JP4588353B2 - Submersible sand pump - Google Patents
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Description
本発明は、水中サンドポンプに関し、特に、沈砂池内に流入或いは堆積する沈砂量に関係なくポンプ吸い上げによる含砂率を一定に保つよう制御することで、大量の流入土砂によっても埋没しないように沈砂を効率的に吸い上げて、ポンプ埋没及び含砂率制御によるポンプ閉塞防止と後段機器の信頼性の向上を図るようにした水中サンドポンプに関するものである。 The present invention relates to a submersible sand pump, and in particular, by controlling so as to keep the sand content by pump suction regardless of the amount of sand that flows into or accumulates in a sand basin, the sand sinking so as not to be buried by a large amount of inflow soil. The present invention relates to a submersible sand pump that efficiently sucks up the water and prevents pump clogging by controlling the embedding of the pump and sand content and improving the reliability of the subsequent equipment.
従来、沈砂池に溜まった砂を揚砂する方法として、水中サンドポンプが多用されている。この水中サンドポンプは、該水中サンドポンプの吸込口の近傍に配設した掘削ノズルにより掘削用の圧力水を噴射して堆積した砂を掘削し、かつ巻き上げることで、砂と水とを混合し、これを水中サンドポンプの吸込管から吸引し、水中サンドポンプ内の回転するインペラーで圧力を発生させ、所定の揚程まで揚砂するように構成されている。 Conventionally, underwater sand pumps are frequently used as a method of sanding sand accumulated in a sand basin. This submersible sand pump mixes sand and water by digging and rolling up the accumulated sand by injecting pressure water for digging with a drilling nozzle arranged in the vicinity of the suction port of the submersible sand pump. This is sucked from the suction pipe of the submersible sand pump, and pressure is generated by a rotating impeller in the submersible sand pump so that the sand is pumped to a predetermined head.
ところで、従来の水中サンドポンプは、掘削ノズルにより堆積した砂を掘削し、巻き上げて、砂と水とを混合したものを水中サンドポンプの吸込管から吸引するようにしているため、沈砂量或いは砂流入量が多い場合は、必然的に掘削ノズルによる砂の巻き上げ量が増して該水中サンドポンプによる吸引水における砂の混合率(含砂率)が高くなり、反対に少ない場合には砂の混合率が低くなって含砂率が一定しないものとなっている。 By the way, the conventional submersible sand pump excavates the sand accumulated by the excavating nozzle, rolls it up, and sucks the mixture of sand and water from the suction pipe of the submersible sand pump. When the amount of inflow is large, the amount of sand rolled up by the drilling nozzle is inevitably increased, and the mixing ratio (sand content) of the suction water by the submersible sand pump is increased. The rate is low and the sand content is not constant.
このため、この水中サンドポンプにおいては、砂流入量或いは沈砂量によって水中サンドポンプによる含砂率が大きく変動し、含砂率が一定になるよう制御することができず、後段機器の信頼性を向上させることができないという問題があった。
また、掘削ノズルで堆積沈砂を切り崩す際に、周りの砂が崩れて、水中サンドポンプの吸込部に砂が大量に入り、該吸込部を閉塞するという問題があった。
さらに、降雨時などにおいて一時的に多量の土砂が一度に沈砂池内に流入してきた際に、水中サンドポンプが埋没し、揚砂不能となるという問題があった。
For this reason, in this submersible sand pump, the sand content of the submersible sand pump varies greatly depending on the amount of sand inflow or sedimentation, and the sand content cannot be controlled to be constant. There was a problem that it could not be improved.
Further, when the sedimentation sand is cut by the excavation nozzle, the surrounding sand collapses, and there is a problem that a large amount of sand enters the suction portion of the submersible sand pump and closes the suction portion.
Furthermore, when a large amount of earth and sand has flowed into the settling basin at a time, such as during rainfall, the submersible sand pump is buried, making it impossible to lift sand.
本発明は、上記従来の水中サンドポンプの有する問題点に鑑み、砂流入量或いは沈砂量に関係なく、水中ポンプによる含砂率を一定に制御して吸い上げ、かつ流入する多量の土砂によっても埋没にて吸い上げ不能とならないようにして信頼性を向上するとともに、含砂率制御によるポンプ閉塞防止と後段機器の信頼性を向上するようにした水中サンドポンプを提供することを目的とする。 In view of the problems of the conventional submersible sand pump, the present invention sucks up the sand by controlling the sand content by the submersible pump regardless of the amount of sand inflow or sedimentation, and is also buried by a large amount of inflowing sand. An object of the present invention is to provide a submersible sand pump that improves the reliability by preventing the pump from being sucked up at the same time, prevents blockage of the pump by sand content control, and improves the reliability of the subsequent equipment.
