JP5813527B2 - Advance standby pump and operation method thereof - Google Patents

Advance standby pump and operation method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5813527B2
JP5813527B2 JP2012032976A JP2012032976A JP5813527B2 JP 5813527 B2 JP5813527 B2 JP 5813527B2 JP 2012032976 A JP2012032976 A JP 2012032976A JP 2012032976 A JP2012032976 A JP 2012032976A JP 5813527 B2 JP5813527 B2 JP 5813527B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pump
air
water level
pumps
check valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012032976A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013170460A (en
Inventor
高志 庄子
高志 庄子
昌之 ▲辻▼本
昌之 ▲辻▼本
慶彦 吉川
慶彦 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2012032976A priority Critical patent/JP5813527B2/en
Publication of JP2013170460A publication Critical patent/JP2013170460A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5813527B2 publication Critical patent/JP5813527B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

本発明は雨水等の排水に用いる先行待機ポンプ及びその運転方法に係り、特に複数台のポンプを備えた時に好適な先行待機ポンプ及びその運転方法に関する。   The present invention relates to a preceding standby pump used for drainage of rainwater and the like and an operation method thereof, and more particularly to an advanced standby pump and an operation method thereof suitable when a plurality of pumps are provided.

降雨が予想される場合に事前に排水ポンプを起動し、急な出水に対応させる方法として、先行待機ポンプを用いた排水方法が種々提案されている。例えば特許文献1では、先行待機ポンプの運転において水位に応じてポンプの流量を制御し、有害な渦を発生させずに最低水位レベルより低い水位で排水運転を可能とするために、空気を吸い込みベルから吸い込む限界である最低水位レベルよりも下方に羽根車を位置させ、この位置よりもさらに下方のケーシング位置に吸気孔を設けて大気に連通する吸気管をこの吸気孔に接続している。さらに、複数台設けたポンプでは羽根車位置を変えて配置し、同時に揚水を開始することによるポンプ動力の急激な増加を抑制している。   Various drainage methods using a prior standby pump have been proposed as a method for starting a drainage pump in advance when rainfall is expected and dealing with sudden water discharge. For example, in Patent Document 1, in order to control the flow rate of the pump in accordance with the water level in the operation of the preceding standby pump and to enable the drainage operation at a water level lower than the minimum water level without generating harmful vortices, air is sucked in An impeller is positioned below a minimum water level that is the limit of suction from the bell, and an intake hole is provided at a casing position further below this position, and an intake pipe communicating with the atmosphere is connected to the intake hole. Furthermore, in the pump provided with two or more units | sets, the impeller position is changed and arrange | positioned, and the rapid increase of the pump power by starting a pumping simultaneously is suppressed.

先行待機ポンプの他の例が、特許文献2に記載されている。この公報に記載のポンプでは、複数台のポンプにより吸水槽に急激に水が流入しても排水が可能となるように、かつ各ポンプの排水運転時間を均一化できるように、各ポンプに対して強制気中運転と通常運転を順次切り替えるよう制御している。ここで、強制気中運転を可能にするため、吸込み側を2重の吸い込みベルマウス形状とするとともに、圧縮機で発生した圧縮空気を、仕切った吐出弁とポンプの羽根車間の領域に送り、ベルマウスの下流側と吐出弁間に水柱を形成している。   Another example of the preceding standby pump is described in Patent Document 2. In the pump described in this gazette, each pump is designed so that drainage is possible even when water suddenly flows into the water absorption tank by a plurality of pumps, and so that the drainage operation time of each pump can be made uniform. Control is performed so that forced air operation and normal operation are sequentially switched. Here, in order to enable forced air operation, the suction side has a double suction bell mouth shape, and the compressed air generated by the compressor is sent to the region between the partitioned discharge valve and the impeller of the pump, A water column is formed between the downstream side of the bell mouth and the discharge valve.

特開平2−78791号公報JP-A-2-78791 特開2010−138876号公報JP 2010-138876 A

上記特許文献1に記載の先行待機ポンプでは、吸気管の一端側を羽根車より下方のケーシング位置に取り付け、吸気管の他端側を大気に開放しているので、水位が低く通常の運転では羽根車を回転させた場合、揚水運転に支障をきたすような状態であっても揚水が可能になり、先行待機ポンプを使用する急な出水が予想される事態では、非常に有効な方法となっている。また、複数あるポンプをいわゆるステップ配置しているので、急な出水時でも、全台同時に揚水開始することがないので、ポンプ駆動用の過渡的な動力の増大を抑制できる。しかしながら、ステップ状の配置が固定配置であるため、最下方に位置するポンプと上方に位置するポンプの揚水運転時間に差が生じ、メインテナンス時期が不均一になるという不具合を生じている。   In the preceding standby pump described in Patent Document 1, one end of the intake pipe is attached to a casing position below the impeller, and the other end of the intake pipe is open to the atmosphere. Therefore, in normal operation, the water level is low. When the impeller is rotated, pumping is possible even in a state that hinders pumping operation, and it is a very effective method in situations where sudden water discharge using a standby standby pump is expected. ing. Further, since a plurality of pumps are arranged in a so-called step, pumping is not started at the same time even when sudden water discharge occurs, so that an increase in transient power for driving the pump can be suppressed. However, since the step-like arrangement is a fixed arrangement, a difference occurs in the pumping operation time between the pump located at the lowermost position and the pump located at the upper position, causing a problem that the maintenance timing becomes uneven.

上記特許文献2では、ステップ配置で生じた頻繁なメインテナンスの発生の不具合を回避するために、複数台のポンプを同一高さに配置し、揚水運転を最初に開始するポンプを変更することにより、ポンプの揚水運転時間を均一化している。そして複数台あるポンプの揚水開始時間をポンプごとに変えるため、圧縮空気をポンプに注気して強制気中運転を実行している。   In the above-mentioned Patent Document 2, in order to avoid the trouble of occurrence of frequent maintenance caused by step arrangement, by arranging a plurality of pumps at the same height and changing the pump that starts the pumping operation first, Uniform pumping operation time. And in order to change the pumping start time of several pumps for every pump, compressed air is inject | poured into a pump and the forced air operation is performed.

しかしながら、この特許文献2に記載のポンプでは、強制気中運転時には吐出弁を閉じて運転する必要があり、強制気中運転から通常の揚水運転に復帰する際にはこの吐出弁を開く必要がある。通常、吐出弁にはバタフライ弁等が用いられるが、この吐出弁を開くのに1分程度の時間が必要であり、急な出水に対応する先行待機運転ポンプとしては吐出弁の開動作時間が長すぎる場合もある。また、同一高さにポンプを配置させるため、最低吸込み水位を特許文献1に記載のものよりも高くしており、最低吸込み水位の低下も求められている。   However, in the pump described in Patent Document 2, it is necessary to close the discharge valve during the forced air operation, and it is necessary to open the discharge valve when returning from the forced air operation to the normal pumping operation. is there. Normally, a butterfly valve or the like is used as the discharge valve, but it takes about 1 minute to open the discharge valve. As a pre-standby operation pump that responds to sudden water discharge, the opening time of the discharge valve is long. It may be too long. Moreover, in order to arrange | position a pump to the same height, the minimum suction water level is made higher than the thing of patent document 1, and the fall of the minimum suction water level is also calculated | required.

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、複数台のポンプをほぼ同一高さ位置に配置した場合の自家発電設備の過渡的な負荷変動を低減し、各ポンプの揚水運転時間の均一化を図った場合であっても、待機運転から揚水運転へ瞬時に切換え可能とし、吸込み水位も従来程度まで低下可能にすることにある。本発明の他の目的は、複数台のポンプをほぼ同一高さ位置に配置して過渡的な負荷変動を低減し、各ポンプの揚水運転時間の均一化を図った場合であっても、揚水運転をせずに空転運転のままで終わった後に軸受インターバル時間を不要もしくは短縮することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to reduce transient load fluctuations in private power generation equipment when a plurality of pumps are arranged at substantially the same height position. Even when the pumping operation time is made uniform, it is possible to instantaneously switch from the standby operation to the pumping operation, and to reduce the suction water level to the conventional level. Another object of the present invention is to arrange a plurality of pumps at substantially the same height position to reduce transient load fluctuations and to make pumping operation time uniform for each pump. The bearing interval time is unnecessary or shortened after the idling operation is finished without performing the operation.

