JP3111548B2 - Vertical pump - Google Patents
Vertical pumpInfo
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- JP3111548B2 JP3111548B2 JP03285958A JP28595891A JP3111548B2 JP 3111548 B2 JP3111548 B2 JP 3111548B2 JP 03285958 A JP03285958 A JP 03285958A JP 28595891 A JP28595891 A JP 28595891A JP 3111548 B2 JP3111548 B2 JP 3111548B2
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- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、斜流羽根車などを
備えた立軸ポンプに関し、特に最低水位レベルに相当す
る位置より下方に羽根車を配置し、この羽根車下方のポ
ンプケーシングに複数個の吸気管を接続し、低水位時に
は吸気管から吸気しながら排水するようにした先行待機
運転型の立軸ポンプに好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical shaft pump having a mixed flow impeller and the like, and more particularly to a vertical pump having a plurality of impellers disposed below a position corresponding to a minimum water level, and a pump casing below the impeller. This is suitable for a vertical axis pump of a preparatory standby operation type in which the suction pipe is connected to drain water while taking in air from the suction pipe at a low water level.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、特開平2−78791号公報に記
載されているように、最低水位レベルより下方に羽根車
を設け、かつこの羽根車下方のポンプケ−シングに吸気
口を設けてこれに吸気管を接続し、この吸気管の端部を
大気に開放して、水位が低下したときに吸気管から空気
を自動的に吸気させることにより、ポンプの揚水能力を
低下させ、ある水位まで低下したとき、気水分離により
揚水を自動的にストップさせ、空転運転による待機運転
(水位が所定水位になるまで空転を継続する運転)を行
う方法が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-78791, an impeller is provided below a minimum water level, and an intake port is provided in a pump casing below the impeller. Connect the intake pipe, open the end of the intake pipe to the atmosphere, and when the water level drops, automatically inhale the air from the intake pipe, lowering the pumping capacity of the pump to a certain level There is known a method in which the pumping is automatically stopped by air-water separation, and a standby operation by idling operation (operation to continue idling until the water level reaches a predetermined water level).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の立軸ポンプ
では、先行待機運転を行う立軸ポンプなどでは吸気をし
ながら気液二相流運転するものでは、気液二相流運転中
に羽根車内における空気の停留や偏在によるダイナミッ
クアンバランス、あるいは羽根相互の負荷のアンバラン
スが生じ、それらによる流体力等によりポンプの振動値
が増大し、条件によっては運転の継続が不可能になると
いう問題があった。この加振力は、ポンプの種類、Ns
等により異なるが低流量域でとくに大きくなり、軸流ポ
ンプでは、空気を吸込ませない定格点における通常運転
時の値の数倍程度となることがある。このため、気液二
相流運転する従来の立軸ポンプでは通常の立軸ポンプと
同等の信頼性を持たせることはできないという問題があ
った。In the conventional vertical shaft pump described above, a vertical shaft pump or the like performing a preliminary standby operation performs a gas-liquid two-phase flow operation while suctioning air. There is a problem that dynamic imbalance due to stagnation or uneven distribution of air, or imbalance in load between the blades, increases the vibration value of the pump due to fluid force or the like, and depending on the conditions, it becomes impossible to continue operation. Was. This excitation force depends on the type of pump, Ns
Although it differs depending on the conditions, it becomes particularly large in a low flow rate region, and in the case of an axial flow pump, the value may be about several times the value in a normal operation at a rated point where air is not sucked. For this reason, there has been a problem that a conventional vertical shaft pump operating in gas-liquid two-phase flow cannot have the same reliability as a normal vertical shaft pump.
【0004】本発明の目的は、このような気液二相流運
転を行うポンプにおいて、気液二相流運転中の羽根車に
生じる加振力を小さく抑制することにある。An object of the present invention is to provide a pump that performs such a gas-liquid two-phase flow operation so as to suppress the exciting force generated on the impeller during the gas-liquid two-phase flow operation.
【0005】本発明の他の目的は、ポンプの振動を低減
し、より信頼性の高い先行待機運転型の立軸ポンプを得
ることにある。It is another object of the present invention to reduce the vibration of the pump and to obtain a more reliable pre-standby vertical pump.
