JP6621349B2 - pump - Google Patents
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Description
本発明は、ポンプに関する。 The present invention relates to a pump.
ポンプケーシング内の水中軸受に潤滑水を供給することで、水中軸受の摩耗を低減するようにした立軸ポンプが知られている。特許文献1の立軸ポンプでは、ポンプ機場に設置されている外部水源とポンプケーシング内の保護管とを給水管によって接続し、外部水源の潤滑水を給水ポンプによって供給している。 2. Description of the Related Art Vertical shaft pumps that reduce the wear of submerged bearings by supplying lubricating water to the submerged bearings in the pump casing are known. In the vertical shaft pump of Patent Document 1, an external water source installed in a pump station and a protective pipe in a pump casing are connected by a water supply pipe, and lubricating water from the external water source is supplied by a water supply pump.
特許文献1の立軸ポンプでは、ポンプ機場に全長が長い給水管を配管する必要があるため、地震等によってポンプ機場に大きな衝撃が加わると、給水管が破損する可能性が高い。この場合、水中軸受に潤滑水を供給できないため、立軸ポンプの運転を開始すると水中軸受が摩耗により破損し、ポンプの運転が不可能になる。なお、水中軸受として無注水軸受を用いても、スラリーが多く含まれる揚水を送水する場合には、無注水軸受にアブレシブ摩耗が生じるため、やはりポンプの運転が不可能になる。 In the vertical shaft pump of Patent Document 1, it is necessary to connect a long water supply pipe to the pump station, and therefore, if a large impact is applied to the pump station due to an earthquake or the like, there is a high possibility that the water pipe will be damaged. In this case, since the lubricating water cannot be supplied to the underwater bearing, when the operation of the vertical shaft pump is started, the underwater bearing is damaged due to wear, and the pump cannot be operated. Even when a non-water-filled bearing is used as the submersible bearing, when pumped water containing a large amount of slurry is fed, abrasive wear occurs in the non-water-filled bearing, so that the pump cannot be operated.
本発明は、排出する揚水から分離した浄水を潤滑水として水中軸受に供給することで運転が可能なポンプを提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the pump which can be drive | operated by supplying the purified water isolate | separated from the pumping water discharged | emitted as a lubricating water to an underwater bearing.
本発明は、ポンプケーシングと、前記ポンプケーシングに配置されている回転軸と、前記回転軸に連結されているインペラと、前記ポンプケーシング内に配置されており、前記回転軸を回転可能に支持する水中軸受と、前記ポンプケーシングに分岐管を介して接続されており、前記インペラによって前記ポンプケーシング内に吸引された揚水の一部を濾過する濾過手段と、前記濾過手段によって濾過した浄水を前記回転軸と前記水中軸受の隙間に給水管を介して供給する給水手段とを備えるポンプを提供する。
The present invention provides a pump casing, a rotating shaft disposed in the pump casing, an impeller coupled to the rotating shaft, and disposed in the pump casing , and rotatably supports the rotating shaft. and water bearing, the pump casing is connected via a branch pipe, a filtering means for filtering a portion of the pumping sucked into the pump casing by the impeller, before Symbol purified water was filtered by the filtering means A pump comprising a water supply means for supplying a gap between a rotary shaft and the underwater bearing through a water supply pipe is provided.
このポンプによれば、濾過手段によって揚水を濾過した浄水を潤滑水として水中軸受に供給するため、水中軸受の摩耗を抑制できる。また、濾過手段がポンプケーシングに分岐管を介して分岐接続されているため、外部水源の潤滑水を供給する場合と比較すると、給水管の全長は短くてもよいうえ、ポンプ周辺だけに配管すればよい。よって、地震等によって大きな衝撃が加わり、給水管だけが破損することで、ポンプが運転不可能になることを防止できる。また、付帯設備を無くすことができるため、ポンプ機場の省スペース化を図ることができるうえ、設計や製作の自由度を向上できる。 According to this pump, since the purified water obtained by filtering the pumped water by the filtering means is supplied as lubricating water to the underwater bearing, wear of the underwater bearing can be suppressed. In addition, since the filtering means is branched and connected to the pump casing via the branch pipe, the total length of the water supply pipe may be shorter than when supplying lubricating water from an external water source, and the pipe may be connected only around the pump. That's fine. Therefore, it is possible to prevent the pump from becoming inoperable due to a large impact caused by an earthquake or the like and only the water supply pipe being damaged. In addition, since the incidental equipment can be eliminated, the space for the pump station can be saved and the degree of freedom in design and production can be improved.
