JP2017227203A - Pump facility - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To uniform a maintenance cycle of a plurality of vertical shaft pumps each having a different whole length.SOLUTION: A pump facility 10 includes: vertical shaft pumps 100, 200 having casings 105, 205 each having a different whole length; and a control part 20 driving the pumps from the first vertical shaft pump 100 depending on a water level in a suction water tank 13. The first vertical shaft pump 100 includes a water-injection lubrication type first submerged bearing. The second vertical shaft pump 200 includes a non-water-injection lubrication type second submerged bearing.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ポンプ設備に関する。   The present invention relates to a pump facility.

特許文献1には、ケーシングの全長が異なる複数台の立軸ポンプを配置したポンプ設備が開示されている。このポンプ設備では、排水を開始させる水位が立軸ポンプ毎に設定されており、吸込水槽内の水位に応じて、全長が長い立軸ポンプから順番に運転が開始される。   Patent Document 1 discloses a pump facility in which a plurality of vertical shaft pumps having different casing lengths are arranged. In this pump facility, the water level at which drainage is started is set for each vertical pump, and the operation is started in order from the vertical pump having the long overall length according to the water level in the suction water tank.

特開平8−61283号号公報JP-A-8-61283

しかしながら、特許文献1のポンプ設備は、立軸ポンプ毎に年間排水運転時間が異なり、全長が長い方の年間排水運転時間は長く、全長が短い方の年間排水運転時間は短くなる。また、立軸ポンプはそれぞれ、運転時間に比例して摩耗する定期交換部品である水中軸受を備えている。よって、立軸ポンプ毎にメンテナンス時期が異なるため、ポンプ設備の管理が煩雑である。   However, the pump facility of Patent Document 1 has different annual drainage operation time for each vertical shaft pump, the longer annual drainage operation time is longer, and the shorter annual drainage operation time is shorter. Each of the vertical shaft pumps is provided with a submerged bearing that is a periodic replacement part that wears in proportion to the operation time. Therefore, since the maintenance time is different for each vertical shaft pump, the management of the pump equipment is complicated.

本発明は、全長が異なる複数の立軸ポンプのメンテナンスサイクルの均一化を課題とする。   An object of the present invention is to equalize maintenance cycles of a plurality of vertical pumps having different overall lengths.

本発明のポンプ設備は、吸込水槽内に垂下された第1ケーシングを有する第1立軸ポンプと、前記吸込水槽内に垂下された第2ケーシングを有し、前記吸込水槽内での前記第2ケーシングの全長が前記第1ケーシングの全長よりも短い第2立軸ポンプと、前記第1立軸ポンプ及び前記第2立軸ポンプ毎に異なる駆動水位が定められており、前記吸込水槽内の水位に応じて前記第1立軸ポンプから駆動させる制御部とを備えている。前記第1立軸ポンプは、注水潤滑型の第1水中軸受を備え、前記第2立軸ポンプは、無注水潤滑型の第2水中軸受を備えている。   The pump equipment of the present invention includes a first vertical shaft pump having a first casing suspended in the suction water tank, and a second casing suspended in the suction water tank, and the second casing in the suction water tank. A different drive water level is defined for each of the second vertical pump and the first vertical pump and the second vertical pump, the total length of which is shorter than the total length of the first casing, and depending on the water level in the suction water tank, And a controller that is driven from the first vertical shaft pump. The first vertical shaft pump includes a first submersible bearing of a water injection lubrication type, and the second vertical shaft pump includes a second submersible bearing of a non-water injection lubrication type.

注水潤滑型の第1水中軸受を備える第1立軸ポンプは、無注水潤滑型の第2水中軸受を備える第2立軸ポンプと比較すると、製造コストは高いが、使用可能な期間(寿命)は長い。そして、このポンプ設備では、全長と年間排水運転時間が長い第1立軸ポンプを注水潤滑型の第1水中軸受とし、全長と年間排水運転時間が短い第2立軸ポンプを無注水潤滑型の第2水中軸受としている。そのため、ポンプ設備の総費用の増大を抑えつつ、非運転時間を含む第1及び第2立軸ポンプの軸受交換年数を一致させ、メンテナンス時期を均一化できる。さらに、年間排水運転時間に応じて最適な型式の立軸ポンプを選定しているため、全ての立軸ポンプを無注水潤滑型とした場合と比較すると、長寿命化が可能である。   The first vertical shaft pump provided with the first submersible bearing of the water injection lubrication type is higher in manufacturing cost but has a longer usable period (life) than the second vertical shaft pump provided with the second submersible bearing of the non-water injection lubrication type. . In this pump facility, the first vertical shaft pump having a long overall length and an annual drainage operation time is used as a first submerged bearing of a water injection lubrication type, and the second vertical shaft pump having a short overall length and an annual drainage operation time is a second waterless lubrication type second pump. It is an underwater bearing. Therefore, it is possible to make the maintenance time uniform by matching the bearing replacement years of the first and second vertical shaft pumps including the non-operation time while suppressing the increase in the total cost of the pump equipment. Furthermore, since the optimum type of vertical pump is selected according to the annual drainage operation time, the service life can be extended as compared with the case where all vertical pumps are non-water-lubricated.

一般的に、水中軸受は、排出する液体の水質(例えば含有するスラリー量)が原因で故障することがあり、故障確率は水中軸受の型式によって異なる。また、排出する液体の水質は、地域や天候によって異なるため、予め把握することは不可能である。これに対して、この態様のポンプ設備は、型式が異なる第1及び第2水中軸受を搭載した第1及び第2立軸ポンプを備えるため、一方の立軸ポンプが運転不可能な状態になっても、他方の立軸ポンプは運転可能である。よって、水質に拘わらず排水可能であるため、ポンプ設備の信頼性を向上できる。   In general, the underwater bearing may fail due to the quality of the discharged liquid (for example, the amount of slurry contained), and the failure probability varies depending on the type of the underwater bearing. Further, since the water quality of the discharged liquid varies depending on the region and the weather, it is impossible to grasp in advance. On the other hand, since the pump installation of this aspect is provided with the 1st and 2nd vertical shaft pump which mounts the 1st and 2nd underwater bearing from which a model differs, even if one vertical shaft pump becomes a state which cannot be drive | operated. The other vertical shaft pump can be operated. Therefore, since the water can be discharged regardless of the water quality, the reliability of the pump equipment can be improved.

前記第1立軸ポンプは、前記潤滑液として清水又は浄水を、前記第1水中軸受に供給する外部注水機構を備えていてもよい。この態様によれば、清水又は浄水によって、第1水中軸受を冷却できるとともに、第1水中軸受を確実に潤滑できる。よって、第1水中軸受の摩耗を大幅に低減できるため、第1立軸ポンプを長寿命化できる。   The first vertical shaft pump may include an external water injection mechanism that supplies clean water or purified water as the lubricating liquid to the first submersible bearing. According to this aspect, the first underwater bearing can be cooled by clean water or purified water, and the first underwater bearing can be reliably lubricated. Therefore, since the wear of the first submersible bearing can be significantly reduced, the life of the first vertical shaft pump can be extended.

前記第2立軸ポンプの前記第2水中軸受は、非防塵式であってもよい。この態様によれば、第1立軸ポンプと比較すると、使用可能な期間は短いが、製造コストを大幅に低減できる。よって、短時間かつ局地的豪雨が発生した場合に駆動される立軸ポンプとして用いることで、ポンプ設備の総費用の増大を抑えつつ、ポンプ設備の信頼性を向上できる。   The second submersible bearing of the second vertical shaft pump may be non-dustproof. According to this aspect, compared with the first vertical shaft pump, the usable period is short, but the manufacturing cost can be greatly reduced. Therefore, the reliability of the pump equipment can be improved while suppressing an increase in the total cost of the pump equipment by using it as a vertical shaft pump that is driven when a local heavy rain occurs for a short time.

前記第1ケーシングよりも全長が短く前記第2ケーシングよりも全長が長い第3ケーシングを有する第3立軸ポンプを更に備えていてもよい。前記第3立軸ポンプは、注水潤滑型の第3水中軸受と、前記潤滑液として前記吸込水槽から吸引した揚水の一部を浄化した処理水を、前記第3水中軸受に供給する自己注水機構とを備えている。この態様によれば、処理水によって水中軸受に異物が付着することを防止できるため、第3水中軸受の摩耗を低減でき、第3立軸ポンプを長寿命化できる。また、潤滑液を供給するための付帯設備(例えば外部水源や給水ポンプ)が不要になるため、第1立軸ポンプよりも製造コストを低減できる。   You may further provide the 3rd vertical shaft pump which has a 3rd casing whose full length is shorter than the said 1st casing and whose full length is longer than the said 2nd casing. The third vertical shaft pump includes a water injection lubrication type third submersible bearing, and a self-water injection mechanism that supplies treated water obtained by purifying a part of pumped water sucked from the suction water tank as the lubricating liquid to the third submersible bearing. It has. According to this aspect, since foreign matters can be prevented from adhering to the underwater bearing due to the treated water, wear of the third underwater bearing can be reduced, and the life of the third vertical shaft pump can be extended. Moreover, since an incidental facility (for example, an external water source or a feed water pump) for supplying the lubricating liquid is not necessary, the manufacturing cost can be reduced as compared with the first vertical shaft pump.

前記自己注水機構はサイクロンセパレータである。ここで、サイクロンセパレータは、取り入れた揚水を遠心力によって、スラリー等を含む汚水と処理水とに分離し、処理水を第3水中軸受に供給し、汚水を外部に排出するものである。よって、フィルタによって揚水を浄化する場合と比較すると、目詰まりがないため、第3立軸ポンプの保守点検の回数を低減できる。   The self-water injection mechanism is a cyclone separator. Here, the cyclone separator separates the taken pumped water into centrifugal water and sewage containing slurry and the treated water, supplies the treated water to the third underwater bearing, and discharges the sewage to the outside. Therefore, compared with the case where the pumped water is purified by the filter, there is no clogging, and the number of maintenance inspections of the third vertical shaft pump can be reduced.

前記第3ケーシング内に配置された回転軸の外周を覆う保護管を備え、前記潤滑液が前記保護管内を通して供給されている。ここで、全長が長い立軸ポンプは、2以上の水中軸受によって回転軸が回転可能に支持されている。この態様によれば、保護管を通して潤滑液が流動されるため、全ての水中軸受に潤滑液を供給できる。よって、全ての水中軸受の摩耗を低減し、立軸ポンプを長寿命化できる。   A protective tube covering the outer periphery of the rotating shaft disposed in the third casing is provided, and the lubricating liquid is supplied through the protective tube. Here, the vertical shaft with a long overall length is rotatably supported by two or more underwater bearings. According to this aspect, since the lubricating liquid flows through the protective tube, the lubricating liquid can be supplied to all the underwater bearings. Therefore, the wear of all the submersible bearings can be reduced and the life of the vertical shaft pump can be extended.