【0006】本発明の更に他の目的は、ポンプ羽根車の
裏面に生じる逆流を抑制することにある。It is still another object of the present invention to suppress backflow occurring on the back surface of a pump impeller.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第1の特徴は、ポンプ運転中の水位が、その
水位以下ではポンプケーシングの吸込ベルから空気を吸
込んでしまう、最低水位レベルに相当する位置より下方
に、ボス部とこのボス部に取り付けられた複数の羽根を
有する羽根車を配置し、この羽根車下方のポンプケーシ
ングに吸気孔を設け、この吸気孔に吸気管を接続し、こ
の吸気管をポンプ吸水槽の最高水位より高いレベルにお
いて大気に開放させ、低水位時には前記吸気管から吸気
しながら排水する構成の立軸ポンプにおいて、前記羽根
車の羽根負圧面における羽根出口側の中央流線よりボス
側、または羽根入口側の中央流線より羽根先端側に位置
し、かつ該羽根負圧面の法線方向に突出し、さらに流線
に沿う形状の逆流抑制リブを設けたことにある。 A first feature of the present invention to achieve the above object is that a water level during operation of a pump is a minimum water level below which the air is sucked from a suction bell of a pump casing. Below the position corresponding to the level , the boss and the plurality of blades attached to this boss are
A pump case below the impeller.
The intake pipe is connected to the intake port, and the intake pipe is opened to the atmosphere at a level higher than the maximum water level of the pump suction tank. In the vertical pump, the blade
Boss from the central streamline at the blade exit side on the blade negative pressure surface
Or at the tip of the blade from the central streamline on the blade inlet side
And projecting in the normal direction of the blade negative pressure surface,
Is provided.
【0008】本発明の第2の特徴は、ボス部とこのボス
部に取り付けられた複数の羽根を有する羽根車下方のポ
ンプケーシングに吸気孔を設け、この吸気孔に吸気管を
接続し、この吸気管の他端を大気に開放させて、吸込水
槽内の水位が低水位時には前記吸気管から吸気しながら
気液二相流運転を行う立軸ポンプにおいて、前記羽根車
の羽根負圧面における羽根出口側の中央流線よりボス
側、または羽根入口側の中央流線より羽根先端側に位置
し、かつ該羽根負圧面の法線方向に突出し、さらに流線
に沿う形状の逆流抑制リブを設けたことにある。 A second feature of the present invention is that a boss portion and the boss portion are provided.
Port under the impeller having a plurality of blades attached to the
An intake hole is provided in the pump casing, and an intake pipe is
Connect the other end of this intake pipe to the atmosphere,
When the water level in the tank is low,
In a vertical pump that performs gas-liquid two-phase flow operation, the impeller
Boss from the central streamline on the blade exit side on the blade negative pressure surface
Or at the tip of the blade from the central streamline on the blade inlet side
And projecting in the normal direction of the blade negative pressure surface,
Is provided.
【0009】なお、前記羽根車は、ボス部の周方向に等
間隔に取り付けられた複数の斜流羽根を備えている斜流
羽根車や、先端部にシュラウドを有しないオ−プン型羽
根車に適用して効果が大である。 さらに、前記逆流抑制
リブの長さは、該リブが設けられている部分の羽根長さ
の約半分とし、かつ羽根出口側の前記リブは羽根高さの
約1/3の羽根高さ位置に、羽根入口側の前記リブは羽
根高さの約2/3の羽根高さ位置にそれぞれ設けると良
い。 [0009] The impeller is arranged in the circumferential direction of the boss.
Diagonal flow with multiple diagonal blades mounted at intervals
Open impeller with no impeller or shroud at the tip
The effect is great when applied to root wheels. Further, said backflow suppression
The length of the rib is the length of the blade where the rib is provided.
And the rib on the blade outlet side is the blade height.
At about 1/3 blade height position, the rib on the blade inlet side is
It is good to set each at the blade height position of about 2/3 of the root height
No.
【0010】[0010]
【0011】[0011]
【0012】[0012]
【0013】[0013]
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基ずき説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0015】図4は先行待機形立軸ポンプの全体正面図
を示すもので、羽根車1を収納するポンプケーシング4
は、ケーシングライナ2とその下部に設けた吸込ベル3
を有している。また、ポンプケーシングの上方側は揚水
管5及び吐出エルボ6で構成されている。吐出エルボ6
の吐出側には吐出管7及び吐出弁8が設けられている。
また、羽根車1の下方近傍のポンプケ−シングには吸気
孔9が設けられ、この吸気孔9には吸気管10が接続さ
れ、さらにこの吸気管10には吸気量調整弁11が設け
られ、前記吸気管10の吸込口12は吸水槽内の最高水
位(HWL)より高い位置に設置されている。前記吸気
口9の位置は、従来の最低水位レベル(すなわちその水
位以下では吸込ベル3から空気を吸込んでしまうような
最低水位レベル)WL1において、この水位WL1より
高水位では該吸気孔9からは吸気されず、水位WL1よ
り低水位になると吸気孔9からは吸気されるような位置
に形成されている。FIG. 4 shows an overall front view of a vertical stand-by type vertical shaft pump, and a pump casing 4 accommodating the impeller 1.
