JPH06294145A - サイフォン式超高揚程流体輸送システム - Google Patents
サイフォン式超高揚程流体輸送システムInfo
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- JPH06294145A JPH06294145A JP10600593A JP10600593A JPH06294145A JP H06294145 A JPH06294145 A JP H06294145A JP 10600593 A JP10600593 A JP 10600593A JP 10600593 A JP10600593 A JP 10600593A JP H06294145 A JPH06294145 A JP H06294145A
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- pressure
- fluid
- coarse particles
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- pressure chamber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 地下掘削で生じた土砂や岩ずり等の粗粒物
を、地上に搬出するためのサイフォン式超高揚程流体輸
送システムを得る。 【構成】 地下の掘削場所から地上の排出場所まで粗粒
物を流体輸送する循環管路と、流体輸送する粗粒物を循
環管路中に適量ずつ送り込む圧力容器と、地上に設置さ
れ循環管路内に流体を圧送するスラリーポンプと、この
加圧流体により地上まで輸送された前記粗粒物を所定の
排出場所で流体と分離し流体は再度循環させるために前
記スラリーポンプに供給する分離装置と、を具備するサ
イフォン式超高揚程流体輸送システムである。
を、地上に搬出するためのサイフォン式超高揚程流体輸
送システムを得る。 【構成】 地下の掘削場所から地上の排出場所まで粗粒
物を流体輸送する循環管路と、流体輸送する粗粒物を循
環管路中に適量ずつ送り込む圧力容器と、地上に設置さ
れ循環管路内に流体を圧送するスラリーポンプと、この
加圧流体により地上まで輸送された前記粗粒物を所定の
排出場所で流体と分離し流体は再度循環させるために前
記スラリーポンプに供給する分離装置と、を具備するサ
イフォン式超高揚程流体輸送システムである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地下掘削で生じた土
砂、岩ずり等の粗粒物を地上に搬出するためのサイフォ
ン式超高揚程流体輸送システムに関するものである。
砂、岩ずり等の粗粒物を地上に搬出するためのサイフォ
ン式超高揚程流体輸送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、トンネル掘削工事等で生じた岩ず
り等の粗粒物を圧力流体を利用して地上まで搬出する流
体輸送方法は、粗粒物をスラリーポンプにより吸引し、
地上の排出場所まで流体輸送するものである。
り等の粗粒物を圧力流体を利用して地上まで搬出する流
体輸送方法は、粗粒物をスラリーポンプにより吸引し、
地上の排出場所まで流体輸送するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の流体輸送方
法においては、超高揚程つまりトンネルの掘削現場が深
くて地上まで持ち上げる距離が大きい場合には、下記の
ような問題点がある。 (1) 超高揚程の粗粒物用スラリーポンプが無いので新た
に開発しなければならない。 (2) 超高揚程スラリーポンプの運転のために、大きな動
力が必要である。 (3) 超高揚程スラリーポンプの運転において、維持管理
の費用が高くなる。 本発明は、このような従来の問題点を解決するためにな
され、超高揚程に適したサイフォン式超高揚程流体輸送
システムを提供することを目的とする。
法においては、超高揚程つまりトンネルの掘削現場が深
くて地上まで持ち上げる距離が大きい場合には、下記の
ような問題点がある。 (1) 超高揚程の粗粒物用スラリーポンプが無いので新た
に開発しなければならない。 (2) 超高揚程スラリーポンプの運転のために、大きな動
力が必要である。 (3) 超高揚程スラリーポンプの運転において、維持管理
の費用が高くなる。 本発明は、このような従来の問題点を解決するためにな
され、超高揚程に適したサイフォン式超高揚程流体輸送
システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の手段として、本発明は、地下の掘削場所から地上の排
出場所まで粗粒物を流体輸送する循環管路と、前記流体
輸送する粗粒物を前記循環管路中に適量ずつ送り込む圧