前記第1ケーシングよりも全長が短く前記第2ケーシングよりも全長が長い第4ケーシングを有する第4立軸ポンプを更に備えていてもよい。前記第4立軸ポンプは、異物の侵入を防ぐカバーが配置された防塵式無注水潤滑型の第4水中軸受を備えている。また、前記第4ケーシングの全長は、前記第3ケーシングの全長よりも短い。この態様によれば、無注水潤滑型の水中軸受であっても、異物の侵入を防止できるため、非防塵式と比較すると、長寿命化が可能である。   You may further provide the 4th vertical shaft pump which has a 4th casing whose full length is shorter than the said 1st casing and whose full length is longer than the said 2nd casing. The fourth vertical shaft pump includes a dust-proof, non-water-filled lubrication type fourth submersible bearing in which a cover for preventing intrusion of foreign matters is disposed. The total length of the fourth casing is shorter than the total length of the third casing. According to this aspect, even a non-water-filled lubrication type underwater bearing can prevent the intrusion of foreign matter, so that it can have a longer life than a non-dust-proof type.

なお、前記第1立軸ポンプは、前記潤滑液として前記吸込水槽から吸引した揚水の一部を浄化した処理水を、前記第1水中軸受に供給する自己注水機構を備えていてもよい。また、前記第2立軸ポンプの前記第2水中軸受は、異物の侵入を防ぐカバーが配置された防塵式であってもよい。   In addition, the first vertical shaft pump may include a self-water injection mechanism that supplies treated water obtained by purifying a part of pumped water sucked from the suction water tank as the lubricating liquid to the first submersible bearing. In addition, the second submersible bearing of the second vertical shaft pump may be a dust-proof type in which a cover for preventing intrusion of foreign matter is disposed.

本発明のポンプ設備では、全長が長い第1立軸ポンプを注水潤滑型の第1水中軸受とし、全長が短い第2立軸ポンプを無注水潤滑型の第2水中軸受としているため、これらの立軸ポンプのメンテナンス時期を均一化できる。よって、ポンプ設備の管理を改善できる。また、年間排水運転時間に応じて最適な型式の立軸ポンプを選定しているため、全ての立軸ポンプを無注水潤滑型とした場合と比較すると、長寿命化が可能である。   In the pump facility according to the present invention, the first vertical shaft pump having a long overall length is used as a first submersible bearing of a water injection lubrication type, and the second vertical shaft pump having a short overall length is used as a second submersible bearing of a non-water injection lubrication type. The maintenance time can be made uniform. Therefore, management of pump equipment can be improved. In addition, since the optimum type of vertical pump is selected according to the annual drainage operation time, it is possible to extend the service life compared to the case where all vertical pumps are non-water-lubricated.

本実施形態のポンプ設備を示す概略図。Schematic which shows the pump installation of this embodiment. ポンプ設備の立軸ポンプ毎の特性を示す図表。The chart which shows the characteristic for every vertical shaft pump of pump equipment. 図1の第1立軸ポンプを示す断面図。Sectional drawing which shows the 1st vertical shaft pump of FIG. 図3の一部を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows a part of FIG. 図3の他の一部を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the other part of FIG. 図1の第2立軸ポンプを示す断面図。Sectional drawing which shows the 2nd vertical shaft pump of FIG. 図5の一部を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows a part of FIG. 図1の第3立軸ポンプを示す断面図。Sectional drawing which shows the 3rd vertical shaft pump of FIG. 図7の一部を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows a part of FIG. 図8Aの一部を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows a part of FIG. 8A. 図8Aの一部を示す横断面図。FIG. 8B is a cross-sectional view showing a part of FIG. 8A. 第3立軸ポンプの自己注水機構を示す概念図。The conceptual diagram which shows the self-water-injection mechanism of a 3rd vertical shaft pump. 第3立軸ポンプの変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the modification of a 3rd vertical shaft pump. 図1の第4立軸ポンプを示す断面図。Sectional drawing which shows the 4th vertical shaft pump of FIG. 図11の一部を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows a part of FIG. 図12Aの一部を示す横断面図。FIG. 12B is a cross-sectional view showing a part of FIG. 12A.

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係るポンプ設備10を示す。このポンプ設備10は、2以上(本実施形態では4台)の立軸ポンプ100〜400を備えている。これらの立軸ポンプ100〜400は、全長が異なるポンプケーシング105〜405を備えている。これらポンプケーシング105〜405は、据付床12に固定され、据付床12の下部の吸込水槽13内に垂下されている。本実施形態では、複数の立軸ポンプ100〜400のメンテナンス時期を均一化することで、ポンプ設備10の管理を改善する。   FIG. 1 shows a pump facility 10 according to the present embodiment. The pump facility 10 includes two or more (four in this embodiment) vertical shaft pumps 100 to 400. These vertical shaft pumps 100 to 400 include pump casings 105 to 405 having different overall lengths. These pump casings 105 to 405 are fixed to the installation floor 12 and are suspended in the suction water tank 13 below the installation floor 12. In this embodiment, the management of the pump facility 10 is improved by making the maintenance times of the plurality of vertical pumps 100 to 400 uniform.

(ポンプ設備の全体構成)
図1に示すように、ポンプケーシング105〜405の全長とは、据付床12の底面から吸込口106〜406までの吸込水槽13内の寸法(槽内全長)を意図している。よって、例えば下端から上端まで実寸が同一のポンプケーシングを用い、据付床12内に垂下する部分の寸法を異ならせた場合、この態様は全長が異なるポンプケーシングに含まれる。本実施形態の第1から第4の立軸ポンプ100〜400はそれぞれ、下端から上端までの実寸が異なるポンプケーシング105〜405を用い、据付床12から上方に突出する寸法が同一になるように固定されている。
(Pump equipment overall configuration)
As shown in FIG. 1, the total length of the pump casings 105 to 405 is intended to be the dimension in the suction water tank 13 from the bottom surface of the installation floor 12 to the suction ports 106 to 406 (total length in the tank). Therefore, for example, when pump casings having the same actual size from the lower end to the upper end are used and the dimensions of the portion hanging down in the installation floor 12 are made different, this aspect is included in pump casings having different overall lengths. The first to fourth vertical shaft pumps 100 to 400 of the present embodiment use pump casings 105 to 405 having different actual sizes from the lower end to the upper end, and are fixed so that the dimensions protruding upward from the installation floor 12 are the same. Has been.

詳しくは、図1において左側端に位置する第1ポンプケーシング105は、他のポンプケーシング205〜405と比較して全長Lが最も長い。図1において右側端に位置する第2ポンプケーシング205は、他のポンプケーシング105,305,405と比較して全長が最も短く、第1ポンプケーシング105の全長Lの半分よりも短い。第1ポンプケーシング105の右に隣接する第3ポンプケーシング305は、第1ポンプケーシング105の全長Lよりも短く、第2ポンプケーシング205の全長よりも長い。また、第3ポンプケーシング305は、第1ポンプケーシング105の全長Lの半分よりも長い。第2ポンプケーシング205の左に隣接する第4ポンプケーシング405は、第3ポンプケーシング305の全長よりも短く、第2ポンプケーシング205の全長よりも長い。また、第4ポンプケーシング405は、第1ポンプケーシング105の全長Lの半分よりも短い。   Specifically, the first pump casing 105 located at the left end in FIG. 1 has the longest total length L as compared with the other pump casings 205 to 405. The second pump casing 205 located at the right end in FIG. 1 has the shortest overall length compared to the other pump casings 105, 305, and 405, and is shorter than half of the total length L of the first pump casing 105. The third pump casing 305 adjacent to the right of the first pump casing 105 is shorter than the total length L of the first pump casing 105 and longer than the total length of the second pump casing 205. The third pump casing 305 is longer than half of the total length L of the first pump casing 105. The fourth pump casing 405 adjacent to the left of the second pump casing 205 is shorter than the entire length of the third pump casing 305 and longer than the entire length of the second pump casing 205. Further, the fourth pump casing 405 is shorter than half of the total length L of the first pump casing 105.

第1から第4の立軸ポンプ100〜400はそれぞれ、第1から第4の駆動モータ102〜402を備えている。これら駆動モータ102〜402は、通信可能に接続された制御装置20によって制御される。この制御装置20には、立軸ポンプ100〜400の全長に応じて、異なる駆動水位WL1〜WL4が設定されている。制御装置20は、図示しない水位センサからの信号によって、吸込水槽13内が駆動水位WL1〜WL4になったと判断すると、立軸ポンプ100〜400を全長が長い方から駆動させ、吸込水槽13内の水を下流側に排出する。   The first to fourth vertical shaft pumps 100 to 400 include first to fourth drive motors 102 to 402, respectively. These drive motors 102-402 are controlled by the control apparatus 20 connected so that communication was possible. In the control device 20, different driving water levels WL1 to WL4 are set according to the total length of the vertical shaft pumps 100 to 400. When the control device 20 determines that the inside of the suction water tank 13 has reached the driving water levels WL1 to WL4 based on a signal from a water level sensor (not shown), the vertical pumps 100 to 400 are driven from the longer full length, and the water in the suction water tank 13 is Is discharged downstream.

詳しくは、降雨により吸込水槽13内の水が第1駆動水位WL1を越えると、制御装置20は第1立軸ポンプ100の運転を開始させる。第1立軸ポンプ100による排水量よりも吸込水槽13内への水の流入量が多く、第1駆動水位WL1よりも高い第3駆動水位WL3を越えると、制御装置20は第3立軸ポンプ300の運転を開始させる。立軸ポンプ100,300による排水量よりも吸込水槽13内への水の流入量が多く、第3駆動水位WL3よりも高い第4駆動水位WL4を越えると、制御装置20は第4立軸ポンプ400の運転を開始させる。そして、立軸ポンプ100,300,400による排水量よりも吸込水槽13内への水の流入量が多く、第4駆動水位WL4よりも高い第2駆動水位WL2を越えると、制御装置20は第2立軸ポンプ200の運転を開始させる。   Specifically, when the water in the suction tank 13 exceeds the first drive water level WL1 due to rain, the control device 20 starts the operation of the first vertical shaft pump 100. When the amount of water flowing into the suction water tank 13 is larger than the amount of water discharged by the first vertical pump 100 and exceeds the third driving water level WL3 higher than the first driving water level WL1, the control device 20 operates the third vertical pump 300. To start. When the amount of water flowing into the suction tank 13 is larger than the amount of drainage by the vertical pumps 100 and 300 and exceeds the fourth drive water level WL4 higher than the third drive water level WL3, the control device 20 operates the fourth vertical pump 400. To start. When the amount of water flowing into the suction water tank 13 is larger than the amount of drainage by the vertical pumps 100, 300, and 400 and exceeds the second driving water level WL2 higher than the fourth driving water level WL4, the control device 20 causes the second vertical shaft. The operation of the pump 200 is started.