Is a casing liner 2 and a suction bell 3 provided thereunder.
have. The upper side of the pump casing is composed of a pumping pipe 5 and a discharge elbow 6. Discharge elbow 6
A discharge pipe 7 and a discharge valve 8 are provided on the discharge side.
An intake hole 9 is provided in a pump casing near the lower portion of the impeller 1, an intake pipe 10 is connected to the intake hole 9, and an intake amount adjusting valve 11 is provided in the intake pipe 10. The suction port 12 of the intake pipe 10 is installed at a position higher than the highest water level (HWL) in the water absorption tank. The position of the intake port 9 is at the conventional minimum water level (that is, the lowest water level below which the air is sucked from the suction bell 3) WL1. It is formed at a position where air is not sucked in but is sucked in from the intake hole 9 when the water level becomes lower than the water level WL1.
【0016】このように流量制御装置を構成することに
より、WL1よりも高い水位WL4からポンプを運転
し、水位が低下してWL1に達すると吸気孔9からポン
プケ−シング内に空気が吸入され始める。そして、この
水位の低下と共に吸気量は増加していき、ある水位WL
3に達するとポンプは揚水不能となり、羽根車1は空転
運転となる。その後、再度水位の上昇が生じて水位が羽
根車が位置する水位WL2に達すると、再びポンプは吸
気口から吸気しながら排水運転を開始し、排水量に比べ
ポンプ貯槽への流入量が多い場合には水位は上昇を続
け、WL1に達した時に吸気口からの吸気は自動的に停
止され、通常の揚水運転へと移行していく。By configuring the flow control device in this manner, the pump is operated from a water level WL4 higher than WL1, and when the water level decreases and reaches WL1, air starts to be sucked into the pump casing through the intake hole 9. . Then, as the water level decreases, the intake air amount increases, and a certain water level WL
When it reaches 3, the pump becomes unable to pump water, and the impeller 1 becomes idle. Thereafter, when the water level rises again and reaches the water level WL2 where the impeller is located, the pump starts the draining operation again while sucking the air from the intake port, and when the inflow into the pump storage tank is larger than the drainage amount, The water level continues to rise, and when it reaches WL1, the intake from the intake port is automatically stopped, and the operation shifts to a normal pumping operation.
【0017】なお、図4において13は吸排空気弁であ
る。In FIG. 4, reference numeral 13 denotes an intake / exhaust air valve.
【0018】図5は、ポンプ(斜流ポンプ)羽根車1の
メリディアン(子午)断面内における流れのフローパタ
ンを模式的に示したものである。同図中、主軸14を中
心にしてその右側半分は、ポンプ仕様点付近の流れの状
態を示し、また左半分はポンプの低流量域における流れ
の状態を示している。仕様点付近の流れでは揚水は矢印
Aで示すように羽根1bのメリディアン断面に沿って整
然と流れる。一方、低流量域では、流れは同図左半分に
矢印Bで示すように流れ、羽根1bの裏面出口側の領域
C(ボス部側)及び羽根裏面入口側の領域D(羽根先端
側)に逆流が生じることが知られている。この逆流領域
の規模や羽根面上の位置等は、ポンプの比速度Nsやポ
ンプの形式等により若干異なるが、どの比速度や形式に
おいても概ね図5と同様な流れの様相を呈する。FIG. 5 schematically shows a flow pattern of a flow in a meridian (meridian) cross section of a pump (mixed flow pump) impeller 1. As shown in FIG. In the figure, the right half with respect to the main shaft 14 shows the flow state near the pump specification point, and the left half shows the flow state in the low flow rate region of the pump. In the flow near the specification point, the pumped water flows neatly along the meridian section of the blade 1b as shown by the arrow A. On the other hand, in the low flow rate region, the flow flows as shown by the arrow B in the left half of the figure, and flows into a region C (boss portion side) on the back surface exit side of the blade 1b and a region D (blade tip side) on the blade back surface entrance side. It is known that reflux occurs. The size of the backflow region, the position on the blade surface, and the like are slightly different depending on the specific speed Ns of the pump, the type of the pump, and the like, but any specific speed or type has a flow similar to that of FIG.
