JP6137963B2 - pump - Google Patents

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Description

本発明は、羽根車を有するポンプに関するものである。   The present invention relates to a pump having an impeller.

従来、羽根車を有するポンプとして、斜流ポンプまたは軸流ポンプ等のポンプが知られている(例えば、特許文献1参照)。このポンプには、ポンプの起動時における軸動力を低減する軸動力低減装置が設けられている。軸動力低減装置は、ポンプの吐出口と吸込口とを連通するバイパス管と、バイパス管を開閉するバイパス弁と、ポンプの吐出口の圧力が所定の圧力よりも高くなるとバイパス弁を開くバイパス弁開閉機構とを備えている。ここで、ポンプを起動する場合、通常ポンプの吐出口を閉じた状態から起動するため、ポンプ起動時における軸動力は、定格運転時における軸動力よりも大きな軸動力となる。このため、軸動力低減装置では、ポンプ起動時に、ポンプの吐出口の圧力が所定の圧力よりも高くなるとバイパス弁を開け、バイパス管を介してポンプの吐出口から吸込口へ向けて流体を流通させることで、軸動力が大きくなることを低減している。   Conventionally, pumps, such as a mixed flow pump or an axial flow pump, are known as a pump which has an impeller (for example, refer to patent documents 1). This pump is provided with a shaft power reduction device that reduces shaft power when the pump is started. The shaft power reduction device includes a bypass pipe that connects the discharge port and the suction port of the pump, a bypass valve that opens and closes the bypass pipe, and a bypass valve that opens the bypass valve when the pressure of the pump discharge port becomes higher than a predetermined pressure. And an opening / closing mechanism. Here, when starting the pump, since the pump is normally started from a state where the discharge port of the pump is closed, the shaft power at the start of the pump is larger than the shaft power at the rated operation. For this reason, the shaft power reduction device opens the bypass valve when the pump discharge pressure becomes higher than a predetermined pressure when starting the pump, and distributes fluid from the discharge port of the pump to the suction port via the bypass pipe. As a result, the increase in shaft power is reduced.

同様に、ポンプの締切起動時付近における軸動力を低減するものとして、自己制御バイパス弁が知られている(例えば、特許文献2参照)。この自己制御バイパス弁は、ポンプ吐出管に接続され、ポンプ吐出管の管内圧力の上昇に伴って開弁し、流体をポンプ吐出管からポンプ入口側にバイパスさせている。   Similarly, a self-control bypass valve is known as a means for reducing shaft power in the vicinity of when the pump is shut off (see, for example, Patent Document 2). This self-control bypass valve is connected to the pump discharge pipe and opens as the pressure in the pump discharge pipe increases, thereby bypassing the fluid from the pump discharge pipe to the pump inlet side.

特開平6−330883号公報JP-A-6-330883 特開平7−259783号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-259783

このように、特許文献1及び特許文献2では、ポンプの吐出口から吐出される吐出流量Qがゼロ近傍となる締め切り時において、ポンプの軸動力を低減すべく、ポンプの吐出口の圧力が所定の圧力よりも高くなるとバイパス弁を開け、バイパス管を介してポンプの吐出口から吸込口へ向けて流体を流通させている。   As described above, in Patent Document 1 and Patent Document 2, when the discharge flow rate Q discharged from the pump discharge port is close to zero, the pressure at the pump discharge port is predetermined in order to reduce the shaft power of the pump. When the pressure becomes higher than the pressure, the bypass valve is opened, and the fluid is circulated from the discharge port of the pump to the suction port via the bypass pipe.

ところで、ポンプの設計段階において、吐出流量Qと揚程Hとの特性を示すQ−H特性は、所定のQ−H特性の範囲内に収まるように設計される。しかしながら、実機のポンプのQ−H特性は、特に、ポンプの締め切り時において、つまり、吐出流量Qがゼロ近傍となる締め切り時において、揚程Hが設計時よりも大きくなる場合がある。そして、揚程Hが大きくなると、ポンプの軸動力も大きくなる。この場合、ポンプの吐出口に接続される配管に大きな負荷が加わる可能性がある。   By the way, in the design stage of the pump, the QH characteristic indicating the characteristics of the discharge flow rate Q and the head H is designed so as to be within the range of the predetermined QH characteristic. However, the QH characteristics of the actual pump, in particular, when the pump is closed, that is, when the discharge flow rate Q is close to zero, the head H may be larger than the design time. As the head H increases, the shaft power of the pump also increases. In this case, a large load may be applied to the pipe connected to the discharge port of the pump.

そこで、本発明は、締め切り時における揚程の増大を抑制することができるポンプを提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the pump which can suppress the increase in the head at the time of a deadline.

本発明のポンプは、吸込口から吐出口に至る内部流路が形成されるケーシングと、前記ケーシングに収納され、前記吸込口から流体を取り込むと共に前記吐出口へ向けて前記流体を送り出す羽根車と、前記吐出口に接続される配管に設けられるバルブの締め切り時において、前記羽根車の前縁よりも吐出側の前記内部流路における圧力が所定の圧力以下となるように、前記羽根車の前縁よりも吐出側の前記内部流路を流通する前記流体を逃がす減圧機構と、を備えることを特徴とする。   The pump of the present invention includes a casing in which an internal flow path extending from a suction port to a discharge port is formed, and an impeller that is housed in the casing, takes in fluid from the suction port, and sends the fluid toward the discharge port. The front of the impeller so that the pressure in the internal flow path on the discharge side with respect to the front edge of the impeller is equal to or lower than a predetermined pressure when the valve provided in the pipe connected to the discharge port is closed. A pressure reducing mechanism for releasing the fluid flowing through the internal flow path on the discharge side from the edge.

この構成によれば、バルブの締め切り時において、羽根車の前縁よりも吐出側の内部流路における圧力が所定の圧力以下となるように、減圧機構により羽根車の前縁よりも吐出側の内部流路における流体を逃がすことができる。このため、バルブの締め切り時において揚程が上昇しても、羽根車の前縁よりも吐出側の圧力を低下させることができることから、揚程を低減させることができる。以上から、吐出口に接続される配管に加わる圧力を、所定の圧力以下にすることができ、配管への負荷を軽減することができる。ここで、所定の圧力とは、例えば、ポンプの吐出圧に関する設計限界圧力である。また、バルブの締め切り時とは、バルブの全閉を含む全閉付近の状態であり、具体的に、バルブが開放状態から全閉になるとき、バルブが全閉状態を維持しているとき、バルブが全閉状態から開放されるときである。   According to this configuration, when the valve is closed, the pressure reducing mechanism causes the pressure on the discharge side from the front edge of the impeller so that the pressure in the internal flow path on the discharge side from the front edge of the impeller is equal to or lower than a predetermined pressure. The fluid in the internal flow path can be released. For this reason, even if the head rises at the time of closing of the valve, the pressure on the discharge side with respect to the front edge of the impeller can be reduced, so that the head can be reduced. From the above, the pressure applied to the pipe connected to the discharge port can be reduced to a predetermined pressure or less, and the load on the pipe can be reduced. Here, the predetermined pressure is, for example, a design limit pressure related to the discharge pressure of the pump. In addition, when the valve is closed, it is a state near the fully closed state including the fully closed valve. Specifically, when the valve is fully closed from the open state, when the valve is kept in the fully closed state, This is when the valve is opened from the fully closed state.

この場合、前記減圧機構は、前記配管に設けられる前記バルブとしての三方弁と、前記三方弁に接続されるバイパス管と、を有し、前記三方弁は、前記締め切り時において、前記三方弁を挟んで前記流体の流れ方向における上流側の配管と下流側の配管との連通を閉塞する一方で、前記上流側の配管と前記バイパス管とを連通させることが好ましい。   In this case, the pressure reducing mechanism has a three-way valve as the valve provided in the pipe and a bypass pipe connected to the three-way valve, and the three-way valve While interposing the communication between the upstream pipe and the downstream pipe in the fluid flow direction, the upstream pipe and the bypass pipe are preferably communicated.