図2に示すように、このようにしたポンプ設備10では、立軸ポンプ100〜400毎に年間排水運転時間が異なる。この年間排水運転時間は、立軸ポンプ100〜400の全長が長くなれば長時間になり、立軸ポンプ100〜400の全長が短くなれば短時間になる。この例では、第1立軸ポンプ100の年間排水運転時間を基準にすると、第3立軸ポンプ300の年間排水運転時間は概ね1/10、第4立軸ポンプ400の年間排水運転時間は概ね1/100、そして第2立軸ポンプ200の年間排水運転時間は概ね1/500になっている。   As shown in FIG. 2, in the pump facility 10 configured as described above, the annual drainage operation time differs for each of the vertical shaft pumps 100 to 400. The annual drainage operation time becomes longer when the total length of the vertical shaft pumps 100 to 400 becomes longer, and becomes shorter when the total length of the vertical shaft pumps 100 to 400 becomes shorter. In this example, based on the annual drainage operation time of the first vertical pump 100, the annual drainage operation time of the third vertical pump 300 is approximately 1/10, and the annual drainage operation time of the fourth vertical pump 400 is approximately 1/100. The annual drainage operation time of the second vertical shaft pump 200 is approximately 1/500.

図3、図5、図7、及び図11を参照すると、立軸ポンプ100〜400は、運転時間に比例して摩耗する定期交換部品である水中軸受140〜440を備えている。この水中軸受140〜440の交換作業を含むメンテナンスは、ポンプ設備10を停止し、対象の立軸ポンプ100〜400を据付床12から引き抜いて作業する必要があるため、大掛かりである。立軸ポンプ100〜400毎にメンテナンス時期が異なると、ポンプ設備10のメンテナンス回数が増えるだけでなく、管理も煩雑である。そこで、本実施形態では、運転時間が異なる立軸ポンプ100〜400のメンテナンスサイクルを均一化できるようにしている。   Referring to FIGS. 3, 5, 7, and 11, the vertical shaft pumps 100 to 400 include submersible bearings 140 to 440 that are regular replacement parts that wear in proportion to the operation time. The maintenance including the replacement work of the underwater bearings 140 to 440 is large because it is necessary to stop the pump facility 10 and pull out the target vertical shaft pumps 100 to 400 from the installation floor 12. When the maintenance time is different for each of the vertical shaft pumps 100 to 400, not only the maintenance frequency of the pump facility 10 is increased, but also the management is complicated. Therefore, in this embodiment, the maintenance cycle of the vertical shaft pumps 100 to 400 having different operation times can be made uniform.

図1及び図2に示すように、本実施形態の立軸ポンプ100〜400は、全長が長い方に含まれる第1及び第3の立軸ポンプ100,300と、全長が短い方に含まれる第2及び第4の立軸ポンプ200,400とに類別される。吸込口106〜406は、ポンプケーシング105〜405の全長が長くなるに従って、吸込水槽13の底面14に近接する。第1及び第3の立軸ポンプ100,300は、吸込口106,306が底面14に接近しているため、底面14に沈殿したスラリーを吸い込むことが多い。また、第2及び第4の立軸ポンプ200,400は、吸込口206,406が底面14から離れているため、スラリーを吸い込むことは少ない。吸込水槽13から吸い込んだ揚水にスラリーが多く含まれる場合、水中軸受140〜440にアブレシブ摩耗が生じるため、メンテナンス時期が早くなる。そこで、第1及び第3の立軸ポンプ100,300には、潤滑液が供給される注水潤滑型の水中軸受140,340を用い、第2及び第4の立軸ポンプ200,400には、潤滑液が供給されない無注水潤滑型の水中軸受240,440を用いている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the vertical pumps 100 to 400 of the present embodiment include the first and third vertical pumps 100 and 300 included in the longer overall length and the second vertical pump included in the shorter overall length. And the fourth vertical shaft pumps 200 and 400. The suction ports 106 to 406 approach the bottom surface 14 of the suction water tank 13 as the overall length of the pump casings 105 to 405 increases. Since the suction ports 106 and 306 are close to the bottom surface 14, the first and third vertical shaft pumps 100 and 300 often suck slurry that has settled on the bottom surface 14. In addition, the second and fourth vertical pumps 200 and 400 are less likely to suck slurry because the suction ports 206 and 406 are separated from the bottom surface 14. When a large amount of slurry is contained in the pumped water sucked from the suction water tank 13, since the abrasive wear occurs in the underwater bearings 140 to 440, the maintenance time is advanced. Therefore, the first and third vertical shaft pumps 100 and 300 use water-lubricated submersible bearings 140 and 340 to which a lubricating liquid is supplied, and the second and fourth vertical shaft pumps 200 and 400 include a lubricating liquid. No-water-lubricated submersible bearings 240 and 440 are not used.

図3及び図7を参照すると、注水潤滑型の水中軸受140,340とは、注水機構150,350によって潤滑液が強制的に供給されることで、揚水に含まれる異物の侵入を防ぐ型式のものをいう。図5及び図11を参照すると、無注水潤滑型の水中軸受240,440とは、注水機構が無く、水中軸受240,440に対して潤滑液が強制的に供給されることがない型式のものをいう。なお、無注水潤滑型の水中軸受240,440には、排水運転時に揚水が浸入するが、この揚水の自然浸入は注水潤滑型には含まれない。   Referring to FIGS. 3 and 7, the lubrication-type submersible bearings 140 and 340 are of a type that prevents intrusion of foreign substances contained in the pumped water by forcibly supplying the lubricating liquid by the water injection mechanisms 150 and 350. Say things. Referring to FIGS. 5 and 11, the non-water-lubricated submersible bearings 240 and 440 are of a type that does not have a water-injecting mechanism and does not forcibly supply the lubricant to the submerged bearings 240 and 440. Say. It should be noted that pumped water enters the non-water-lubricated submersible bearings 240 and 440 during drainage operation, but this natural penetration of pumped water is not included in the water-filled lubricated type.

注水潤滑型の水中軸受140,340を備える立軸ポンプ100,300は、無注水潤滑型の水中軸受240,440を備える立軸ポンプ200,400と比較して、初期コストは高い。本実施形態では、半数の立軸ポンプ100,300を注水潤滑型とし、残りの立軸ポンプ200,400を無注水潤滑型とすることで、ポンプ設備10の総費用の増大を抑えている。また、注水潤滑型の水中軸受140,340は、注水により異物の侵入を防止できるため、無注水潤滑型の水中軸受240,440と比較して軸受寿命(使用可能な期間)が長い。年間排水運転時間が長い立軸ポンプ100,300を注水潤滑型とし、年間排水運転時間が短い立軸ポンプ200,400を無注水潤滑型とすることで、非運転時間を含む立軸ポンプ100〜400の軸受交換年数を一致させている。   The vertical pumps 100 and 300 provided with the submerged bearings 140 and 340 of the water injection lubrication type have higher initial costs than the vertical pumps 200 and 400 provided with the submerged bearings 240 and 440 of the non-water injection lubrication type. In this embodiment, half of the vertical shaft pumps 100 and 300 are of a water injection lubrication type, and the remaining vertical shaft pumps 200 and 400 are of a non-water injection lubrication type, thereby suppressing an increase in the total cost of the pump facility 10. In addition, since the water injection lubrication type underwater bearings 140 and 340 can prevent foreign matter from entering by water injection, the bearing life (usable period) is longer than that of the non-water injection lubrication type underwater bearings 240 and 440. The vertical pumps 100 and 300 having a long annual drainage operation time are made into a lubrication type, and the vertical pumps 200 and 400 having a short annual drainage operation time are made into a non-watering lubrication type, so The exchange years are matched.

更に詳しく説明すると、注水潤滑型の水中軸受140,340に用いられる注水機構150,350は、潤滑液として清水又は浄水を供給する外部注水式と、潤滑液として揚水の一部を浄化した処理水を供給する自己注水式とに類別される。外部注水式の注水機構150を用いた水中軸受140は、異物を含有しない清水又は浄水が用いられるため、軸受寿命が長い。また、自己流水式の注水機構350は、付帯設備である貯水タンク152や給水ポンプ154が不要のため、初期コストが安い。   More specifically, the water injection mechanisms 150 and 350 used in the water injection lubrication type underwater bearings 140 and 340 include an external water injection type that supplies fresh water or purified water as a lubricating liquid, and treated water that has purified a part of pumped water as the lubricating liquid. It is classified into the self-water injection type that supplies The underwater bearing 140 using the external water injection type water injection mechanism 150 has a long bearing life because fresh water or purified water containing no foreign matter is used. In addition, the self-flowing water injection mechanism 350 does not require the water storage tank 152 and the water supply pump 154 which are incidental facilities, and thus the initial cost is low.

そこで、全長が最も長く、年間排水運転時間も最も長い第1立軸ポンプ100に、外部注水機構150による外部注水潤滑型の第1水中軸受140を用いている。また、第1立軸ポンプ100と比較して、全長が短く、年間排水運転時間も短い第3立軸ポンプ300に、自己注水機構350による自己注水潤滑型の第3水中軸受340を用いている。これにより、外部注水潤滑型の立軸ポンプ100を2台配置する場合と比較して、ポンプ設備10の総費用を低減できる。   Therefore, the first submersible bearing 140 of the external water injection lubrication type by the external water injection mechanism 150 is used for the first vertical shaft 100 having the longest overall length and the longest annual drainage operation time. Further, as compared with the first vertical shaft pump 100, the third vertical shaft pump 300 having a short overall length and a short annual drainage operation time uses the self-water-lubricating third submersible bearing 340 by the self-water injection mechanism 350. Thereby, the total cost of the pump equipment 10 can be reduced compared with the case where two external water-lubricated vertical pumps 100 are arranged.

無注水潤滑型の水中軸受240,440は、いわゆるドライ軸受であり、立軸ポンプ200,400の運転時には揚水により自液潤滑されるが、ポンプケーシング205,405内に揚水が無い状態であっても軸受として機能する自己潤滑性のすべり軸受である。この無注水潤滑型の水中軸受240,440は、揚水に含まれる異物の侵入を防止する保護カバー450を備える防塵式と、保護カバーが無い非防塵式とに類別される。防塵式の水中軸受440は、非防塵式と比較すると、初期コストは高いが、軸受寿命は長い。   Non-water-lubricated submersible bearings 240 and 440 are so-called dry bearings and are self-lubricated by pumping water when the vertical shaft pumps 200 and 400 are operated. It is a self-lubricating plain bearing that functions as a bearing. The non-water-lubricated submersible bearings 240 and 440 are classified into a dust-proof type having a protective cover 450 that prevents intrusion of foreign matters contained in pumped water and a non-dust-proof type having no protective cover. The dust-proof underwater bearing 440 has a higher initial cost but a longer bearing life than the non-dust-proof bearing.

そこで、全長が最も短く、年間排水運転時間も短い第2立軸ポンプ200に、非防塵式無注水潤滑型の水中軸受240を用いている。また、第2立軸ポンプ200よりも全長が長く、年間排水運転時間も長い第4立軸ポンプ400に、防塵式無注水潤滑型の水中軸受440を用いている。これにより、防塵式無注水潤滑型の立軸ポンプ400を2台配置する場合と比較して、ポンプ設備10の総費用を低減できる。   Therefore, the non-dust-proof non-water-lubricated submersible bearing 240 is used in the second vertical shaft 200 having the shortest overall length and the short annual drainage operation time. Further, the dust-proof non-water-lubricated submersible bearing 440 is used for the fourth vertical pump 400 that is longer than the second vertical pump 200 and has a long annual drainage operation time. Thereby, the total cost of the pump equipment 10 can be reduced as compared with the case where two dustproof non-water-lubricated vertical pumps 400 are arranged.

