JP2010242542A - 揚砂装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単な構造で、揚砂ポンプの吸引限界を増加させることができ、該揚砂ポンプを地上に設置することができるとともに、１台で複数の沈砂ピットに堆積した砂や小石等を吸い上げることのできる揚砂装置及び揚砂方法を提供する。
【解決手段】揚砂ポンプ１１にそれぞれ揚砂切換弁１３を介して複数の沈砂吸入配管１４を並列に接続し、沈砂吸入配管１４の先端に設けた吸込みノズル１２を複数の沈砂ピット３１にそれぞれ配置する。エア導入弁１６を備えた複数のエア導入管１７を沈砂吸入配管１４の吸込みノズル近傍にそれぞれ連結して複数の揚砂系統１８を並列に設ける。いずれか１系統の揚砂切換弁１３とエア導入弁１６とのみを同時に開くとともに揚砂ポンプ１１及びブロワ１５を作動させて１つの沈砂ピット３１からのみ揚砂する。
【選択図】図１

Description

本発明は、揚砂装置及び方法に係り、例えば、取水設備等における沈砂池の沈砂ピットに堆積した砂や小石等を吸い上げて排出するための沈砂装置及び方法に関する。
取水設備や下水処理設備、ポンプ場等に設けられる沈砂池に堆積した砂等を吸い上げて排出するための揚砂装置として、水中に設置した揚砂ポンプを用いた揚砂装置が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１１５４２号公報
上述の揚砂装置に用いられる揚砂ポンプは、吸引高が大きいと能力が極端に低下することから、通常は各沈砂ピットの水中に１台ずつ配置するようにしているが、保守整備に手間が掛かるという問題があった。一方、揚砂ポンプを地上に設置すれば保守整備の利便性は向上するものの、設置位置が高くなった分、揚砂ポンプの揚程を大きくする必要があり、設備が大型になり設備コストが大幅に上昇してしまう。
そこで本発明は、簡単な構造で、揚砂ポンプの吸引限界を増加させることができ、揚砂ポンプを地上に設置することができるとともに、１台の揚砂ポンプで複数の沈砂ピットに堆積した砂や小石等を吸い上げることのできる揚砂装置及び方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明の揚砂装置は、池底部に形成された沈砂ピット内の沈砂を、揚砂ポンプに連結した吸込みノズルにて吸い込んで揚砂する揚砂装置において、前記揚砂ポンプにそれぞれ揚砂切換弁を介して複数の沈砂吸入配管を並列に接続し、該沈砂吸入配管の先端に設けた前記吸込みノズルを複数の沈砂ピットにそれぞれ配置するとともに、エア導入弁を備えた複数のエア導入管を前記沈砂吸入配管にそれぞれ連結したことを特徴としており、前記揚砂ポンプ、前記揚砂切換弁及び前記エア導入弁は、池水面上に配置すると好適である。
本発明の揚砂方法は、池底部に形成された沈砂ピット内の沈砂を、揚砂ポンプに連結した吸込みノズルにて吸い込んで揚砂する揚砂方法において、前記揚砂ポンプにそれぞれ揚砂切換弁を介して複数の沈砂吸入配管を並列に接続し、該沈砂吸入配管の先端に設けた前記吸込みノズルを複数の沈砂ピットにそれぞれ配置するとともに、エア導入弁を備えた複数のエア導入管を前記沈砂吸入配管にそれぞれ連結して複数の揚砂系統を並列に設け、複数の揚砂系統のいずれか１系統の前記揚砂切換弁と前記エア導入弁とを同時に開き、他の揚砂系統の前記揚砂切換弁と前記エア導入弁とを閉じた状態で前記揚砂ポンプを作動させる揚砂操作を各揚砂系統に対して順次行うことを特徴としている。
本発明によれば、エア導入管を通って沈砂吸入配管内に導入されたエア（気泡）の浮上力によって揚砂ポンプの吸引限界を増加させることができることから、揚砂ポンプを地上に設置することができる。これにより、揚砂ポンプの保守整備作業を効率よく行うことができる。また、１台の揚砂ポンプに対して複数の揚砂系統を並列に設け、各揚砂系統における揚砂を１系統ずつ順次行うことにより、１台の揚砂ポンプで複数の沈砂ピットに堆積した砂や小石等を吸い上げることができ、設備コストの低減を図ることができる。
本発明の一形態例を示す揚砂装置を設けた沈砂池の説明図である。 同じく揚砂装置の系統図である。 本発明の他の形態例を示す要部の断面図である。
本形態例に示す揚砂装置１０は、沈砂池３０の底部に形成された沈砂ピット３１内の沈砂を、地上の揚砂ポンプ１１に連結された吸込みノズル１２にて吸い込んで揚砂するもので、揚砂ポンプ１１には、それぞれ揚砂切換弁１３を介して複数の沈砂吸入配管１４が並列に接続され、該沈砂吸入配管１４の先端に設けた前記吸込みノズル１２が複数の前記沈砂ピット３１にそれぞれ配置されている。また、地上に設置されたブロワ１５には、それぞれエア導入弁１６を介して複数のエア導入管１７が並列に接続され、各エア導入管１７の先端が前記沈砂吸入配管１４の下部、前記吸込みノズル１２の近傍にそれぞれ連結されている。前記揚砂切換弁１３から前記吸込みノズル１２に至る沈砂吸入配管１４と、この沈砂吸入配管１４に連結される前記エア導入弁１６からのエア導入管１７とによって一つの揚砂系統１８が形成されており、前記揚砂ポンプ１１には揚砂切換弁１３を介して、前記ブロワ１５には前記エア導入弁１６を介して、複数の揚砂系統１８が並列に設けられていることになる。
揚砂ポンプ１１は周知の負圧ポンプや真空ポンプであって、複数の沈砂吸入配管１４は吸入主管１４ａにまとめられて揚砂ポンプ１１に接続され、揚砂ポンプ１１の吐出管１１ａは貯留槽１９に接続されている。
このように形成した揚砂装置１０は、複数の沈砂ピット３１からの揚砂操作を、複数の前記揚砂系統１８を順次作動させてを行う。すなわち、一つの揚砂系統１８における前記揚砂切換弁１３及び前記エア導入弁１６を同時に開き、他の揚砂系統１８における前記揚砂切換弁１３及び前記エア導入弁１６を閉じた状態で、揚砂ポンプ１１を作動させるとともに、ブロワ１５を作動させてエア導入管１７へのエアの供給を開始する。
沈砂吸入配管１４内では、揚砂ポンプ１１による吸引作用と、エア導入管１７から導入されたエア（気泡）の浮上作用とによって上昇水流が発生し、この上昇水流によって沈砂池３０の沈砂ピット３１に堆積した砂や小石等が揚砂ポンプ１１に吸引され、吐出管１１ａを介して貯留槽１９に搬送される。このように、エア導入管１７からエアを導入しながら揚砂ポンプ１１を作動させることにより、揚砂ポンプ１１を大型化することなく吸引限界を増加させることができ、揚砂ポンプ１１を沈砂池３０の水面上である地上に設置することができるので、揚砂ポンプ１１の保守整備作業を効率よく行うことができる。
また、沈砂ピット３１からの揚砂は連続的に行う必要がないことから、一つの揚砂ポンプ１１及びブロワ１５に対して複数の揚砂系統１８を並列に分岐して配置し、複数の沈砂ピット３１からの揚砂操作を複数の揚砂系統１８について順次一系統ずつ行うことにより、各沈砂ピット毎に揚砂ポンプ１１及びブロワ１５を設けた場合に比べて設備コストを大幅に低減することができる。
図３は、沈砂吸入配管２１内に小径部２１ａを設けるとともに、該小径部２１ａにエア導入管２２を接続し、揚砂時に沈砂吸入配管２１の小径部２１ａを通過する流体のエゼクタ作用によってエア導入管２２から沈砂吸入配管２１内へエアを導入するように形成した形態例を示している。
このように、エゼクタ作用が得られる場合は、沈砂吸入配管２１内へのエアの導入をエゼクタ作用を利用して行うことにより、前述のブロワを省略することができ、設備費を低減することができる。
なお、揚砂ポンプやブロワの作動、揚砂切換弁、エア導入弁の開閉は、それぞれ手動で行うこともでき、あらかじめ設定した手順に基づいて自動的に行うこともできる。また、揚砂ポンプの形式は，揚程に応じて任意に選択することができ、沈砂吸入配管へのエア導入管の連結位置は、沈砂池の水位、揚砂ポンプの能力、沈砂吸入配管の径等の条件に応じて適宜設定することができるが、連結位置が水面に近いと気泡による浮上力を十分に期待できなくなるので、沈砂池の底部に近い位置の沈砂吸入配管の下部、特に吸込みノズルの近傍とすることが好ましい。さらに、本発明は，様々な池、水槽等の揚砂に適用することができ、また、揚水装置としても使用可能である。
１０…揚砂装置、１１…揚砂ポンプ、１１ａ…吐出管、１２…吸込みノズル、１３…揚砂切換弁、１４…沈砂吸入配管、１４ａ…吸入主管、１５…ブロワ、１６…エア導入弁、１７…エア導入管、１８…揚砂系統、１９…貯留槽、２１…沈砂吸入配管、２１ａ…小径部、２２…エア導入管