この構成によれば、バルブの締め切り時において、三方弁を作動させることにより、三方弁を挟んで上流側の配管と下流側の配管との連通を閉塞させる一方で、上流側の配管とバイパス管とを連通させることができる。このため、吐出口から吐出される流体は、バイパス管に案内されることから、羽根車の前縁よりも下流側の圧力を低下させることができ、揚程を低減することができる。なお、バイパス管は、バイパス管から排出された流体が、再度吸込口から吸い込まれるように配置されることが好ましい。   According to this configuration, when the valve is closed, the three-way valve is operated to close the communication between the upstream pipe and the downstream pipe with the three-way valve interposed therebetween, while the upstream pipe and the bypass pipe are closed. Can communicate with each other. For this reason, since the fluid discharged from the discharge port is guided to the bypass pipe, the pressure on the downstream side of the front edge of the impeller can be reduced, and the head can be reduced. The bypass pipe is preferably arranged so that the fluid discharged from the bypass pipe is again sucked from the suction port.

この場合、前記減圧機構は、前記羽根車の内部に形成され、前記羽根車の前縁よりも吐出側の前記内部流路と、前記羽根車の吸込側の前記内部流路とを連通する内部バイパス流路と、前記内部バイパス流路に設けられる内部バイパス用バルブと、を有し、前記内部バイパス用バルブは、前記締め切り時において、前記内部バイパス流路を開放することが好ましい。   In this case, the pressure reducing mechanism is formed inside the impeller, and communicates the internal flow path on the discharge side with respect to the front edge of the impeller and the internal flow path on the suction side of the impeller. Preferably, the internal bypass passage includes a bypass passage and an internal bypass valve provided in the internal bypass passage, and the internal bypass valve opens the internal bypass passage when the deadline is reached.

この構成によれば、バルブの締め切り時において、内部バイパス用バルブを作動させることにより、内部バイパス流路を開放することができる。このため、羽根車の前縁よりも吐出側の内部流路を流通する流体は、内部バイパス流路を介して、羽根車の吸込側の内部流路へ案内される。これにより、内部流路を流通する流体は、内部バイパス流路により、羽根車の吐出側の内部流路と羽根車の吸込側の内部流路との間で循環することから、羽根車の前縁よりも下流側の圧力を低下させることができ、揚程を効率良く低減することができる。   According to this configuration, the internal bypass flow path can be opened by operating the internal bypass valve when the valve is closed. For this reason, the fluid which distribute | circulates the internal flow path of the discharge side rather than the front edge of an impeller is guided to the internal flow path of the suction side of an impeller via an internal bypass flow path. As a result, the fluid flowing through the internal flow path circulates between the internal flow path on the discharge side of the impeller and the internal flow path on the suction side of the impeller by the internal bypass flow path. The pressure on the downstream side of the edge can be reduced, and the head can be efficiently reduced.

この場合、前記減圧機構は、前記ケーシングの外部に設けられ、前記羽根車の前縁よりも吐出側の前記内部流路に連通する外部バイパス管と、前記外部バイパス管に設けられる外部バイパス用バルブと、を有し、前記外部バイパス用バルブは、前記締め切り時において、前記外部バイパス管を解放することが好ましい。   In this case, the decompression mechanism is provided outside the casing, and communicates with the internal flow path on the discharge side of the front edge of the impeller, and an external bypass valve provided in the external bypass pipe It is preferable that the external bypass valve releases the external bypass pipe when the deadline is reached.

この構成によれば、バルブの締め切り時において、外部バイパス用バルブを作動させることにより、外部バイパス管を開放することができる。このため、羽根車の前縁よりも吐出側の内部流路を流通する流体は、外部バイパス管に案内されることから、羽根車の前縁よりも下流側の圧力を低下させることができ、揚程を低減することができる。なお、外部バイパス管は、外部バイパス管から排出された流体が、再度吸込口から吸い込まれるように配置されることが好ましい。   According to this configuration, the external bypass pipe can be opened by operating the external bypass valve when the valve is closed. For this reason, since the fluid that flows through the internal flow path on the discharge side from the front edge of the impeller is guided by the external bypass pipe, the pressure on the downstream side of the front edge of the impeller can be reduced. The head can be reduced. The external bypass pipe is preferably arranged such that the fluid discharged from the external bypass pipe is again sucked from the suction port.

図1は、実施例1に係る斜流ポンプの断面構造図である。FIG. 1 is a cross-sectional structure diagram of a mixed flow pump according to a first embodiment. 図2は、実施例1に係る斜流ポンプ周りの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram around the mixed flow pump according to the first embodiment. 図3は、実施例1に係る斜流ポンプのQ−H特性線図である。FIG. 3 is a QH characteristic diagram of the mixed flow pump according to the first embodiment. 図4は、実施例2に係る斜流ポンプの羽根車周りの拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view around the impeller of the mixed flow pump according to the second embodiment. 図5は、実施例3に係る斜流ポンプの模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a mixed flow pump according to the third embodiment.

以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

図1は、実施例1に係る斜流ポンプの断面構造図である。図2は、実施例1に係る斜流ポンプ周りの模式図である。図3は、実施例1に係る斜流ポンプのQ−H特性線図である。実施例1に係るポンプ1は、羽根車25を有するポンプ1であり、例えば、図1に示す立軸型のディフューザ斜流ポンプ(以下、斜流ポンプと言う)1である。この斜流ポンプ1は、羽根車25を回転させることにより、鉛直方向の下方側の吸込口17から吸い込んだ流体(例えば、水等)を、鉛直方向の上方側の吐出口18から水平方向に排出すものである。なお、実施例1では、ポンプ1として、斜流ポンプ1に適用して説明するが、この構成に限定されない。つまり、羽根車25を有するポンプ1であれば、斜流ポンプに限らず、軸流ポンプ等のポンプに適用してもよい。   FIG. 1 is a cross-sectional structure diagram of a mixed flow pump according to a first embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram around the mixed flow pump according to the first embodiment. FIG. 3 is a QH characteristic diagram of the mixed flow pump according to the first embodiment. The pump 1 according to the first embodiment is a pump 1 having an impeller 25, for example, a vertical shaft type diffuser mixed flow pump (hereinafter referred to as a mixed flow pump) 1 shown in FIG. The mixed flow pump 1 rotates the impeller 25 so that the fluid (for example, water) sucked from the suction port 17 on the lower side in the vertical direction is horizontally supplied from the discharge port 18 on the upper side in the vertical direction. It is what is discharged. In the first embodiment, the pump 1 is described as applied to the mixed flow pump 1, but is not limited to this configuration. That is, if it is the pump 1 which has the impeller 25, you may apply not only to a mixed flow pump but pumps, such as an axial flow pump.

図1に示すように、斜流ポンプ1は、外筒ケーシング(ケーシング)4と、外筒ケーシング4の中央内部に設けられた内筒ハブ5とを備えている。外筒ケーシング4は、吸込口17及び吐出口18が形成されており、吸込口17は、図示下方の上流側に形成され、吐出口18は、図示上方の下流側に形成されている。内筒ハブ5は、図示しないステイにより外筒ケーシング4に連結されて固定され、この外筒ケーシング4と内筒ハブ5との間に、流体が流れる内部流路8が形成されている。内部流路8は、上流側の吸込口17から下流側の吐出口18へかけて形成されている。   As shown in FIG. 1, the mixed flow pump 1 includes an outer cylinder casing (casing) 4 and an inner cylinder hub 5 provided inside the center of the outer cylinder casing 4. The outer casing 4 is formed with a suction port 17 and a discharge port 18, the suction port 17 is formed on the upstream side in the lower part of the figure, and the discharge port 18 is formed on the downstream side in the upper part of the figure. The inner cylinder hub 5 is connected and fixed to the outer cylinder casing 4 by a stay (not shown), and an internal flow path 8 through which fluid flows is formed between the outer cylinder casing 4 and the inner cylinder hub 5. The internal flow path 8 is formed from the upstream suction port 17 to the downstream discharge port 18.

