JPH0197810A - 流体機械の土砂摩耗検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流体機械に係り、特に、土砂による流路部の摩
耗状態を把握するのに好適な摩耗検知方法に関する。

〔従来の技術〕

第８図には一般的に水車の断面の一部を示す。

その主な構成はランナ１．シートライナ２哀びカバー４
よりなっている６本構成によって土砂含有条件下で水車
を運転すると、流れの一部はランナ１とシートライナ２
とが成すシール部に入る。このとき流れのなかの土砂２
４はランナ１の角に衝突し、摩耗部１２を形成する。一
方、土砂２４はランナ１の角に衝突後反対のシートライ
ナ２のシール面３に衝突するため、シート面３．にも摩
耗部１２を形成する。この摩耗部１２は実物水車を解体
点検した結果によれば全周にほぼ均一な形状となってい
て、その深さは運転条件によって異なるが約二年間で１
釦■以上にも及んでいる。この摩耗部１２は摩耗形態は
異なるが、第８図に示す一例以外の流路部にも生じ、摩
耗が激しくなって流路に凹凸部が形成されると効率の低
下や騒音及び振動の原因となる。従来、摩耗状懲を確認
する手段は、−２二年毎に行う定期点検のみであった。

通常は従来の摩耗実績により二、三年の周期で。

そのときの摩耗状態にかかわらず補修、改造等を行って
いた。

なお、ガイドベーンシール部の摩耗を空転開始から規定
回転数に達□するまでの時間から、算出する例に特開昭
６１−１６９６７２号公報が、また、超音波検出器を用
いることで、ランナのキャビテーション壊食量を判別す
る例には特開昭６０−ｊｏ４ｇｏ号公報がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は運転中での摩耗把握は行われていないた
め、例えば、−年目の定期点検時の摩耗量から、同様の
運転状態とした場合のその後の摩耗量の予測はできるが
、自然の現象によって雨量が多く土砂を多量に含有して
いる状態で運転を続けた場合、摩耗量は予測以上に大と
なり、補修。

改造が必要であるにもかかわらず、その実状をつかむこ
とができなかった。そのため、次の点検時ので、補修の
みで済むか交換すべきかの判定ができないという欠点が
あった。摩耗が激しくなると出力低下が予想される０発
電所では出力監視は行っているが、測定器の精度の悪さ
や流体の変動等により、僅かの出力低下の判定は困難で
ある。もし精度の良い効率測定を行うには特別な測定器
（例えば最も重要な流量計）が必要で、そのためには多
大な時間と人手を費やすことになる。

本発明の目的は、機器の運転中に土砂による流路部の摩
耗状態を検知することによって、機器の補修、交換の時
期を適確に予測する方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、摩耗する流路面の裏側で、その面からある
隔壁をもった位置に空間部を設け、かつ、その空間部を
周方向または長手方向に、空間部と流路面との隔壁との
厚さを変化させて複数個配列させることにより達成され
る。

〔作用〕

上記手段によると、土砂によって流路面が徐々に摩耗し
てくるとついには空間部と貫通する。貫通すると、例え
ば空間部の圧力が流路部よりも低いと流水は空間部に流
れ込み、その空間部に設けたセンサで流体の存在を検知
し、警報、指示または記録される。また、流路部よりも
空間部の圧力をコンプレッサ等で高くしておくと、圧縮
空気は流路部に流れ込む、その圧縮空気の流れ込む様子
は空間部上流導管係に設けた検知器で判定する。

上記の作用を行うことによって、あらかじめ決めた流路
面と空間部との隔壁の厚さ分だげ摩耗したことを容易に
知ることができる。周方向に隔壁の厚さを変えておくの
で、現状の摩耗量が分かり、分解点検することなく補修
時期の予測が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。本図
は主にランナ１．シーミーライナ２．カバー４．空間部
５．空間部５に接続される導管６゜流路部からの漏水止
めカバー７、ボルト８及びパツキン９により構成される
。空間部５とシートライナ２のシール面３とは隔壁りの
厚さを持たせている。空間部５には流体の出入りを行う
導管６が外部からの流体の出入りがないように、シート
ライナ２にネジ込み、又は、溶接で接続される。流路内
の流体がカバー４外へ漏れるのはパツキン９で防ぐ。第
２図は他の実施例で、空間部５と空間部５と導管６との
接続孔となる導管１１及び隔壁５より構成される。空間
部５はシートライナ２のシール面３側から加工され、ま
た、隔ｕ１０はあ゛らかじめｈの厚みで加工した部材（
シートライナ２と異なっても可）を接着、又は、溶接で
取り付けられる。第３図及び第４図にはそれぞれ第１図
のｍ−ｍ矢視断面図、第２図のＩＶ−ＴＶ矢視断面図を
示す、いずれも空間部５をシートライナ２の全周に複数
個配列したものである。空間部５は検知器の故障等を考
慮し、二個以上が好ましい。空間部５とシール面３との
隔壁の厚みｈは周方法で変化させておく０周方向でｈを
一定にした場合は、途中での摩耗程度が不明で好ましく
ない、厚みｈを変える場合、対面同士同一でもよく、ま
た、異なってもよい、ｈの値は最小３〜４ｍｏ＋で最大
でも１０＋ｍ程度とし、ｈの種類は二種以上が好ましい
。