【0019】このような低流量域において吸気運転(気
液二相流運転)を行うと、前記逆流領域C,Dに空気が
停留したり偏在することにより、ダイナミックアンバラ
ンスが発生したり、羽根相互間の荷重負荷がアンバラン
スとなり、これらによる流体力によって、吸気を行わな
い場合に比べ、羽根車に生じる加振力は著しく増大する
ことがわかった。When the intake operation (gas-liquid two-phase flow operation) is performed in such a low flow rate region, the air is stagnated or unevenly distributed in the backflow regions C and D, thereby causing a dynamic imbalance or a blade. It has been found that the mutual load becomes unbalanced, and the fluid force generated by these causes the excitation force generated in the impeller to be remarkably increased as compared with a case in which the intake is not performed.
【0020】以下、具体的実験例について説明する。空
気を吸気しない単相流運転において、定格運転から流量
を絞り、図5の左側半分のように逆流を生じる状態(定
格時の60%流量付近)にし、この状態から羽根車上流
部に空気を吸込ませると、羽根車1に生ずる加振力が非
常に大きくなることがわかった。また、図5の逆流領域
C,Dにおける逆流の規模を小さくすれば羽根に生じる
加振力を低減できることも判明した。Hereinafter, specific experimental examples will be described. In the single-phase flow operation that does not take in air, the flow rate is reduced from the rated operation to a state where a reverse flow is generated as shown in the left half of FIG. 5 (around 60% flow rate at the rated time). It was found that when sucked, the exciting force generated in the impeller 1 became very large. It was also found that the excitation force generated on the blade can be reduced by reducing the size of the backflow in the backflow regions C and D in FIG.
【0021】図6は、あるポンプの気液二相流特性を、
羽根車入口における気液の混合比(ボイド率α=Qa/
(Qa+Qw) Qa:空気の流量、Qw:液体の流量)をパ
ラメータとして示したものである。図6において、横軸
はポンプの吐出し流量Q、縦軸はポンプの全揚程Haで
ある。いま、図4において、WL1(LWL)でa1点
にあった運転点は、水位が下がり吸気口から吸気を開始
すると、全揚程及び吐出し量共に低下し、水位の低下と
共に吸気量は増大してポンプの特性曲線がa→b→c→
dのように変化し、運転点はa1→b1→c1→d1のよう
に移動する。水位がWL3まで低下し、運転点がd1に
達すると、ポンプは揚水不能となり、羽根車1は空転運
転となる。先行待機型運転ポンプでは逆流を生じ、加振
力の大きくなる領域においても安全に安定して運転が行
われる必要がある。以下、気液二相流運転においても低
振動で安定した運転のできる本発明の実施例を図面に基
ずき説明する。FIG. 6 shows the gas-liquid two-phase flow characteristics of a certain pump.
Gas-liquid mixing ratio at the impeller inlet (void ratio α = Qa /
(Qa + Qw) Qa: air flow rate, Qw: liquid flow rate) are shown as parameters. In FIG. 6, the horizontal axis represents the discharge flow rate Q of the pump, and the vertical axis represents the total head Ha of the pump. Now, in FIG. 4, the operating point was at one point a in WL1 (LWL), when starting the air from the air inlet water level drops, drops total head and ejected amounts both increase the intake air amount with a decrease in the water level And the characteristic curve of the pump becomes a → b → c →
The operating point moves as a 1 → b 1 → c 1 → d 1 . Water level drops to WL3, when the operating point reaches d 1, the pump is disabled and the pumping, the impeller 1 becomes idle operation. In the preceding standby type operation pump, a backflow occurs, and it is necessary to operate safely and stably even in a region where the excitation force is large. Hereinafter, embodiments of the present invention capable of performing stable operation with low vibration even in gas-liquid two-phase flow operation will be described with reference to the drawings.