外筒ケーシング4は、上流側(吸込側)から順に、吸込ベルマウス10と、吸込ベルマウス10の下流側(吐出側)に連結された羽根車ケーシング11と、羽根車ケーシング11の下流側に連結されたシュラウド12と、シュラウド12の下流側に連結された揚水管13と、揚水管13の下流側に連結された屈曲管14とを含んで構成されている。   The outer casing 4 is arranged in order from the upstream side (suction side) to the suction bell mouth 10, the impeller casing 11 connected to the downstream side (discharge side) of the suction bell mouth 10, and the downstream side of the impeller casing 11. The shroud 12 is connected, the pumping pipe 13 is connected to the downstream side of the shroud 12, and the bent pipe 14 is connected to the downstream side of the pumping pipe 13.

吸込ベルマウス10は、吸込側に向かって直径が大きくなるベルマウス形状に形成されており、吸込ベルマウス10の上流側の端部が吸込口17となっている。吸込ベルマウス10の下流側には、羽根車ケーシング11が連結される。   The suction bell mouth 10 is formed in a bell mouth shape whose diameter increases toward the suction side, and an upstream end of the suction bell mouth 10 serves as a suction port 17. An impeller casing 11 is connected to the downstream side of the suction bell mouth 10.

羽根車ケーシング11は、逆円錐台形の筒状に形成されている。羽根車ケーシング11の上流側には、吸込ベルマウス10が連結され、羽根車ケーシング11の下流側には、シュラウド12が連結される。   The impeller casing 11 is formed in an inverted frustoconical cylindrical shape. A suction bell mouth 10 is connected to the upstream side of the impeller casing 11, and a shroud 12 is connected to the downstream side of the impeller casing 11.

シュラウド12は、略円筒形状に構成されており、シュラウド12の上流側には、羽根車ケーシング11が連結され、シュラウド12の下流側には、揚水管13が連結されている。なお、詳細は後述するが、シュラウド12は、ディフューザ30の一部を構成している。   The shroud 12 is configured in a substantially cylindrical shape. An impeller casing 11 is connected to the upstream side of the shroud 12, and a pumping pipe 13 is connected to the downstream side of the shroud 12. Although details will be described later, the shroud 12 constitutes a part of the diffuser 30.

揚水管13は、略円筒形状に構成されており、揚水管13の上流側には、シュラウド12が連結され、揚水管13の下流側には、屈曲管14が連結されている。   The pumping pipe 13 is configured in a substantially cylindrical shape. A shroud 12 is connected to the upstream side of the pumping pipe 13, and a bent pipe 14 is connected to the downstream side of the pumping pipe 13.

屈曲管14は、垂直方向に揚水された流体を水平方向に導くように円弧状に屈曲した円筒形状に構成されており、屈曲管14の上流側には、揚水管13が連結されている。屈曲管14の下流側の端部には、吐出口18が形成されている。   The bent pipe 14 is configured in a cylindrical shape bent in an arc shape so as to guide the fluid pumped in the vertical direction in the horizontal direction, and the pumped pipe 13 is connected to the upstream side of the bent pipe 14. A discharge port 18 is formed at the downstream end of the bent tube 14.

そして、吸込ベルマウス10、羽根車ケーシング11、シュラウド12、揚水管13及び屈曲管14が一体に締結されることで、外筒ケーシング4が構成される。   And the outer cylinder casing 4 is comprised by fastening the suction bell mouth 10, the impeller casing 11, the shroud 12, the pumping pipe 13, and the bending pipe 14 integrally.

外筒ケーシング4の内部に設けられる内筒ハブ5は、上流側から順に、羽根車側ハブ20と、羽根車側ハブ20の下流側に配設されたディフューザ側ハブ21と、ディフューザ側ハブ21の下流側に配設された揚水管側ハブ22とを含んで構成されている。   The inner cylinder hub 5 provided in the outer cylinder casing 4 includes, in order from the upstream side, the impeller side hub 20, the diffuser side hub 21 disposed on the downstream side of the impeller side hub 20, and the diffuser side hub 21. And a pumping pipe side hub 22 arranged on the downstream side.

羽根車側ハブ20は、羽根車ケーシング11の中央内部に配設されており、吸込ベルマウス10側に向かって先細りとなるコーン形状に形成されている。ここで、羽根車側ハブ20は、羽根車25の一部を構成している。すなわち、羽根車25は、上記の羽根車側ハブ20と、羽根車側ハブ20の外周に取り付けられた複数のベーン26と、を有しており、羽根車25は、羽根車ケーシング11に収容されている。複数のベーン26は、羽根車側ハブ20に対し、周方向に等間隔に配設され、羽根車側ハブ20は、後述する主軸36の先端に固定されている。これにより、羽根車25は、主軸36の回転に伴って回転可能に構成されている。   The impeller side hub 20 is disposed inside the center of the impeller casing 11 and is formed in a cone shape that tapers toward the suction bell mouth 10 side. Here, the impeller side hub 20 constitutes a part of the impeller 25. That is, the impeller 25 includes the above-described impeller side hub 20 and a plurality of vanes 26 attached to the outer periphery of the impeller side hub 20. The impeller 25 is accommodated in the impeller casing 11. Has been. The plurality of vanes 26 are arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the impeller-side hub 20, and the impeller-side hub 20 is fixed to a tip end of a main shaft 36 described later. Thus, the impeller 25 is configured to be rotatable with the rotation of the main shaft 36.

ディフューザ側ハブ21は、シュラウド12の中央内部に配設されており、円筒状に形成されている。ここで、ディフューザ側ハブ21は、ディフューザ30の一部を構成している。すなわち、ディフューザ30は、内部流路8の一部を構成する上記のシュラウド12と、シュラウド12の中央内部に配設された上記のディフューザ側ハブ21と、ディフューザ側ハブ21の外周面からシュラウド12の内周面へ向けて放射状に配設された複数のディフューザベーン31と、を有しており、羽根車25から送り出される流体の動圧を静圧に変換している。複数のディフューザベーン31は、その基端部がディフューザ側ハブ21に取り付けられると共に、先端部がシュラウド12に取り付けられており、周方向に等間隔に配設されている。これにより、ディフューザ側ハブ21は、複数のディフューザベーン31を介してシュラウド12に固定されているため、ディフューザ側ハブ21の上流側は、羽根車25による回転を許容する構成となっている。つまり、羽根車側ハブ20とディフューザ側ハブ21との間には、隙間Cが形成されている。   The diffuser-side hub 21 is disposed inside the center of the shroud 12 and is formed in a cylindrical shape. Here, the diffuser-side hub 21 constitutes a part of the diffuser 30. That is, the diffuser 30 includes the shroud 12 that forms part of the internal flow path 8, the diffuser-side hub 21 that is disposed in the center of the shroud 12, and the outer surface of the diffuser-side hub 21. And a plurality of diffuser vanes 31 arranged radially toward the inner peripheral surface of the inner peripheral surface, and converts the dynamic pressure of the fluid sent out from the impeller 25 into a static pressure. The plurality of diffuser vanes 31 have base ends attached to the diffuser-side hub 21 and tip ends attached to the shroud 12 and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Thereby, since the diffuser side hub 21 is fixed to the shroud 12 via the plurality of diffuser vanes 31, the upstream side of the diffuser side hub 21 is configured to allow rotation by the impeller 25. That is, a gap C is formed between the impeller side hub 20 and the diffuser side hub 21.

揚水管側ハブ22は、揚水管13の上流側の中央内部に配設されており、屈曲管14側へ向かって先細りとなるテーパー形状に形成されている。揚水管側ハブ22の上流側の端部は、ディフューザ側ハブ21の下流側の端部に連結して固定されている。   The pumping pipe side hub 22 is disposed inside the center on the upstream side of the pumping pipe 13 and is formed in a tapered shape that tapers toward the bent pipe 14 side. The upstream end of the pump-pipe-side hub 22 is connected and fixed to the downstream end of the diffuser-side hub 21.