また、水中軸受140〜440は、排出する液体の水質(例えば含有するスラリー量)が原因で故障することがあり、故障確率は水中軸受140〜440の型式によって異なる。さらに、排出する液体の水質は、地域や天候によって異なるため、予め把握することは不可能である。これに対して、本実施形態では、型式が異なる水中軸受140〜440を搭載した立軸ポンプ100〜400を備えるため、特定の立軸ポンプが運転不可能な状態になっても、他の立軸ポンプは運転可能である。即ち、水質に拘わらず排水可能であるため、ポンプ設備10の信頼性を向上できる。しかも、立軸ポンプ100〜400の年間排水運転時間に応じて最適な型式の水中軸受140〜440を選定することで、ポンプ設備10の総費用を抑えつつ、ポンプ設備10全体の長寿命化を図ることができる。   The underwater bearings 140 to 440 may fail due to the quality of the liquid to be discharged (for example, the amount of slurry contained), and the failure probability varies depending on the type of the underwater bearings 140 to 440. Furthermore, since the water quality of the liquid to be discharged varies depending on the region and the weather, it is impossible to grasp in advance. On the other hand, in this embodiment, since the vertical pumps 100 to 400 equipped with the submersible bearings 140 to 440 of different types are provided, even if a specific vertical pump becomes inoperable, It is possible to drive. That is, since the water can be drained regardless of the water quality, the reliability of the pump facility 10 can be improved. In addition, by selecting the optimum type of submersible bearings 140 to 440 according to the annual drainage operation time of the vertical shaft pumps 100 to 400, it is possible to extend the life of the pump facility 10 as a whole while suppressing the total cost of the pump facility 10. be able to.

次に、第1から第4の立軸ポンプ100〜400の一例を説明する。   Next, an example of the first to fourth vertical shaft pumps 100 to 400 will be described.

外部注水潤滑型の水中軸受140を備える第1立軸ポンプ100としては、特許第3079177号、特許第4709878号、又は特許第5422711号に開示された立軸ポンプを用いることができる。非防塵式無注水潤滑型の第2水中軸受240を備える第2立軸ポンプ200としては、特開2015−200234号に開示された立軸ポンプを用いることができる。自己注水潤滑型の第3水中軸受340を備える第3立軸ポンプ300としては、特願2016−061579号、又は特願2016−052845号に開示された立軸ポンプを用いることができる。防塵式無注水潤滑型の第4水中軸受440を備える第4立軸ポンプ400としては、特許第3955839号に開示された立軸ポンプを用いることができる。   As the first vertical shaft pump 100 provided with the external water-lubricated submersible bearing 140, the vertical shaft disclosed in Japanese Patent No. 3079177, Japanese Patent No. 4709878, or Japanese Patent No. 5422711 can be used. As the second vertical shaft pump 200 provided with the non-dust-proof non-water-filled lubrication type second underwater bearing 240, a vertical shaft pump disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2015-200274 can be used. As the third vertical shaft pump 300 including the self-water-filling lubricated third submersible bearing 340, the vertical shaft disclosed in Japanese Patent Application No. 2006-061579 or Japanese Patent Application No. 2006-052845 can be used. As the fourth vertical shaft pump 400 provided with the dust-proof non-water-filled lubrication type fourth underwater bearing 440, the vertical shaft pump disclosed in Japanese Patent No. 3955839 can be used.

(第1から第4の立軸ポンプの共通構成)
図3、図5、図7、及び図11に示すように、立軸ポンプ100〜400には、ポンプケーシング105〜405の軸線に沿って回転軸108〜408が回転可能に配置されている。回転軸108〜408には、ポンプケーシング105〜405から外方に突出した端部に、駆動モータ102〜402が連結されている。また、回転軸108〜408には、ポンプケーシング105〜405内に位置する端部に、駆動モータ102〜402の駆動により回転するインペラ110〜410が連結されている。
(Common configuration of the first to fourth vertical shaft pumps)
As shown in FIGS. 3, 5, 7, and 11, rotary shafts 108 to 408 are rotatably disposed in the vertical shaft pumps 100 to 400 along the axis of the pump casings 105 to 405. Drive motors 102 to 402 are connected to the rotating shafts 108 to 408 at ends that protrude outward from the pump casings 105 to 405. Further, impellers 110 to 410 that are rotated by driving of the drive motors 102 to 402 are connected to the rotating shafts 108 to 408 at ends positioned in the pump casings 105 to 405.

また、ポンプケーシング105〜405には、インペラ110〜410の上方に位置するように、ガイドベーン115〜415を介して筒状のケーシングハブ116〜416が設けられている。ケーシングハブ116〜416には、回転軸108〜408が挿通されるとともに、水中軸受140〜440が固定される軸受スリーブ117〜417が設けられている。また、ケーシングハブ116〜416の上端開口は、概ね円錐筒状の閉塞部材118〜418によって塞がれている。閉塞部材118〜418にも水中軸受140〜440が固定される軸受スリーブ119〜419が設けられている。   The pump casings 105 to 405 are provided with cylindrical casing hubs 116 to 416 via guide vanes 115 to 415 so as to be positioned above the impellers 110 to 410. The casing hubs 116 to 416 are provided with bearing sleeves 117 to 417 through which the rotary shafts 108 to 408 are inserted and to which the underwater bearings 140 to 440 are fixed. Further, the upper end openings of the casing hubs 116 to 416 are closed by substantially conical cylindrical closing members 118 to 418. The blocking members 118 to 418 are also provided with bearing sleeves 119 to 419 to which the underwater bearings 140 to 440 are fixed.

さらに、ポンプケーシング105〜405には、回転軸108〜408が貫通する上端部分に、筒状の挿通部材130〜430が配置されている。挿通部材130〜430には、メカニカルシールを備える軸封ケーシング132〜432が配置されている。   Further, cylindrical insertion members 130 to 430 are arranged in the upper ends of the pump casings 105 to 405 through which the rotary shafts 108 to 408 pass. In the insertion members 130 to 430, shaft sealing casings 132 to 432 having mechanical seals are arranged.

図4A、図6、図8B、及び図12Aに示すように、各立軸ポンプ100〜400の水中軸受140〜440は、回転軸108〜408を取り囲むように配置される摺動体141〜441を備えている。摺動体141〜441は、ケーシングハブ116〜416に固定するためのカバーケース142〜442に固定されている。   As shown in FIGS. 4A, 6, 8 </ b> B, and 12 </ b> A, the submersible bearings 140 to 440 of the vertical shaft pumps 100 to 400 include sliding bodies 141 to 441 that are disposed so as to surround the rotating shafts 108 to 408. ing. The sliding bodies 141 to 441 are fixed to cover cases 142 to 442 for fixing to the casing hubs 116 to 416.

(第1立軸ポンプの詳細)
図3に示すように、第1立軸ポンプ100の第1ポンプケーシング105には、ケーシングハブ116の上方に位置するように、ガイドベーン135を介して軸受ホルダ136が配置されている。そして、この軸受ホルダ136にも第1水中軸受140が配置されている。
(Details of the first vertical shaft pump)
As shown in FIG. 3, a bearing holder 136 is disposed in the first pump casing 105 of the first vertical shaft pump 100 via a guide vane 135 so as to be positioned above the casing hub 116. The first underwater bearing 140 is also disposed in the bearing holder 136.

第1ポンプケーシング105の外部には、潤滑液CWを第1水中軸受140に供給するための外部注水機構150が配置されている。この外部注水機構150は、潤滑液CWである清水又は浄水を溜める貯水タンク152と、この貯水タンク152内の潤滑液CWを第1水中軸受140に供給するための給水ポンプ154とを備えている。また、外部注水機構150は、潤滑液CWを第1水中軸受140に供給するための潤滑液流路158を備えている。   An external water injection mechanism 150 for supplying the lubricating liquid CW to the first submersible bearing 140 is disposed outside the first pump casing 105. The external water injection mechanism 150 includes a water storage tank 152 that stores fresh water or purified water as the lubricating liquid CW, and a water supply pump 154 that supplies the lubricating liquid CW in the water storage tank 152 to the first submersible bearing 140. . Further, the external water injection mechanism 150 includes a lubricating liquid flow path 158 for supplying the lubricating liquid CW to the first underwater bearing 140.

貯水タンク152及び給水ポンプ154は、据付床12上に配置されている。貯水タンク152には、図示しない水源からの潤滑液CWが常に定量貯留されている。給水ポンプ154は、制御装置20によって第1立軸ポンプ100の駆動時に駆動される。貯水タンク152と給水ポンプ154との間には、貯水タンク152から給水ポンプ154に向けた潤滑液CWの流動を許容する逆止弁156が配置されている。   The water storage tank 152 and the water supply pump 154 are disposed on the installation floor 12. The water storage tank 152 always stores a fixed amount of the lubricating liquid CW from a water source (not shown). The feed water pump 154 is driven by the control device 20 when the first vertical shaft pump 100 is driven. Between the water storage tank 152 and the water supply pump 154, a check valve 156 that allows the flow of the lubricating liquid CW from the water storage tank 152 toward the water supply pump 154 is disposed.

潤滑液流路158は、給水管160、保護管162、及び排水管166によって構成されている。給水管160は、給水ポンプ154とポンプケーシング105の上端の軸封ケーシング132とを接続するものである。図4Bを参照すると、軸封ケーシング132には、給水管160が接続される接続部133が設けられている。   The lubricating liquid flow path 158 includes a water supply pipe 160, a protection pipe 162, and a drain pipe 166. The water supply pipe 160 connects the water supply pump 154 and the shaft seal casing 132 at the upper end of the pump casing 105. Referring to FIG. 4B, the shaft seal casing 132 is provided with a connection portion 133 to which the water supply pipe 160 is connected.

保護管162は、回転軸108の外周を覆っており、挿通部材130とケーシングハブ116とを軸受ホルダ136を介して接続するものである。この保護管162は、一端が挿通部材130の下端に接続され、他端が軸受ホルダ136の上端に接続される第1部分163を備えている。また、保護管162は、一端が軸受ホルダ136の下端に接続され、他端がケーシングハブ116の上端の閉塞部材118に接続される第2部分164を備えている。   The protective tube 162 covers the outer periphery of the rotating shaft 108 and connects the insertion member 130 and the casing hub 116 via the bearing holder 136. The protective tube 162 includes a first portion 163 having one end connected to the lower end of the insertion member 130 and the other end connected to the upper end of the bearing holder 136. The protective tube 162 includes a second portion 164 having one end connected to the lower end of the bearing holder 136 and the other end connected to the closing member 118 at the upper end of the casing hub 116.