第５図及び第６図は本発明の具体的実施例を示したもの
である。第５図は導管６にバルブ１３．検知器１４及び
コンプレッサ１５を配列したもので、あらかじめコンプ
レッサ１５で空間部５内を水車流路部内圧よりもやや高
圧としておく、運転中に土砂によってシート面３が摩耗
１２を形成すると流路部と空間部５とが貫通し、空間部
５内の圧縮空気は流路内に吹き出す。圧縮空気の移動状
態は検知器１４で検知し、警報、指示、または、記録し
ておく。このようにして摩耗量が分かったら圧縮空気の
供給は不要なのでバルブ１３は閉じておく。同様にして
、全周に配列した空間部によって摩耗量の変化を把握す
ることが可能となる。第６図の一例は第５図の場合と逆
に空間部５の圧力を流路部よりも小としておく。摩耗１
２を形成すると流路部からの圧力水は空間部５内に流れ
込み、空間部５内に設置したセンサ１６で流体の存在を
検知し、判定器１８で警報等を行わせる。長期にわたる
摩耗量の把握は第５図の場合と同様周方向に設けた空間
部５とセンサ１６にて行われる。導管６とセンサ１６と
からの漏水止めはキャップ１７で行なう。第７図はラン
ナ外周部に本発明を適用した一例である。回転体に設け
た空間部５と外部との接続は導管６でシャフト１９内を
貫通させ、静止しているリング２２及び検知部までの導
管２３で行う。導管６はランナに埋め込み、後に接着済
みでコーティングする。ランナ外周シール面２０と空間
部との隔壁の厚さや周方向への配列は第１図及び第２図
の方法と同様である。

従来は点検後に修理等の準備を行う場合があったが１本
実施例では適確な部品の手配ができるので無駄な日数を
費やすることがなくなる。また、土砂が急な多くなるよ
うな運転条件では、摩耗も急速に進み、流路の一部の破
損等による事故が心配されるが、本実施例ではそれに追
従した摩耗検知が可能なため、信頼性の面で効果大であ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、機器を分解することなく、運転中での
長期にわたる摩耗量を把握できるので、機器の補修、交
換の時期を適確に予測することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をシートライナ部に適用した一実施例を
示す水車断面図、第・２図は本発明の他の実施例の断面
図、第３図は第１図のｍ−ｍ矢視図、第４図は第２図の
ＩＶ−ｒＶ矢視図、第５図及び第６図は本発明を実施す
る場合の具体的動作を示す一実施例の断面図、第７図は
本発明をランナ外周部 来方法及び摩耗状況の説明図である。 １・・・ランナ、２・・・シートランナ、３・・・シー
ル面、４・・・カバー、５・・・空間部、６・・・導管
。 −へｑ− 算　ＩＴ２１ １・・・う〉す ２・・・シートライナ ３・・・シール面 ９　・・・へ〇ツキ〉 ＄２　図 第３目 ○ 葛　４　凹 ｎ 第５　口 部６の

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、水車・ポンプ水車が、土砂によつて摩耗する流路面
   の裏側部で、前記流路面からある相当厚さの隔壁をもつ
   た位置の周方向、または、長さ方向に複数個の空間部を
   設け、かつ、前記流路面と前記空間部との前記隔壁の厚
   さを二種以上変えて配列し、前記隔壁が土砂による摩耗
   によつて貫通したときに、両者の流体がどちらか一方向
   に移動するようにし、その移動を検知することにより、
   摩耗を判別可能にしたことを特徴とする流体機械の土砂
   摩耗検知方法。