JPH02153269A - Pressure pulsation preventing device for piston pump for transporting sand slurry - Google Patents
Pressure pulsation preventing device for piston pump for transporting sand slurryInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高圧ビス１ヘンポンプの圧力脈動による振動
を防＋Ｌする砂スラリー輸送用ピストンポンプの圧力脈
動防止装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pressure pulsation prevention device for a piston pump for transporting sand slurry, which prevents vibrations caused by pressure pulsations in a high-pressure screw pump.
一般に、全国の河川に建設された水力発電所用ダム貯水
池は堆砂の進行が茗しく、そのため貯水池の機能を低下
ざＬ’Ｔいる。ぞしく、これらのダムは山奥に位置し、
貯水池周辺は急峻な地形に囲まれたしのが多い。従って
、このＪ、うな条ｆＬ ＋・にある貯水池の堆砂を大量
浚渫した場合、これを〕仝隔地に搬出する必要がある。In general, dam reservoirs for hydroelectric power plants built on rivers across the country are subject to slow sedimentation, which causes a decline in the functionality of the reservoir. Fortunately, these dams are located deep in the mountains.
The area around the reservoir is often surrounded by steep terrain. Therefore, if a large amount of sediment is dredged from the reservoir in J, Eel fL +, it will be necessary to transport it to a remote location.
そこで、人１ｄの川砂を輸送する手段として長距離スラ
リー輸送が検問されでいる。Therefore, long-distance slurry transport is being investigated as a means of transporting 1d of river sand.
ところで、上記長距離スラリー輸送用のＬ［送機としで
は、−船釣に高圧のピストンポンプが考えられるが、こ
れらのポンプは容積型ポンプであるため、ピストンシリ
ンダーの位相差にＪ：り送出ｒ、１が変動し、圧力脈動
が発と１′？ｌる１、そして、こうした送出量の変動に
よる圧力脈動を防ぐ方法どしては、ピストンポンプの吸
込側及び吐出側に］−アーチャンバー（空気室）を設り
ることにＪ、す、送出量の変動を吸収して、流れの均一
化を図るｙＪ法が知られている。By the way, high-pressure piston pumps for boat fishing can be considered as the above-mentioned L[transporter for long-distance slurry transportation, but since these pumps are positive displacement pumps, the phase difference between the piston cylinders causes the J: When r, 1 fluctuates and pressure pulsations occur, 1'? One way to prevent pressure pulsations due to fluctuations in the delivery amount is to provide air chambers on the suction and discharge sides of the piston pump. The yJ method is known, which attempts to equalize the flow by absorbing fluctuations in the amount.
上記］−アーヂャンバーには、第２図に示すようなフリ
ーエア一方式や第３図に示すようなダイアフラム方式管
種々のものがあるが、それぞれ一長一短があり、特に、
上記長距離砂スラリー輸送に関しては、高圧でかつ流送
スラリーが砂と水の混合液であるため、溶液中にエアー
チャンバー内のエアーが溶【プ込むなどして圧力脈動が
押えきれない状態にある。[Above] - There are various types of arch chambers, such as free air type as shown in Fig. 2 and diaphragm type as shown in Fig. 3, but each has its advantages and disadvantages.
Regarding the above-mentioned long-distance sand slurry transportation, since the pressure is high and the slurry being transported is a mixture of sand and water, the air in the air chamber dissolves into the solution, resulting in pressure pulsations that cannot be suppressed. be.
以下、上記フリーエア一方式のエアーチャンバとダイア
フラム方式のエアーチャンバーについて詳述すると、ま
ず、フリー］−ア一方式のエアーチャンバーは、第２図
に示すように、密閉された容器１の上部に空気２を満た
しておき、平均吐出ｆｆ１ｃＨｎを越えた過剰吐出し体
積によってこの容器（空気室）１内の空気２を圧縮して
貯え、ピストンの瞬間吐出し量が平均吐出ｆｆ１ＱＩｌ
ｌより少なくなった時に貯えられた溶液３が吐出し恰に
送られることにＪ、す、流れの均一化が図られるように
なっているものである。そして、このフリーエア一方式
のエアーチャンバーの場合には、吐出圧ＯＫｓ／ｃＭか
らポンプ最高使用圧力まで広範囲に圧力脈動を低下させ
ることができる。しかしながら、高１１−でポンプを運
転する場合、砂スラリ−６、Ｆの流体においては、エア
ーチャンバー内の空気がスラリー液中に溶は込み、吐出
側へ持も去られるため、」−アーチャンバーの効果が著
しく減少し、圧力脈動による振動を増加させることがあ
る。そこで、このような場合には、溶液中に溶は込／υ
だ空気の量だけエアーチャンバー内に空気を供給する装
置が必要となる。また、フリーエアー１５式の］−アー
ブヤンバーの容積は、取り扱う流体の使用Ｌ「力にＪ、
り決定されるので、高圧の場合エアーチャンバーの大き
さは非常に大きな物になり、製作コストが高く、据付け
のスペースも大きくなる。Below, we will explain in detail the free air one-way type air chamber and the diaphragm type air chamber. First, the free air one-way type air chamber is located at the top of the sealed container 1, as shown in FIG. The air 2 in the container (air chamber) 1 is compressed and stored by the excess discharge volume exceeding the average discharge ff1cHn, and the instantaneous discharge amount of the piston becomes the average discharge ff1QIl.