上記目的を達成する本発明の特徴は、立軸に配置された複数台のポンプの各々が吐出側に吐出弁を備える先行待機ポンプにおいて、羽根車下方のポンプケーシング内に一端側が連通され他端側が大気側に開放されており、ポンプ運転中には前記一端側と他端側が常時連通状態にされる吸気管と、複数の前記ポンプの各々軸封部および各々のケーシング内に加圧空気を供給可能な空気供給手段と、前記吐出弁の上流側に隣り合う逆止弁と、前記空気供給手段が前記ポンプに加圧空気を供給するときに前記逆止弁を閉とする制御装置と、を設けたことにある。   A feature of the present invention that achieves the above object is that, in a preceding standby pump in which each of a plurality of pumps arranged on a vertical shaft has a discharge valve on the discharge side, one end side communicates with the pump casing below the impeller and the other end side is Open to the atmosphere side, and supply the pressurized air into the intake pipes that are always in communication between the one end side and the other end side during pump operation, and the shaft seals and casings of the plurality of pumps. Possible air supply means, a check valve adjacent to the upstream side of the discharge valve, and a control device that closes the check valve when the air supply means supplies pressurized air to the pump. It is in providing.

そしてこの特徴において、前記逆止弁はエアシリンダーを有しており、前記制御装置は前記逆止弁を常時は可動自在の状態に制御し、前記空気供給手段が前記ポンプに加圧空気を供給するときに前記エアシリンダーを動作させて前記逆止弁を閉じるものが好ましく、前記空気供給手段は、前記羽根車を回転させる回転軸を支持し、この回転軸の上下方向2か所に設けた軸受に冷却空気を供給する軸受冷却管を有するものであってもよい。また、前記空気供給手段は前記吸気管を含み、先行待機運転時にはこの吸気管から加圧空気を前記ポンプ内に供給するものであってもよい。   In this feature, the check valve has an air cylinder, the control device controls the check valve to be movable at all times, and the air supply means supplies pressurized air to the pump. When the air cylinder is operated, the check valve is preferably closed to close the check valve, and the air supply means supports a rotating shaft for rotating the impeller and is provided at two positions in the vertical direction of the rotating shaft. You may have a bearing cooling pipe which supplies cooling air to a bearing. Further, the air supply means may include the intake pipe and supply pressurized air from the intake pipe into the pump during the preliminary standby operation.

上記目的を達成する本発明の他の特徴は、揚水可能水位に達する前にほぼ同一高さに配置された複数台のポンプを回転起動して待機運転し、水位の上昇とともに前記複数台のポンプを順次揚水運転に切換える先行待機ポンプの運転方法において、立軸に配置された複数台のポンプの各々の吐出側に隣り合って備える逆止弁と吐出弁、および羽根車下方のポンプケーシング内に一端側が連通され他端側が大気側に開放された吸気管、複数の前記ポンプの各々のケーシング内に加圧空気を供給可能な空気供給手段とを用い、水位が上昇して揚水できない予め定めた第1の水位に達したらすべてのポンプの前記吐出弁を開にするとともに前記逆止弁を閉じ、さらに前記空気供給手段がポンプの軸封部に加圧空気を供給し、さらに水位が上昇して吸込み管を通じて吸込ベルマウスに設けた孔から空気を吸い込んでしまう第2の水位に達したら、複数台の前記ポンプのいずれかの前記逆止弁を開にするとともに前記空気供給手段から前記ポンプ内部への空気の供給を当該ポンプだけ停止して揚水運転に切り換えることにある。
Another feature of the present invention that achieves the above object is that a plurality of pumps arranged at substantially the same height are rotated and started in standby before reaching the pumpable water level. In the operation method of the preceding standby pump that sequentially switches to the pumping operation, a check valve and a discharge valve provided adjacent to each discharge side of a plurality of pumps arranged on the vertical shaft, and one end in the pump casing below the impeller intake pipe the other end side is communicated with is open to the atmosphere, using an air supply means capable of supplying pressurized air in each of the plurality of the pump casing, the water level predetermined unable pumping elevated When the water level reaches 1, the discharge valves of all pumps are opened and the check valves are closed, and the air supply means supplies pressurized air to the shaft seals of the pumps, and the water level rises. Suction Upon reaching the holes provided in the suction bell mouth to a second water level would suck air through the tube, into the pump interior from the air supply means as well as any of the check valve of a plurality of the pump in the open The air supply is stopped only for the pump and switched to the pumping operation.

本発明によれば、先行待機ポンプが備える複数台のポンプをほぼ同一高さに配置し、各ポンプの吐出弁の前に逆止弁を配置し、この逆止弁とベルマウス端部との間のポンプ軸封部から圧縮空気を注気可能とし、さらに大気に連通する吸気管を羽根車よりも下方のケーシングに接続したので、各ポンプの揚水運転時間の均一化が図れるとともに、待機運転から揚水運転へ瞬時に切換え可能となり、吸込み水位も従来程度まで低下できる。また、圧縮空気を軸受にも注気し、冷却できるようにしたので、揚水運転をせずに空転運転のままで終わっても、軸受インターバル時間を不要もしくは短縮できる。   According to the present invention, a plurality of pumps included in the preceding standby pump are arranged at substantially the same height, and a check valve is arranged in front of the discharge valve of each pump. Compressed air can be injected from the pump shaft seal between them, and the intake pipe communicating with the atmosphere is connected to the casing below the impeller, so that the pumping operation time of each pump can be made uniform and standby operation It is possible to instantly switch from pumping to pumping operation, and the suction water level can be reduced to the conventional level. In addition, since the compressed air is injected into the bearing and cooled, the bearing interval time can be eliminated or shortened even if the idling operation is completed without performing the pumping operation.

本発明に係る先行待機ポンプの一実施例の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of one Example of the prior | preceding standby pump which concerns on this invention. 図1に示した先行待機ポンプが備える逆止弁の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the non-return valve with which the prior | preceding standby pump shown in FIG. 図1に示した先行待機ポンプが備える軸受周りの詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the surroundings of a bearing with which the prior | preceding standby pump shown in FIG. 図1に示した先行待機ポンプの軸封部周りの詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the surroundings of the shaft seal part of the prior | preceding standby pump shown in FIG. 各弁の水位に応じた切換え状態を示す表である。It is a table | surface which shows the switching state according to the water level of each valve.

以下、本発明に係る先行待機ポンプの一実施例を、図面を用いて説明する。図1は、先行待機ポンプ100の縦断面図である。先行待機ポンプ100は、複数台、図1では3台の立軸型のポンプ200a〜200cを備えている。図1では、これらのポンプ200a〜200cの図示の一部を省略しているが、ポンプ200b、200cもポンプ200aと全く同一の構成であり、以下の記載では添字a、b、cで区分する。   Hereinafter, an embodiment of a preceding standby pump according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the preceding standby pump 100. The preceding standby pump 100 includes a plurality of vertical shaft type pumps 200a to 200c, in FIG. In FIG. 1, a part of the pumps 200 a to 200 c is not shown, but the pumps 200 b and 200 c have exactly the same configuration as the pump 200 a, and are divided by subscripts a, b, and c in the following description. .

下部を底壁60で、上部をポンプ設置床80で区画された吸込み水槽(吸水槽)50内に、吸込口と底壁60間に間隔をおいて3台のポンプ200a〜200cが収容されている。各ポンプ200a〜200cは、その高さ位置が揃えられてほぼ同一の吸込口高さに設定されており、ポンプ設置床80にフランジ242a〜242c部で固定されている。   Three pumps 200a to 200c are accommodated in a suction water tank (water absorption tank) 50 partitioned by a bottom wall 60 at the bottom and a pump installation floor 80 at the top with a space between the suction port and the bottom wall 60. Yes. The pumps 200a to 200c have the same height position and are set to substantially the same suction port height, and are fixed to the pump installation floor 80 by flanges 242a to 242c.