前記濾過手段としてサイクロンセパレータを用いてもよい。この態様によれば、揚水が浄水と汚水に分離され、浄水が水中軸受に供給され、スラリー等を含む汚水がサイクロンセパレータ外に排出される。フィルタからなる濾過手段と比較してサイクロンセパレータは、スラリー等によって目詰まりすることはないため、設備の保守点検の回数を低減できる。 A cyclone separator may be used as the filtering means. According to this aspect, the pumped water is separated into purified water and sewage, the purified water is supplied to the underwater bearing, and the sewage containing slurry and the like is discharged out of the cyclone separator. Since the cyclone separator is not clogged with slurry or the like as compared with a filtering means comprising a filter, the number of times of equipment maintenance and inspection can be reduced.
前記サイクロンセパレータは、前記揚水から分離した汚水を排出する排水管を備えている。この排水管の先端は、前記ポンプケーシングの吸込口が配置されている吸込水槽内に配置してもよい。この態様によれば、分離した汚水をポンプによって揚水と一緒に下流側へ排水することができる。よって、汚水を処理するための付帯設備も不要である。 The cyclone separator includes a drain pipe that discharges sewage separated from the pumped water. You may arrange | position the front-end | tip of this drainage pipe in the suction water tank in which the suction inlet of the said pump casing is arrange | positioned. According to this aspect, the separated sewage can be drained to the downstream side together with the pumped water by the pump. Therefore, incidental facilities for treating sewage are not necessary.
本発明の第1態様は更に、前記ポンプケーシング内に設けられ、周壁から前記回転軸に向けて延び、前記給水管が接続された外端と、前記隙間に連通された内端とを有する接続部と、前記給水管に配置されており、前記隙間に供給される前記浄水の流量を検出する流量計と、前記ポンプケーシング内の吐出側に接続された一端と、前記流量計よりも前記給水手段側で前記給水管に接続された他端とを有する検出用配管と、前記検出用配管に配置されており、前記給水手段の浄水供給圧と前記ポンプの吐出圧との差圧を検出する差圧計と、前記流量計により検出された浄水流量と、前記差圧計により検出された差圧とに基づいて、前記水中軸受の異常を判定する判定部とを備える。この態様によれば、立軸ポンプを常に安定状態で運転できる。
The first aspect of the present invention further includes a connection provided in the pump casing, extending from a peripheral wall toward the rotating shaft, and having an outer end connected to the water supply pipe and an inner end connected to the gap. And a flow meter that is disposed in the water supply pipe and detects the flow rate of the purified water supplied to the gap, one end connected to the discharge side in the pump casing, and the water supply rather than the flow meter A detection pipe having a second end connected to the water supply pipe on the means side and a detection pipe disposed on the detection pipe, and detects a differential pressure between the purified water supply pressure of the water supply means and the discharge pressure of the pump. A pressure gauge, a water flow rate detected by the flowmeter, and a determination unit that determines an abnormality of the underwater bearing based on the pressure difference detected by the pressure gauge. According to this aspect, the vertical shaft pump can always be operated in a stable state.
本発明の第2態様は更に、前記回転軸の外周を覆うように、前記水中軸受のホルダを介して前記ポンプケーシング内に配置され、前記給水管が接続された保護管と、前記水中軸受よりも前記浄水が流れる方向の下流側で前記保護管に接続されている回収管と、前記回収管に配置されており、前記保護管から回収された前記浄水の流量を検出する流量計と、前記流量計により検出された浄水流量に基づいて、前記水中軸受の異常を判定する判定部とを備える。この態様によれば、立軸ポンプを常に安定状態で運転できる。
The second aspect of the present invention further includes a protective pipe disposed in the pump casing via the holder of the underwater bearing so as to cover the outer periphery of the rotating shaft, and a submerged bearing connected to the water supply pipe. And a recovery pipe connected to the protection pipe on the downstream side in the direction in which the purified water flows, a flowmeter disposed in the recovery pipe and detecting the flow rate of the purified water recovered from the protection pipe, And a determination unit that determines an abnormality of the underwater bearing based on a purified water flow rate detected by a flow meter. According to this aspect, the vertical shaft pump can always be operated in a stable state.
本発明のポンプによれば、排出する揚水から分離した浄水を潤滑水として水中軸受に供給するため、ポンプが運転可能な状態であれば、水中軸受を破損させることなく、確実に定常運転を実行できる。 According to the pump of the present invention, the purified water separated from the pumped water to be discharged is supplied to the underwater bearing as lubricating water. Therefore, if the pump is in an operable state, the steady operation is surely performed without damaging the underwater bearing. it can.