The stored solution 3 is discharged when it becomes less than 1, thereby making the flow uniform. In the case of this free air one-type air chamber, the pressure pulsation can be reduced over a wide range from the discharge pressure OKs/cM to the maximum working pressure of the pump. However, when the pump is operated at a high temperature of 11-, the air in the air chamber dissolves into the slurry liquid and is also removed to the discharge side in the sand slurry 6, F fluid. This can significantly reduce the effectiveness of pressure pulsations and increase vibrations caused by pressure pulsations. Therefore, in such a case, the solution should be injected /υ
A device is required to supply air into the air chamber by the amount of air required. In addition, the volume of the free air type 15]-Arb Yanbar is the use of the fluid to be handled, the force is J,
Therefore, in the case of high pressure, the size of the air chamber becomes very large, resulting in high manufacturing costs and a large installation space.
一方、上記ダイアフラム方式のエアーチャンバーは、第
３図に示すように、密閉された容器４の中をゴム製のダ
イアフラム（隔膜）５によっで分離し、容器４の上部に
は窒素ガス６を封入したものである。この窒素ガス６の
封入１丁ツノはポンプ使用圧力の５７８程麿とされてい
る。そして、このダイアフラム方式のエアーチャンバー
が圧力脈動を減少ざける原理は、上記フリーエア一方式
と同様で、空気の代わりにガスを封入したものである。On the other hand, in the diaphragm type air chamber, as shown in FIG. It is enclosed. One tube filled with nitrogen gas 6 is said to be approximately 578 times higher than the working pressure of the pump. The principle by which this diaphragm type air chamber reduces pressure pulsations is the same as that of the above-mentioned free air type, in which gas is sealed instead of air.
また、このダイアフラム方式のエアーチャンバーにあっ
ては、フリーエア一方式のものと違い、ダイアフラム（
隔膜）５によって封入ガス６の溶液への溶【ノ込みが防
止されると共に、エアーチャンバーの容積も、封入ガス
の圧力を調整することによって比較的コンパクトにする
ことができる。しかしながら、このダイアフラム方式の
エアーチャンバーの欠点は、ガス封入方式であるために
、封入設定圧力までポンプ使用圧力が上がらないと、エ
アーチャンバーの効果が発揮できず、低圧力状態の圧力
脈動を押えることがぐきないという点である。そして、
このような圧力脈動による振動が大きくなると、配管全
体に振動が伝わり、パイプラインの破損、強いてはポン
プの破壊につながり、ポンプ運転上極めて重大な問題と
なるおそれかある。Also, unlike the free air type air chamber, this diaphragm type air chamber has a diaphragm (
The diaphragm 5 prevents the filler gas 6 from dissolving into the solution, and the volume of the air chamber can be made relatively compact by adjusting the pressure of the filler gas. However, the disadvantage of this diaphragm type air chamber is that it is a gas-filled system, so unless the pump operating pressure rises to the set pressure, the air chamber cannot be effective and suppresses pressure pulsations in low-pressure states. The point is that you don't get upset. and,
When the vibrations caused by such pressure pulsations become large, the vibrations are transmitted to the entire pipe, leading to damage to the pipeline and even destruction of the pump, which may cause extremely serious problems in pump operation.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、高圧でかつエアー等の溶液中への溶は
込みが茗しい砂スラリーに対して、几力脈動が発外する
ことなく、かつ流れの均一・化を図ることができて、安
定したポンプ運転を行なうことができる砂スラリー輸送
用ビス１〜ンボンブの圧力脈動防止装置を提供すること
にある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to emit force pulsation to sand slurry that is under high pressure and has a slow dissolution into the solution such as air. To provide a pressure pulsation prevention device for sand slurry transport screws 1 to bombs, which can achieve stable pump operation by making the flow uniform and free from turbulence.