各ポンプ200a〜200cの中心部を回転軸232a〜232cが貫通しており、回転軸232a〜232cの先端には、羽根車230a〜230cが取り付けられている。回転軸232a〜232cの中間部に上軸受240a〜240cが、下端部に下軸受236a〜236cが設けられており、これら両軸受240a〜240c、236a〜236cにより回転軸232a〜232cが回転自在に支持されている。軸受240a〜240c、236a〜236cは、軸受ハウジング234a〜234c、238a〜238cに保持されている。回転軸232a〜232c及び羽根車230a〜230c等を収容するケーシングは、吸込みベルマウス220a〜220c、羽根車ケーシング222a〜222c、ディフューザケーシング224a〜224c、揚水管226a〜226c、吐出エルボ228a〜228cを有しており、下側から順に並べられてボルト等で接続されている。吐出エルボ228a〜228cの曲がり角部からは回転軸232a〜232cが上方に突き出ており、この回転軸232a〜232cの突出し部に、メカニカルシール248a〜248cからなる軸封部246a〜246cが形成されている。回転軸232a〜232cの上端部には、カップリング250a〜250cが取り付けられており、駆動モータ256a〜256cのモータ軸254a〜254c端に取り付けたカップリング252a〜252cに締結されている。駆動モータ256a〜256cは、ポンプ設置床80よりも上方に設けた電動機床81、もしくはポンプ設置床80に固定された架台の上に固定されている。   Rotating shafts 232a to 232c pass through the central portions of the pumps 200a to 200c, and impellers 230a to 230c are attached to the tips of the rotating shafts 232a to 232c. Upper bearings 240a to 240c are provided at the middle of the rotating shafts 232a to 232c, and lower bearings 236a to 236c are provided at the lower end portions. It is supported. The bearings 240a to 240c and 236a to 236c are held by bearing housings 234a to 234c and 238a to 238c. The casing that accommodates the rotary shafts 232a to 232c, the impellers 230a to 230c, and the like includes suction bell mouths 220a to 220c, impeller casings 222a to 222c, diffuser casings 224a to 224c, pumping pipes 226a to 226c, and discharge elbows 228a to 228c. They are arranged in order from the bottom and connected with bolts or the like. Rotating shafts 232a to 232c protrude upward from the corners of the discharge elbows 228a to 228c, and shaft sealing portions 246a to 246c made of mechanical seals 248a to 248c are formed on the protruding portions of the rotating shafts 232a to 232c. Yes. Couplings 250a to 250c are attached to the upper ends of the rotary shafts 232a to 232c, and are fastened to couplings 252a to 252c attached to the ends of the motor shafts 254a to 254c of the drive motors 256a to 256c. The drive motors 256 a to 256 c are fixed on an electric motor floor 81 provided above the pump installation floor 80 or on a base fixed to the pump installation floor 80.

吐出エルボ228a〜228cの下流側には、本発明の特徴である逆止弁110a〜110cを上流側にして逆止弁110a〜110cと吐出弁120a〜120cが隣り合って取り付けられている。逆止弁110aは、弁内部を封止するための可動弁体112a〜112cと、この弁体112a〜112cを駆動するエアシリンダー114a〜114cとを有している。   On the downstream side of the discharge elbows 228a to 228c, the check valves 110a to 110c and the discharge valves 120a to 120c are attached adjacent to each other with the check valves 110a to 110c, which is a feature of the present invention, on the upstream side. The check valve 110a has movable valve bodies 112a to 112c for sealing the inside of the valve, and air cylinders 114a to 114c for driving the valve bodies 112a to 112c.

次に、ポンプ200a〜200cの待機運転の際に、加圧空気をポンプに導き気中運転させるための機構を、以下に説明する。ポンプに加圧空気を供給するための加圧源として、ルーツブロア等のブロア300a〜300cが用いられている。ブロア300a〜300cで発生した加圧空気は、4系統に送られる。   Next, a mechanism for introducing pressurized air into the pump and operating it in the air during the standby operation of the pumps 200a to 200c will be described below. Blowers 300a to 300c such as a Roots blower are used as a pressure source for supplying pressurized air to the pump. Pressurized air generated by the blowers 300a to 300c is sent to four systems.

第1の系統は、ブロア300a〜300cから延びる空気配管352a〜352cに連結する空気供給管315a〜315cから分岐した軸封配管340a〜340cの系統である。軸封配管340a〜340cの途中には、開閉弁342a〜342cが取り付けられている。この系統は、メカニカルシール248a〜248cを有する軸封部246a〜246cに加圧空気を供給して、吸気管310a〜310cからポンプ200a〜200cの内部に封入した加圧空気が漏れるのを防止するためのもので、吸込み水槽50内の水位WLが上昇した場合でも、ポンプ200a〜200cの内部水位WLを一定に保つ。 The first system is a system of shaft seal pipes 340a to 340c branched from air supply pipes 315a to 315c connected to air pipes 352a to 352c extending from the blowers 300a to 300c. On-off valves 342a to 342c are attached in the middle of the shaft seal pipes 340a to 340c. This system supplies pressurized air to shaft seal portions 246a to 246c having mechanical seals 248a to 248c, thereby preventing the pressurized air enclosed in the pumps 200a to 200c from leaking from the intake pipes 310a to 310c. intended for, even if the water level WL in the suction water tank 50 rises, keeping the internal water level WL P pump 200a~200c constant.

第2の系統は、第1の系統とは別にポンプの内部に加圧空気を供給する系統で、ブロア300a〜300cから空気供給配管315a〜315cおよび電磁弁等の開閉弁316a〜316cを介して吸気管310a〜310cへと導かれ、最後はベルマウス220a〜220cに形成した吸気孔198a〜198cに連結する系統である。吸気管310a〜310cには、分岐管312a〜312cが設けられており、分岐管312a〜312cの途中には放風弁314a〜314cが配置されている。   The second system is a system that supplies pressurized air to the inside of the pump separately from the first system, through the air supply pipes 315a to 315c and the on-off valves 316a to 316c such as electromagnetic valves from the blowers 300a to 300c. The system is led to the intake pipes 310a to 310c and finally connected to the intake holes 198a to 198c formed in the bell mouths 220a to 220c. The intake pipes 310a to 310c are provided with branch pipes 312a to 312c, and air discharge valves 314a to 314c are arranged in the middle of the branch pipes 312a to 312c.

第3の系統は、軸受236a〜236c、240a〜240cを冷却するための系統である。詳細を後述する気中運転をすると、樹脂製の軸受236a〜236c、240a〜240cではドライ運転により放熱が進まず発熱する。その後揚水運転をすると、排水が軸受236a〜236c、240a〜240c部を通過することにより、軸受236a〜236c、240a〜240cは冷却される。   The third system is a system for cooling the bearings 236a to 236c and 240a to 240c. When the air operation described in detail later is performed, the resin bearings 236a to 236c and 240a to 240c generate heat without being radiated by the dry operation. Thereafter, when the pumping operation is performed, the drainage passes through the bearings 236a to 236c and 240a to 240c, whereby the bearings 236a to 236c and 240a to 240c are cooled.

一方、気中運転をしても予想水位まで水位が上昇しないときは、揚水運転をしないでポンプ200a〜200cを停止することになる。この場合、軸受236a〜236c、240a〜240cは冷却されず自然放熱による温度低下を待つだけとなる。温度低下するまでをインターバルと呼ぶ。インターバル期間中はポンプ200a〜200cを再使用できない。そこでこの不具合を解消するために、第3の系統を設けている。   On the other hand, when the water level does not rise to the expected water level even in the air operation, the pumps 200a to 200c are stopped without performing the pumping operation. In this case, the bearings 236a to 236c and 240a to 240c are not cooled and only wait for a temperature drop due to natural heat dissipation. The interval until the temperature drops is called an interval. During the interval, the pumps 200a to 200c cannot be reused. In order to solve this problem, a third system is provided.

