siphon formation in the siphon pipe, and the pump operation speed is changed to control the pump discharge flow rate. Pump discharge flow rate control method. 吐出側にサイフォン配管を接続したポンプのポンプ吐出流量制御装置において、
前記ポンプ吐出流量制御装置は、ポンプの吐出流量を増やす際は閉じて前記サイフォン配管にサイフォンを形成し、ポンプの吐出流量を減らす際は開いて前記サイフォン配管のサイフォンを破壊するサイフォンブレーカを具備していることを特徴とするサイフォン切換によるポンプ吐出流量制御装置。
In a pump discharge flow control device of a pump in which a siphon pipe is connected to a discharge side,
The pump discharge flow control device includes a siphon breaker that closes to increase the discharge flow rate of the pump and forms a siphon in the siphon pipe, and opens to reduce the discharge flow rate of the pump and breaks the siphon of the siphon pipe. A pump discharge flow control device by siphon switching.
前記ポンプ吐出流量制御装置は、ポンプ吐出流量が所定の流量となるように、前記サイフォンブレーカの開閉と、前記ポンプの運転回転数の変更とを制御する制御手段を具備していることを特徴とする請求項3に記載のサイフォン切換によるポンプ吐出流量制御装置。The pump discharge flow rate control device includes a control unit that controls opening and closing of the siphon breaker and changing of an operation speed of the pump so that the pump discharge flow rate becomes a predetermined flow rate. 4. The pump discharge flow control device according to claim 3, wherein the pump discharge flow rate is controlled by siphon switching. 吐出側にサイフォン配管を接続したポンプ設備において、
前記ポンプ設備には、ポンプの吐出流量を増やす際は前記サイフォン配管にサイフォンを形成し、ポンプの吐出流量を減らす際は前記サイフォン配管のサイフォンを破壊するポンプ吐出流量制御装置を設けたことを特徴とするポンプ設備。
In a pump facility with a siphon pipe connected to the discharge side,
The pump equipment is characterized in that a siphon is formed in the siphon pipe when increasing the discharge flow rate of the pump, and a pump discharge flow control device that destroys the siphon of the siphon pipe when reducing the discharge flow rate of the pump is provided. And pump equipment.
前記ポンプ設備は、前記ポンプの運転回転数の変更を制御する制御手段を具備していることを特徴とする請求項5に記載のポンプ設備。The pump equipment according to claim 5, wherein the pump equipment includes a control unit that controls a change in an operation rotation speed of the pump. 前記ポンプ吐出流量制御装置は、ポンプの吸込側水位、又はポンプの吐出側水位、又はポンプを通過するポンプ吐出流量、又はポンプの上流若しくは下流に設置した水路を流れる水路流量を検知し、検知した値に基いて前記サイフォン配管でのサイフォン形成とサイフォン非形成とを切り換えることを特徴とする請求項5又は6に記載のポンプ設備。The pump discharge flow control device detects and detects the suction-side water level of the pump, or the discharge-side water level of the pump, or the pump discharge flow rate passing through the pump, or the flow path flow rate flowing through the water path installed upstream or downstream of the pump. The pump equipment according to claim 5, wherein switching between siphon formation and non-siphon formation in the siphon pipe is performed based on a value.
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