また、斜流ポンプ1は、屈曲管14の上方に配設された駆動源35と、駆動源35と羽根車25との間に配設された主軸36とを備えている。駆動源35は、例えば、モータ等が用いられており、主軸36を介して羽根車25を回転させている。主軸36は、外筒ケーシング4の中央内部に配設されており、その基端部は屈曲管14を貫通して駆動源35に接続され、その先端部は揚水管側ハブ22を貫通すると共にディフューザ側ハブ21の内部を通過して羽根車側ハブ20(羽根車25)に接続されている。   The mixed flow pump 1 includes a drive source 35 disposed above the bent tube 14 and a main shaft 36 disposed between the drive source 35 and the impeller 25. As the drive source 35, for example, a motor or the like is used, and the impeller 25 is rotated via the main shaft 36. The main shaft 36 is disposed inside the center of the outer casing 4, and has a base end portion that passes through the bent pipe 14 and is connected to the drive source 35, and a tip end portion that passes through the pumping pipe side hub 22. It passes through the inside of the diffuser-side hub 21 and is connected to the impeller-side hub 20 (impeller 25).

ここで、斜流ポンプ1による動作について説明する。このように構成された斜流ポンプ1は、流体を貯留するピット38に設置されている。このとき、斜流ポンプ1は、吸込口17および羽根車25が、ピット38の流体に没して配置される。駆動源35を駆動させて羽根車25を回転させると、回転した羽根車25は、吸込口17から流体を吸い込むと共に、吸い込んだ流体を吐出口18へ向けて鉛直方向に送り出す。羽根車25から送り出された流体は、ディフューザ30を通過することにより静圧が上昇する。静圧が上昇した流体は、揚水管13および屈曲管14を通過して、吐出口18から水平方向に吐き出される。   Here, the operation of the mixed flow pump 1 will be described. The mixed flow pump 1 configured as described above is installed in a pit 38 for storing fluid. At this time, the mixed flow pump 1 is arranged such that the suction port 17 and the impeller 25 are immersed in the fluid of the pit 38. When the driving source 35 is driven to rotate the impeller 25, the rotated impeller 25 sucks fluid from the suction port 17 and sends the sucked fluid toward the discharge port 18 in the vertical direction. As the fluid sent out from the impeller 25 passes through the diffuser 30, the static pressure rises. The fluid whose static pressure has increased passes through the pumping pipe 13 and the bent pipe 14 and is discharged from the discharge port 18 in the horizontal direction.

次に、図2を参照して、斜流ポンプ1周りの構成について説明する。上記の斜流ポンプ1は、その吐出口18に配管41が接続される。配管41には、配管41の流路を開閉するための三方弁42が設けられている。この三方弁42は、後述する減圧機構51の一部を構成している。ここで、斜流ポンプ1を備える設備には、斜流ポンプ1を制御するための制御部44が設けられている。   Next, a configuration around the mixed flow pump 1 will be described with reference to FIG. The mixed flow pump 1 has a pipe 41 connected to the discharge port 18. The pipe 41 is provided with a three-way valve 42 for opening and closing the flow path of the pipe 41. The three-way valve 42 constitutes a part of a pressure reducing mechanism 51 described later. Here, the equipment including the mixed flow pump 1 is provided with a control unit 44 for controlling the mixed flow pump 1.

この制御部44には、駆動源35と、三方弁42と、圧力計45とが接続されている。圧力計45は、羽根車25の吐出側の内部流路8内の圧力を計測している。この制御部44は、斜流ポンプ1の運転を制御したり、斜流ポンプ1の運転状態に応じて三方弁42を開閉制御したり、また、圧力計45の圧力に応じて三方弁42を開閉制御したりしている。   A drive source 35, a three-way valve 42, and a pressure gauge 45 are connected to the control unit 44. The pressure gauge 45 measures the pressure in the internal flow path 8 on the discharge side of the impeller 25. The control unit 44 controls the operation of the mixed flow pump 1, controls the opening and closing of the three-way valve 42 according to the operation state of the mixed flow pump 1, and controls the three-way valve 42 according to the pressure of the pressure gauge 45. Open / close control is performed.

ここで、斜流ポンプ1は、定格運転時において、三方弁(バルブ)42により配管41の流路が締め切られる(閉塞される)場合がある。つまり、斜流ポンプ1は、配管41の流路の締め切り時において定格運転を行う場合がある。この場合、斜流ポンプ1の吐出流量Q及び揚程Hの特性であるQ−H特性は、図3に示すグラフとなる。なお、締め切り時とは、バルブの全閉(つまり、三方弁42による配管41の流路の閉塞)を含む全閉付近の状態であり、具体的に、バルブが開放状態から全閉になるとき、バルブが全閉状態を維持しているとき、バルブが全閉状態から開放されるときである。   Here, in the mixed flow pump 1, the flow path of the pipe 41 may be closed (closed) by the three-way valve (valve) 42 during rated operation. That is, the mixed flow pump 1 may perform a rated operation when the flow path of the pipe 41 is closed. In this case, the QH characteristic that is the characteristic of the discharge flow rate Q and the head H of the mixed flow pump 1 is a graph shown in FIG. The deadline is a state in the vicinity of the fully closed state including the valve fully closed (that is, the block of the flow path of the pipe 41 by the three-way valve 42), specifically, when the valve is fully closed from the open state. When the valve is maintained in the fully closed state, the valve is released from the fully closed state.

図3は、その横軸が吐出流量Qとなっており、その縦軸が揚程Hとなっている。図3において、斜流ポンプ1の実性能におけるQ−H特性がL1(実線)であり、斜流ポンプ1の設計性能におけるQ−H特性がL2(2点鎖線)であり、設計限界圧力がPである。なお、設計限界圧力Pとは、設計上において規定される斜流ポンプ1の吐出圧の限界圧である。なお、説明を簡単にするために、図3では、設計限界圧力Pとして図示しているが、具体的には、設計限界圧力Pに相当する揚程Hである。   In FIG. 3, the horizontal axis represents the discharge flow rate Q, and the vertical axis represents the head H. In FIG. 3, the QH characteristic in the actual performance of the mixed flow pump 1 is L1 (solid line), the QH characteristic in the design performance of the mixed flow pump 1 is L2 (two-dot chain line), and the design limit pressure is P. The design limit pressure P is the limit pressure of the discharge pressure of the mixed flow pump 1 defined in the design. In order to simplify the explanation, FIG. 3 shows the design limit pressure P, but specifically, it is the head H corresponding to the design limit pressure P.

図3に示すように、設計段階における斜流ポンプ1のQ−H特性L2は、設計限界圧力Pを下回る所定のQ−H特性となるように設計されている。一方で、実機の斜流ポンプ1のQ−H特性L1は、特に、締め切り時において、つまり、吐出流量Qがゼロ近傍となる締め切り時において、揚程Hが設計時よりも大きくなる場合がある。   As shown in FIG. 3, the QH characteristic L2 of the mixed flow pump 1 at the design stage is designed to have a predetermined QH characteristic below the design limit pressure P. On the other hand, the QH characteristic L1 of the actual mixed flow pump 1 may be higher than that at the time of design, particularly at the time of closing, that is, at the time of closing when the discharge flow rate Q is close to zero.

このため、斜流ポンプ1は、締め切り時における揚程Hの上昇を抑制する減圧機構51を備えている。図2に示すように、減圧機構51は、上記の三方弁42と、三方弁42に接続されるバイパス管52とを有している。   For this reason, the mixed flow pump 1 is provided with the pressure reduction mechanism 51 which suppresses the raise of the lift H at the time of a deadline. As shown in FIG. 2, the pressure reducing mechanism 51 includes the above three-way valve 42 and a bypass pipe 52 connected to the three-way valve 42.