気中運転中は、上下の軸受236a〜236c、240a〜240cへ加圧空気を供給し、軸受236a〜236c、240a〜240cを冷却する。この場合、冷却効果が得られるよう、吐出エルボ228a〜228cの上部に圧力調整弁317a〜317cを設けている。   During the air operation, pressurized air is supplied to the upper and lower bearings 236a to 236c and 240a to 240c to cool the bearings 236a to 236c and 240a to 240c. In this case, pressure regulating valves 317a to 317c are provided above the discharge elbows 228a to 228c so as to obtain a cooling effect.

圧力調整弁317a〜317cは、ブロア300a〜300cにより加圧されたポンプ200a〜200c内の圧力が、設定圧力以上になったときに大気開放するように動作する。これにより、ポンプ200a〜200c内の圧力は一定に保たれる。このとき、軸受236a〜236c、240a〜240c部には、加圧空気の流れが形成され、軸受236a〜236c、240a〜240cが冷却される。それとともに、ブロア300a〜300cの締切運転が防止される。   The pressure regulating valves 317a to 317c operate so as to be released to the atmosphere when the pressure in the pumps 200a to 200c pressurized by the blowers 300a to 300c becomes equal to or higher than the set pressure. Thereby, the pressure in the pumps 200a to 200c is kept constant. At this time, a flow of pressurized air is formed in the bearings 236a to 236c and 240a to 240c, and the bearings 236a to 236c and 240a to 240c are cooled. At the same time, the closing operation of the blowers 300a to 300c is prevented.

上記の構成だけでは上下の軸受236a〜236c、240a〜240cが十分に冷却されない恐れがある場合には、ポンプ200a〜200cの停止時の電源遮断後の惰性運転中に加圧空気を供給し、軸受236a〜236c、240a〜240cを強制空冷するようにすればよい。この場合、放風弁314a〜314cは開状態にする。   When there is a possibility that the upper and lower bearings 236a to 236c and 240a to 240c may not be sufficiently cooled with the above configuration, the pressurized air is supplied during inertial operation after the power is shut off when the pumps 200a to 200c are stopped. The bearings 236a to 236c and 240a to 240c may be forcibly air-cooled. In this case, the vent valves 314a to 314c are opened.

本実施例では、加圧空気を軸受236a〜236c、240a〜240cの冷却に使用しているが、気中運転をしているポンプの他に排水運転をしているポンプがある場合、その排水運転中のポンプから排水の一部を軸受236a〜236c、240a〜240c部に導き、冷却するようにしてもよい。さらに、排水運転中の他のポンプがない場合に、予め雨水等を貯水して、この貯水を軸受236a〜236c、240a〜240cに供給して強制水冷するようにしてもよい。   In this embodiment, pressurized air is used for cooling the bearings 236a to 236c and 240a to 240c, but when there is a pump that is performing a drainage operation in addition to a pump that is operating in the air, the drainage is performed. A part of the drainage from the pump during operation may be led to the bearings 236a to 236c and 240a to 240c to be cooled. Furthermore, when there is no other pump during drainage operation, rainwater or the like may be stored in advance, and the stored water may be supplied to the bearings 236a to 236c and 240a to 240c to be forced water cooled.

第4の系統は、逆止弁110a〜110cの操作圧力を得るための系統である。ブロア300a〜300cから逆止弁制御配管350a〜350cを経由してエアシリンダー114a〜114cに加圧ガスは導かれる。逆止弁制御配管350a〜350の途中には、開閉弁354a〜354及び逆止弁356a〜356cが配置されている。逆止弁制御配管350a〜350cからは放風配管334a〜334cが分岐しており、この放風配管334a〜334cには、開閉弁336a〜336cが取り付けられている。なお、ブロア300a〜300cおよび各弁316a〜316c、322a〜322c、336a〜336c、354a〜354c、356a〜356cはユニット化されており、空圧制御ユニット380が電動機床81に点検容易なように配置されている。   The fourth system is a system for obtaining the operating pressure of the check valves 110a to 110c. The pressurized gas is guided from the blowers 300a to 300c to the air cylinders 114a to 114c via the check valve control pipes 350a to 350c. On-off valves 354a-354 and check valves 356a-356c are arranged in the middle of the check valve control pipes 350a-350. The check valve control pipes 350a to 350c are branched from the discharge pipes 334a to 334c, and the open / close valves 336a to 336c are attached to the discharge pipes 334a to 334c. The blowers 300a to 300c and the valves 316a to 316c, 322a to 322c, 336a to 336c, 354a to 354c, 356a to 356c are unitized so that the pneumatic control unit 380 can be easily inspected to the motor floor 81. Has been placed.

このように構成した先行待機ポンプ100が備える逆止弁110a〜110cと軸受236a〜236c、240a〜240c部及び軸封部246a〜246c周りの詳細を、図2〜図4に示す。なお、以下の説明では符号の添字を省略している。図2は、逆止弁110の詳細を示す配管系統図であり、図3は、軸受234、238周りの縦断面図である。図4は、軸封部246周りの縦断面図である。   Details of the check valves 110a to 110c and the bearings 236a to 236c, 240a to 240c and shaft seals 246a to 246c provided in the preceding standby pump 100 configured as described above are shown in FIGS. In the following description, reference numerals are omitted. 2 is a piping system diagram showing details of the check valve 110, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view around the bearings 234 and 238. As shown in FIG. FIG. 4 is a longitudinal sectional view around the shaft seal portion 246.

逆止弁110は、ブロア300が発生した加圧空気が開閉弁354を経由してエアシリンダー114に供給されることにより、閉動作をする。開閉弁354の開閉は、制御装置500から指示される。エアシリンダー114は、シリンダー417内に往復動可能なピストン415が配置されており、ピストン415の両端とシリンダー417とで、2つのシリンダー室413、414が形成されている。一方のシリンダー室414は、逆止弁制御配管350に連通している。ピストン415の中間部には軸416が設けられており、この軸416にコネクティングロッド410が回動及び軸方向移動可能に係合している。コネクティングロッド410の他端は、弁体112の一端部に設けた回動軸412に回動可能に取り付けられている。   The check valve 110 closes when the pressurized air generated by the blower 300 is supplied to the air cylinder 114 via the on-off valve 354. Opening / closing of the opening / closing valve 354 is instructed by the control device 500. In the air cylinder 114, a piston 415 that can reciprocate is disposed in the cylinder 417, and two cylinder chambers 413 and 414 are formed by both ends of the piston 415 and the cylinder 417. One cylinder chamber 414 communicates with a check valve control pipe 350. A shaft 416 is provided at an intermediate portion of the piston 415, and a connecting rod 410 is engaged with the shaft 416 so as to be rotatable and axially movable. The other end of the connecting rod 410 is rotatably attached to a turning shaft 412 provided at one end of the valve body 112.

制御装置500が、開閉弁354を開き、放風弁336を閉じるように指示すると、逆止弁制御配管350からシリンダー室414に加圧空気が導かれ、ピストン415は図2で上方に移動する。ピストン415が上方に移動すると、コネクティングロッドが右回転し、これに連動して弁体112も右回転し、逆止弁110の内部の流路を閉塞する。   When the control device 500 instructs to open the open / close valve 354 and close the discharge valve 336, pressurized air is guided from the check valve control pipe 350 to the cylinder chamber 414, and the piston 415 moves upward in FIG. . When the piston 415 moves upward, the connecting rod rotates to the right, and in conjunction with this, the valve body 112 also rotates to the right to close the flow path inside the check valve 110.

ポンプ200の気中運転が終了すると、制御装置500は開閉弁354を閉じ、放風弁336を開くよう指示する。両シリンダー室413、414はほぼ大気圧に戻る。その結果、弁体112を駆動する強制力がエアシリンダー114からほとんど与えられず、弁体112にはポンプ200の揚水運転により逆止弁110に流れ込んだ水の慣性力が支配的に作用する。これにより、逆止弁110は急速に開動作を実行する。   When the air operation of the pump 200 ends, the control device 500 instructs to close the on-off valve 354 and open the air discharge valve 336. Both cylinder chambers 413 and 414 return to almost atmospheric pressure. As a result, the forcible force for driving the valve body 112 is hardly applied from the air cylinder 114, and the inertial force of water flowing into the check valve 110 due to the pumping operation of the pump 200 acts on the valve body 112 predominantly. As a result, the check valve 110 rapidly opens.