排水管166は、ケーシングハブ116をポンプケーシング105の外部(大気)と連通させるものである。図4Aを併せて参照すると、ケーシングハブ116には、軸受スリーブ117から第1ポンプケーシング105の周壁にかけて突出する接続管部121が設けられている。この接続管部121と対応するように、軸受スリーブ117には連通部120が設けられ、第1水中軸受140には貫通部143が設けられている。接続管部121の外端には排水管166の一端が接続されている。排水管166の他端は、吸込水槽13の上部で開放するように配管されている。   The drain pipe 166 communicates the casing hub 116 with the outside (atmosphere) of the pump casing 105. Referring also to FIG. 4A, the casing hub 116 is provided with a connecting pipe portion 121 that protrudes from the bearing sleeve 117 to the peripheral wall of the first pump casing 105. The bearing sleeve 117 is provided with a communication portion 120 and the first underwater bearing 140 is provided with a through portion 143 so as to correspond to the connecting pipe portion 121. One end of a drain pipe 166 is connected to the outer end of the connection pipe portion 121. The other end of the drain pipe 166 is piped so as to open at the top of the suction water tank 13.

この第1立軸ポンプ100は、制御装置20によって給水ポンプ154が駆動されることで、貯水タンク152内の潤滑液CWが保護管162内に供給される。これにより潤滑液CWは、回転軸108と保護管162との間を通って軸受ホルダ136の第1水中軸受140に至り、回転軸108と摺動体141との間を通過する。ついで、潤滑液CWは、回転軸108と保護管162との間を通ってケーシングハブ116内に流入する。ケーシングハブ116の水中軸受140を通過した潤滑液CWは、接続管部121を通って排水管166に至り、この排水管166を通って吸込水槽13内に排出される。   In the first vertical shaft pump 100, the water supply pump 154 is driven by the control device 20, whereby the lubricating liquid CW in the water storage tank 152 is supplied into the protective pipe 162. As a result, the lubricating liquid CW passes between the rotary shaft 108 and the protective tube 162 and reaches the first underwater bearing 140 of the bearing holder 136 and passes between the rotary shaft 108 and the sliding body 141. Next, the lubricating liquid CW flows between the rotating shaft 108 and the protective tube 162 and flows into the casing hub 116. The lubricating liquid CW that has passed through the underwater bearing 140 of the casing hub 116 reaches the drain pipe 166 through the connection pipe portion 121, and is discharged into the suction water tank 13 through the drain pipe 166.

このようにした第1立軸ポンプ100では、潤滑液CWによって第1水中軸受140を冷却できるとともに、第1水中軸受140を確実に潤滑できる。また、保護管162によって全ての第1水中軸受140を確実に潤滑できる。よって、第1水中軸受140の摩耗を大幅に低減できるため、第1立軸ポンプ100を長寿命化できる。また、潤滑液CWである清水又は浄水には微細な異物も含まれないため、第1水中軸受140にアブレシブ摩耗が発生することも確実に防止できる。   In the first vertical shaft pump 100 configured as described above, the first underwater bearing 140 can be cooled by the lubricating liquid CW, and the first underwater bearing 140 can be reliably lubricated. Further, all the first underwater bearings 140 can be reliably lubricated by the protective tube 162. Therefore, since the wear of the first submersible bearing 140 can be significantly reduced, the life of the first vertical shaft pump 100 can be extended. Moreover, since the fine water or clean water which is the lubricating liquid CW does not include fine foreign matter, it is possible to reliably prevent the abrasive wear from occurring in the first underwater bearing 140.

なお、外部注水潤滑型の第1立軸ポンプ100は、前記構成に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、給水ポンプ154をケーシングハブ116の接続管部121に接続し、潤滑液CWを下から上に向けて流動させてもよい。また、保護管162を用いることなく、ケーシングハブ116及び軸受ホルダ136の第1水中軸受140にそれぞれ、潤滑液CWを直接供給してもよい。   Note that the external water injection lubrication-type first vertical pump 100 is not limited to the above-described configuration, and various modifications are possible. For example, the water supply pump 154 may be connected to the connecting pipe portion 121 of the casing hub 116, and the lubricating liquid CW may be flowed from the bottom to the top. Further, the lubricating liquid CW may be directly supplied to the casing hub 116 and the first underwater bearing 140 of the bearing holder 136 without using the protective tube 162.

(第2立軸ポンプの詳細)
図5に示すように、第2立軸ポンプ200には、第1立軸ポンプ100のように軸受ホルダは配置されていない。また、図6を参照すると、第2水中軸受240の流動方向上流側はポンプケーシング205内で露出しており、吸い込んだ揚水が摺動体241と回転軸208との隙間に浸入可能である。また、第2立軸ポンプ200には、第1立軸ポンプ100のような注水機構も配置されていない。
(Details of the second vertical shaft pump)
As shown in FIG. 5, the second vertical shaft pump 200 is not provided with a bearing holder unlike the first vertical shaft pump 100. Referring to FIG. 6, the upstream side in the flow direction of the second submersible bearing 240 is exposed in the pump casing 205, and the sucked water can enter the gap between the sliding body 241 and the rotating shaft 208. Further, the second vertical shaft pump 200 is not provided with a water injection mechanism like the first vertical shaft pump 100.

このようにした第2立軸ポンプ200では、第2水中軸受240の軸受寿命は短いが、付帯設備や付属部品が無いため、製造コストを大幅に低減できる。よって、この第2立軸ポンプ200は、短時間かつ局地的豪雨が発生したときだけ駆動させる場合に有効である。これにより、ポンプ設備10の総費用の増大を抑えつつ、ポンプ設備の信頼性を向上できる。   In the second vertical shaft pump 200 configured as described above, the bearing life of the second submersible bearing 240 is short, but since there are no incidental equipment and accessory parts, the manufacturing cost can be significantly reduced. Therefore, the second vertical shaft pump 200 is effective when it is driven only when a heavy rain occurs for a short time. Thereby, the reliability of the pump equipment can be improved while suppressing an increase in the total cost of the pump equipment 10.

(第3立軸ポンプの詳細)
図7に示すように、第3立軸ポンプ300には、第1立軸ポンプ100と同様に、ガイドベーン335を介して軸受ホルダ336が配置され、この軸受ホルダ336にも第3水中軸受340が配置されている。また、第3立軸ポンプ300には、第1立軸ポンプ100と同様に、回転軸308の外周を覆う保護管362が配置されている。この保護管362は、挿通部材330と軸受ホルダ336とを接続する第1部分363と、軸受ホルダ336とケーシングハブ316とを接続する第2部分364を備えている。
(Details of the third vertical shaft pump)
As shown in FIG. 7, the third vertical shaft pump 300 is provided with a bearing holder 336 via a guide vane 335, similarly to the first vertical shaft pump 100, and the third underwater bearing 340 is also provided on this bearing holder 336. Has been. Further, similarly to the first vertical shaft pump 100, the third vertical shaft pump 300 is provided with a protective tube 362 that covers the outer periphery of the rotary shaft 308. The protective tube 362 includes a first portion 363 that connects the insertion member 330 and the bearing holder 336, and a second portion 364 that connects the bearing holder 336 and the casing hub 316.

図8Aを併せて参照すると、第3立軸ポンプ300には、第3ポンプケーシング305の内部に、潤滑液TWを第3水中軸受340に供給するための自己注水機構350が設けられている。この自己注水機構350は、インペラ310に設けられたサイクロンセパレータ352である。このサイクロンセパレータ352は、第3立軸ポンプ300によって排出する揚水PWの一部を取り入れて、揚水PWを潤滑液TWである処理水と汚水DWに分離可能な濾過手段である。まず、図9の概念図を用いてサイクロンセパレータ352の原理について説明する。   Referring also to FIG. 8A, the third vertical shaft pump 300 is provided with a self-water injection mechanism 350 for supplying the lubricating liquid TW to the third underwater bearing 340 inside the third pump casing 305. The self water injection mechanism 350 is a cyclone separator 352 provided on the impeller 310. The cyclone separator 352 is a filtering unit that takes in a part of the pumped water PW discharged by the third vertical shaft pump 300 and can separate the pumped water PW into treated water and sewage DW that are the lubricating liquid TW. First, the principle of the cyclone separator 352 will be described using the conceptual diagram of FIG.

サイクロンセパレータ352は、直径が下部から上方へ次第に大きくなっている筒体からなる円錐状容器370を備えている。この円錐状容器370の上端開口は、蓋部材371によって塞がれている。円錐状容器370の外周上部には揚水流入口372が設けられている。円錐状容器370の下端には筒状の汚水流出口373が設けられ、蓋部材371には筒状の処理水流出口374が設けられている。   The cyclone separator 352 includes a conical container 370 having a cylindrical body whose diameter gradually increases from the lower part to the upper part. The upper end opening of the conical container 370 is closed by a lid member 371. A pumping water inlet 372 is provided on the outer periphery of the conical vessel 370. A cylindrical sewage outlet 373 is provided at the lower end of the conical container 370, and a cylindrical treated water outlet 374 is provided in the lid member 371.

揚水PWは、円錐状容器370の外周に対して接する方向を流入方向として、揚水流入口372から円錐状容器370内に流入する。すると、揚水PWは、円錐状容器370の壁面に沿って旋回(旋回流RF参照)する。これにより、円錐状容器370の壁面付近の圧力は高くなり、円錐状容器370の中心軸付近の圧力は低くなる。また、円錐状容器370の中心軸付近では、上部で上昇流UFが生じ、下部で下降流が生じる。   The pumped water PW flows into the conical container 370 from the pumped water inlet 372 with the direction in contact with the outer periphery of the conical container 370 as the inflow direction. Then, the pumped water PW swirls along the wall surface of the conical container 370 (see swirl flow RF). Thereby, the pressure near the wall surface of the conical container 370 increases, and the pressure near the central axis of the conical container 370 decreases. Further, in the vicinity of the central axis of the conical container 370, an upward flow UF is generated at the upper portion, and a downward flow is generated at the lower portion.

揚水PWに含まれている異物は、旋回流RFによる遠心力によって液体から分離され、回転しながら下方へ沈降し、汚水DWとして汚水流出口373から円錐状容器370の外部へ排出される。また、固形物が分離された処理水(潤滑液TW)は、上昇流UFによって処理水流出口374から円錐状容器370の外部へ排出される。但し、水中軸受340に摩耗を生じさせない程度の微小な異物は、上昇流UFに乗って処理水流出口374から排出されることがある。   The foreign matter contained in the pumped water PW is separated from the liquid by centrifugal force due to the swirling flow RF, settles downward while rotating, and is discharged as sewage DW from the sewage outlet 373 to the outside of the conical container 370. Further, the treated water (lubricant TW) from which the solid matter has been separated is discharged from the treated water outlet 374 to the outside of the conical container 370 by the upward flow UF. However, minute foreign matter that does not cause wear in the underwater bearing 340 may be discharged from the treated water outlet 374 on the upward flow UF.