力容器と、地上に設置され前記循環管路内に流体を圧送
するスラリーポンプと、この加圧流体により地上まで輸
送された前記粗粒物を所定の排出場所で流体と分離する
と共に流体は再度循環させるために前記スラリーポンプ
に供給する分離装置と、を具備したサイフォン式超高揚
程流体輸送システムを要旨とするものである。更に、圧
力容器は、流体輸送する粗粒物を投入するホッパーと、
このホッパーから供給された粗粒物を収納する第１の圧
力室と、第１の圧力室に加圧水を供給する圧力調整装置
と、第１の圧力室から供給された粗粒物を収納する第２
の圧力室と、この第２の圧力室から供給された粗粒物を
前記循環管路中に適量ずつ送り込むスクリューコンベア
とから構成されたことを要旨とするものである。
の手段として、本発明は、地下の掘削場所から地上の排
出場所まで粗粒物を流体輸送する循環管路と、前記流体
輸送する粗粒物を前記循環管路中に適量ずつ送り込む圧
力容器と、地上に設置され前記循環管路内に流体を圧送
するスラリーポンプと、この加圧流体により地上まで輸
送された前記粗粒物を所定の排出場所で流体と分離する
と共に流体は再度循環させるために前記スラリーポンプ
に供給する分離装置と、を具備したサイフォン式超高揚
程流体輸送システムを要旨とするものである。更に、圧
力容器は、流体輸送する粗粒物を投入するホッパーと、
このホッパーから供給された粗粒物を収納する第１の圧
力室と、第１の圧力室に加圧水を供給する圧力調整装置
と、第１の圧力室から供給された粗粒物を収納する第２
の圧力室と、この第２の圧力室から供給された粗粒物を
前記循環管路中に適量ずつ送り込むスクリューコンベア
とから構成されたことを要旨とするものである。
【０００５】
【作 用】地下で掘削した土砂や岩ずり等の粗粒物をベ
ルトコンベア等の搬送手段でホッパーに投入し、このホ
ッパーから一定量の粗粒物を第１の圧力室に供給し、こ
こで圧力調整装置により加圧水を注入し粗粒物と混合さ
せて所定の圧力に調整し、この後第２の圧力室を介して
スクリューコンベアに供給し、このスクリューコンベア
により循環回路中に粗粒物を適量ずつ送り込む。この循
環回路中に送り込まれた粗粒物はスラリーポンプから圧
送された加圧水によって地上まで輸送され、所定の排出
場所にて分離装置にかけられて水と分離され、分離水は
スラリーポンプに供給して再び循環使用される。この場
合、サイフォンの原理を利用するので、スラリーポンプ
は低揚程用の小さな動力のもので充分であり、又輸送す
る粗粒物がスラリーポンプを通過しないので、スラリー
ポンプに要求される機能が低くて良く、維持管理も容易
となり、費用が安くなる。
ルトコンベア等の搬送手段でホッパーに投入し、このホ
ッパーから一定量の粗粒物を第１の圧力室に供給し、こ
こで圧力調整装置により加圧水を注入し粗粒物と混合さ
せて所定の圧力に調整し、この後第２の圧力室を介して
スクリューコンベアに供給し、このスクリューコンベア
により循環回路中に粗粒物を適量ずつ送り込む。この循
環回路中に送り込まれた粗粒物はスラリーポンプから圧
送された加圧水によって地上まで輸送され、所定の排出
場所にて分離装置にかけられて水と分離され、分離水は
スラリーポンプに供給して再び循環使用される。この場
合、サイフォンの原理を利用するので、スラリーポンプ
は低揚程用の小さな動力のもので充分であり、又輸送す
る粗粒物がスラリーポンプを通過しないので、スラリー
ポンプに要求される機能が低くて良く、維持管理も容易
となり、費用が安くなる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳説する。図１は本発明の概要を示す全体の説明図であ
り、１は地下の掘削場所２から地上の排出場所３まで掘
削した土砂や岩ずり等の粗粒物を流体輸送するための循
環管路であり、地下の要所に設けられた圧力容器４が接
続されている。
詳説する。図１は本発明の概要を示す全体の説明図であ
り、１は地下の掘削場所２から地上の排出場所３まで掘
削した土砂や岩ずり等の粗粒物を流体輸送するための循
環管路であり、地下の要所に設けられた圧力容器４が接
続されている。
【０００７】圧力容器４は、図２に示すように容器本体
の上部にホッパー５が設けられ、このホッパー５の下部
に第１の圧力室６が形成され、回転式の第１の圧力蓋７
を第１の開閉手段８により開閉することでホッパー５と
互いに連通し又は遮断するようにしてある。
の上部にホッパー５が設けられ、このホッパー５の下部
に第１の圧力室６が形成され、回転式の第１の圧力蓋７
を第１の開閉手段８により開閉することでホッパー５と
互いに連通し又は遮断するようにしてある。
【０００８】９は第２の圧力室であり、前記第１の圧力
室６の下部に形成され、前記と同様の回転式の第２の圧
力蓋１０が取り付けられ、第２の開閉手段１１により開
閉することで第１の圧力室６と互いに連通し又は遮断す