Claims (3)

  1. 池底部に形成された沈砂ピット内の沈砂を、揚砂ポンプに連結した吸込みノズルにて吸い込んで揚砂する揚砂装置において、前記揚砂ポンプにそれぞれ揚砂切換弁を介して複数の沈砂吸入配管を並列に接続し、該沈砂吸入配管の先端に設けた前記吸込みノズルを複数の沈砂ピットにそれぞれ配置するとともに、エア導入弁を備えた複数のエア導入管を前記沈砂吸入配管にそれぞれ連結したことを特徴とする揚砂装置。
  2. 前記揚砂ポンプ、前記揚砂切換弁及び前記エア導入弁が前記沈砂池の水面上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の揚砂装置。
  3. 池底部に形成された沈砂ピット内の沈砂を、揚砂ポンプに連結した吸込みノズルにて吸い込んで揚砂する揚砂方法において、前記揚砂ポンプにそれぞれ揚砂切換弁を介して複数の沈砂吸入配管を並列に接続し、該沈砂吸入配管の先端に設けた前記吸込みノズルを複数の沈砂ピットにそれぞれ配置するとともに、エア導入弁を備えた複数のエア導入管を前記沈砂吸入配管にそれぞれ連結して複数の揚砂系統を並列に設け、複数の揚砂系統のいずれか１系統の前記揚砂切換弁と前記エア導入弁とを同時に開き、他の揚砂系統の前記揚砂切換弁と前記エア導入弁とを閉じた状態で前記揚砂ポンプを作動させる揚砂操作を各揚砂系統に対して順次行うことを特徴とする揚砂方法。
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