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る立軸ポンプ10を示す。この立軸ポンプ10は、ポンプケーシング12、回転軸20、及びインペラ22を備え、ポンプ機場の据付床1に垂下するように配置されている。本実施形態の立軸ポンプ10は、回転軸20を回転可能に支持する水中軸受24A,24Bを備え、この水中軸受24A,24Bに揚水PWの一部から分離した浄水CWを供給することで、水中軸受24A,24Bの摩耗を低減する。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a
ポンプケーシング12は筒状の揚水管13を備え、この揚水管13が据付床1を貫通して吸込水槽2内を鉛直方向に延びるように配置されている。この揚水管13は、下側にベーンケーシング14を備えている。また、ベーンケーシング14の下側には、吸込口16が形成されているラッパ管15が配置されている。揚水管13の上端には吐出エルボ17が配置され、この吐出エルボ17に吐出管18が接続されている。
The
回転軸20は、吐出エルボ17を貫通し、揚水管13の軸線に沿ってポンプケーシング12に配置されている。回転軸20の下端は、ベーンケーシング14内に配置されている。インペラ22は、ベーンケーシング14内に位置するように、回転軸20の下端に相対的に回転不可能に連結されている。第1の水中軸受24Aは、ケーシングハブ27を介してベーンケーシング14内に配置されている。第2の水中軸受24Bは、ベーンケーシング14とポンプケーシング12の上端との中間に位置するように、軸受ホルダ28を介して揚水管13内に配置されている。
The
この立軸ポンプ10では、駆動手段であるモータ30の駆動により回転軸20を介してインペラ22が回転される。この定常運転により、ポンプケーシング12の下端の吸込口16から吸込水槽2内の揚水PWが吸引され、この揚水PWが揚水管13から吐出エルボ17及び吐出管18を経て下流側へ吐出される。
In the
第1及び第2の水中軸受24A,24Bとしては、潤滑水の供給が絶たれても定常運転を実行可能なセラミックス製又は樹脂製の無注水軸受を用いることが好ましい。但し、水中軸受24A,24Bとして無注水軸受を用いていても、立軸ポンプ10によってスラリーを多く含む液体を排水する場合には、水中軸受24A,24Bにアブレシブ摩耗が生じるため、潤滑水を供給することが好ましい。そこで、本実施形態の立軸ポンプ10には、以下に説明する注水機構が設けられている。
As the first and second
(注水機構の詳細)
引き続いて図1を参照すると、注水機構は、濾過手段であるサイクロンセパレータ35と、浄水CWの給水手段である給水ポンプ44とを備え、立軸ポンプ10によって排出する揚水PWの一部を取り出し、濾過(分離)した浄水CWを潤滑水として水中軸受24A,24Bに供給する。本実施形態の注水機構では、回転軸20が貫通するポンプケーシング12の貫通孔17aをシールする軸封装置53にも浄水CWを供給することで、軸封装置53の摩耗も抑制している。
(Details of water injection mechanism)
Referring to FIG. 1, the water injection mechanism includes a
サイクロンセパレータ35は、平面視L字形状の分岐管32を介してポンプケーシング12の吐出管18に分岐接続されている。図2を併せて参照すると、このサイクロンセパレータ35は、直径が下部から上方へ次第に大きくなっている筒体からなる円錐状容器36を備えている。この円錐状容器36の上端開口は、蓋部材37によって塞がれている。円錐状容器36の外周上部には揚水流入口38が開口されている。この揚水流入口38には、平面視円形状の円錐状容器36の外周に接する方向に延びるように分岐管32が接続されている。円錐状容器36の下端には筒状の汚水流出口39が設けられ、蓋部材37には筒状の浄水流出口40が設けられている。汚水流出口39には、排水管42が接続されている。この排水管42の先端は、据付床1を貫通して吸込水槽2内に配置されている。
The
立軸ポンプ10の定常運転時に揚水PWの一部は、分岐管32を介して円錐状容器36内に流入する。すると、揚水PWは、図2に概念的に示すように、ポンプ吐出圧によって円錐状容器36の壁面に沿って旋回(旋回流RF参照)する。これにより、円錐状容器36の壁面付近の圧力は高くなり、円錐状容器36の中心軸付近の圧力は低くなる。また、円錐状容器36の中心軸付近では、上部で上昇流UFが生じ、下部で下降流が生じる。
A part of the pumped water PW flows into the
揚水PWに含まれている固形物は、旋回流RFによる遠心力によって液体から分離され、回転しながら下方へ沈降し、汚水DWとして汚水流出口39から円錐状容器36の外部へ排出される。この汚水DWは、排水管42を通して吸込水槽2へ戻される。また、固形物が分離された浄水CWは、上昇流UFによって浄水流出口40から円錐状容器36の外部へ排出される。但し、水中軸受24A,24Bに摩耗を生じさせない程度の微小な固形物は、上昇流UFに乗って浄水流出口40から排出されることがある。