図8Aから図8Cに示すように、このようなサイクロンセパレータ352がインペラ310の中空状のハブ311の部分に設けられている。詳しくは、インペラ310は、直径が下部から上方へ次第に大きくなっている円錐状のハブ311と、このハブ311から径方向外向きに突出する複数の羽根板312とを備えている。また、ハブ311には、回転軸308に連結するためのボス313が設けられている。   As shown in FIGS. 8A to 8C, such a cyclone separator 352 is provided in a hollow hub 311 portion of the impeller 310. Specifically, the impeller 310 includes a conical hub 311 having a diameter that gradually increases from the bottom upward, and a plurality of blade plates 312 that protrude radially outward from the hub 311. Further, the hub 311 is provided with a boss 313 for connecting to the rotating shaft 308.

ハブ311の上端開口は、ケーシングハブ316の底壁322よって覆われている。この底壁322には、ハブ311の上端開口に位置する蓋体323が固定されている。この蓋体323には、複数(本実施形態では4本)の流入管324が配置されている。図8Bに最も明瞭に示すように、流入管324は、蓋体323の外周に接する方向に延びるように配置されている。流入管324の外端側は、ケーシングハブ316を貫通し、その貫通部分が液密にシールされている。流入管324の外端である流入口325は、インペラ310の回転方向Aに対して対向するように、ケーシングハブ316の外側で開口している。流入管324の内端である流出口326は、ハブ311の上方で開口している。また、蓋体323と回転軸308との間には、設定された間隔の隙間327が形成されている。   The upper end opening of the hub 311 is covered by the bottom wall 322 of the casing hub 316. A lid 323 positioned at the upper end opening of the hub 311 is fixed to the bottom wall 322. A plurality (four in this embodiment) of inflow pipes 324 are arranged on the lid 323. As shown most clearly in FIG. 8B, the inflow pipe 324 is disposed so as to extend in a direction in contact with the outer periphery of the lid 323. The outer end side of the inflow pipe 324 penetrates the casing hub 316, and the penetrating portion is sealed in a liquid-tight manner. An inflow port 325 that is an outer end of the inflow pipe 324 is opened outside the casing hub 316 so as to face the rotation direction A of the impeller 310. An outlet 326 that is an inner end of the inflow pipe 324 opens above the hub 311. In addition, a gap 327 having a set interval is formed between the lid 323 and the rotating shaft 308.

インペラ310及びケーシングハブ316のうち、円錐状のハブ311は、サイクロンセパレータ352の円錐状容器370の機能を兼ねる。蓋体323は、サイクロンセパレータ352の蓋部材371の機能を兼ねる。また、蓋体323に配置した流入管324は、サイクロンセパレータ352の揚水流入口372の機能を兼ねる。蓋体323と回転軸308との間の隙間327は、サイクロンセパレータ352の処理水流出口374の機能を兼ねる。また、ハブ311の周壁下部には貫通孔314が設けられており、この貫通孔314がサイクロンセパレータ352の汚水流出口373の機能を兼ねる。   Of the impeller 310 and the casing hub 316, the conical hub 311 also functions as the conical container 370 of the cyclone separator 352. The lid body 323 also functions as the lid member 371 of the cyclone separator 352. In addition, the inflow pipe 324 disposed in the lid 323 also functions as the pumped water inlet 372 of the cyclone separator 352. A gap 327 between the lid 323 and the rotating shaft 308 also functions as the treated water outlet 374 of the cyclone separator 352. Further, a through hole 314 is provided in the lower portion of the peripheral wall of the hub 311, and this through hole 314 also functions as the sewage outlet 373 of the cyclone separator 352.

インペラ310が回転すると、ポンプケーシング305とケーシングハブ316との間である揚水流路内で、揚水PWがインペラ310の回転方向Aと同一方向に旋回しながら吸い上げられる。これにより揚水PWの一部は、揚水PWの流動方向と対向する流入管324の流入口325からハブ311内に取り入れられ、ハブ311の壁面に沿って旋回する。また、ハブ311内の揚水PWは、ハブ311の回転により旋回速度が加速されるため、潤滑液TWとしての処理水と汚水DWに高効率で分離される。   When the impeller 310 rotates, the pumped water PW is sucked up in the pumping flow path between the pump casing 305 and the casing hub 316 while turning in the same direction as the rotation direction A of the impeller 310. Thereby, a part of the pumped water PW is taken into the hub 311 from the inlet 325 of the inflow pipe 324 facing the flow direction of the pumped water PW, and swirls along the wall surface of the hub 311. Further, the pumped water PW in the hub 311 is separated into the treated water and the sewage DW as the lubricating liquid TW with high efficiency because the turning speed is accelerated by the rotation of the hub 311.

分離された汚水DWは、貫通孔314を通って揚水流路に流出する。図7及び図8Aを参照すると、貫通孔314は揚水PWの流動方向に沿って貫通しており、この揚水PWの流動方向と汚水DWの流出方向とは逆向きである。吸込口306付近の圧力をP0、羽根板312の上側付近の圧力をP1、及びハブ311内の圧力をP2とすると、圧力P0より圧力P2は高く、圧力P2より圧力P1は高くなる(P0<P2<P1)。よって、貫通孔314を通してハブ311内に揚水PWが流入することはない。   The separated sewage DW flows out through the through hole 314 and into the pumped water flow path. 7 and 8A, the through hole 314 penetrates along the flow direction of the pumped water PW, and the flow direction of the pumped water PW and the outflow direction of the sewage DW are opposite to each other. If the pressure near the suction port 306 is P0, the pressure near the upper side of the vane plate 312 is P1, and the pressure inside the hub 311 is P2, the pressure P2 is higher than the pressure P0, and the pressure P1 is higher than the pressure P2 (P0 < P2 <P1). Therefore, the pumped water PW does not flow into the hub 311 through the through hole 314.

分離された潤滑液TWは、インペラ310のボス313の周囲を上昇し、隙間327を通ってケーシングハブ316に向けて流れる。そして、潤滑液TWは、第3水中軸受340と回転軸308との間の隙間を通ってケーシングハブ316内に流入する。ケーシングハブ316内が潤滑液TWで満たされると、潤滑液TWは、閉塞部材318の第3水中軸受340と回転軸308との間の隙間を通ってケーシングハブ316外へ流出する。   The separated lubricating liquid TW rises around the boss 313 of the impeller 310 and flows toward the casing hub 316 through the gap 327. Then, the lubricating liquid TW flows into the casing hub 316 through the gap between the third underwater bearing 340 and the rotating shaft 308. When the inside of the casing hub 316 is filled with the lubricating liquid TW, the lubricating liquid TW flows out of the casing hub 316 through the gap between the third underwater bearing 340 of the closing member 318 and the rotary shaft 308.

ついで、潤滑液TWは、保護管362を通して軸受ホルダ336に流入し、軸受ホルダ336の第3水中軸受340と回転軸308との間の隙間を通過する。その後、保護管362、軸封ケーシング332、及び排水管366を介して吸込水槽13に排出される。なお、排水管366は、一端が軸封ケーシング332の接続部に接続され、他端が吸込水槽13の上部で開放するように、配管されている。   Next, the lubricating liquid TW flows into the bearing holder 336 through the protective tube 362 and passes through the gap between the third underwater bearing 340 of the bearing holder 336 and the rotating shaft 308. Thereafter, the water is discharged to the suction water tank 13 through the protective tube 362, the shaft seal casing 332, and the drain tube 366. The drain pipe 366 is piped so that one end is connected to the connecting portion of the shaft seal casing 332 and the other end is opened at the upper part of the suction water tank 13.

このようにした第3立軸ポンプ300では、処理水からなる潤滑液TWによって第3水中軸受340に異物が付着することを防止できる。また、保護管362によって全ての第1水中軸受140を確実に潤滑できる。よって、第3水中軸受340の摩耗を低減でき、第3立軸ポンプ300を長寿命化できる。また、第3立軸ポンプ300は、潤滑液TWを供給するための付帯設備(例えば外部水源や給水ポンプ)が不要であるため、第1立軸ポンプ100よりも製造コストを低減できる。また、自己注水機構350はサイクロンセパレータ352からなるため、フィルタによって揚水を浄化する場合と比較すると、目詰まりがないため、第3立軸ポンプ300の保守点検の回数を低減できる。   In the third vertical shaft pump 300 thus configured, it is possible to prevent foreign matters from adhering to the third underwater bearing 340 by the lubricating liquid TW made of treated water. Further, all the first underwater bearings 140 can be reliably lubricated by the protective tube 362. Therefore, the wear of the third submersible bearing 340 can be reduced, and the life of the third vertical shaft pump 300 can be extended. In addition, since the third vertical shaft pump 300 does not require an auxiliary facility (for example, an external water source or a water supply pump) for supplying the lubricating liquid TW, the manufacturing cost can be reduced as compared with the first vertical shaft pump 100. In addition, since the self-water injection mechanism 350 includes the cyclone separator 352, there is no clogging as compared with the case where the pumped water is purified by a filter, so that the number of maintenance inspections of the third vertical shaft pump 300 can be reduced.

なお、自己注水潤滑型の第3立軸ポンプ300は、前記構成に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、ハブ311内に揚水PWを取り込む構造は、希望に応じて変更が可能である。また、図10に示すように、自己注水機構350を構成するサイクロンセパレータ352は、第3ポンプケーシング305における据付床12上に位置する部分(例えば吐出管)に分岐接続してもよい。この場合、給水管360の一端をサイクロンセパレータ352の処理水流出口374に接続し、給水管360の他端を軸封ケーシング332に接続する。また、給水管360には、サイクロンセパレータ352から軸封ケーシング332に向けた潤滑液CWの流動を許容する逆止弁356を介設する。また、第3ケーシングハブ316には、第1のケーシングハブ116の接続管部121と同様の接続管部321を形成し、この接続管部321に排水管366を接続する。このようにしても、前記と同様の作用及び効果を得ることができる。   Note that the third vertical shaft pump 300 of the self-water injection lubrication type is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made. For example, the structure for taking the pumped water PW into the hub 311 can be changed as desired. As shown in FIG. 10, the cyclone separator 352 constituting the self-water injection mechanism 350 may be branched and connected to a portion (for example, a discharge pipe) located on the installation floor 12 in the third pump casing 305. In this case, one end of the water supply pipe 360 is connected to the treated water outlet 374 of the cyclone separator 352, and the other end of the water supply pipe 360 is connected to the shaft seal casing 332. The water supply pipe 360 is provided with a check valve 356 that allows the flow of the lubricating liquid CW from the cyclone separator 352 toward the shaft seal casing 332. Further, the third casing hub 316 is formed with a connecting pipe portion 321 similar to the connecting pipe portion 121 of the first casing hub 116, and a drain pipe 366 is connected to the connecting pipe portion 321. Even if it does in this way, the effect | action and effect similar to the above can be acquired.