配管41に設けられる三方弁42は、その一方に、三方弁42を挟んで流体の流れ方向の上流側の配管41aが接続され、その他の一方に、三方弁42を挟んで下流側の配管41bが接続され、その他の一方に、バイパス管52が接続されている。この三方弁42は、上流側の配管41aと下流側の配管41bとを連通すると共にバイパス管52を閉塞する状態と、上流側の配管41aとバイパス管52とを連通すると共に下流側の配管41bを閉塞する状態との間で切替可能となっている。   One side of the three-way valve 42 provided in the pipe 41 is connected to the upstream side pipe 41a in the fluid flow direction with the three-way valve 42 interposed therebetween, and the other side is connected to the downstream side pipe 41b with the three-way valve 42 interposed therebetween. Is connected, and a bypass pipe 52 is connected to the other one. The three-way valve 42 communicates the upstream pipe 41a and the downstream pipe 41b and closes the bypass pipe 52, and communicates the upstream pipe 41a and the bypass pipe 52 and the downstream pipe 41b. It is possible to switch between the states of closing.

バイパス管52は、一方の端部が三方弁42に接続され、他方の端部がピット38の流体中に没して設けられている。バイパス管52の他方の端部は、排出口53が形成されており、斜流ポンプ1の吸込口17近傍に配置されている。このため、バイパス管52の排出口53から排出された流体は、斜流ポンプ1の吸込口17から吸い込まれる。   The bypass pipe 52 has one end connected to the three-way valve 42 and the other end immersed in the fluid of the pit 38. A discharge port 53 is formed at the other end of the bypass pipe 52 and is disposed in the vicinity of the suction port 17 of the mixed flow pump 1. For this reason, the fluid discharged from the discharge port 53 of the bypass pipe 52 is sucked from the suction port 17 of the mixed flow pump 1.

次に、配管41の締め切り時における斜流ポンプ1の減圧機構51の動作について説明する。なお、以下の説明では、締め切り時の一例として、配管41の流路を締め切った状態から、斜流ポンプ1を起動させて定格運転とした後、配管41の流路を開放する場合について説明する。   Next, the operation of the pressure reducing mechanism 51 of the mixed flow pump 1 when the piping 41 is closed will be described. In the following description, as an example of the deadline, the case where the flow path of the pipe 41 is opened after the mixed flow pump 1 is started and the rated operation is performed from the state where the flow path of the pipe 41 is closed will be described. .

制御部44は、三方弁42が配管41の流路を締め切った状態となるように、上流側の配管41aとバイパス管52とを連通すると共に下流側の配管41bを閉塞する状態に、三方弁42を切り替えている。この状態において、制御部44は、駆動源35を駆動させて羽根車25を回転させる。斜流ポンプ1は、羽根車25が回転することで、吸込口17から流体を吸い込み、吸い込んだ流体を吐出口18から吐出する。吐出口18から吐出された流体は、上流側の配管41aに流入した後、三方弁42に流入する。三方弁42に流入した流体は、三方弁42を介して上流側の配管41aからバイパス管52に案内される。そして、流体は、バイパス管52を流通して、ピット38に還流される。ピット38に還流された流体の一部は、再び斜流ポンプ1の吸込口17から吸い込まれる。そして、斜流ポンプ1が定格運転に達しても、つまり、羽根車25の回転が所定の回転数となっても、斜流ポンプ1の吸込口17から吸い込まれた流体は、バイパス管52を流通して、ピット38に還流される。このため、三方弁42が配管41の流路を締め切った状態であっても、図3に示す吐出流量Qは0にならず、所定の吐出流量Qをバイパス管52から排出する。このとき、所定の吐出流量Qは、設計限界圧力Pを下回る吐出流量Qとなるように、三方弁42の開度が設定される。   The control unit 44 communicates the upstream pipe 41a and the bypass pipe 52 and closes the downstream pipe 41b so that the three-way valve 42 is closed in the flow path of the pipe 41. 42 is switched. In this state, the control unit 44 drives the drive source 35 to rotate the impeller 25. The mixed flow pump 1 sucks fluid from the suction port 17 and discharges the sucked fluid from the discharge port 18 as the impeller 25 rotates. The fluid discharged from the discharge port 18 flows into the upstream pipe 41 a and then into the three-way valve 42. The fluid flowing into the three-way valve 42 is guided to the bypass pipe 52 from the upstream pipe 41 a via the three-way valve 42. Then, the fluid flows through the bypass pipe 52 and is returned to the pit 38. A part of the fluid returned to the pit 38 is again sucked from the suction port 17 of the mixed flow pump 1. And even if the mixed flow pump 1 reaches the rated operation, that is, even if the rotation of the impeller 25 reaches a predetermined rotational speed, the fluid sucked from the suction port 17 of the mixed flow pump 1 passes through the bypass pipe 52. It circulates and is returned to the pit 38. Therefore, even when the three-way valve 42 closes the flow path of the pipe 41, the discharge flow rate Q shown in FIG. 3 does not become zero, and the predetermined discharge flow rate Q is discharged from the bypass pipe 52. At this time, the opening degree of the three-way valve 42 is set so that the predetermined discharge flow rate Q becomes a discharge flow rate Q lower than the design limit pressure P.

そして、制御部44は、斜流ポンプ1が定格運転に達すると、三方弁42が配管41の流路を開放した状態となるように、上流側の配管41aと下流側の配管41bとを連通すると共にバイパス管52を閉塞する状態に、三方弁42を切り替える。定格運転する斜流ポンプ1は、吸込口17から吸い込んだ流体を、吐出口18を介して、三方弁42に流入させる。三方弁42に流入した流体は、三方弁42により上流側の配管41aから下流側の配管41bに案内される。このため、斜流ポンプ1により吸い込んだ流体は、配管41を流通する。   Then, when the mixed flow pump 1 reaches the rated operation, the control unit 44 communicates the upstream side pipe 41a and the downstream side pipe 41b so that the three-way valve 42 opens the flow path of the pipe 41. In addition, the three-way valve 42 is switched to a state in which the bypass pipe 52 is closed. The mixed flow pump 1 that performs rated operation causes the fluid sucked from the suction port 17 to flow into the three-way valve 42 via the discharge port 18. The fluid flowing into the three-way valve 42 is guided by the three-way valve 42 from the upstream pipe 41a to the downstream pipe 41b. For this reason, the fluid sucked by the mixed flow pump 1 flows through the pipe 41.

以上のように、実施例1の構成によれば、締め切り時において、羽根車25の前縁よりも吐出側の内部流路8における圧力が所定の圧力以下となるように、減圧機構51により羽根車25の前縁よりも吐出側の内部流路8における流体を逃がすことができる。なお、羽根車25の前縁とは、ベーン26の上流側の縁部である。このため、締め切り時において揚程Hが上昇しても、羽根車25の前縁よりも吐出側の圧力を低下させることができることから、揚程Hを低減させることができる。以上から、吐出口18に接続される配管41に加わる圧力を、所定の圧力以下にすることができ、配管41への負荷を軽減することができる。   As described above, according to the configuration of the first embodiment, when the deadline is reached, the pressure reducing mechanism 51 causes the blades to reduce the pressure in the internal flow path 8 on the discharge side from the front edge of the impeller 25 to a predetermined pressure or less. The fluid in the internal flow path 8 on the discharge side from the front edge of the vehicle 25 can be released. The front edge of the impeller 25 is an upstream edge of the vane 26. For this reason, even if the lift H rises at the deadline, the pressure on the discharge side relative to the front edge of the impeller 25 can be reduced, and therefore the lift H can be reduced. From the above, the pressure applied to the pipe 41 connected to the discharge port 18 can be set to a predetermined pressure or less, and the load on the pipe 41 can be reduced.

また、実施例1の構成によれば、締め切り時において、三方弁42を作動させることにより、三方弁42を挟んで上流側の配管41aと下流側の配管41bとの連通を閉塞させる一方で、上流側の配管41aとバイパス管52とを連通させることができる。このため、吐出口18から吐出される流体は、バイパス管52に案内されることから、羽根車25の前縁よりも下流側の圧力を低下させることができ、揚程Hを低減することができる。   Further, according to the configuration of the first embodiment, at the time of closing, by operating the three-way valve 42, while blocking the communication between the upstream pipe 41a and the downstream pipe 41b across the three-way valve 42, The upstream pipe 41a and the bypass pipe 52 can be communicated with each other. For this reason, since the fluid discharged from the discharge port 18 is guided to the bypass pipe 52, the pressure on the downstream side of the front edge of the impeller 25 can be reduced, and the head H can be reduced. .

