JPH02112695A - ポンプ設備の運転制御方法 - 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、例えば水道施設の配水ポンプ場を対象とした
ポンプ設備の運転制御方法に関する。

〔従来の技術〕

頭記した配水ポンプ場のポンプ設備として、複数台の固
定速ポンプと１台の可変速ポンプとを併設し、流量の変
動に対して想定末端圧を一定に保つように、ポンプの台
数制御、可変速ポンプの回転速度制御を組合せて運転制
御するようにしたものが既に実施されて公知である。

一方、前記したポンプ設備で固定速ポンプと可変速ポン
プとを並列運転し、末端圧一定制御を行っている状態で
、流量減少に伴い可変速ポンプの回転速度を低下させて
行くと、ある点で可変速ポンプの吐出圧力が固定速ポン
プの吐出圧力よりも低くなる運転状態となることがある
。しかもこのような運転状態をそのまま放置すると、可
変速ポンプが無送水状態となってポンプのインペラが水
中で空回りし、この結果としてポンプが異常過熱するよ
うな事態が発生する。

そこで、従来では可変速ポンプに対してその吐出配管と
ポンプ上流側の配水池との間にバイパス管を配管してお
き、前記運転状態の際にはバイパス管を通じて可変速ポ
ンプの吐出し水を流すことにより、可変速ポンプが無送
水状態になるのを回避するようした対策が採られている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、固定速ポンプと可変速ポンプとの並列運転状
態で発生する可変速ポンプの無送水状態の回避策として
、前記のようにバイパス管を設けることは配管設備費が
嵩む他、ポンプ設備の送水能力がバイパス還流で低下す
るなどの問題がある。

本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、可変
速ポンプに対して吐出水還流用のバイパス管などを配管
することなく、ポンプの運転制御によって可変速ポンプ
の無送水状態を回避できるようにしたポンプ設備の運転
制御方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明の運転制御方法は、
固定速ポンプと可変速ポンプとの並列運転状態でポンプ
設備の送水圧力と可変速ポンプの吐出圧力とを検出、比
較し、可変速ポンプの吐出圧力が送水圧力よりも低下し
た運転条件で可変速ポンプを末端圧一定制御から吐出圧
一定＠御に切換えて、その吐出圧力を固定速ポンプの吐
出圧力と同じ圧力まで高めるようにしたものである。

〔作用〕

上記のように固定速ポンプと可変速ポンプとの並列運転
状態で、可変速ポンプの吐出圧力が送水圧力以下に低下
した際に、可変速ポンプの運転制御をいままでの末端圧
一定制御から吐出圧一定制御に切換え、ポンプ回転速度
を上げてその吐出圧力を固定速ポンプの吐出圧力と同じ
圧力まで高めることにより、可変速ポンプの送水機能が
継続されて無送水状態の発生が回避される。

また、この運転ｔＪＮ３１１法を実施するには、可変速
ポンプの吐出圧力検出器、ポンプ設備の送水圧力検出器
、および各圧力検出器から取り込んだ検出値を比較演算
し、端末圧一定制御、ないし吐出圧一定制御方式に切換
えて可変速ポンプに速度調節信号を与える速度ｍ節計と
で構成した制御系が用いられる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例によるポンプ設備の構成。

並びにその可変速ポンプの運転制御回路図、第２図は第
１図のポンプ設備の運転特性図である。

まず、第１図におけるポンプ設備は、送水管１に対して
並列に配管接続された２台の固定速ポンプ２．３および
１台の可変速ポンプ４からなる３台のポンプで構成され
ている。また、５は各ポンプの吐出側に接続した開閉弁
、６はチエツキ弁である。

ここで前記の各ポンプ２，３．４は同一性能のポンプで
あり、特に可変速ポンプ４は速度調節器７から与えられ
る速度調節信号８により回転速度が０〜１００％まで可
変制御される。なお、前記の速度ｔＡ節器７は、送水管
１に設置した流量検出器９．送水圧力検出器１０．可変
速ポンプ４の吐出圧力検出器１１の各検出信号を取り込
み、後述のように目標吐出圧力設定値と比較演算して可
変速ポンプ４に速度調節信号を与えるものである。

次に第２図に示したポンプ設備の運転特性図について説
明すると、図中、１．　　Ｉｌ、　ｍはそれぞれポンプ
運転台数が１台、２台、３台である場合に相応した合成
揚程曲線、またビ、■°は前記揚程曲線１．■に可変速
ポンプ４の成る回転速度における揚程曲線を加えた合成
揚程曲線であり、さらに■は想定端末圧力（実揚程）に
送水管１の配管系損失ヘッドを加えた目標吐出圧力曲線
（抵抗曲線）である、なお、第１図に示した速度調節器
７のメモリにはこの目標吐出圧力のデータが格納されて
いる。