(第4立軸ポンプの詳細)
図11に示すように、第4立軸ポンプ400には、第1立軸ポンプ100と同様に、ガイドベーン435を介して軸受ホルダ436が配置され、この軸受ホルダ436にも水中軸受440が配置されている。この立軸ポンプ400には、ケーシングハブ416及び軸受ホルダ436の下部に位置するように、揚水中に含まれる異物が第4水中軸受440に侵入することを防ぐ保護カバー450が配置されている。第4水中軸受440の上端は、軸受スリーブ及び軸受ホルダ436内に覆い隠され、第4水中軸受440の下端は、保護カバー450によって覆い隠されている。
(Details of 4th vertical shaft pump)
As shown in FIG. 11, in the fourth vertical pump 400, a bearing holder 436 is disposed via a guide vane 435, as in the first vertical pump 100, and an underwater bearing 440 is also disposed in this bearing holder 436. Yes. This vertical shaft pump 400 is provided with a protective cover 450 that prevents foreign matter contained in the pumped water from entering the fourth underwater bearing 440 so as to be positioned below the casing hub 416 and the bearing holder 436. The upper end of the fourth underwater bearing 440 is covered with the bearing sleeve and the bearing holder 436, and the lower end of the fourth underwater bearing 440 is covered with a protective cover 450.

保護カバー450は、ポンプケーシング405において、第4水中軸受440に対して揚水の流動方向上流側(要するに下側)に位置するように、回転軸408に固定されている。図12Aを併せて参照すると、保護カバー450は、全体として有底円筒状であり、回転軸408に対して固定される底壁451と、回転軸408を取り囲む円筒状の周壁452とを備えている。 回転軸408の外周と周壁452との間には、上端が開口した貯液室454が形成されている。   The protective cover 450 is fixed to the rotary shaft 408 in the pump casing 405 so as to be located upstream (in other words, lower) in the pumping water flow direction with respect to the fourth submersible bearing 440. Referring also to FIG. 12A, the protective cover 450 has a bottomed cylindrical shape as a whole, and includes a bottom wall 451 fixed to the rotation shaft 408 and a cylindrical peripheral wall 452 surrounding the rotation shaft 408. Yes. A liquid storage chamber 454 having an open upper end is formed between the outer periphery of the rotating shaft 408 and the peripheral wall 452.

貯液室454内には、揚水に含まれる異物を排除するためのベーン部材457が配置されている。このベーン部材457は、水中軸受440のカバーケース442に固定されている。図12Bを参照すると、このベーン部材457は、半径方向に延びる複数のガイド板458を備えている。ガイド板458は、回転軸408及び保護カバー450の回転方向に沿って傾斜している。   A vane member 457 for removing foreign substances contained in the pumped water is disposed in the liquid storage chamber 454. The vane member 457 is fixed to the cover case 442 of the underwater bearing 440. Referring to FIG. 12B, the vane member 457 includes a plurality of guide plates 458 extending in the radial direction. The guide plate 458 is inclined along the rotation direction of the rotation shaft 408 and the protective cover 450.

保護カバー450の上端開口には、円環状の蓋体460が固定されている。この蓋体460と回転軸408(カバーケース442)との間には、所定間隔の隙間462が形成されている。この隙間462を介して、保護カバー450内の貯液室454と第4ポンプケーシング405内とが連通している。   An annular lid 460 is fixed to the upper end opening of the protective cover 450. A gap 462 having a predetermined interval is formed between the lid 460 and the rotating shaft 408 (cover case 442). The liquid storage chamber 454 in the protective cover 450 and the fourth pump casing 405 communicate with each other through the gap 462.

第4立軸ポンプ400が運転されると、保護カバー450が回転軸408と一緒に回転する。すると、貯液室454内の揚水が遠心力によって保護カバー450と同方向に回転する。これにより、揚水に含まれる異物は、ガイド板458によって貯液室454の外側かつ上方に向けて案内される。その後、異物は、蓋体460とカバーケース442との間の隙間462を介して、貯液室454からポンプケーシング405に排出される。その結果、異物が第4水中軸受440に侵入することを防止できる。   When the fourth vertical shaft pump 400 is operated, the protective cover 450 rotates together with the rotating shaft 408. Then, the pumped water in the liquid storage chamber 454 rotates in the same direction as the protective cover 450 by centrifugal force. As a result, the foreign matter contained in the pumped water is guided toward the outside and upward of the liquid storage chamber 454 by the guide plate 458. Thereafter, the foreign matter is discharged from the liquid storage chamber 454 to the pump casing 405 through the gap 462 between the lid 460 and the cover case 442. As a result, foreign matter can be prevented from entering the fourth underwater bearing 440.

なお、第4立軸ポンプ400の運転が停止されると、貯液室454内には異物が除去された清浄な揚水だけが残る。立軸ポンプ400の運転が再開され、ポンプケーシング405内に揚水が急激に流入しても、第4水中軸受440には貯液室454内に貯まっている清浄な揚水が流入するので、第4水中軸受440に異物が侵入することはない。   When the operation of the fourth vertical shaft pump 400 is stopped, only clean pumped water from which foreign matters are removed remains in the liquid storage chamber 454. Even if the operation of the vertical shaft pump 400 is resumed and pumped water suddenly flows into the pump casing 405, clean pumped water stored in the liquid storage chamber 454 flows into the fourth submersible bearing 440. Foreign matter does not enter the bearing 440.

このようにした第4立軸ポンプ400では、第3水中軸受440への異物の侵入を防止できるため、非防塵式の第2水中軸受240と比較すると、アブレシブ摩耗の発生を抑制し、長寿命化を図ることができる。   In the fourth vertical shaft pump 400 configured as described above, foreign matter can be prevented from entering the third underwater bearing 440. Therefore, compared with the non-dust-proof second underwater bearing 240, the occurrence of abrasive wear is suppressed and the life is extended. Can be achieved.

なお、無注水潤滑型の水中軸受240,440を備える第2及び第4の立軸ポンプ200,400は、前記構成に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、これらの立軸ポンプ200,400には、閉塞部材218,418を用いずに、ケーシングハブ216,416の上端開口を開放してもよい。また、第4立軸ポンプ400は、軸受ホルダ436を設けなくてもよい。   The second and fourth vertical pumps 200 and 400 including the non-water-lubricated submersible bearings 240 and 440 are not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made. For example, the upper end openings of the casing hubs 216 and 416 may be opened in these vertical shaft pumps 200 and 400 without using the closing members 218 and 418. Further, the fourth vertical shaft pump 400 may not include the bearing holder 436.

(発明品と従来品のポンプ設備の比較)
図2に示すように、発明品のポンプ設備10と、従来品のポンプ設備とを用い、軸受交換年数を比較した。なお、軸受交換年数は、軸受寿命を年間排水運転時間で割る(除算)ことで求められる。本発明品のポンプ設備10には、前記実施形態のように、第1から第4の水中軸受140〜440を用いた立軸ポンプ100〜400を配置した。従来品のポンプ設備には、全て防塵式無注水潤滑型の水中軸受を用いた立軸ポンプを配置した。
(Comparison between pump products of the invention and conventional products)
As shown in FIG. 2, the bearing replacement years were compared using the inventive pump facility 10 and the conventional pump facility. The bearing replacement years are obtained by dividing (dividing) the bearing life by the annual drainage operation time. In the pump facility 10 according to the present invention, the vertical shaft pumps 100 to 400 using the first to fourth submersible bearings 140 to 440 are arranged as in the above embodiment. All conventional pump facilities are equipped with vertical shaft pumps using dust-proof, non-water-lubricated submersible bearings.

従来品の第1立軸ポンプの軸受交換年数は0.2であり、1年に5回も水中軸受440を交換する必要がある。従来品の第2立軸ポンプの軸受交換年数は100.0であり、ポンプ設備自体の寿命よりも長いため、過剰な設計であると言える。従来品の第3立軸ポンプの軸受交換年数は2.2であり、2年に1回水中軸受440を交換する必要がある。従来品の第4立軸ポンプの軸受交換年数は19.2であり、概ね合理的であると言える。   The bearing life of the conventional first vertical shaft pump is 0.2, and it is necessary to replace the underwater bearing 440 five times a year. The bearing replacement years of the conventional second vertical shaft pump is 100.0, which is longer than the life of the pump equipment itself, so it can be said that the design is excessive. The bearing replacement years of the conventional third vertical shaft pump are 2.2, and it is necessary to replace the underwater bearing 440 once every two years. The bearing replacement years of the conventional 4th vertical shaft pump is 19.2, which is generally reasonable.

これに対して、本発明品の各軸受交換年数は、第1立軸ポンプ100が18.9であり、第2立軸ポンプ200が20.0であり、第3立軸ポンプ300が21.7であり、第4立軸ポンプ400が19.2である。即ち、全ての立軸ポンプ100〜400の軸受交換年数は20年前後であり、概ね一致しているため、1回のメンテナンスで全ての立軸ポンプ100〜400の水中軸受140〜440を交換することができる。よって、ポンプ設備10の管理も改善できる。   On the other hand, the bearing replacement years of the product of the present invention are 18.9 for the first vertical pump 100, 20.0 for the second vertical pump 200, and 21.7 for the third vertical pump 300. The fourth vertical shaft pump 400 is 19.2. That is, the bearing replacement years of all the vertical pumps 100 to 400 are around 20 years, which are almost the same, so that the submersible bearings 140 to 440 of all the vertical pumps 100 to 400 can be replaced with one maintenance. it can. Therefore, the management of the pump facility 10 can also be improved.

次に、本発明品のポンプ設備10のコストについて検討した。図2においては、製造コストが最も安価な第2立軸ポンプ200を基準とした指数で表している。初期コストは、第2立軸ポンプ200、第4立軸ポンプ400、第3立軸ポンプ300、及び第1立軸ポンプ100の順番で高くなっている。しかし、発明品の第1立軸ポンプ100は、年5回の部品交換が必要な従来品と比較すると、メンテナンス時の作業コスト及び部品コストを考慮すれば、運転コストの相対評価は良いと言える。また、発明品の第3立軸ポンプ300も、2年に1回の部品交換が必要な従来品と比較すると、運転コストの相対評価は良いと言える。そして、年間排水運転時間に応じて最適な型式の立軸ポンプ100〜400を選定しているため、全ての立軸ポンプを無注水潤滑型とした場合と比較すると、長寿命化が可能である。   Next, the cost of the pump facility 10 of the present invention was examined. In FIG. 2, it represents with the index | index on the basis of the 2nd vertical shaft pump 200 with the cheapest manufacturing cost. The initial cost increases in the order of the second vertical pump 200, the fourth vertical pump 400, the third vertical pump 300, and the first vertical pump 100. However, the first vertical shaft pump 100 of the invention can be said to have a good relative evaluation of the operation cost in consideration of the work cost and the part cost at the time of maintenance as compared with the conventional product that requires parts replacement five times a year. In addition, it can be said that the third vertical shaft pump 300 of the invention is good in the relative evaluation of the operating cost as compared with the conventional product that requires replacement of parts once every two years. And since the optimal type | mold vertical pump 100-400 is selected according to the annual drainage operation time, compared with the case where all the vertical pumps are made into a non-pouring lubrication type | mold, a lifetime improvement is possible.

なお、本発明のポンプ設備10は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。   In addition, the pump installation 10 of this invention is not limited to the structure of the said embodiment, A various change is possible.