The solid matter contained in the pumped water PW is separated from the liquid by centrifugal force due to the swirling flow RF, settles downward while rotating, and is discharged from the
図1を参照すると、給水ポンプ44は、浄水流出口40から水中軸受24A,24Bに至る給水管46に配置されている。この給水管46は、給水ポンプ44の下流側(吐出側)で、第1の水中軸受24Aに至る第1配管46aと、第2の水中軸受24Bに至る第2配管46bに分岐されている。第1配管46aは、ポンプケーシング12の外部から第1の水中軸受24Aと回転軸20との間の隙間に浄水CWを導く。第2配管46bは、ポンプケーシング12の外部から第2の水中軸受24Bと回転軸20との間の隙間に浄水CWを導く。
Referring to FIG. 1, the
図3を参照すると、ケーシングハブ27は、第1の水中軸受24Aが配置される概ね円筒状の軸受ケーシング48Aを備えている。第1の水中軸受24Aは、回転軸20の軸方向に間隔をあけて配置されている一対の摺動体25A,25Aを備えている。摺動体25A,25Aの間には、円筒状の空間からなる給水部49Aが形成されている。軸受ケーシング48Aには、給水部49Aに連通する空間からなる連通部50Aが設けられている。図1を併せて参照すると、ケーシングハブ27には、ベーンケーシング14の周壁から回転軸20に向けて延び、軸受ケーシング48Aの周壁に至る接続部51Aが設けられている。接続部51Aは、内端が連通部50Aに接続され、外端に第1配管46aが接続されることで、第1配管46aと連通部50Aとを連通させる。
Referring to FIG. 3, the
図4を参照すると、軸受ホルダ28は、第2の水中軸受24Bが配置される概ね円筒状の軸受ケーシング48Bを備えている。第2の水中軸受24Bは、回転軸20の軸方向に間隔をあけて配置されている一対の摺動体25B,25Bを備えている。摺動体25B,25Bの間には、円筒状の空間からなる給水部49Bが形成されている。軸受ケーシング48Bには、給水部49Bに連通する空間からなる連通部50Bが設けられている。図1を併せて参照すると、軸受ホルダ28には、ベーンケーシング14の周壁から回転軸20に向けて延び、軸受ケーシング48Bの周壁に至る接続部51Bが設けられている。接続部51Bは、内端が連通部50Bに接続され、外端に第2配管46bが接続されることで、第2配管46bと連通部50Bとを連通させる。
Referring to FIG. 4, the bearing
図5を参照すると、軸封装置53は、吐出エルボ17の貫通孔17aに配置される軸封ケーシング54を備えている。この軸封ケーシング54の内部には、筒状をなす一対のラビリンスシール55,55が回転軸20の軸方向に間隔をあけて取り付けられている。ラビリンスシール55,55の間には、円筒状の空間からなる給水部56が形成されている。また、軸封ケーシング54には、給水部56に連通する接続部57が設けられている。図1を参照すると、接続部57には、給水ポンプ44の下流側で分岐されている第3配管46cが接続されている。
Referring to FIG. 5, the
図1を参照すると、立軸ポンプ10は、図示しない操作盤からの指令に基づいて、モータ30、及び給水ポンプ44を制御して定常運転を実行する制御装置65を備えている。定常運転時に給水ポンプ44が駆動されると、サイクロンセパレータ35によって分離された浄水CWが第1及び第2の水中軸受24A,24Bに供給されるとともに、軸封装置53に供給される。
Referring to FIG. 1, the
第1の水中軸受24Aでは、浄水CWは、配管46aから接続部51A及び連通部50Aを経て給水部49Aに所定圧力で供給される。第2の水中軸受24Bでは、浄水CWは、配管46bから接続部57B及び連通部50Bを経て給水部49Bに所定圧力で供給される。これにより浄水CWは、摺動体25A,25Bと回転軸20の外周面との間の僅かな隙間を通ってポンプケーシング12内に流出し、揚水PWと一緒に下流側へ排出される。軸封装置53では、浄水CWは、配管46cから接続部57を経て給水部56に所定圧力で供給される。これにより浄水CWは、ラビリンスシール55,55と回転軸20の外周面との間の僅かな隙間を通ってポンプケーシング12内に流出し、揚水PWと一緒に下流側へ排出される。
In the first
このように、本実施形態の立軸ポンプ10では、サイクロンセパレータ35によって分離した浄水CWを水中軸受24A,24Bに供給するため、水中軸受24A,24Bを破損させることなく、確実に定常運転を実行できる。また、サイクロンセパレータ35はポンプケーシング12に分岐接続されているため、外部水源の潤滑水を供給する場合と比較すると、給水管46の全長は短くてもよいうえ、給水管46はポンプ周辺だけに配管すればよい。よって、地震等によって大きな衝撃が加わっても、給水管46だけが破損することで、立軸ポンプ10が運転不可能になることを可能な限り防止できる。
Thus, in the
また、外部水源や全長が長い給水管等の大掛かりな付帯設備が不要であるため、ポンプ機場の省スペース化を図ることができるうえ、設計の自由度を向上できる。さらに、サイクロンセパレータ35は、フィルタからなる濾過手段と比較して、スラリー等によって目詰まりすることがないため、設備の保守点検の回数を低減できる。また、分離した汚水DWは吸込水槽2に戻され、立軸ポンプ10によって揚水PWと一緒に下流側へ排水されるため、汚水DWを処理するための付帯設備も不要である。