上記目的を達成するために、本発明は、ビス１〜ンボン
プの吐出口にダイアフラム方式の１７−ヂ１７ンバーを
設り、ざらに、このダイアフラム１ノ式のエアーチャン
バーの下流側にフリーエア一方式のエアーチャンバーを
設けたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a diaphragm-type 17-17 member at the discharge port of the screw 1 to pump, and roughly speaking, a free air outlet is provided on the downstream side of the diaphragm-type air chamber. It is equipped with a type of air chamber.
本発明の砂スラリー輸送用ピストンポンプのＬＬ力脈動
防止装置にあつＣは、ポンプ起動時雪の低圧の状態では
、フリーエア一方式の１アーチｔｌンバーが圧力脈動を
押え、高圧状態ではダイアフラム方式のエアーチャンバ
ーが作動づることににす、吐出圧ＯＫ９ ／ ｃｒａか
らＲ高使用圧力に至るまで圧力脈動による振動を防止で
きる。C in the LL force pulsation prevention device of the piston pump for transporting sand slurry of the present invention is that when the pump is started and the pressure is low due to snow, a one-arch TL member with a free air type suppresses the pressure pulsation, and when the pressure is high, a diaphragm type is used. When the air chamber is activated, vibrations due to pressure pulsation can be prevented from discharge pressure OK9/cra to R high working pressure.
以下、第１図に基づいて本発明の一実施例を説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on FIG.
第１図中符号１０は複動型ピストンポンプ１１のシリン
ダーであり、このシリンダー１０の内部にはピストン１
２が往復移動自在に設（プられている。ぞして、上記シ
リンダー１０の端部にはオイルタンク−１３が連結され
ており、このオイルチ１７ンバー１３の」ニカには、調
イルチｔ７ンバー１３内に油２７を供給Ｊ−るためのオ
イルタンク１４が設置されている。また、オイルチ１７
ンバー１３の下端には、１字状の連絡管１５を介して、
連結管（７管）１６が連結されでおり、この連結管１６
の垂直立上り部には、ピストンポンプ１１の吸入容ｋｌ
、Ｊ：り大きい容ｈ）を右しかつ上記連結管１６の通
路面積を急激に増大する大径部分１７が設けられている
。ざらに、上記連結管１６には、上下一対の弁体１８．
２６を有するバルブボックス１つ、２５が連結されてお
り、バルブボックス２５の下部には吸入管２０が連結さ
れている。Reference numeral 10 in FIG. 1 is a cylinder of a double-acting piston pump 11, and inside this cylinder 10 there is a piston 1.
An oil tank 13 is connected to the end of the cylinder 10, and an adjustment oil tank T7 is connected to the end of the cylinder 10. An oil tank 14 is installed for supplying oil 27 into the oil tank 13.
The lower end of the member 13 is connected through a single-shaped communication pipe 15.
Connecting pipes (7 pipes) 16 are connected, and this connecting pipe 16
At the vertical rising part of the piston pump 11, the suction capacity kl
, J: A large diameter portion 17 is provided which has a larger capacity (h) and sharply increases the passage area of the connecting pipe 16. Roughly speaking, the connecting pipe 16 has a pair of upper and lower valve bodies 18.
One valve box 25 having 26 is connected to the valve box 25, and a suction pipe 20 is connected to the lower part of the valve box 25.
上記バルブボックス１９の上部の吐出し１２１には、第
３図に示すようなダイアフラム方式の工）ノーチャンバ
−２２が連結されており、このエアーチャンバー２２に
は、接続管２３を介しＣ１第２図に示すようなフリーエ
ア一方式のエアーチャンバー２４が連結されている。A diaphragm-type no-chamber 22 as shown in FIG. A free air type air chamber 24 as shown in the figure is connected.
上記のように構成された圧力脈動防止装置を備えた砂ス
ラリー輸送用ピストンポンプにあっては、従来同様、シ
リンダー１０内のピストン１２を１１復移動づ−ること
により、Ａイルｆ−１７ンバー１３内の油２７とスラリ
ー２８どの境界面が１十Ｊる。In the piston pump for transporting sand slurry equipped with the pressure pulsation prevention device configured as described above, by moving the piston 12 in the cylinder 10 back 11 times, the Ail f-17 The interface between oil 27 and slurry 28 in 13 is 10J.