ここで、通常は送水系の末端圧を一定に保つように、ポ
ンプ設備の各ポンプについて台数制御と可変速ポンプの
回転速度制御を組合せ、前記の目標吐出圧力曲線■に沿
って運転制御される。すなわち、送水系で流量が増加す
る場合には、流量Ｑｌ。

Ｑ２の点でポンプの運転台数を１台ずつ追加投入し、逆
に流量が減少する場合には、流量Ｑ２−ΔＱ、およびＱ
ｌ−ΔＱでポンプの運転台数を１台ずつ削減し、同時に
固定速ポンプと並列運転される可変速ポンプを回転速度
制御して末端圧一定制御を行う。なお、前記における固
定速ポンプの投入、削減は流量の検出値を基に図示され
てない制御系で行うようにしている。

ところで、固定速ポンプと可変速ポンプとを並列運転し
ている運転状態、例えば第２図において流量が０２以上
の運転領域では、２台の固定速ポンプ２，３と可変速ポ
ンプ４とが並列運転状態にあり、かつこの状態で末端圧
一定制御されている。

ここで、流量がＱ２まで減少した点からさらに流量が０
２−ΔＱ　（この流量になると固定速ポンプが１台削減
される）まで減少する間の運転領域では、目標吐出圧力
曲線■に沿って末端圧一定制御すると、可変速ポンプ４
の回転速度低下に伴いその吐出圧力が固定速ポンプ２，
３の吐出圧力よりも低くなり、頭記の無送水状態が発生
するようになる。

これに対して第１図に示した本発明実施例の運転制御回
路では、圧力検出器１０．１１の検出値を速度調節器７
で常に比較監視しており、ここで前記のように流量がＱ
２からＱ２−ΔＱに減少する過程で圧力検出器１１によ
り検出した可変速ポンプの吐出圧力が圧力検出器ｌＯで
検出した送水圧力よりも低くなると、速度調節器７の制
御モードがいままでの末端圧一定制御から吐出圧一定制
御に切換ねる。

そして、第２図における圧力Ｐ２＋ΔＰを吐出圧力設定
値として、この吐出圧力設定値に対応した速度調節信号
８を可変速ポンプ４に与えてその回転速度を強制的に高
める。これにより、可変速ポンプ４は吐出圧力が固定速
ポンプ２，３の吐出圧力と同じ圧力まで上昇して運転さ
れることになり、頭記した無送水状態の発生が回避され
ろ。

一方、前記の運転状態からさらに流量が減少してＱ２−
ΔＱ以下になれば、固定速ポンプの１台を停止した上で
、吐出圧一定制御から再び目標吐出圧力曲ＭＩＶに沿っ
た末端圧一定制御に切換ゎる。

同様に流量がＱ２を超えて増加した場合にも吐出圧一定
Ｉｎから末端圧一定制御に復帰する。また、流量Ｑ１の
点においても、可変速ポンプに対する制御の切換えが前
記と同様に行われる。

なお、前記した吐出圧一定制御により、送水圧が目標吐
出圧力曲線■に沿った値よりも僅かに増加するが、その
割合は末端圧の許容誤差範囲であって実際の運用面で影
響を及ぼすことはない。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の運転制御方法によれば、所定の運
転条件で可変速ポンプを末端圧一定制御と吐出圧一定制
御との間で切換えることにより、固定速ポンプと可変速
ポンプとの並列運転状態で可変速ポンプ側に無送水状態
が発生するのを確実に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例によるポンプ設備の構成。 並びに可変速ポンプの運転制御回路図、第２図は運転特
性図である０図において、 １：送水管、２．３二固定速ポンプ、４：可変速ポンプ
、７：可変速ポンプの速度調節器、９：流ｉｔ検出器、
１０，１１：吐出圧力検出器。 代理人弁理士　山　口　　ＪＬ’゛ ′　　　／ １１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）固定速ポンプと可変速ポンプとを併設し、台数制御
   、可変速ポンプの回転速度制御を組合せて送水系の末端
   圧を一定に保つように送水圧調整を行うポンプ設備の運
   転制御方法であって、固定速ポンプと可変速ポンプとの
   並列運転状態でポンプ設備の送水圧力と可変速ポンプの
   吐出圧力とを検出、比較し、可変速ポンプの吐出圧力が
   送水圧力よりも低下した運転条件で、可変速ポンプを末
   端圧一定制御から吐出圧一定制御に切換えてその吐出圧
   力を固定速ポンプの吐出圧力と同じ圧力まで高めるよう
   にしたことを特徴とするポンプ設備の運転制御方法。