軸受234、238には、分岐配管324または軸受冷却管325から加圧空気が導入可能なように、空気取り入れ口420が形成されている。空気取り入れ口420は軸受234,238の軸方向上端側に形成されている。回転軸232に取り付けられて回転軸232を保護する軸受スリーブ432にわずかな間隔をおいて円筒状の樹脂製の軸受部材434が配置されている。軸受部材434は、軸受箱430に保持されている。軸受234、238の軸方向下端側には、空気取り出し口422が形成されている。軸受部材434を軸方向に貫通して冷却通路424が形成されている。   In the bearings 234 and 238, an air intake 420 is formed so that pressurized air can be introduced from the branch pipe 324 or the bearing cooling pipe 325. The air intake 420 is formed on the upper end side in the axial direction of the bearings 234 and 238. A cylindrical resin bearing member 434 is disposed at a slight interval on a bearing sleeve 432 that is attached to the rotating shaft 232 and protects the rotating shaft 232. The bearing member 434 is held by the bearing box 430. An air outlet 422 is formed on the lower end side in the axial direction of the bearings 234 and 238. A cooling passage 424 is formed through the bearing member 434 in the axial direction.

気中運転後に揚水運転をせずに電動機256が停止すると、制御装置500は開閉弁322を開くように指示し、ブロア300で発生した加圧空気をポンプ200が惰性運転し続ける間、軸受234、238に供給し続ける。供給された加圧空気は空気取り入れ口420から冷却通路424を経て空気取り出し口422に導かれ、大気開放される。これにより、軸受部材434で発生した熱が放熱される。なお軸受部材の軸方向両端側には、シールリングが配置されており、加圧空気の軸受234、238からの漏れを低減する。   When the motor 256 stops without performing the pumping operation after the air operation, the control device 500 instructs to open the on-off valve 322, and the bearing 234 while the pump 200 continues the inertial operation of the pressurized air generated by the blower 300. 238 continues to be supplied. The supplied pressurized air is guided from the air intake port 420 through the cooling passage 424 to the air extraction port 422 and released to the atmosphere. Thereby, the heat generated in the bearing member 434 is radiated. Note that seal rings are arranged at both ends in the axial direction of the bearing member to reduce leakage of pressurized air from the bearings 234 and 238.

吐出エルボ228の角部に配置される軸封部246では、回転軸232に固定されたリング状の回転環450にカーボン製のシールリング452が軸方向に押圧されて、ポンプ200の内部側から大気側へ揚水が漏れるのを防止している。シールリング452が均等に押圧されるように、シールリング452の外周側には押え板454が配置されており、この抑え板にはばね458のばね力が作用している。ばね458は、スプリングリテーナ456に保持されている。   In the shaft seal portion 246 disposed at the corner of the discharge elbow 228, the carbon seal ring 452 is pressed in the axial direction against the ring-shaped rotary ring 450 fixed to the rotary shaft 232, and from the inside of the pump 200. Prevents pumped water from leaking to the atmosphere. A presser plate 454 is arranged on the outer peripheral side of the seal ring 452 so that the seal ring 452 is pressed evenly, and the spring force of the spring 458 acts on this holding plate. The spring 458 is held by a spring retainer 456.

ところで、気中運転では後述するヘッド差だけ、ポンプ200内部の圧力が上昇するためこの圧力で密封する必要がある。そのため、シール手段であるメカニカルシール248からの空気の漏れも好ましくない。そこで、スプリングリテーナ456に貫通穴440を形成し、この貫通穴440に軸封配管340から加圧空気を導き軸封の補助に使用する。   By the way, in the air operation, the pressure inside the pump 200 increases by the head difference described later, and it is necessary to seal with this pressure. For this reason, air leakage from the mechanical seal 248 which is a sealing means is also not preferable. Therefore, a through hole 440 is formed in the spring retainer 456, and pressurized air is introduced into the through hole 440 from the shaft seal pipe 340 and used for assisting the shaft seal.

制御装置500は、ポンプ200が気中運転に移行したら、開閉弁342を開くように指示し、ポンプ内部200の圧力に応じた圧力の加圧空気を貫通穴に導く。これにより、ポンプ200の内部を所定圧力に保つことが可能になる。   When the pump 200 shifts to the air operation, the control device 500 instructs to open the on-off valve 342 and guides the pressurized air having a pressure corresponding to the pressure inside the pump 200 to the through hole. Thereby, the inside of the pump 200 can be maintained at a predetermined pressure.

次に、このように構成した先行待機ポンプ100が備える各開閉弁や逆止弁の動作と水位の変化との関係を図5の弁の切換え表により説明する。図5は、各弁の状態を液面計70が計測した水位ごとに示した表である。ここで、水位WL1は、先行待機運転を開始する吸水槽50の最低水位であり、予め定められている。なお、河川の上流側での降雨状況等から先行待機運転するポンプ200a〜200cの数は定められる。   Next, the relationship between the operation of each on-off valve and check valve provided in the preceding standby pump 100 configured as described above and the change in the water level will be described with reference to the valve switching table of FIG. FIG. 5 is a table showing the state of each valve for each water level measured by the liquid level gauge 70. Here, the water level WL1 is the lowest water level of the water absorption tank 50 that starts the preceding standby operation, and is determined in advance. Note that the number of the pumps 200a to 200c that perform the preliminary standby operation is determined based on the rainfall situation or the like on the upstream side of the river.

水位WL2は最初に揚水運転を開始するポンプ200i(iはa、b、cのいずれかで任意)の水位である。水位WL3は第2のポンプ200j(jはa、b、cのいずれかで上記iを除く任意)の揚水運転を開始する水位、水位WL4は第3のポンプ200k(kは上記i、jを除く、a、b、cのいずれか)の揚水運転を開始する水位である。水位WL5は、全部のポンプ200a〜200cが通常排水を開始する水位で、それ以下の水位では吸込みベルマウス220a〜220cから空気を吸い込んでしまう水位である。   The water level WL2 is the water level of the pump 200i (i is any one of a, b, and c) that starts the pumping operation first. The water level WL3 is the water level at which the pumping operation of the second pump 200j (j is any of a, b, c except for the above i) is started, and the water level WL4 is the third pump 200k (k is the i, j above). The water level at which the pumping operation of any one of a, b, and c) is started. The water level WL5 is a water level at which all the pumps 200a to 200c start normal drainage, and is a water level that sucks air from the suction bell mouths 220a to 220c at a level below that level.

ここで本発明では、ポンプ200が先行待機運転を開始すると、ポンプ200の軸封部246にシール用加圧空気を送り込み、羽根車230の下方から逆止弁110までの間を、水を含まない空気のみの空間とする。また、軸封部246に供給する空気だけではポンプ200の水位WLが上昇するときは、吸気管310に接続した空気供給配管315からも加圧空気を送り込む。または、吸気管310に接続した空気供給配管315からの加圧空気の供給に切換える。 Here, in the present invention, when the pump 200 starts the preceding standby operation, the pressurized air for sealing is sent to the shaft seal portion 246 of the pump 200, and water is included between the lower side of the impeller 230 and the check valve 110. There is no air-only space. Further, when only air supplied to the shaft sealing portion 246 the water level WL P of the pump 200 increases, even feeds the pressurized air from the air supply pipe 315 connected to the intake pipe 310. Alternatively, switching to the supply of pressurized air from the air supply pipe 315 connected to the intake pipe 310 is performed.

この状態で回転軸232を回転させるので、これを強制気中運転と呼ぶ。強制気中運転では、放風弁314を閉じブロア300から加圧空気をポンプ200の軸封部246に供給しシールすることで、ポンプ200内部の水位WLを一定に保つことができる。したがって、たとえ水位WLが気中運転開始時より高くなっても、ポンプ200内部の水位WLを気中運転開始時の水位WL1に保つことが可能になる。 Since the rotating shaft 232 is rotated in this state, this is called forced air operation. In a forced air operation, by sealing supplied from the blower 300 to close the blow-off valve 314 the pressurized air in the shaft sealing portion 246 of the pump 200, it is possible to maintain the water level WL P of the pump 200 at a constant. Therefore, even if the water level WL is even higher than at the start of operation in the air, it is possible to keep the pump 200 the water level inside WL P water level WL1 at during start-care.