【0022】図1は、本発明の一実施例を示すものであ
る。図において、1は羽根の先端部にシュラウドを有し
ないオ−プン型の斜流羽根車、1aは斜流羽根車1のボ
ス部、1bはこのボス部1aの周方向に等間隔に複数取
り付けられた斜流羽根、1c及び1dは、図2にも示す
ように、各羽根1bの負圧面に該負圧面の法線方向に突
出して形成された逆流抑制リブである。リブ1cは羽根
出口側の中央流線(羽根高さ方向中央部における流線)
fよりボス1a側に位置させ、かつ定格運転時における
流線に沿う形状に構成されている。また、リブ1dは羽
根入口側の中央流線fより羽根先端側(ケ−シングライ
ナ2側)に位置させ、かつ定格運転時における流線に沿
う形状に構成されている。これらの逆流抑制リブ1c,
1dの長さは、図5に示す逆流領域C,Dの長さと同程
度とするのがよい。一般に、この逆流領域の長さは羽根
長さの半分程度であり、したがってリブの長さも該リブ
が設けられている部分の羽根長さの約半分とするのが良
い。また、各リブ1c,1dの羽根高さ方向における取
付け位置h1,h2は、羽根出口側のリブ1cは、該リブ
が設けられている部分の羽根高さをhとしたとき、ボス
側から1/8〜3/8・h、好ましくは約1/3・hの
高さ位置に、羽根入口側のリブ1dはボス側から5/8
〜7/8・h、好ましくは約2/3・hの高さ位置にそ
れぞれ設けるのが良い。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes an open-type mixed flow impeller having no shroud at the tip of the blade, 1a denotes a boss portion of the mixed flow impeller 1, and 1b denotes a plurality of bosses mounted at equal intervals in a circumferential direction of the boss portion 1a. As shown in FIG. 2, the mixed flow blades 1c and 1d are backflow suppressing ribs formed on the suction surface of each blade 1b in a direction normal to the suction surface. The rib 1c is a central streamline on the blade exit side (streamline at the center in the blade height direction).
It is located closer to the boss 1a than f, and has a shape along the streamline during rated operation. The rib 1d is located on the blade tip side (casing liner 2 side) with respect to the central streamline f on the blade inlet side, and has a shape along the streamline at the time of rated operation. These backflow suppressing ribs 1c,
The length of 1d is preferably substantially equal to the length of the backflow areas C and D shown in FIG. In general, the length of the backflow region is about half the length of the blade, and therefore, the length of the rib is preferably about half the length of the blade where the rib is provided. The mounting positions h 1 and h 2 of the ribs 1 c and 1 d in the blade height direction are such that the rib 1 c on the blade outlet side is located on the boss side when the blade height of the portion where the rib is provided is h. At 1/8 to 3 / 8.h, preferably about 1 / 3.h, the rib 1d on the blade inlet side is 5/8 from the boss side.
It is good to provide at the height position of about 7 / 8.h, preferably about 2 / 3.h, respectively.
【0023】リブがない場合、ポンプの逆流領域におけ
るフローパタ−ンは、図5と同様となるが、本実施例で
は上記のように逆流防止リブ1c,1dを有しているの
で、気液二相流運転時に逆流領域において発生する羽根
車1への加振力を低減することができ、ポンプの振動値
を低減することができる。When there are no ribs, the flow pattern in the backflow region of the pump is the same as that of FIG. 5, but in this embodiment, since the backflow prevention ribs 1c and 1d are provided as described above, Exciting force to impeller 1 generated in the reverse flow region during the phase flow operation can be reduced, and the vibration value of the pump can be reduced.
【0024】すなわち、上記構成としたことにより、吸
気しながら排水する低流量運転時には、図3に示すよう
に、逆流領域C及びDには矢印で示すような逆流が発生
しようとするが、逆流防止リブ1c,1dが設けられて
いることによって逆流は分断され、逆流領域の規模を小
さく抑えることができる。特に、吸気運転時には気泡
(空気)がこの逆流領域に滞留したり偏在しようとする
が、リブがあることによって気泡は押し流され易くな
り、また押し流されない場合でもリブの存在によって気
泡は半径方向に動きにくくなり、この結果ダイナミック
アンバランスや羽根相互間の負荷のアンバランスを小さ
くすることができ、これらのアンバランスによる流体力
を低減することができる。したがって、本実施例によれ
ば、低流量域において吸気を行う先行待機運転において
も、羽根裏面に発生する逆流領域の規模を小さくするこ
とができ、空気の停留や偏在によるダイナミックアンバ
ランス、及び羽根相互間の負荷のアンバランスによって
生じる流体力を低減することができ、羽根車に作用する
加振力を小さく抑えてポンプの振動値を低減することが
できる。That is, due to the above-mentioned structure, at the time of the low flow rate operation in which the air is drained while taking in air, as shown in FIG. By providing the prevention ribs 1c and 1d, the backflow is divided, and the size of the backflow region can be reduced. In particular, during the intake operation, bubbles (air) tend to stay or be unevenly distributed in the reverse flow region. However, the presence of the ribs makes it easier for bubbles to be swept away. It becomes difficult to move, and as a result, the dynamic imbalance and the imbalance of the load between the blades can be reduced, and the fluid force due to these imbalances can be reduced. Therefore, according to the present embodiment, the size of the backflow region generated on the back surface of the blade can be reduced even in the preceding standby operation in which the intake is performed in the low flow rate region, and the dynamic imbalance due to the stagnation or uneven distribution of air, and the blade The fluid force generated by the imbalance between the loads can be reduced, the vibration force acting on the impeller can be suppressed to a small value, and the vibration value of the pump can be reduced.