In addition, since large-scale incidental facilities such as an external water source and a long water supply pipe are not necessary, the space for the pump station can be saved and the degree of freedom in design can be improved. Furthermore, since the
なお、サイクロンセパレータ35と給水ポンプ44との間には、所定量の浄水CWを貯留可能な貯水部を配置し、この貯留部内の浄水CWを給水ポンプ44によって供給することが好ましい。このようにすれば、モータ30を停止した定常運転の終了後に、給水ポンプ44だけを動作させることで、貯留した浄水CWを水中軸受24A,24Bと回転軸20との間に供給することができる。これにより、立軸ポンプ10の運転停止時に水中軸受24A,24Bを洗浄することができる。
In addition, it is preferable to arrange | position the water storage part which can store the predetermined amount of purified water CW between the
また、浄水CWを供給して水中軸受24A,24Bの摩耗を低減することで、立軸ポンプ10は使用可能な期間(寿命)が長くなる。しかし、水中軸受24A,24Bは、回転軸20と摺接するため、摩耗を完全に無くすことは不可能である。そのため、水中軸受24A,24Bと回転軸20の間の隙間は使用により次第に大きくなる。このような水中軸受24A,24Bの異常を検出するために、本実施形態の立軸ポンプ10には、以下に説明する監視装置が設けられている。
Moreover, the period (life) which can use the
(監視装置の詳細)
図1を参照すると、監視装置は、水中軸受24A,24Bに供給される浄水CWの流量を検出する流量計59A,59Bと、給水ポンプ44の浄水供給圧と立軸ポンプ10の吐出圧との差圧を検出する差圧計61と、異常の有無を判定する判定部である制御装置65とを備えている。
(Details of monitoring device)
Referring to FIG. 1, the monitoring device is the difference between the
流量計59A,59Bは、第1及び第2の配管46a,46bにそれぞれ配置されている。また、第1及び第2の配管46a,46bには、流量計59A,59Bの下流側にチェッキ弁60A,60Bが配置されている。これらのチェッキ弁60A,60Bを開閉することで、対応する配管46a,46bを連通又は遮断できる。また、第3の配管46cにもチェッキ弁60Cが配置されている。
The
差圧計61は、一端側がポンプケーシング12内に接続され、他端側が流量計59A,59Bよりも給水ポンプ44側で給水管46に接続されている検出用配管62に配置されている。検出用配管62は、配管46aに接続されている第1分岐配管62aと、配管46bに接続されている第2分岐配管62bとを備え、これらが差圧計61に接続されている。
The
立軸ポンプ10の点検時に制御装置65は、モータ30、給水ポンプ44、及びチェッキ弁60A〜60Cを制御して検査運転を実行する。詳しくは、チェッキ弁60Cを閉弁し、水中軸受24A,24Bのうち検査する一方のチェッキ弁60A,60Bを開弁し、他方のチェッキ弁60A,60Bを閉弁する。一方の水中軸受24A,24Bの検査が終了すると、チェッキ弁60A,60Bの開閉状態を切り換えて、他方の水中軸受24A,24Bの検査を行う。
When the
前述のように、給水ポンプ44から供給される浄水CWは、配管46a,46bを介して水中軸受24A,24Bに供給され、摺動体25A,25Bと回転軸20の外周面との隙間を通ってポンプケーシング12内に流出し、吐出エルボ17へ排出される。水中軸受24A,24Bと回転軸20との間の隙間を流れる浄水CWの流量は、流量計59A,59Bにより検出される配管46a,46bを流れる浄水流量に対応している。一方、給水ポンプ44の浄水供給圧と立軸ポンプ10の吐出圧との差圧が差圧計61により検出される。
As described above, the purified water CW supplied from the
流量計59A,59Bにより検出される浄水CWの流量と、差圧計61により検出される差圧との間には、図6に示すような関係がある。図6において、a0は摺動体25A,25Bと回転軸20の隙間の理論値を示し、a1は摺動体25A,25Bと回転軸20の隙間が設計値である場合を示し、a2は摺動体25A,25Bの摩耗により摺動体25A,25Bと回転軸20の隙間がある程度拡大している場合を示し、a3は摺動体25A,25Bの摩耗により摺動体25A,25Bと回転軸20の隙間が摺動体25A,25Bの交換を要する程度まで拡大している場合を示し、a4は摺動体25A,25Bが破損している場合を示している。