上記目的を達成するため、本発明の水中サンドポンプは、インペラーの回転軸の下方に吸引管を配設する水中サンドポンプにおいて、吸引管の下方に円筒状の予旋回槽を配設し、該予旋回槽に接線方向に圧力水を供給する旋回流ノズルを付設するとともに、前記インペラーの回転軸から、予旋回槽から下方鉛直方向に突出して沈砂を掘削する棒状の掘削棒を、水中モータによりインペラーと同回転数で同方向で、かつ、旋回流ノズルによる旋回流の方向と逆方向に回転するように延設したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the submersible sand pump of the present invention is a submersible sand pump in which a suction pipe is provided below the rotation shaft of the impeller, and a cylindrical pre-swirl tank is provided below the suction pipe. A swirl flow nozzle for supplying pressure water in a tangential direction to the pre-swirling tank is attached, and a rod-shaped drilling rod that projects from the rotating shaft of the impeller in the vertical direction downward from the pre-swirling tank to excavate the sand by an underwater motor. It is characterized by being extended so as to rotate in the same direction at the same rotational speed as the impeller and in the direction opposite to the direction of the swirl flow by the swirl flow nozzle .
この場合において、ポンプを昇降可能に支持するガイドパイプを設けることができる。 In this case, it is possible to provide a guide pipe that supports the pump so as to be movable up and down.
本発明の水中サンドポンプによれば、掘削棒が掘削した砂を、旋回流ノズルによる予旋回槽内の旋回流で巻き上げながら吸引管に砂含有水を定量供給するとともに、掘削棒が砂溜まりを掘削することにより周囲の砂を徐々に低く崩すことができ、これにより、埋没を防止しながらポンプの自重により自然に下降していき、集砂ピット内に貯まった砂を揚砂することができる。 According to water sand pump of the present invention, a sand excavation rod is drilled, as well as dispensing the sand-containing water to the suction tube while hoisting the turning flow of the pre-rotation chamber by the swirling flow nozzle, the drilling rod reservoir sand By excavating, the surrounding sand can be gradually broken down, so that it can descend naturally by the weight of the pump while preventing burial, and the sand accumulated in the sand collection pit can be pumped up. .
そして、インペラーの回転軸から、予旋回槽から下方鉛直方向に突出して沈砂を掘削する棒状の掘削棒を、水中モータによりインペラーと同回転数で同方向で、かつ、旋回流ノズルによる旋回流の方向と逆方向に回転するように延設することにより、掘削棒が摩耗しにくく、また、掘削棒にし渣分が絡みつくのを防止することができる。 Then, a rod-shaped excavating rod that projects from the rotating shaft of the impeller vertically downward from the pre-swirl tank and excavates the sediment is rotated in the same direction at the same rotational speed as the impeller by the submersible motor, and the swirling flow of the swirling flow nozzle is generated. By extending so as to rotate in the direction opposite to the direction , the excavation rod is less likely to be worn, and it is possible to prevent the residue from being entangled with the excavation rod.
また、ポンプを昇降可能に支持するガイドパイプを設けることにより、ポンプの転倒を防止し、池に対して垂直方向に稼働させることができる。 In addition , by providing a guide pipe that supports the pump so that it can be raised and lowered , the pump can be prevented from overturning and operated in a direction perpendicular to the pond.
以下、本発明の水中サンドポンプの実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the submersible sand pump of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本発明の水中サンドポンプの一実施例を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of the submersible sand pump of the present invention.