【0025】なお、上述した実施例では、逆流領域A及
びBにそれぞれ1個のリブを設けた例を説明したが、図
7に示すように、各逆流領域A及びBにそれぞれ複数個
のリブを設けるようにすれば、逆流領域に滞留する気泡
の半径方向移動をより小さく抑えることができ、より振
動を小さくできる。また、上述した実施例ではリブを逆
流領域A及びBの両方に設けた場合の例を説明したが、
逆流領域AまたはBの一方にだけリブを設けるようにし
ても良く、ポンプの比速度Nsによっては前記一方の領
域に設けただけでも大きな振動低減効果を得られる場合
がある。一般に、逆流領域Aにリブを設けた場合、逆流
領域Bにリブを設けなくても顕著な振動低減効果が得ら
れる。In the above-described embodiment, an example in which one rib is provided in each of the backflow regions A and B has been described. However, as shown in FIG. Is provided, the radial movement of the bubbles staying in the backflow region can be suppressed smaller, and the vibration can be further reduced. Further, in the above-described embodiment, the example in which the ribs are provided in both the backflow regions A and B has been described.
A rib may be provided only in one of the backflow regions A and B, and depending on the specific speed Ns of the pump, a large vibration reduction effect may be obtained by merely providing the rib in the one region. Generally, when ribs are provided in the backflow region A, a remarkable vibration reduction effect can be obtained without providing ribs in the backflow region B.
【0026】また、本発明は先行待機型立軸ポンプのよ
うな気液二相流運転を行うものに適用して顕著な効果が
得られるが、単相流運転を行う通常のポンプに適用して
も、リブによる逆流低減効果を得ることができる。さら
に、本発明は立軸ポンプに限らず、横軸ポンプ等にも適
用でき、ポンプ羽根車の形式も斜流タイプに限らず、軸
流タイプや遠心タイプのものにも適用して効果のあるも
のであり、またオ−プンタイプ羽根車に限らず、羽根先
端にシュラウド(側板)を有するクロ−ズドタイプの羽
根車にも適用できるものである。The present invention can be applied to a pump that performs gas-liquid two-phase flow operation, such as a vertical stand-by type vertical pump, and has a remarkable effect. However, it can be applied to a normal pump that performs single-phase flow operation. Also, the backflow reduction effect by the rib can be obtained. Further, the present invention can be applied not only to the vertical shaft pump, but also to a horizontal shaft pump, etc., and the type of the pump impeller is not limited to the mixed flow type, but is also applicable to an axial flow type or a centrifugal type. The present invention can be applied not only to the open type impeller, but also to a closed type impeller having a shroud (side plate) at the tip of the blade.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、低水位時には吸気管か
ら吸気しながら気液二相流運転を行う立軸ポンプにおい
て、低流量域で逆流を生じる羽根負圧面の逆流領域、す
なわち羽根車の羽根負圧面における羽根出口側の中央流
線よりボス側、または羽根入口側の中央流線より羽根先
端側の位置に、羽根負圧面の法線方向に突出し流線に沿
う形状の逆流抑制リブを設ているので、羽根負圧面に逆
流が生じるのを抑制でき、これによって、羽根負圧面に
滞留する気泡(空気)の排出を促進することができる。
その結果、低流量域において羽根車内に空気の滞留や偏
在が生じることによるダイナミックアンバランス、ある
いは羽根相互間の負荷のアンバランスによる流体力を小
さく抑えることができ、気液二相流運転中のポンプ羽根
車への加振力を低減してポンプの振動値を小さく抑える
ことができる。したがって、本発明によれば、ポンプ羽
根車に生じる加振力を低減して、振動の少ない信頼性の
高い立軸ポンプを得ることができる効果がある。 According to the present invention, when the water level is low, the intake pipe is
Vertical pump that performs gas-liquid two-phase flow operation while sucking air
The backflow region of the blade suction surface, where backflow occurs in the low flow rate region,
That is, the central flow on the blade exit side at the blade negative pressure surface of the impeller
Boss side from line, or blade tip from central streamline on blade inlet side
At the end position, project in the normal direction of the blade suction surface and follow the streamline.