また、実施例1の構成によれば、バイパス管52の他方の端部を、吸込口17近傍に配置することができるため、バイパス管52から排出された流体の一部を、再度吸込口17から吸い込ませることができる。このため、バイパス管52から排出される流体を、羽根車25の吐出側の内部流路8と羽根車25の吸込側の内部流路8との間で循環させることができるため、揚程Hを効率良く低減することができる。   Moreover, according to the structure of Example 1, since the other edge part of the bypass pipe 52 can be arrange | positioned in the suction inlet 17 vicinity, a part of fluid discharged | emitted from the bypass pipe 52 is again drawn into the suction inlet 17. Can be sucked in from. For this reason, the fluid discharged from the bypass pipe 52 can be circulated between the internal flow path 8 on the discharge side of the impeller 25 and the internal flow path 8 on the suction side of the impeller 25. It can be reduced efficiently.

次に、図4を参照して、実施例2に係る斜流ポンプ80について説明する。図4は、実施例2に係る斜流ポンプの羽根車周りの拡大図である。なお、実施例2では、実施例1と重複する記載を避けるべく、実施例1と異なる部分についてのみ説明する。実施例1の斜流ポンプ1において減圧機構51は、三方弁42とバイパス管52とを有する構成としたが、実施例2の斜流ポンプ80では、減圧機構81が羽根車25の内部に設けられている。なお、実施例1では、減圧機構51が三方弁42を含んで構成されていることから、配管41に三方弁42を設けたが、実施例2では、配管41に設けられる三方弁42が、開閉弁となっている。以下、図4を参照し、実施例2における斜流ポンプ80の減圧機構81について説明する。   Next, a mixed flow pump 80 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged view around the impeller of the mixed flow pump according to the second embodiment. In the second embodiment, only parts different from the first embodiment will be described in order to avoid the description overlapping with the first embodiment. In the mixed flow pump 1 of the first embodiment, the pressure reducing mechanism 51 includes the three-way valve 42 and the bypass pipe 52. However, in the mixed flow pump 80 of the second exemplary embodiment, the pressure reducing mechanism 81 is provided inside the impeller 25. It has been. In the first embodiment, since the pressure reducing mechanism 51 includes the three-way valve 42, the three-way valve 42 is provided in the pipe 41. However, in the second embodiment, the three-way valve 42 provided in the pipe 41 is It is an on-off valve. Hereinafter, the pressure reducing mechanism 81 of the mixed flow pump 80 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

図4に示すように、減圧機構81は、羽根車25の内部に形成される内部バイパス流路83と、内部バイパス流路83に設けられる内部バイパス用バルブ84と、を有している。   As shown in FIG. 4, the decompression mechanism 81 includes an internal bypass passage 83 formed inside the impeller 25 and an internal bypass valve 84 provided in the internal bypass passage 83.

内部バイパス流路83は、主軸36の軸方向に延在して形成されている。なお、内部バイパス流路83は、主軸36の周方向に所定の間隔を空けて複数形成してもよい。ここで、回転する羽根車側ハブ20と固定されるディフューザ側ハブ21との間には、隙間Cが形成されている。内部バイパス流路83は、一方の端部が隙間Cに接続されている。このため、内部バイパス流路83は、隙間Cを介して、羽根車25よりも吐出側の内部流路8に接続されている。また、内部バイパス流路83は、他方の端部が羽根車側ハブ20の吐出側の端部、つまり、羽根車25のベーン26の前縁(上流側の縁部)よりも吸込側の内部流路8に接続されている。このため、内部バイパス流路83は、羽根車25の吐出側の内部流路8と、羽根車25の吸込側の内部流路8とを連通している。   The internal bypass channel 83 is formed extending in the axial direction of the main shaft 36. Note that a plurality of internal bypass channels 83 may be formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the main shaft 36. Here, a gap C is formed between the rotating impeller-side hub 20 and the fixed diffuser-side hub 21. One end of the internal bypass channel 83 is connected to the gap C. For this reason, the internal bypass flow path 83 is connected to the discharge-side internal flow path 8 with respect to the impeller 25 through the gap C. The other end of the internal bypass channel 83 is located on the suction side of the discharge-side end of the impeller-side hub 20, that is, the front edge (upstream-side edge) of the vane 26 of the impeller 25. It is connected to the flow path 8. For this reason, the internal bypass flow path 83 communicates the internal flow path 8 on the discharge side of the impeller 25 and the internal flow path 8 on the suction side of the impeller 25.

内部バイパス用バルブ84は、例えば、開閉弁であり、内部バイパス流路83の開閉を行っている。内部バイパス用バルブ84は、制御部44に接続されており、制御部44は、斜流ポンプ80の運転状態に応じて内部バイパス用バルブ84を開閉したり、また、圧力計45の圧力に応じて内部バイパス用バルブ84を開閉したりしている。   The internal bypass valve 84 is an open / close valve, for example, and opens and closes the internal bypass flow path 83. The internal bypass valve 84 is connected to the control unit 44, and the control unit 44 opens and closes the internal bypass valve 84 according to the operating state of the mixed flow pump 80, and also according to the pressure of the pressure gauge 45. The internal bypass valve 84 is opened and closed.

次に、配管41の締め切り時における斜流ポンプ80の減圧機構81の動作について説明する。なお、以下の説明では、締め切り時の一例として、配管41の流路を締め切った状態から、斜流ポンプ80を起動させて定格運転とした後、配管41の流路を開放する場合について説明する。   Next, the operation of the pressure reducing mechanism 81 of the mixed flow pump 80 when the piping 41 is closed will be described. In the following description, as an example of the closing time, a case where the flow path of the pipe 41 is opened after the mixed flow pump 80 is started and the rated operation is performed from the state where the flow path of the pipe 41 is closed will be described. .

制御部44は、配管41の流路が締め切った状態となるように、開閉弁を閉じている。このとき、内部バイパス用バルブ84は閉弁状態となっている。この状態において、制御部44は、駆動源35を駆動させて主軸36を回転させることにより、羽根車25を回転させる。斜流ポンプ80は、羽根車25が回転することで、吸込口17から流体を吸い込み、吸い込んだ流体を吐出口18へ向けて送る。このとき、配管41は、開閉弁により閉塞されていることから、内部流路8内の圧力が上昇する。制御部44は、圧力計45により検出された内部流路8内の圧力が所定の圧力よりも大きくなると、内部バイパス用バルブ84を開弁する。すると、羽根車25の吐出側の内部流路8における流体が、隙間Cを流れて、内部バイパス流路83に流入する。内部バイパス流路83に流入した流体は、内部バイパス流路83を通過して、羽根車25の吸込側の内部流路8に流れ込む。つまり、羽根車25の吐出側の内部流路8における流体が、内部バイパス流路83を通過して、羽根車25の吸込側の内部流路8に還流する。このため、開閉弁が配管41の流路を締め切った状態であっても、流体が還流する分、図3に示す揚程Hを低減することができる。このとき、内部バイパス流路83を介して還流される流体の流量は、設計限界圧力Pを下回る流量となるように、減圧機構81が設計される。   The control unit 44 closes the on-off valve so that the flow path of the pipe 41 is closed. At this time, the internal bypass valve 84 is closed. In this state, the control unit 44 rotates the impeller 25 by driving the drive source 35 and rotating the main shaft 36. As the impeller 25 rotates, the mixed flow pump 80 sucks fluid from the suction port 17 and sends the sucked fluid toward the discharge port 18. At this time, since the pipe 41 is closed by the on-off valve, the pressure in the internal flow path 8 rises. The controller 44 opens the internal bypass valve 84 when the pressure in the internal flow path 8 detected by the pressure gauge 45 becomes higher than a predetermined pressure. Then, the fluid in the internal flow path 8 on the discharge side of the impeller 25 flows through the gap C and flows into the internal bypass flow path 83. The fluid that has flowed into the internal bypass flow path 83 passes through the internal bypass flow path 83 and flows into the internal flow path 8 on the suction side of the impeller 25. That is, the fluid in the internal flow path 8 on the discharge side of the impeller 25 passes through the internal bypass flow path 83 and returns to the internal flow path 8 on the suction side of the impeller 25. For this reason, even if the on-off valve closes the flow path of the pipe 41, the head H shown in FIG. At this time, the pressure reducing mechanism 81 is designed so that the flow rate of the fluid recirculated through the internal bypass flow channel 83 is a flow rate that is lower than the design limit pressure P.