気中運転開始後、ポンプ200の周囲の水位WLが上昇し、水位WL2になるとポンプ200は揚水運転に切り換わる。すなわち、逆止弁110を開放させ、ポンプ200の内部から空気をできるだけ放出させる。なお、この状態では後述するように、吸気管310から空気が吸込まれ、その空気と水とがまじりあった状態で羽根車230に吸い込まれる。この状態を、気水混合運転と呼ぶ。   After the start of the air operation, the water level WL around the pump 200 rises, and when the water level WL2 is reached, the pump 200 switches to the pumping operation. That is, the check valve 110 is opened, and air is released from the inside of the pump 200 as much as possible. In this state, as will be described later, air is sucked from the intake pipe 310 and sucked into the impeller 230 in a state where the air and water are mixed. This state is called an air-water mixing operation.

さらに水位WLが上昇すると、ポンプ200に吸い込まれる水にはもはや空気が含まれず水のみが揚水される。この状態を通常排水運転と呼ぶ。水量に応じてポンプ200の運転台数が予め設定されており、設定された数のポンプ200が順次通常排水運転に移行する。次に、この先行待機ポンプ100を用いた排水シークエンスのいくつかの例を説明する。
(例1)
3台のポンプ200を用いて、全てのポンプ200が先行待機運転から通常運転まで実施する場合である。図の5(a)に、その時の各弁の切換え状態を示す。
(A)水位WLが先行待機運転開始水位WL1に達した状態から1台目のポンプ200iが揚水運転、すなわち気水混合運転に切換るまで:
初めに1台目(i号機)のポンプ200iを先行待機運転する。すなわち、ブロア300iを運転して加圧空気を発生し、エアシリンダー114iに送り逆止弁110iを閉じる。逆止弁110iを作動させるので、放封用の開閉弁336は閉じる。加圧空気を軸封に送るため、軸封用開閉弁342iを開く。同時に、ポンプの駆動モータ256iを駆動する。ポンプ200i内は加圧空気が密封された状態となる。吸込みベルマウス220に取り付けた吸気管310iからは吸気しないので、吸気兼用放風弁314は閉じる。
When the water level WL further rises, the water sucked into the pump 200 no longer contains air and only water is pumped up. This state is called normal drainage operation. The number of pumps 200 to be operated is set in advance according to the amount of water, and the set number of pumps 200 sequentially shift to normal drainage operation. Next, some examples of the drainage sequence using the preceding standby pump 100 will be described.
(Example 1)
This is a case where three pumps 200 are used to perform all the pumps 200 from the preceding standby operation to the normal operation. FIG. 5 (a) shows the switching state of each valve at that time.
(A) From the state in which the water level WL has reached the preceding standby operation start water level WL1 until the first pump 200i switches to the pumping operation, that is, the air-water mixing operation:
First, a first standby operation is performed on the first pump (i) pump 200i. That is, the blower 300i is operated to generate pressurized air, which is sent to the air cylinder 114i to close the check valve 110i. Since the check valve 110i is operated, the opening / closing valve 336 for closing is closed. In order to send pressurized air to the shaft seal, the shaft sealing on-off valve 342i is opened. At the same time, the pump drive motor 256i is driven. The inside of the pump 200i is in a state where pressurized air is sealed. Since no intake air is taken from the intake pipe 310i attached to the intake bell mouth 220, the intake / air discharge valve 314 is closed.

第1台目(i号機)と同時、または所定時間だけ遅らせて、第2台目(j号機)、第3台目(k号機)も同様に各弁を切換える。これにより、1台目(i号機)が揚水運転に切換るときには、全てのポンプ200が強制気中運転を実施している。
(B)水位WLがWL2に達したとき:
1台目(i号機)を、強制気中運転から空気を混合した揚水運転である気水混合運転に切換える。なおこの状態では、2台目(j号機)及び3台目(k号機)の運転状態はそのまま保持される。ポンプ200i内部の加圧空気を、速やかに放出させて揚水に置き換わるようにする。
At the same time as the first unit (i.e., i) or delayed by a predetermined time, the second unit (j.) And the third unit (k.) Also switch the valves in the same manner. Thus, when the first unit (i.e., i-th unit) switches to the pumping operation, all the pumps 200 are performing the forced air operation.
(B) When the water level WL reaches WL2:
The first unit (i.e., i) is switched from forced air operation to air-water mixing operation, which is a pumping operation in which air is mixed. In this state, the operation state of the second unit (No. j) and the third unit (No. k) is maintained as it is. The pressurized air inside the pump 200i is quickly released and replaced with pumped water.

逆止弁110iを作動させ、軸封を補助している加圧空気が不要なので、ブロワ300iを停止する。それに伴い、逆止弁110i駆動用のエアシリンダー114iに連通する放風弁336iを開き、逆止弁110iをフリーの状態にする。軸封に関しては、開閉弁316、342を閉じて軸封部への加圧空気の供給を止める。一方、本発明の特徴の一つである低い水位WLでの揚水を可能にするために、吸込みベルマウス220iに形成した孔198iから大気が吸い込まれるように、吸気兼用放風弁314iを開く。吸気管310iを通じて吸い込まれた空気と一緒に水が、ポンプ200iに吸い込まれる。この状態は、水位WLがWL3に上昇するまで継続する。
(C)水位WLがWL3に達したとき:
水位WLがWL3に達したら、排水すべき水量が増大しているので2台目(j号機)も気水混合運転に切換える。各弁の切換え及びブロア300jの運転状態は、上記(B)における1台目と同じ状態である。1台目(i号機)は気水混合運転を継続し、3台目(k号機)は、依然強制気中運転を継続する。この状態は水位WLがWL4に達するまで継続される。
(D)水位WLがWL4に達したとき:
水位WLがWL4に達したら、排水すべき水量がさらに増大しているので、3台目(k号機)も気水混合運転に切換える。各弁の切換え及びブロア300kの運転状態は、上記(B)(C)における1台目(i号機)や(C)における2台目(j号機)と同じである。1台目(i号機) と2台目(j号機)は気水混合運転を継続する。この状態は、水位WLがWL5に達するまで継続する。
(E)水位WLがWL5に達したときは、全てのポンプ200i〜200kの設置高さが同じであるから、ポンプ200i〜200kの内部がすでに全部水で満たされた状態になる。この状態では、吸気管310i〜310kを通じて大気を供給する必要もなく、また、大気が吸い込まれることもない。この水位WL5の高さは、吸気管310i〜310kに設けた吸気兼用放風弁314i〜314kの開度の設定により変更可能である。換言すれば、この設定開度に対応した水位に達すると、吸気兼用放風弁314i〜314jを閉じなくとも、ポンプ200i〜200kに大気が吸い込まれることはなく、通常排水運転が実施される。
(例2)
例1において、(A)の状態から水位WLが予想に反して上昇せず、ポンプ200の全てを停止させる場合である。説明を容易にするため、1台目のみ強制気中運転だけして停止した場合を例にする。本例では、強制気中運転中は、圧力調整弁317によりポンプ200内の圧力を一定に保ち、軸受236、240部を空冷することとし、それでも軸受236、240の冷却が不十分の場合について説明する。
Since the check air 110i is operated and the pressurized air that assists the shaft seal is unnecessary, the blower 300i is stopped. Accordingly, the air discharge valve 336i communicating with the air cylinder 114i for driving the check valve 110i is opened, and the check valve 110i is brought into a free state. Regarding the shaft seal, the on-off valves 316 and 342 are closed to stop the supply of pressurized air to the shaft seal portion. On the other hand, in order to enable pumping at a low water level WL, which is one of the features of the present invention, the intake / air discharge valve 314i is opened so that the atmosphere is sucked from the hole 198i formed in the suction bell mouth 220i. Water is sucked into the pump 200i together with the air sucked through the intake pipe 310i. This state continues until the water level WL rises to WL3.
(C) When the water level WL reaches WL3:
When the water level WL reaches WL3, the amount of water to be drained has increased, so the second unit (unit j) is also switched to the air / water mixing operation. The switching of each valve and the operating state of the blower 300j are the same as the first unit in (B). The first unit (No. i) continues the air-water mixing operation, and the third unit (No. k) still continues the forced air operation. This state continues until the water level WL reaches WL4.
(D) When the water level WL reaches WL4:
When the water level WL reaches WL4, the amount of water to be drained further increases, so the third unit (unit k) is also switched to the air / water mixing operation. The switching of each valve and the operating state of the blower 300k are the same as the first unit (No. i) in (B) and (C) and the second unit (No. j) in (C). The first unit (i.e.) and the second unit (i.e., j) continue the air-water mixing operation. This state continues until the water level WL reaches WL5.
(E) When the water level WL reaches WL5, since the installation heights of all the pumps 200i to 200k are the same, the insides of the pumps 200i to 200k are already filled with water. In this state, it is not necessary to supply the atmosphere through the intake pipes 310i to 310k, and the atmosphere is not sucked. The height of the water level WL5 can be changed by setting the opening degree of the intake / air discharge valves 314i to 314k provided in the intake pipes 310i to 310k. In other words, when the water level corresponding to the set opening degree is reached, the normal discharge operation is performed without the air being sucked into the pumps 200i to 200k without closing the intake / air discharge valves 314i to 314j.
(Example 2)
In Example 1, the water level WL does not rise unexpectedly from the state of (A), and all the pumps 200 are stopped. For ease of explanation, a case where only the first vehicle is stopped by forced air operation is taken as an example. In this example, during forced air operation, the pressure in the pump 200 is kept constant by the pressure regulating valve 317, and the bearings 236 and 240 are air-cooled, but the bearings 236 and 240 are still insufficiently cooled. explain.