The backflow prevention rib is shaped like
Flow can be suppressed, which results in
Discharge of stagnant air bubbles (air) can be promoted.
As a result, in the low flow rate region, air stagnation or
There is a dynamic imbalance due to the presence
Or the fluid force due to the imbalance of the load between the blades
Pump blades during gas-liquid two-phase flow operation
Reduce the vibration value of the pump by reducing the excitation force on the car
be able to. Therefore, according to the present invention, the pump blade
Reduces the vibration force generated on the root wheel and reduces vibration
There is an effect that a high vertical pump can be obtained.
【図1】本発明の立軸ポンプの一実施例を示す要部の縦
断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing one embodiment of a vertical shaft pump of the present invention.
【図2】図1のII−II断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図3】図1の一実施例の作用を説明する要部の縦断面
図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part for explaining the operation of the embodiment of FIG. 1;
【図4】立軸ポンプの正面図である。FIG. 4 is a front view of the vertical shaft pump.
【図5】ポンプの逆流領域における羽根車負圧面のフロ
ーパタ−ンを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a flow pattern of an impeller negative pressure surface in a backflow region of the pump.
【図6】ポンプの気液二相流特性と先行待機運転におけ
る運転点の変化を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing a gas-liquid two-phase flow characteristic of a pump and a change in an operating point in a preceding standby operation.
【図7】図1の変形例を示す要部の縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a main part showing a modification of FIG. 1;
1…羽根車、1a…ボス部、1b…羽根、1c,1d…
逆流防止リブ、2…ケーシングライナ、3…吸込ベル、
4…ポンプケーシング、5…揚水管、6…吐出しエル
ボ、7…吐出管、8…吐出弁、9…吸気孔、10…吸気
管、11…吸気量調整弁、12…吸込口、13…吸排空
気弁、14…主軸、f…中央流線、A,B…流線、C,
D…逆流領域。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Impeller, 1a ... Boss part, 1b ... Blade, 1c, 1d ...
Backflow prevention rib, 2 ... casing liner, 3 ... suction bell,
4 pump casing, 5 pumping pipe, 6 discharge elbow, 7 discharge pipe, 8 discharge valve, 9 intake hole, 10 intake pipe, 11 intake amount adjustment valve, 12 intake port, 13 ... Intake / exhaust air valve, 14: spindle, f: central streamline, A, B: streamline, C,
D: Backflow area.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−78791(JP,A) 特開 昭52−41902(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 13/00 F04D 29/00 - 29/66 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-78791 (JP, A) JP-A-52-41902 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F04D 13/00 F04D 29/00-29/66
Claims (12)
ポンプケーシングの吸込ベルから空気を吸込んでしま
う、最低水位レベルに相当する位置より下方に、ボス部
とこのボス部に取り付けられた複数の羽根を有する羽根
車を配置し、この羽根車下方のポンプケーシングに吸気
孔を設け、この吸気孔に吸気管を接続し、この吸気管を
ポンプ吸水槽の最高水位より高いレベルにおいて大気に
開放させ、低水位時には前記吸気管から吸気しながら排
水する構成の立軸ポンプにおいて、 前記羽根車の羽根負圧面における羽根出口側の中央流線
よりボス側、または羽根入口側の中央流線より羽根先端
側に位置し、かつ該羽根負圧面の法線方向に突出し、さ
らに流線に沿う形状の逆流抑制リブを設けたことを特徴
とする立軸ポンプ。A boss portion is provided below a position corresponding to a minimum water level at which water is sucked from a suction bell of a pump casing when the water level during operation of the pump is lower than the water level.
And an impeller having a plurality of blades attached to the boss portion, and suction air is supplied to a pump casing below the impeller.
A vertical shaft pump having a configuration in which a hole is provided and an intake pipe is connected to the intake port, and the intake pipe is opened to the atmosphere at a level higher than the highest water level of the pump suction tank, and drains while suctioning from the intake pipe at a low water level. central streamline of the blade exit side of definitive the blade suction surface of the impeller
More boss side, or blade tip from central streamline on blade inlet side
And protrudes in the direction normal to the blade suction surface,
A vertical shaft pump further provided with a backflow suppression rib having a shape along a streamline .