There is a relationship as shown in FIG. 6 between the flow rate of the purified water CW detected by the
差圧が同一の値である場合、摩耗が少なく摺動体25A,25Bと回転軸20との間の隙間が小さい場合と、摩耗が進んで摺動体25A,25Bと回転軸20との間の隙間が大きくなった場合とでは、隙間が大きい方が浄水流量は多くなる。逆に浄水流量が同一である場合、隙間が小さいと差圧計61による検出値ΔPは大きく、隙間が大きくなるにつれて差圧計61による検出値ΔPは小さくなる。
When the differential pressure is the same value, there is little wear and the gap between the
判定部としての制御装置65は、点検時等に流量計59A,59B及び差圧計61からの信号に基づいて水中軸受24A,24Bの異常発生を判定する。制御装置65には、図6のa3に対応する交換準備が必要な状態の差圧値ΔPaと、図6のa4に対応する交換が必要な状態の差圧値ΔPbとが、第1判定値として記憶されている。また、交換準備が必要な状態の浄水流量Raと、交換が必要な状態の浄水流量Rbとが、第2判定値として記憶されている。そして、差圧計61による検出値ΔPと、判定値ΔPa,ΔPbとを比較することにより、水中軸受24A,24Bの異常を判定する。また、流量計59A,59Bによる検出値Rと、判定値Ra,Rbとを比較することにより、水中軸受24A,24Bの異常を判定する。なお、差圧値と浄水流量の両方の結果で異常を判定してもよいし、一方の結果だけで異常を判定してもよい。
The
このように、本実施形態の立軸ポンプ10では、水中軸受24A,24Bに供給する浄水流量を検出する流量計59A,59Bと、給水管46とポンプケーシング12との差圧を検出する差圧計61とを配置することで、水中軸受24A,24Bの異常を判定できる。そして、異常を判定することで水中軸受24A,24Bを交換することにより、常に安定状態で定常運転を実行できるため、立軸ポンプ10の信頼性を向上できる。なお、配管46a,46bに更に分岐部を設け、この部分から内視鏡を通して水中軸受24A,24Bの状態を確認できるようにしてもよい。
As described above, in the
(第2実施形態)
図7は第2実施形態の立軸ポンプ10を示す。この立軸ポンプ10には、インペラ22を配置した下部から吐出エルボ17の上端にかけて、回転軸20の外周を覆う保護管70が配置されており、この保護管70を通して浄水CWを3個の水中軸受24A〜24Cと軸封装置53に供給するようにした点で、第1実施形態と相違する。なお、第1実施形態と同一の構成は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows a
(注水機構の詳細)
第1の水中軸受24Aは、ケーシングハブ27を介してベーンケーシング14内に配置されている。第2の水中軸受24Bは、ベーンケーシング14の上方に位置するように、軸受ホルダ28Aを介して揚水管13内に配置されている。また、本実施形態では、第2の水中軸受24Bの上方に位置するように、第3の水中軸受24Cが軸受ホルダ28Bを介して揚水管13内に配置されている。
(Details of water injection mechanism)
The first underwater bearing 24 </ b> A is disposed in the
保護管70は、ケーシングハブ27から第1の軸受ホルダ28Aにかけて延びる第1部分70aと、第1の軸受ホルダ28Aから第2の軸受ホルダ28Bにかけて延びる第2部分70bと、第2の軸受ホルダ28Bから吐出エルボ17の貫通孔17aにかけて延びる第3部分70cとを備えている。保護管70の各部分70a〜70cは、軸受ホルダ28A,28Bを介して連通している。
The
図8を参照すると、ケーシングハブ27は、第1の水中軸受24Aが配置される円筒状のスリーブ27aを備えている。スリーブ27aの上端には、保護管70の第1部分70aの下端が固定されている。スリーブ27aの下端には、メカニカルシール72が配置されている。また、スリーブ27aには、内周面から外向きに切り欠いた連通部50が設けられている。また、ケーシングハブ27には、ベーンケーシング14の周壁から回転軸20に向けて延び、スリーブ27aに至る接続部51が設けられている。接続部51は、内端が連通部50に接続され、外端に後述する回収管80が接続されることで、回収管80と連通部50とを連通させる。
Referring to FIG. 8, the
図9を参照すると、軸受ホルダ28A,28Bは、第2及び第3の水中軸受24B,24Cが配置される筒状体からなる。軸受ホルダ28Aには、下端に保護管70の第1部分70aの上端が固定され、上端に保護管70の第2部分70bの下端が固定されている。軸受ホルダ28Bには、下端に保護管70の第2部分70bの上端が固定され、上端に保護管70の第3部分70cの下端が固定されている。
Referring to FIG. 9, the bearing
図10を参照すると、軸封装置53は、吐出エルボ17の貫通孔17aに配置される軸封ケーシング54を備えている。貫通孔17aの内周部には、保護管70の第3部分70cの上端が固定されている。軸封ケーシング54の上部には、メカニカルシール74が配置されている。また、軸封ケーシング54には、メカニカルシール74の下部に位置するように、給水管46が接続される接続部57が設けられている。