例えば、全長が最も長い第1立軸ポンプ100には、図7から図10に示す自己注水機構350を配置し、第1水中軸受100を自己注水潤滑型としてもよい。この場合、第1立軸ポンプ100よりも全長が短い他の立軸ポンプには、外部注水潤滑型の水中軸受は使用しない。このようにしても、立軸ポンプ毎のメンテナンスサイクルを均一化できる。   For example, the first vertical pump 100 having the longest overall length may be provided with the self-water injection mechanism 350 shown in FIGS. 7 to 10 and the first submersible bearing 100 may be a self-water injection lubrication type. In this case, an external water-lubricated submersible bearing is not used for other vertical pumps having a shorter overall length than the first vertical pump 100. Even in this case, the maintenance cycle for each vertical pump can be made uniform.

また、全長が最も短い第2立軸ポンプ200には、図11から図12Bに示す保護カバー450を配置し、第2水中軸受200を防塵式無注水潤滑型としてもよい。この場合、第2立軸ポンプ200よりも全長が長い他の立軸ポンプには、非防塵式無注水潤滑型の水中軸受は使用しない。このようにしても、立軸ポンプ毎のメンテナンスサイクルを均一化できる。   Further, the second vertical shaft pump 200 having the shortest overall length may be provided with a protective cover 450 shown in FIGS. 11 to 12B, and the second underwater bearing 200 may be a dust-proof non-water-filled lubrication type. In this case, the non-dust-proof non-water-lubricated submersible bearing is not used for other vertical pumps having a longer overall length than the second vertical pump 200. Even in this case, the maintenance cycle for each vertical pump can be made uniform.

また、ポンプ設備10に配置する立軸ポンプの数は、2台であっても良いし、3台であっても良いし、5台以上であってもよい。2台のみとする場合、全長が長い方に注水潤滑型の第1水中軸受を配置し、全長が短い方に無注水潤滑型の第2水中軸受を配置する。3台又は5台以上設置する場合、注水潤滑型の立軸ポンプ100,300を配置する数と、無注水潤滑型の立軸ポンプ200,400を配置する数は、単に台数で決定するのではなく、設置するポンプケーシングの全長によって決定することが好ましい。   Further, the number of vertical pumps arranged in the pump facility 10 may be two, three, or five or more. In the case of using only two units, the first submerged bearing of the water injection lubrication type is disposed on the longer total length, and the second submerged bearing of the non-water injection lubrication type is disposed on the shorter total length. When three or five or more are installed, the number of water-lubricated vertical pumps 100 and 300 and the number of non-water-lubricated vertical pumps 200 and 400 are not simply determined by the number of units. It is preferable to determine the total length of the pump casing to be installed.

また、外部注水機構150を用いた立軸ポンプは、清水又は浄水からなる潤滑液を常に供給することが可能であるため、吸込水槽13内が駆動水位に達していない状態でも、駆動モータを駆動させる先行待機型としてもよい。   Moreover, since the vertical shaft pump using the external water injection mechanism 150 can always supply a lubricating liquid composed of fresh water or purified water, the drive motor is driven even when the suction water tank 13 does not reach the drive water level. It may be a standby type.

10…ポンプ設備
12…据付床
13…吸込水槽
14…底面
20…制御装置(制御部)
100〜400…立軸ポンプ
102〜402…駆動モータ
105〜405…ポンプケーシング
106〜406…吸込口
108〜408…回転軸
110〜410…インペラ
115〜415…ガイドベーン
116〜416…ケーシングハブ
117〜417…軸受スリーブ
118〜418…閉塞部材
119〜419…軸受スリーブ
130〜430…挿通部材
132〜432…軸封ケーシング
135〜435…ガイドベーン
136〜436…軸受ホルダ
140〜440…水中軸受
141〜441…摺動体
142〜442…カバーケース
120…連通部
121…接続管部
133…接続部
143…貫通部
150…外部注水機構
152…貯水タンク
154…給水ポンプ
156…逆止弁
158…潤滑液流路
160…給水管
162…保護管
163…第1部分
164…第2部分
166…排水管
311…ハブ
312…羽根板
313…ボス
314…貫通孔
321…接続管部
322…底壁
323…蓋体
324…流入管
325…流入口
326…流出口
327…隙間
350…自己注水機構
352…サイクロンセパレータ
356…逆止弁
360…給水管
362…保護管
363…第1部分
364…第2部分
366…排水管
370…円錐状容器
371…蓋部材
372…揚水流入口
373…汚水流出口
374…処理水流出口
450…保護カバー
451…底壁
452…周壁
454…貯液室
457…ベーン部材
458…ガイド板
460…蓋体
462…隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pump equipment 12 ... Installation floor 13 ... Suction water tank 14 ... Bottom 20 ... Control apparatus (control part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100-400 ... Vertical shaft pump 102-402 ... Drive motor 105-405 ... Pump casing 106-406 ... Suction port 108-408 ... Rotating shaft 110-410 ... Impeller 115-415 ... Guide vane 116-416 ... Casing hub 117-417 ... Bearing sleeve 118-418 ... Blocking member 119-419 ... Bearing sleeve 130-430 ... Penetration member 132-432 ... Shaft seal casing 135-435 ... Guide vane 136-436 ... Bearing holder 140-440 ... Underwater bearing 141-441 ... Slider 142 to 442 ... Cover case 120 ... Communication part 121 ... Connection pipe part 133 ... Connection part 143 ... Passing part 150 ... External water injection mechanism 152 ... Water storage tank 154 ... Water supply pump 156 ... Check valve 158 ... Lubricant flow path 160 ... Water supply pipe 162 ... Protection pipe 63 ... 1st part 164 ... 2nd part 166 ... Drainage pipe 311 ... Hub 312 ... Blade plate 313 ... Boss 314 ... Through-hole 321 ... Connection pipe part 322 ... Bottom wall 323 ... Cover body 324 ... Inflow pipe 325 ... Inflow pipe 326 ... Outlet 327 ... Gap 350 ... Self-water injection mechanism 352 ... Cyclone separator 356 ... Check valve 360 ... Water supply pipe 362 ... Protective pipe 363 ... First part 364 ... Second part 366 ... Drain pipe 370 ... Conical container 371 ... Lid Member 372 ... Pumped water inlet 373 ... Sewage outlet 374 ... Treated water outlet 450 ... Protective cover 451 ... Bottom wall 452 ... Peripheral wall 454 ... Storage chamber 457 ... Vane member 458 ... Guide plate 460 ... Lid 462 ... Gap

Claims (10)

吸込水槽内に垂下された第1ケーシングを有する第1立軸ポンプと、
前記吸込水槽内に垂下された第2ケーシングを有し、前記吸込水槽内での前記第2ケーシングの全長が前記第1ケーシングの全長よりも短い第2立軸ポンプと、
前記第1立軸ポンプ及び前記第2立軸ポンプ毎に異なる駆動水位が定められており、前記吸込水槽内の水位に応じて前記第1立軸ポンプから駆動させる制御部とを備え、
前記第1立軸ポンプは、注水潤滑型の第1水中軸受を備え、
前記第2立軸ポンプは、無注水潤滑型の第2水中軸受を備える、ポンプ設備。
A first vertical shaft pump having a first casing suspended in the suction water tank;
A second vertical pump having a second casing suspended in the suction water tank, wherein the total length of the second casing in the suction water tank is shorter than the total length of the first casing;
A different drive water level is defined for each of the first vertical pump and the second vertical pump, and includes a control unit that is driven from the first vertical pump according to the water level in the suction water tank,
The first vertical shaft pump includes a first submersible bearing of a water injection lubrication type,
The second vertical shaft pump is a pump facility including a non-water-filled lubrication type second submersible bearing.
前記第1立軸ポンプは、前記潤滑液として清水又は浄水を、前記第1水中軸受に供給する外部注水機構を備えている、請求項1に記載のポンプ設備。   The said 1st vertical shaft pump is a pump installation of Claim 1 provided with the external water injection mechanism which supplies fresh water or purified water to the said 1st submersible bearing as said lubricating liquid. 前記第2立軸ポンプの前記第2水中軸受は、非防塵式である、請求項1又は2に記載のポンプ設備。   The pump equipment according to claim 1 or 2, wherein the second submersible bearing of the second vertical shaft pump is non-dust-proof. 前記第1ケーシングよりも全長が短く前記第2ケーシングよりも全長が長い第3ケーシングを有する第3立軸ポンプを更に備え、
前記第3立軸ポンプは、
注水潤滑型の第3水中軸受と、
前記潤滑液として前記吸込水槽から吸引した揚水の一部を浄化した処理水を、前記第3水中軸受に供給する自己注水機構とを備えている、請求項1から3のいずれか1項に記載のポンプ設備。
A third vertical shaft pump having a third casing that is shorter than the first casing and shorter than the second casing;
The third vertical shaft pump
A water-lubricated third underwater bearing;
4. The self-water injection mechanism according to claim 1, further comprising a self-water injection mechanism that supplies treated water obtained by purifying a part of pumped water sucked from the suction water tank as the lubricating liquid to the third submersible bearing. Pumping equipment.
前記自己注水機構はサイクロンセパレータである、請求項4に記載のポンプ設備。   The pump equipment according to claim 4, wherein the self-water injection mechanism is a cyclone separator. 前記第3ケーシング内に配置された回転軸の外周を覆う保護管を備え、前記潤滑液が前記保護管内を通して供給されている、請求項4又は5に記載のポンプ設備。   The pump equipment according to claim 4 or 5 provided with a protection pipe which covers the perimeter of a rotating shaft arranged in said 3rd casing, and said lubricating fluid is supplied through said inside of said protection pipe. 前記第1ケーシングよりも全長が短く前記第2ケーシングよりも全長が長い第4ケーシングを有する第4立軸ポンプを更に備え、
前記第4立軸ポンプは、異物の侵入を防ぐカバーが配置された防塵式無注水潤滑型の第4水中軸受を備えている、請求項1から6のいずれか1項に記載のポンプ設備。
A fourth vertical shaft pump having a fourth casing having a total length shorter than the first casing and a total length longer than the second casing;
The said 4th vertical shaft pump is a pump installation of any one of Claim 1 to 6 provided with the 4th underwater bearing of a dust-proof non-water-filling lubrication type | mold with which the cover which prevents the penetration | invasion of a foreign material is arrange | positioned.
前記第4ケーシングの全長は、前記第3ケーシングの全長よりも短い、請求項4を引用する請求項7に記載のポンプ設備。   The pump equipment according to claim 7, wherein the total length of the fourth casing is shorter than the total length of the third casing. 前記第1立軸ポンプは、前記潤滑液として前記吸込水槽から吸引した揚水の一部を浄化した処理水を、前記第1水中軸受に供給する自己注水機構を備えている、請求項1に記載のポンプ設備。   The said 1st vertical shaft pump is provided with the self-water-injection mechanism which supplies the treated water which purified a part of the pumped water sucked from the said suction water tank as said lubricating liquid to a said 1st submersible bearing. Pump equipment. 前記第2立軸ポンプの前記第2水中軸受は、異物の侵入を防ぐカバーが配置された防塵式である、請求項1に記載のポンプ設備。   2. The pump equipment according to claim 1, wherein the second submersible bearing of the second vertical shaft pump is a dust-proof type in which a cover for preventing intrusion of foreign matters is disposed.
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