そして、制御部44は、斜流ポンプ80が定格運転に達すると、配管41に設けられる開閉弁を開弁して、配管41の流路を開放した状態とする。定格運転する斜流ポンプ80は、吸込口17から吸い込んだ流体を、吐出口18を介して配管41に吐出する。配管41に吐出された流体は、配管41を流通する。   Then, when the mixed flow pump 80 reaches the rated operation, the control unit 44 opens the on-off valve provided in the pipe 41 so that the flow path of the pipe 41 is opened. The mixed flow pump 80 that operates at a rated rate discharges the fluid sucked from the suction port 17 to the pipe 41 through the discharge port 18. The fluid discharged to the pipe 41 flows through the pipe 41.

以上のように、実施例2の構成によれば、締め切り時において、内部バイパス用バルブ84を作動させることにより、内部バイパス流路83を開放することができる。このため、羽根車25の前縁よりも吐出側の内部流路8を流通する流体は、内部バイパス流路83を介して、羽根車25の吸込側の内部流路8へ案内される。これにより、内部流路8を流通する流体は、内部バイパス流路83により、羽根車25の吐出側の内部流路8と羽根車25の吸込側の内部流路8との間で循環することから、羽根車25の前縁よりも下流側の圧力を低下させることができ、揚程Hを効率良く低減することができる。   As described above, according to the configuration of the second embodiment, the internal bypass passage 83 can be opened by operating the internal bypass valve 84 at the time of closing. For this reason, the fluid flowing through the internal flow path 8 on the discharge side from the front edge of the impeller 25 is guided to the internal flow path 8 on the suction side of the impeller 25 via the internal bypass flow path 83. Thus, the fluid flowing through the internal flow path 8 is circulated between the internal flow path 8 on the discharge side of the impeller 25 and the internal flow path 8 on the suction side of the impeller 25 by the internal bypass flow path 83. Thus, the pressure on the downstream side of the front edge of the impeller 25 can be reduced, and the head H can be efficiently reduced.

なお、実施例2では、内部バイパス用バルブ84として開閉弁を適用したが、所定の圧力よりも大きくとなると開放し、所定の圧力以下になると閉塞する圧力調整弁を適用してもよい。この場合、圧力計45の検出結果に基づく制御部44による開閉制御を実行する必要がないため、構成を簡易なものにすることができる。   In the second embodiment, an on-off valve is applied as the internal bypass valve 84. However, a pressure regulating valve that opens when the pressure becomes higher than a predetermined pressure and closes when the pressure becomes lower than the predetermined pressure may be applied. In this case, since it is not necessary to execute the opening / closing control by the control unit 44 based on the detection result of the pressure gauge 45, the configuration can be simplified.

次に、図5を参照して、実施例3に係る斜流ポンプ90について説明する。図5は、実施例3に係る斜流ポンプの模式図である。なお、実施例3では、実施例1及び実施例2と重複する記載を避けるべく、実施例1及び実施例2と異なる部分についてのみ説明する。実施例2の斜流ポンプ80では、減圧機構81が羽根車25の内部に設けられていたが、実施例3の斜流ポンプ90では、減圧機構91が外筒ケーシング4の外部に設けられている。なお、実施例3でも、実施例2と同様に、配管41に設けられる実施例1の三方弁42が、開閉弁となっている。以下、図5を参照し、実施例3における斜流ポンプ90の減圧機構91について説明する。   Next, a mixed flow pump 90 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram of a mixed flow pump according to the third embodiment. In the third embodiment, only parts different from the first and second embodiments will be described in order to avoid overlapping with the first and second embodiments. In the mixed flow pump 80 of the second embodiment, the pressure reducing mechanism 81 is provided inside the impeller 25, but in the mixed flow pump 90 of the third embodiment, the pressure reducing mechanism 91 is provided outside the outer casing 4. Yes. In the third embodiment, as in the second embodiment, the three-way valve 42 of the first embodiment provided in the pipe 41 is an on-off valve. Hereinafter, the pressure reducing mechanism 91 of the mixed flow pump 90 according to the third embodiment will be described with reference to FIG.

図5に示すように、減圧機構91は、外筒ケーシングの外部に設けられる外部バイパス管93と、外部バイパス管93に設けられる外部バイパス用バルブ94と、を有している。   As shown in FIG. 5, the decompression mechanism 91 has an external bypass pipe 93 provided outside the outer cylinder casing, and an external bypass valve 94 provided in the external bypass pipe 93.

外部バイパス管93は、一方の端部が、羽根車25とディフューザ30との間の内部流路8に連通するように外筒ケーシング4に接続されている。つまり、外部バイパス管93は、一方の端部が、羽根車25とディフューザ30との間における羽根車ケーシング11またはシュラウド12に接続されている。また、外部バイパス管93は、他方の端部が、ピット38の流体中に没して設けられている。外部バイパス管93の他方の端部は、排出口95が形成されており、斜流ポンプ90の吸込口17近傍に配置されている。このため、外部バイパス管93の排出口95から排出された流体は、斜流ポンプ90の吸込口17から吸い込まれる。   The external bypass pipe 93 is connected to the outer casing 4 so that one end thereof communicates with the internal flow path 8 between the impeller 25 and the diffuser 30. That is, one end of the external bypass pipe 93 is connected to the impeller casing 11 or the shroud 12 between the impeller 25 and the diffuser 30. The external bypass pipe 93 is provided with the other end immersed in the fluid of the pit 38. A discharge port 95 is formed at the other end of the external bypass pipe 93 and is disposed in the vicinity of the suction port 17 of the mixed flow pump 90. For this reason, the fluid discharged from the discharge port 95 of the external bypass pipe 93 is sucked from the suction port 17 of the mixed flow pump 90.

次に、配管41の締め切り時における斜流ポンプ90の減圧機構91の動作について説明する。なお、以下の説明では、締め切り時の一例として、配管41の流路を締め切った状態から、斜流ポンプ90を起動させて定格運転とした後、配管41の流路を開放する場合について説明する。   Next, the operation of the pressure reducing mechanism 91 of the mixed flow pump 90 when the piping 41 is closed will be described. In the following description, as an example of closing, the case where the flow path of the pipe 41 is opened after the mixed flow pump 90 is started and the rated operation is performed from the state where the flow path of the pipe 41 is closed will be described. .