Referring to FIG. 10, the
図7を参照すると、給水ポンプ44は、サイクロンセパレータ35の浄水流出口40から軸封装置53の接続部57に至る給水管46に配置されている。給水管46には、給水ポンプ44とサイクロンセパレータ35との間にチェッキ弁76が配置され、このチェッキ弁76とサイクロンセパレータ35との間に仕切弁78が配置されている。
Referring to FIG. 7, the
制御装置65によってモータ30と給水ポンプ44とが駆動されると、立軸ポンプ10は、第1実施形態と同様に、サイクロンセパレータ35によって分離した浄水CWを水中軸受24A〜24Cに供給しながら、定常運転を行う。詳しくは、給水ポンプ44によって浄水CWが所定圧力で保護管70の上端に供給される。すると、浄水CWは、第3部分70cを上端から下方に流動し、軸受ホルダ28B内の水中軸受24Cと回転軸20との間の僅かな隙間を通って第2部分70bに流入する。ついで、軸受ホルダ28A内の水中軸受24Bと回転軸20との間の僅かな隙間を通って第1部分70aに流入する。ついで、ケーシングハブ27内の水中軸受24Aと回転軸20との間の僅かな隙間を通って接続部51内に流入する。そして、接続部51を通ってポンプケーシング12の外部へ流出される。
When the
このように、第2実施形態の立軸ポンプ10では、サイクロンセパレータ35によって分離した浄水CWを保護管70を介して水中軸受24A〜24Cに供給するため、第1実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。また、保護管70に浄水CWを供給する構成であるため、1本の給水管46で全ての水中軸受24A〜24Cに浄水CWを供給し、水中軸受24A〜24Cの破損を防止できる。よって、立軸ポンプ10周辺の配管を大幅に簡素化できるため、ポンプ機場の省スペース化を図ることができる。
Thus, in the
なお、この第2実施形態の立軸ポンプ10においても、水中軸受24A〜24Cの異常を検出するために、監視装置が搭載されている。
In addition, also in the
(監視装置の詳細)
第2実施形態の監視装置は、ベーンケーシング14の外面に位置する接続部51に接続されている回収管80を備えている。この回収管80は、水中軸受24A〜24Cよりも浄水CWが流れる方向(図7において下向き)の下流側で、ケーシングハブ27を介して保護管70に接続されている。また、回収管80は、吸込水槽2内から据付床1上に配管されており、この部分に流量計59が配置されている。なお、回収管80の先端である流量計59の下流側は、据付床1を貫通して再び吸込水槽2内に配置されている。
(Details of monitoring device)
The monitoring apparatus according to the second embodiment includes a
制御装置65は、定常運転と並行して検査運転を実行可能である。判定部としての制御装置65には、交換準備が必要な状態の浄水流量Raと、交換が必要な状態の浄水流量Rbとが、判定値として記憶されている。そして、流量計59による検出値Rと、判定値Ra,Rbとを比較することにより、制御装置65は水中軸受24A〜24Cの異常を判定できる。
The
なお、本発明のポンプ10は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。
In addition, the
例えば、濾過手段は、サイクロンセパレータ35の代わりにフィルタを用いてもよく、揚水を濾過可能な構成であればよい。また、揚水の一部を濾過した浄水を水中軸受に供給する構成は、立軸ポンプ10に限らず、回転軸を横向きに配置した横軸ポンプに適用することもできる。
For example, the filtering means may use a filter instead of the
1…据付床
2…吸込水槽
10…立軸ポンプ
12…ポンプケーシング
13…揚水管
14…ベーンケーシング
15…ラッパ管
16…吸込口
17…吐出エルボ
17a…貫通孔
18…吐出管
20…回転軸
22…インペラ
24A〜24C…水中軸受
25A,25B…摺動体
27…ケーシングハブ
27a…スリーブ
28,28A,28B…軸受ホルダ
30…モータ
32…分岐管
35…サイクロンセパレータ(濾過手段)
36…円錐状容器
37…蓋部材
38…揚水流入口
39…汚水流出口
40…浄水流出口
42…排水管
44…給水ポンプ(給水手段)
46…給水管
46a〜46c…配管
48A,48B…軸受ケーシング
49A,49B…給水部
50,50A,50B…連通部
51,51A,51B…接続部
53…軸封装置
54…軸封ケーシング
55…ラビリンスシール
56…給水部
57…接続部
59,59A,59B…流量計
60A〜60C…チェッキ弁
61…差圧計
62…検出用配管
62a,62b…分岐配管
65…制御装置
70…保護管
70a…第1部分
70b…第2部分
70c…第3部分
72…メカニカルシール
74…メカニカルシール
76…チェッキ弁
78…仕切弁
80…回収管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
36 ...