少なくとも羽根出口側の中央流線よりボス側に設けた立
軸ポンプ。2. The backflow suppressing rib according to claim 1,
A vertical shaft pump provided at least on the boss side of the central streamline on the blade outlet side.
少なくとも羽根入口側の中央流線より羽根先端側(ケー
シングライナ側)に設けた立軸ポンプ。3. The backflow suppressing rib according to claim 1,
A vertical shaft pump provided at least on the blade tip side (casing liner side) with respect to the central streamline on the blade inlet side.
羽根出口側の中央流線よりボス側、および羽根入口側の
中央流線より羽根先端側の双方に設けた立軸ポンプ。4. The backflow suppressing rib according to claim 1,
A vertical shaft pump provided both on the boss side from the central streamline on the blade outlet side and on the blade tip side from the central streamline on the blade inlet side.
車は斜流羽根車である立軸ポンプ。 5. The blade according to claim 1, wherein
The car is a vertical shaft pump that is a mixed flow impeller .
ス部の周方向に等間隔に取り付けられた複数の斜流羽根
を備えている立軸ポンプ。 6. The diagonal flow impeller according to claim 5, wherein
Blades installed at equal intervals in the circumferential direction
Equipped with a vertical pump.
車は羽根の先端部にシュラウドを有しないオ−プン型羽
根車である立軸ポンプ。 7. The blade according to claim 1, wherein
Cars are open-type wings without a shroud at the tip of the wing.
Vertical shaft pump that is the base wheel.
の羽根を有する羽根車下方のポンプケーシングに吸気孔
を設け、この吸気孔に吸気管を接続し、この吸気管の他
端を大気に開放させて、吸込水槽内の水位が低水位時に
は前記吸気管から吸気しながら気液二相流運転を行う立
軸ポンプにおいて、 前記羽根車の羽根負圧面における羽根出口側の中央流線
よりボス側、または羽根入口側の中央流線より羽根先端
側に位置し、かつ該羽根負圧面の法線方向に突出し、さ
らに流線に沿う形状の逆流抑制リブを設けたことを特徴
とする立軸ポンプ。 8. A boss and a plurality of bosses attached to the boss.
Inlet on pump casing below impeller with impeller
The intake pipe is connected to this intake hole, and other
Open the end to the atmosphere when the water level in the suction tank is low.
Stands for gas-liquid two-phase flow operation while sucking air from the intake pipe.
In the shaft pump, a central streamline on a blade outlet side of a blade negative pressure surface of the impeller
More boss side, or blade tip from central streamline on blade inlet side
And protrudes in the direction normal to the blade suction surface,
In addition, a backflow prevention rib shaped along the streamline is provided.
And vertical shaft pump.
少なくとも羽根出口側の中央流線よりボス側に設けた立
軸ポンプ。9. The backflow suppressing rib according to claim 8, wherein
A vertical shaft pump provided at least on the boss side of the central streamline on the blade outlet side .
は、少なくとも羽根入口側の中央流線より羽根先端側
(ケーシングライナ側)に設けた立軸ポンプ。 10. The backflow suppressing rib according to claim 8, wherein
Is at least the blade tip side from the central streamline on the blade inlet side
A vertical pump provided on the (casing liner side).
は、羽根出口側の中央流線よりボス側、および羽根入口
側の中央流線より羽根先端側の双方に設けた立軸ポン
プ。 11. The backflow suppressing rib according to claim 8, wherein
Is the boss side from the central streamline on the blade outlet side, and the blade inlet
Shaft pons provided on both sides of the blade tip from the central streamline on the side
H.
の長さは、該リブが設けられている部分の羽根長さの約
半分とし、かつ羽根出口側の前記リブは羽根高さの約1
/3の羽根高さ位置に、羽根入口側の前記リブは羽根高
さの約2/3の羽根高さ位置にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする立軸ポンプ。 12. The backflow suppressing rib according to claim 11,
Is about the blade length of the part where the rib is provided.
And the rib at the blade outlet side is about 1 of the blade height.
At the blade height position of / 3, the rib on the blade inlet side is the blade height.
About 2/3 of the blade height
A vertical shaft pump characterized by the above-mentioned.
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---|---|---|---|
JP03285958A JP3111548B2 (en) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Vertical pump |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP03285958A JP3111548B2 (en) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Vertical pump |
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JPH05126082A JPH05126082A (en) | 1993-05-21 |
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Family Applications (1)
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- 1991-10-31 JP JP03285958A patent/JP3111548B2/en not_active Expired - Fee Related
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