これに伴い、上記境界面が上昇する際には、バルブボッ
クス２５の弁体２６が問いて、吸入管２０からスラリー
２８が連結管１６側に吸引され、また、上記境界面が下
降づる際には、上記バルブボックス２５の弁体２６が閉
じ、バルブボックス１９の弁体１８が開くことにより、
連結管１６側のスラリーがバルブボックス１９の吐出口
２１から吐出される。Along with this, when the boundary surface rises, the valve body 26 of the valve box 25 is activated, and the slurry 28 is sucked from the suction pipe 20 toward the connecting pipe 16, and when the boundary surface descends, When the valve body 26 of the valve box 25 closes and the valve body 18 of the valve box 19 opens,
The slurry on the connecting pipe 16 side is discharged from the discharge port 21 of the valve box 19.
この場合、ポンプ起動時等の低圧の状態で（よ、フリー
エア一方式のエアーチレンバ−２４が機能して圧力脈動
を押え、高圧状態ではダイアフラム方式のエアーブレン
バー２２が作動して圧力脈動を抑制づ゛る。従って、ポ
ンプの吐出圧ＯＫ’Ｊ ／ ｃｔＡから最高使用圧力に
芋るまで圧力脈動による振動を防＋Ｉ：′Ｃ−ぎ、流れ
の均一化を図ることができる。また、高汀でのポンプ運
転中にフリーエア一方式のエアーチャンバー２４内のエ
アーが溶液中に溶【プ込み、気密室内の１７−が外部に
持ち去られる問題に対しでも、バルブボックス１つの吐
出口２１とフリーエアー６式のエアーチャンバ−２４と
の間に、ダイアフラム方式のエアーチャンバー２２を設
置することにより、ダイアフラム方式のエアーチャンバ
ー２２において、ある程度の流れの均一化が図られるた
め、フリーエア一方式のエアーチャンバー２／１にお（
づるエアーの溶液中への溶り込みを押えることができる
。そして、ダイアフラム方式の］−アーチ１１ンバー２
２で、高圧領域の脈動を押えることができるので、°ツ
リーエアー１ノ式の］−ｊ／−ブ１７ンバー２４は比較
的小さな容積で１み、製作コストの低減及び据イ・［ス
ペースの縮小が可能となる。In this case, in a low pressure state such as when starting the pump, the free air type air chamber 24 functions to suppress pressure pulsations, and in high pressure conditions, the diaphragm type air chamber 22 operates to suppress pressure pulsations. Therefore, it is possible to prevent vibrations due to pressure pulsations from the pump discharge pressure OK'J/ctA to the maximum working pressure, and to equalize the flow. In order to solve the problem that the air in the air chamber 24 of one free air type dissolves into the solution during pump operation, and the 17- in the airtight chamber is carried away to the outside, the air in the air chamber 24 of one valve box By installing the diaphragm type air chamber 22 between the air chamber 24 of the 6-type air type, a certain degree of uniformity of flow can be achieved in the diaphragm type air chamber 22, so that the free air type air In chamber 2/1 (
It is possible to suppress the infiltration of air into the solution. And the diaphragm method] - Arch 11 Amber 2
2, it is possible to suppress pulsations in the high pressure area, so the tree air type 1-j/- valve 17 member 24 has a relatively small volume, reducing manufacturing costs and saving space. It becomes possible to reduce the size.
このように、本発明は、フリーエア一方式の一■−アー
チャンバー２４とダイアフラム方式のコーアヂャンバ−
２２のそれぞれの欠点を７７いに補い合い、各々の長所
の相乗効果を発揮ηるもの′（・・ある１、上記効果を
具体的に実証するために、第１図に示すような本発明に
よる圧力脈動防止装置を組み込んだ複動型ピストンポン
プを用いて、νＣ久間ダムにおける砂スラリー輸送実証
試験において、５０００時間運転を行なった結果、安定
したポンプ運転が確認された。As described above, the present invention has a free air type one-ar chamber 24 and a diaphragm type core chamber.
In order to concretely demonstrate the above effects, the present invention as shown in FIG. Using a double-acting piston pump equipped with a pressure pulsation prevention device, stable pump operation was confirmed after 5,000 hours of operation in a sand slurry transportation demonstration test at the νC Kuma Dam.