強制気中運転をしていたので、電動機256iは運転から停止に切換る。ブロア300iは運転中であれば運転を継続する。気水運転をわずかな時間だけしてポンプ200iを停止する場合も、軸受240i、236iは発熱していて放熱していない可能性がある。そのような場合にこのシークエンスを実行する場合には、ブロア300iを起動する。軸受240i、236iに供給する加圧空気が得られたので、冷却配管320iに設けた開閉弁322iを開く。吸気兼用の放風弁314を除き、その他の弁はすべて閉じる。これにより、回転軸232iの惰性回転の間中、軸受240i、236iが効果的に冷却される。なお、惰性運転が止まっても、ブロア300iを運転し続ければ軸受240i、236iの冷却は進行する。   Since the forced air operation was performed, the electric motor 256i is switched from the operation to the stop. If the blower 300i is in operation, the operation is continued. Even when the pump 200i is stopped after only a short time of the steam-water operation, there is a possibility that the bearings 240i and 236i generate heat and do not dissipate heat. In such a case, when this sequence is executed, the blower 300i is activated. Since the pressurized air supplied to the bearings 240i and 236i is obtained, the on-off valve 322i provided in the cooling pipe 320i is opened. All other valves are closed except for the air intake and discharge valve 314. This effectively cools the bearings 240i, 236i during inertial rotation of the rotating shaft 232i. Even if the inertia operation is stopped, the cooling of the bearings 240i and 236i proceeds if the blower 300i is continuously operated.

上記各実施例では、ブロアを各ポンプごとに設けているが、ブロアを1台にして、弁切換えにより各ポンプに加圧空気を分配するようにしてもよいことは言うまでもない。また、上記実施例では3台のポンプを使用する例を示しているが、ポンプの台数は3台に限るものではない。さらに、複数台のポンプの起動順は、各ポンプの揚水運転時間や、各ポンプの最初の起動回数等に応じて変化させれば、運転時間の均一化が図られ、シール部材や軸受のメインテナンス周期を均一化できる。   In each of the above embodiments, a blower is provided for each pump, but it goes without saying that a single blower may be used to distribute pressurized air to each pump by switching valves. Moreover, although the example which uses three pumps is shown in the said Example, the number of pumps is not restricted to three. Furthermore, if the starting order of the plurality of pumps is changed according to the pumping operation time of each pump, the number of times of initial starting of each pump, etc., the operation time can be made uniform, and maintenance of the seal member and the bearing can be achieved. The period can be made uniform.

なおポンプ運転を停止する場合には、上記各実施例で示した、軸受を加圧空気で強制空冷する方法の他に、他の排水運転中のポンプからの排水を利用する水冷方法や、予め貯水しておいた雨水を利用する水冷方法等を適用することもできる。   When stopping the pump operation, in addition to the method of forced air cooling of the bearing with pressurized air as shown in the above embodiments, a water cooling method using drainage from the pump during other drainage operation, It is also possible to apply a water cooling method that uses rainwater that has been stored.

50…吸込み水槽(吸水槽)、60…底壁、70…水位計、80…ポンプ設置床、81…電動機床、100…先行待機ポンプ、110、110a〜110c…逆止弁、112a〜112c…弁体、114a〜114c…エアシリンダー、120a〜120c…吐出弁、198a〜198c…吸気孔、200a〜200c…(排水)ポンプ、220a〜220c…吸込みベルマウス、222a〜222c…(羽根車)ケーシング、224a〜224c…ディフューザ(ケーシング)、226a〜226c…揚水管、228a〜228c…吐出エルボ、230a〜230c…羽根車、232a〜232c…回転軸、234a〜234c…(下)軸受ハウジング、236a〜236c…(下)軸受、238a〜238c…(上)軸受ハウジング、240a〜240c…(上)軸受、242a〜242c…(床固定用)フランジ、246a〜246c…軸封部、248a〜248c…メカニカルシール(軸封手段)、250a〜252c…カップリング、254a〜254c…モータ軸、256a〜256c…駆動モータ、300a〜300c…ブロア、310a〜310c…吸気管、312a〜312c…分岐管、314、314a〜314c…吸気兼用放風弁、315a〜315c…空気供給管、316、316a〜316c…開閉弁、317a〜317c…圧力調整弁、320a〜320c…冷却配管、322、322a〜322c…開閉弁、325a〜325c…軸受冷却管、334a〜334c…放風配管、336、336a〜336c…開閉弁、338a〜338c…油圧配管、340a〜340c…軸封配管、342、342a〜342c…開閉弁、350a〜350c…逆止弁制御配管、354、354a〜354c…開閉弁、356a〜356c…逆止弁、380…空圧制御ユニット、410…コネクティングロッド、412…回転軸、413、414…シリンダー室、415…ピストン、416…軸、417…シリンダー、420…空気取り入れ口、422…空気取り出し口、424…冷却通路、430…軸受箱、432…軸受スリーブ、434…軸受手段、500…制御装置、WL1〜WL5…(吸水槽)水位、WL…ポンプ内水位。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Suction water tank (water absorption tank), 60 ... Bottom wall, 70 ... Water level meter, 80 ... Pump installation floor, 81 ... Electric motor floor, 100 ... Advance standby pump, 110, 110a-110c ... Check valve, 112a-112c ... Valve body, 114a to 114c ... Air cylinder, 120a to 120c ... Discharge valve, 198a to 198c ... Intake hole, 200a to 200c ... (Drainage) pump, 220a to 220c ... Suction bell mouth, 222a to 222c ... (Impeller) casing 224a to 224c ... diffuser (casing), 226a to 226c ... pumping pipe, 228a to 228c ... discharge elbow, 230a to 230c ... impeller, 232a to 232c ... rotating shaft, 234a to 234c ... (lower) bearing housing, 236a to 236c (lower) bearings, 238a to 238c (upper) bearing housings, 240a to 240c ( ) Bearings, 242a to 242c ... (for floor fixing) flanges, 246a to 246c ... shaft seals, 248a to 248c ... mechanical seals (shaft sealing means), 250a to 252c ... couplings, 254a to 254c ... motor shafts, 256a to 256c ... Drive motor, 300a-300c ... Blower, 310a-310c ... Intake pipe, 312a-312c ... Branch pipe, 314, 314a-314c ... Intake / air discharge valve, 315a-315c ... Air supply pipe, 316, 316a-316c ... Open / close valve, 317a to 317c ... Pressure regulating valve, 320a to 320c ... Cooling pipe, 322, 322a to 322c ... Open / close valve, 325a to 325c ... Bearing cooling pipe, 334a to 334c ... Air discharge pipe, 336, 336a to 336c ... On-off valve, 338a to 338c ... hydraulic piping, 340a to 340c ... shaft seal Pipe, 342, 342a to 342c ... Open / close valve, 350a to 350c ... Check valve control piping, 354, 354a to 354c ... Open / close valve, 356a to 356c ... Check valve, 380 ... Pneumatic control unit, 410 ... Connecting rod, 412: Rotating shaft, 413, 414 ... Cylinder chamber, 415 ... Piston, 416 ... Shaft, 417 ... Cylinder, 420 ... Air intake port, 422 ... Air extraction port, 424 ... Cooling passage, 430 ... Bearing box, 432 ... Bearing sleeve , 434 ... bearing means, 500 ... control device, WL1 to WL5 ... (water bath) water level, WL P ... pump water level.