制御部44は、配管41の流路が締め切った状態となるように、開閉弁を閉じている。このとき、外部バイパス用バルブ94は閉弁状態となっている。この状態において、制御部44は、駆動源35を駆動させて主軸36を回転させることにより、羽根車25を回転させる。斜流ポンプ90は、羽根車25が回転することで、吸込口17から流体を吸い込み、吸い込んだ流体を吐出口18へ向けて送る。このとき、配管41は、開閉弁により閉塞されていることから、内部流路8内の圧力が上昇する。制御部44は、圧力計45により検出された内部流路8内の圧力が所定の圧力よりも大きくなると、外部バイパス用バルブ94を開弁する。すると、羽根車25の吐出側の内部流路8における流体が、外部バイパス管93に流入する。外部バイパス管93に流入した流体は、外部バイパス管93を流通して、ピット38に還流される。ピット38に還流された流体の一部は、再び斜流ポンプ90の吸込口17から吸い込まれる。そして、斜流ポンプ90が定格運転に達しても、つまり、羽根車25の回転が所定の回転数となっても、斜流ポンプ90の吸込口17から吸い込まれた流体は、外部バイパス管93を流通して、ピット38に還流される。このため、開閉弁が配管41の流路を締め切った状態であっても、流体が還流する分、図3に示す揚程Hを低減することができる。このとき、内部バイパス流路83を介して還流される流体の流量は、設計限界圧力Pを下回る流量となるように、減圧機構91が設計される。   The control unit 44 closes the on-off valve so that the flow path of the pipe 41 is closed. At this time, the external bypass valve 94 is closed. In this state, the control unit 44 rotates the impeller 25 by driving the drive source 35 and rotating the main shaft 36. As the impeller 25 rotates, the mixed flow pump 90 sucks fluid from the suction port 17 and sends the sucked fluid toward the discharge port 18. At this time, since the pipe 41 is closed by the on-off valve, the pressure in the internal flow path 8 rises. The control unit 44 opens the external bypass valve 94 when the pressure in the internal flow path 8 detected by the pressure gauge 45 becomes higher than a predetermined pressure. Then, the fluid in the internal flow path 8 on the discharge side of the impeller 25 flows into the external bypass pipe 93. The fluid flowing into the external bypass pipe 93 flows through the external bypass pipe 93 and is returned to the pit 38. A part of the fluid returned to the pit 38 is sucked again from the suction port 17 of the mixed flow pump 90. Even when the mixed flow pump 90 reaches the rated operation, that is, even if the rotation of the impeller 25 reaches a predetermined number of rotations, the fluid sucked from the suction port 17 of the mixed flow pump 90 is external bypass pipe 93. Is circulated to the pit 38. For this reason, even if the on-off valve closes the flow path of the pipe 41, the head H shown in FIG. At this time, the pressure reducing mechanism 91 is designed so that the flow rate of the fluid recirculated through the internal bypass flow channel 83 is a flow rate lower than the design limit pressure P.

そして、制御部44は、斜流ポンプ90が定格運転に達すると、開閉弁を開弁して、配管41の流路を開放した状態となる。定格運転する斜流ポンプ90は、吸込口17から吸い込んだ流体を、吐出口18を介して配管41に吐出する。配管41に吐出された流体は、配管41を流通する。   When the mixed flow pump 90 reaches the rated operation, the control unit 44 opens the on-off valve and opens the pipe 41. The mixed flow pump 90 that operates at a rated rate discharges the fluid sucked from the suction port 17 to the pipe 41 through the discharge port 18. The fluid discharged to the pipe 41 flows through the pipe 41.

以上のように、実施例3の構成によれば、締め切り時において、外部バイパス用バルブ94を作動させることにより、外部バイパス管93を開放することができる。このため、羽根車25の前縁よりも吐出側の内部流路8を流通する流体は、外部バイパス管93に案内されることから、羽根車25の前縁よりも下流側の圧力を低下させることができ、揚程Hを低減することができる。また、実施例3の構成によれば、減圧機構91を斜流ポンプ90と一体に取り扱うことが可能となる。   As described above, according to the configuration of the third embodiment, the external bypass pipe 93 can be opened by operating the external bypass valve 94 at the time of closing. For this reason, the fluid flowing through the internal flow path 8 on the discharge side with respect to the front edge of the impeller 25 is guided to the external bypass pipe 93, so that the pressure on the downstream side of the front edge of the impeller 25 is reduced. And the head H can be reduced. Further, according to the configuration of the third embodiment, the pressure reducing mechanism 91 can be handled integrally with the mixed flow pump 90.

なお、実施例3では、外部バイパス管93の一方の端部を、羽根車25とディフューザ30との間の内部流路8に連通するように外筒ケーシング4に接続したが、この構成に限定されない。図5の点線に示すように、外部バイパス管93の一方の端部を、吐出口18近傍の屈曲管14に接続してもよい。この構成においても、減圧機構91を斜流ポンプ90と一体に取り扱うことが可能となる。   In the third embodiment, one end of the external bypass pipe 93 is connected to the outer casing 4 so as to communicate with the internal flow path 8 between the impeller 25 and the diffuser 30. However, the configuration is limited to this configuration. Not. As shown by the dotted line in FIG. 5, one end of the external bypass pipe 93 may be connected to the bent pipe 14 in the vicinity of the discharge port 18. Even in this configuration, the pressure reducing mechanism 91 can be handled integrally with the mixed flow pump 90.

1 斜流ポンプ
4 外筒ケーシング
5 内筒ハブ
8 内部流路
10 吸込ベルマウス
11 羽根車ケーシング
12 シュラウド
13 揚水管
14 屈曲管
17 吸込口
18 吐出口
20 羽根車側ハブ
21 ディフューザ側ハブ
22 揚水管側ハブ
25 羽根車
26 ベーン
30 ディフューザ
31 ディフューザベーン
35 駆動源
36 主軸
38 ピット
41 配管
42 三方弁
44 制御部
45 圧力計
51 減圧機構
52 バイパス管
53 排出口
80 斜流ポンプ(実施例2)
81 減圧機構(実施例2)
83 内部バイパス流路(実施例2)
84 内部バイパス用バルブ(実施例2)
90 斜流ポンプ(実施例3)
91 減圧機構(実施例3)
93 外部バイパス管(実施例3)
94 外部バイパス用バルブ(実施例3)
95 排出口(実施例3)
C 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diagonal flow pump 4 Outer cylinder casing 5 Inner cylinder hub 8 Internal flow path 10 Suction bell mouth 11 Impeller casing 12 Shroud 13 Pumping pipe 14 Bending pipe 17 Suction inlet 18 Discharge outlet 20 Impeller side hub 21 Diffuser side hub 22 Lifting pipe Side hub 25 Impeller 26 Vane 30 Diffuser 31 Diffuser vane 35 Drive source 36 Main shaft 38 Pit 41 Piping 42 Three-way valve 44 Control unit 45 Pressure gauge 51 Pressure reducing mechanism 52 Bypass pipe 53 Discharge port 80 Diagonal flow pump (Example 2)
81 Pressure reducing mechanism (Example 2)
83 Internal bypass flow path (Example 2)
84 Internal bypass valve (Example 2)
90 Mixed flow pump (Example 3)
91 Pressure reducing mechanism (Example 3)
93 External bypass pipe (Example 3)
94 Valve for external bypass (Example 3)
95 Discharge port (Example 3)
C gap

Claims (1)

吸込口から吐出口に至る内部流路が形成されるケーシングと、
前記ケーシングに収納され、前記吸込口から流体を取り込むと共に前記吐出口へ向けて前記流体を送り出す羽根車と、
前記吐出口に接続される配管に設けられるバルブの締め切り時において、前記羽根車の前縁よりも吐出側の前記内部流路における圧力が所定の圧力以下となるように、前記羽根車の前縁よりも吐出側の前記内部流路を流通する前記流体を逃がす減圧機構と、を備え
前記減圧機構は、
前記羽根車の内部に形成され、前記羽根車の前縁よりも吐出側の前記内部流路と、前記羽根車の吸込側の前記内部流路とを連通する内部バイパス流路と、
前記内部バイパス流路に設けられる内部バイパス用バルブと、を有し、
前記内部バイパス用バルブは、前記締め切り時において、前記内部バイパス流路を開放することを特徴とするポンプ。
A casing in which an internal flow path from the suction port to the discharge port is formed;
An impeller that is housed in the casing, takes in fluid from the suction port, and sends out the fluid toward the discharge port;
When the valve provided in the pipe connected to the discharge port is closed, the front edge of the impeller is such that the pressure in the internal flow path on the discharge side from the front edge of the impeller is equal to or lower than a predetermined pressure. A pressure reducing mechanism for releasing the fluid flowing through the internal flow path on the discharge side ,
The decompression mechanism is
An internal bypass flow path formed inside the impeller, communicating the internal flow path on the discharge side with respect to the front edge of the impeller, and the internal flow path on the suction side of the impeller,
An internal bypass valve provided in the internal bypass flow path,
The internal bypass passage opens the internal bypass flow path when the internal bypass valve is closed .
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