以上説明したように、本発明は、ピストンポンプの吐出
口にダイアフラム方式の１゛アーｆ−＋・ンバーを設番
プ、ざらに、このダイアフラム方式の１−アチャンバー
の下流側にフリーエア一方式のエアーチャンバーを設け
た−しのであるから、ポンプ起動時等の低圧の状態では
、ツリーＬア一方式の：ｆアーヂャンバーが圧力脈動を
押え、か１）ｌ！″１ｌ１１状態ではダイアフラム方式
の１アーチヤンバーが作動して、圧力脈動を抑制御−る
と其に、フリーエア方式のエアーチャンバー内でのエア
ーの溶液への溶り込みを押えることににす、高圧でかつ
エアー等の溶液中への溶（プ込みが著しい流体に対して
も、圧力脈動が発生づることなく、かつ流れの均一化を
図ることができて、振動の発生のない安定したポンプ運
転を行なうことができる。また、ダイアフラム方式及び
フリーエア方式のエアーチャンバーを組み合わせること
に、」：す、フリエア一方式のエアーチャンバーの容積
を従来に比べて小さくでき、製作コストの低減及び据伺
スペースの縮小を図ることができる上に、吐出Ｊｔ Ｏ
Ｋ’Ｊ ／ ｃ＃ｉから最高使用圧力時までの広い範囲
にわたって圧力脈動をイ氏下させることができる。As explained above, the present invention provides a diaphragm-type 1-arf-+ chamber at the discharge port of a piston pump, and a free air outlet downstream of the diaphragm-type 1-ar-chamber. Since it is equipped with a type of air chamber, when the pressure is low, such as when starting the pump, the tree L one-type air chamber suppresses pressure pulsations, or 1) l! ``In the 1l11 state, the diaphragm type 1 arch yambar is activated to suppress pressure pulsations and to suppress the infiltration of air into the solution in the free air type air chamber. Stable pump operation without vibrations, without pressure pulsations and evening out the flow, even for fluids that are dissolved in air or other solutions (with significant immersion) In addition, by combining the diaphragm type and free air type air chambers, the volume of the free air type air chamber can be made smaller than before, reducing manufacturing costs and installation space. In addition to reducing the discharge Jt O
Pressure pulsation can be reduced over a wide range from K'J/c#i to the maximum working pressure.
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
一ツリー■ア一方式のＴアープ−【ｌンバーの一例を示
Ｊ断面図、第３図はダイアフラム方式の１ニアーヂレン
バーの一例を示す正面図である。
１１・・・・・・複動型ピストンポンプ、２１・・・・
・・吐出口、Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing an example of a one-tree type T-arp-[I member, and Fig. 3 is a diaphragm type one-near change lever. It is a front view showing an example. 11...Double acting piston pump, 21...
・・Discharge port,
Claims (1)
リー輸送用ピストンポンプの圧力脈動防止装置において
、ピストンポンプの吐出口にダイアフラム方式のエアー
チャンバーを設け、さらに、このダイアフラム方式のエ
アーチャンバーの下流側にフリーエアー方式のエアーチ
ャンバーを設けたことを特徴とする砂スラリー輸送用ピ
ストンポンプの圧力脈動防止装置。In a pressure pulsation prevention device for a piston pump for transporting sand slurry that prevents vibrations caused by pressure pulsations in the piston pump, a diaphragm-type air chamber is provided at the discharge port of the piston pump, and a free air chamber is provided downstream of the diaphragm-type air chamber. A pressure pulsation prevention device for a piston pump for transporting sand slurry, characterized by being equipped with an air-type air chamber.
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|---|---|---|---|
| JP30758388A JP2710369B2 (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Pressure pulsation prevention device for piston pump for sand slurry transport |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02153269A true JPH02153269A (en) | 1990-06-12 |
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| JP (1) | JP2710369B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107429681A (en) * | 2015-04-03 | 2017-12-01 | 株式会社神户制钢所 | Liquid-cooled compressor |
-
1988
- 1988-12-05 JP JP30758388A patent/JP2710369B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107429681A (en) * | 2015-04-03 | 2017-12-01 | 株式会社神户制钢所 | Liquid-cooled compressor |
| CN107429681B (en) * | 2015-04-03 | 2021-05-18 | 株式会社神户制钢所 | Liquid-cooled compressor |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2710369B2 (en) | 1998-02-10 |
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Legal Events
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