この水中サンドポンプは、インペラー1の回転軸の下方に吸引管2を配設する水中サンドポンプにおいて、吸引管2の下方に円筒状の予旋回槽3を配設し、該予旋回槽3に接線方向に圧力水を供給する旋回流ノズル4を付設するとともに、前記インペラー1の回転軸から予旋回槽3の下方に、沈砂を掘削する掘削棒5を回転可能に延設している。
This submersible sand pump is a submersible sand pump in which a
インペラー1は、水中モータ6により回転駆動し、吸引管2から吸い込んだ水と砂を、吐出管9を介して地上に揚砂する。
吸引管2の下方には、該吸引管2より大径の予旋回槽3が同軸に設置されている。
The
A
予旋回槽3は、上壁31を備えた筒状を呈し、該上壁31を貫通するように吸引管2が接続されている。
また、予旋回槽3には、旋回流ノズル4が接続されており、該旋回流ノズル4は、地上側のポンプ(図示省略)から予旋回槽3の接線方向に圧力水を供給することにより、予旋回槽3の内部に旋回流を発生させる。
この場合、旋回流ノズル4による旋回流の方向と、掘削棒5の回転方向とを逆にすることができる。
The
Further, a swirl flow nozzle 4 is connected to the
In this case, the direction of the swirl flow by the swirl flow nozzle 4 and the rotation direction of the
掘削棒5は、インペラー1の回転軸から予旋回槽3の下方に延設されており、水中モータ6によりインペラー1と同回転数で同方向に回転する。
この掘削棒5は、棒状を呈するために摩耗しにくく、また、予旋回槽3の下方に所要長さ突出することにより、予旋回槽3が着床した状態で砂溜まりSを掘削することができる。
この場合、砂が溜まる集砂ピット7には、この掘削棒5を略鉛直にして、ポンプを昇降可能に支持するガイドパイプ8が設けられている。
The
Since the
In this case, the sand collecting
かくして、本実施例の水中サンドポンプは、インペラー1の回転軸の下方に吸引管2を配設する水中サンドポンプにおいて、吸引管2の下方に円筒状の予旋回槽3を配設し、該予旋回槽3に接線方向に圧力水を供給する旋回流ノズル4を付設するとともに、前記インペラー1の回転軸から予旋回槽3の下方に、沈砂を掘削する掘削棒5を回転可能に延設することから、図2(a)に示すように、掘削棒5が掘削した砂を、旋回流ノズル4による予旋回槽3内の旋回流で巻き上げながら吸引管2に砂含有水を定量供給するとともに、図2(b)に示すように、掘削棒5が砂溜まりSを掘削することにより周囲の砂を徐々に低く崩すことができ、これにより、図2(c)に示すように、埋没を防止しながらポンプの自重により自然に下降していき、集砂ピット7内に貯まった砂を揚砂することができる。
そして、旋回流ノズル4による旋回流の方向と、掘削棒5の回転方向とを逆にすることにより、掘削棒5にし渣分が絡みつくのを防止し、また、前記掘削棒5を略鉛直にして、ポンプを昇降可能に支持するガイドパイプ8を設けることにより、ポンプの転倒を防止し、池に対して垂直方向に稼働させることができる。
なお、水中サンドポンプは、図2(a)〜(c)の動作を繰り返すことにより、集砂ピット7内の砂を揚砂する。
Thus, the submersible sand pump of the present embodiment is a submersible sand pump in which the
Then, by reversing the direction of the swirl flow by the swirl flow nozzle 4 and the direction of rotation of the
The submersible sand pump pumps sand in the sand collecting
以上、本発明の水中サンドポンプについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
例えば、この水中サンドポンプは、地上に設置したブースターポンプとインラインで接続することもできる。
As mentioned above, although it explained based on the example about the submersible sand pump of the present invention, the present invention is not limited to the composition described in the above-mentioned example, the composition described in the example is suitably combined, etc. The configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
For example, the submersible sand pump can be connected in-line with a booster pump installed on the ground.
本発明の水中サンドポンプは、含砂率を一定に制御して吸い上げるとともに、埋没による吸い上げ不能を防止するという特性を有していることから、沈砂池に設置する水中サンドポンプの用途に好適に用いることができるほか、例えば、汚泥の汲み上げの用途にも用いることができる。 The submersible sand pump of the present invention has a characteristic that the sand content rate is controlled and sucked up at the same time, and has the property of preventing the incapability of sucking up due to burial, so it is suitable for the use of a submersible sand pump installed in a sand basin. In addition to being used, for example, it can be used for the purpose of pumping up sludge.
1 インペラー
2 吸引管
3 予旋回槽
31 上壁
4 旋回流ノズル
5 掘削棒
6 水中モータ
7 集砂ピット
8 ガイドパイプ
9 吐出管
S 砂溜まり
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