46 ...
Claims (4)
前記ポンプケーシングに配置されている回転軸と、
前記回転軸に連結されているインペラと、
前記ポンプケーシング内に配置されており、前記回転軸を回転可能に支持する水中軸受と、
前記ポンプケーシングに分岐管を介して接続されており、前記インペラによって前記ポンプケーシング内に吸引された揚水の一部を濾過する濾過手段と、
前記濾過手段によって濾過した浄水を前記回転軸と前記水中軸受の隙間に給水管を介して供給する給水手段と、
前記ポンプケーシング内に設けられ、周壁から前記回転軸に向けて延び、前記給水管が接続された外端と、前記隙間に連通された内端とを有する接続部と、
前記給水管に配置されており、前記隙間に供給される前記浄水の流量を検出する流量計と、
前記ポンプケーシング内の吐出側に接続された一端と、前記流量計よりも前記給水手段側で前記給水管に接続された他端とを有する検出用配管と、
前記検出用配管に配置されており、前記給水手段の浄水供給圧と前記ポンプの吐出圧との差圧を検出する差圧計と、
前記流量計により検出された浄水流量と、前記差圧計により検出された差圧とに基づいて、前記水中軸受の異常を判定する判定部と
を備えるポンプ。 A pump casing;
A rotating shaft disposed in the pump casing;
An impeller coupled to the rotating shaft;
Is disposed in said pump casing, and water bearing for rotatably supporting the rotary shaft,
Filtration means connected to the pump casing via a branch pipe and filtering a part of the pumped water sucked into the pump casing by the impeller;
A water supply means for supplying via the water supply pipe into the gap of the water bearing the previous SL rotation axis purified water was filtered by said filtration means,
A connecting portion provided in the pump casing, extending from a peripheral wall toward the rotating shaft, and having an outer end connected to the water supply pipe and an inner end communicating with the gap;
A flow meter disposed in the water supply pipe for detecting the flow rate of the purified water supplied to the gap;
A detection pipe having one end connected to the discharge side in the pump casing and the other end connected to the water supply pipe on the water supply means side of the flow meter;
A differential pressure gauge that is disposed in the detection pipe and detects a differential pressure between a purified water supply pressure of the water supply means and a discharge pressure of the pump;
A pump provided with the determination part which determines the abnormality of the said underwater bearing based on the purified water flow detected by the said flow meter, and the differential pressure detected by the said differential pressure gauge .
前記ポンプケーシングに配置されている回転軸と、 A rotating shaft disposed in the pump casing;
前記回転軸に連結されているインペラと、 An impeller coupled to the rotating shaft;
前記ポンプケーシング内に配置されており、前記回転軸を回転可能に支持する水中軸受と、 An underwater bearing disposed in the pump casing and rotatably supporting the rotating shaft;
前記ポンプケーシングに分岐管を介して接続されており、前記インペラによって前記ポンプケーシング内に吸引された揚水の一部を濾過する濾過手段と、 A filtering means connected to the pump casing via a branch pipe, and filtering part of the pumped water sucked into the pump casing by the impeller;
前記濾過手段によって濾過した浄水を前記回転軸と前記水中軸受の隙間に給水管を介して供給する給水手段と、 Water supply means for supplying purified water filtered by the filtration means to a gap between the rotary shaft and the underwater bearing through a water supply pipe;
前記回転軸の外周を覆うように、前記水中軸受のホルダを介して前記ポンプケーシング内に配置され、前記給水管が接続された保護管と、 A protective pipe disposed in the pump casing via the holder of the underwater bearing so as to cover the outer periphery of the rotating shaft, and connected to the water supply pipe;
前記水中軸受よりも前記浄水が流れる方向の下流側で前記保護管に接続されている回収管と、 A recovery pipe connected to the protection pipe on the downstream side in the direction in which the purified water flows than the underwater bearing;
前記回収管に配置されており、前記保護管から回収された前記浄水の流量を検出する流量計と、 A flow meter arranged in the recovery pipe and detecting the flow rate of the purified water recovered from the protective pipe;
前記流量計により検出された浄水流量に基づいて、前記水中軸受の異常を判定する判定部と A determination unit for determining an abnormality of the underwater bearing based on a purified water flow rate detected by the flow meter;
を備えるポンプ。 With pump.
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