Claims (5)

立軸に配置された複数台のポンプの各々が吐出側に吐出弁を備える先行待機ポンプにおいて、羽根車下方のポンプケーシング内に一端側が連通され他端側が大気側に開放されており、ポンプ運転中には前記一端側と他端側が常時連通状態にされる吸気管と、複数の前記ポンプの各々の軸封部および各々のケーシング内に加圧空気を供給可能な空気供給手段と、前記吐出弁の上流側に隣り合う逆止弁と、前記空気供給手段が前記ポンプに加圧空気を供給するときに前記逆止弁を閉とする制御装置と、を設けたことを特徴とする先行待機ポンプ。   In the preceding standby pump in which each of a plurality of pumps arranged on the vertical shaft has a discharge valve on the discharge side, one end side communicates with the pump casing below the impeller and the other end side is open to the atmosphere side, and the pump is operating The one end side and the other end side of the intake pipe, the air supply means capable of supplying pressurized air into the shaft seals and the casings of the pumps, and the discharge valve And a control device that closes the check valve when the air supply means supplies pressurized air to the pump. . 前記逆止弁はエアシリンダーを有しており、前記制御装置は前記逆止弁を常時は可動自在の状態に制御し、前記空気供給手段が前記ポンプに加圧空気を供給するときに前記エアシリンダーを動作させて前記逆止弁を閉じることを特徴とする請求項1に記載の先行待機ポンプ。   The check valve has an air cylinder, and the control device controls the check valve to be movable at all times, and the air supply means supplies the pressurized air to the pump. The preceding standby pump according to claim 1, wherein the check valve is closed by operating a cylinder. 前記空気供給手段は、前記羽根車を回転させる回転軸を支持し、この回転軸の上下方向2か所に設けた軸受に冷却空気を供給する軸受冷却管を有することを特徴とする請求項1または2に記載の先行待機ポンプ。   The said air supply means has a bearing cooling pipe which supports the rotating shaft which rotates the said impeller, and supplies cooling air to the bearing provided in two places of the up-down direction of this rotating shaft. Or the preceding standby pump according to 2; 前記空気供給手段は前記吸気管を含み、先行待機運転時にはこの吸気管から加圧空気を前記ポンプ内に供給することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の先行待機ポンプ。   The preceding standby pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the air supply means includes the intake pipe and supplies pressurized air from the intake pipe into the pump during the preceding standby operation. . 揚水可能水位に達する前にほぼ同一高さに配置された複数台のポンプを回転起動して待機運転し、水位の上昇とともに前記複数台のポンプを順次揚水運転に切換える先行待機ポンプの運転方法において、立軸に配置された複数台のポンプの各々の吐出側に隣り合って備える逆止弁と吐出弁、および羽根車下方のポンプケーシング内に一端側が連通され他端側が大気側に開放された吸気管、複数の前記ポンプの各々のケーシング内に加圧空気を供給可能な空気供給手段とを用い、水位が上昇して揚水できない予め定めた第1の水位に達したらすべてのポンプの前記吐出弁を開にするとともに前記逆止弁を閉じ、さらに前記空気供給手段が軸封部に加圧空気を供給し、さらに水位が上昇して吸込み管を通じて吸込ベルマウスに設けた孔から空気を吸い込んでしまう第2の水位に達したら、複数台の前記ポンプのいずれかの前記逆止弁を開にするとともに前記空気供給手段から前記ポンプ内部への空気の供給を当該ポンプだけ停止して揚水運転に切り換えることを特徴とする先行待機ポンプの運転方法。 In the operation method of the preceding standby pump in which a plurality of pumps arranged at substantially the same height are rotated and started in standby before reaching a pumpable water level, and the plurality of pumps are sequentially switched to a pumping operation as the water level rises. , A check valve and a discharge valve provided adjacent to each discharge side of a plurality of pumps arranged on the vertical shaft, and intake air having one end communicating with the pump casing under the impeller and the other end opened to the atmosphere side The discharge valve of all the pumps when the water level rises and reaches a first predetermined water level that cannot be pumped using air supply means capable of supplying pressurized air into each casing of the plurality of pumps the closing said check valve as well as in the open, the more the air supply means to supply pressurized air to the shaft sealing portion, the air from the holes provided in the suction bell mouth further water level rises through the suction pipe When the second water level is reached, the check valve of any one of the plurality of pumps is opened and the supply of air from the air supply means to the inside of the pump is stopped only by the pump. A method for operating a preceding standby pump, wherein the operation is switched to a pumping operation.
JP2012032976A 2012-02-17 2012-02-17 Advance standby pump and operation method thereof Active JP5813527B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012032976A JP5813527B2 (en) 2012-02-17 2012-02-17 Advance standby pump and operation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012032976A JP5813527B2 (en) 2012-02-17 2012-02-17 Advance standby pump and operation method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013170460A JP2013170460A (en) 2013-09-02
JP5813527B2 true JP5813527B2 (en) 2015-11-17

Family

ID=49264579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012032976A Active JP5813527B2 (en) 2012-02-17 2012-02-17 Advance standby pump and operation method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5813527B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5917273B2 (en) * 1979-09-17 1984-04-20 豊 山田 quick-closing check valve
JPH0794834B2 (en) * 1988-09-14 1995-10-11 株式会社日立製作所 Pumping station
JPH0763186A (en) * 1993-08-27 1995-03-07 Kubota Corp Check valve built-in type vertical shaft pump
JP5028398B2 (en) * 2008-12-15 2012-09-19 株式会社酉島製作所 Pump equipment and operation method
JP5312211B2 (en) * 2009-06-09 2013-10-09 株式会社酉島製作所 Underwater bearing

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013170460A (en) 2013-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6193291B2 (en) Fuel supply device
JP2012117440A (en) Pump device and pump system
JP5813527B2 (en) Advance standby pump and operation method thereof
US10012195B2 (en) Fuel supply device and fuel supply method
JP2016121588A (en) air compressor
CN101691871B (en) Improvement on axial thrust balancing device of vertical multistage barrel pump
US323749A (en) Thirds to adolph reutlinger and moses schwartz
JP6108463B2 (en) Container cleaning device
CN111238819B (en) Angle stroke cylinder
RU2773788C1 (en) Multi-section electric pump unit
KR101961208B1 (en) Water cooling type rotary joint for continuous casting facilities
JP2012072672A (en) Emergency diesel engine
KR20150030149A (en) Cylinder liner arrangement for a reciprocating piston internal combustion engine as well as cooling method
CN211648402U (en) Auxiliary cooling device for reciprocating compressor filler
CN209115339U (en) Motor Contiuum type vane pump
CN209115330U (en) A kind of motor Contiuum type vane pump
CN108916042A (en) A kind of motor Contiuum type vane pump
JP2016200138A (en) Fuel supply device
JP4648334B2 (en) Hydraulic machine and operation method thereof
JP2009299562A (en) Protection mechanism for shaft sealing device of horizontal shaft pump
US965399A (en) Turbine-packing.
US1847236A (en) Pump
US1394916A (en) Pumping unit
JP2016200139A (en) Fuel supply device
KR20150003977A (en) Connection Structure of Clean Engine Intake Air Chamber and Cylinder Head

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20130613

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140818

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150421

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150615

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150818

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150916

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5813527

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350