るようにしてある。
室６の下部に形成され、前記と同様の回転式の第２の圧
力蓋１０が取り付けられ、第２の開閉手段１１により開
閉することで第１の圧力室６と互いに連通し又は遮断す
るようにしてある。
【０００９】１２は前記第２の圧力室９内に設けられた
攪拌機であり、これは必要に応じて設置しこの攪拌機を
設けないで実施することもある。
攪拌機であり、これは必要に応じて設置しこの攪拌機を
設けないで実施することもある。
【００１０】１３は前記第２の圧力室９の下部に設けら
れたスクリューコンベアであり、その先端部は前記循環
回路１に連結され、バルブ１４を開いて流体輸送すべき
粗粒物を第２の圧力室９から循環回路１中に適量ずつ送
り込めるようにしてある。
れたスクリューコンベアであり、その先端部は前記循環
回路１に連結され、バルブ１４を開いて流体輸送すべき
粗粒物を第２の圧力室９から循環回路１中に適量ずつ送
り込めるようにしてある。
【００１１】１５は圧力調整装置であり、前記第１の圧
力室６と管接続され、ポンプ１６及びバルブ１７を介し
て第１の圧力室６に加圧水を供給できるようにしてあ
る。この圧力調整装置１５は、第１の圧力室６内を第２
の圧力室９内と同圧に調整するために必要なものであ
る。
力室６と管接続され、ポンプ１６及びバルブ１７を介し
て第１の圧力室６に加圧水を供給できるようにしてあ
る。この圧力調整装置１５は、第１の圧力室６内を第２
の圧力室９内と同圧に調整するために必要なものであ
る。
【００１２】１８はベルトコンベアであり、地下掘削に
より生じた土砂や岩ずり等の粗粒物を搬送して前記ホッ
パー５に投入するよう配設されている。
より生じた土砂や岩ずり等の粗粒物を搬送して前記ホッ
パー５に投入するよう配設されている。
【００１３】一方、地上の排出場所３には図１に示すよ
うに分離装置１９が設けられ、前記循環回路１で地上ま
で流体輸送された粗粒物を分離機２０にかけて水と分離
し、粗粒物は外部に排出すると共に分離水は調整槽２１
に送り込む。
うに分離装置１９が設けられ、前記循環回路１で地上ま
で流体輸送された粗粒物を分離機２０にかけて水と分離
し、粗粒物は外部に排出すると共に分離水は調整槽２１
に送り込む。
【００１４】前記分離装置１９は流体輸送する粗粒物に
よりその構成は多少異なるが、例えば岩ずりを主体とし
た粗粒物の場合には振動篩と泥水槽と調整槽とで形成
し、土砂を主体とした粗粒物の場合には振動脱水篩とサ
イクロンとフィルタープレスと泥水槽及び調整槽とで形
成する。
よりその構成は多少異なるが、例えば岩ずりを主体とし
た粗粒物の場合には振動篩と泥水槽と調整槽とで形成
し、土砂を主体とした粗粒物の場合には振動脱水篩とサ
イクロンとフィルタープレスと泥水槽及び調整槽とで形
成する。
【００１５】２２はスラリーポンプであり、地上に設置
され吸込側は前記調整槽２１に管接続されその管路の途
中にバルブ２３が取り付けられ、吐出側は前記循環管路
１に接続されており、前記調整槽２１からの水を循環管
路１中に圧送出来るようにしてある。この加圧流体はス
ラリーポンプ２２により流量、流速を調整し再度循環さ
せられるのであり、このスラリーポンプ２２の容量は輸
送する粗粒物、必要流量、全体揚程及び配管長等により
算定することが出来る。
され吸込側は前記調整槽２１に管接続されその管路の途
中にバルブ２３が取り付けられ、吐出側は前記循環管路
１に接続されており、前記調整槽２１からの水を循環管
路１中に圧送出来るようにしてある。この加圧流体はス
ラリーポンプ２２により流量、流速を調整し再度循環さ
せられるのであり、このスラリーポンプ２２の容量は輸
送する粗粒物、必要流量、全体揚程及び配管長等により
算定することが出来る。
【００１６】本発明に係るサイフォン式超高揚程流体シ
ステムは上記のように構成され、地下で掘削した土砂や
岩ずり等の粗粒物を加圧水で循環管路中を流体輸送し、
これを地上で分離装置にかけて水と分離し、分離した水
はスラリーポンプを介して再び循環管路に戻し再利用す
る。
ステムは上記のように構成され、地下で掘削した土砂や
岩ずり等の粗粒物を加圧水で循環管路中を流体輸送し、
これを地上で分離装置にかけて水と分離し、分離した水
はスラリーポンプを介して再び循環管路に戻し再利用す
る。
【００１７】即ち、トンネル等の地下掘削場所２で生じ
た土砂や岩ずり等の粗粒物がベルトコンベア１８により
搬送されてホッパー５に投入されると、ほぼ一定量溜っ
た時点で第１の圧力蓋７が開閉手段８により開放されて
ホッパー５内の粗粒物が第１の圧力室６内に落下し収納
される。この時第２の圧力室９の第２の圧力蓋１０は閉
止されている。
た土砂や岩ずり等の粗粒物がベルトコンベア１８により
搬送されてホッパー５に投入されると、ほぼ一定量溜っ
た時点で第１の圧力蓋７が開閉手段８により開放されて
ホッパー５内の粗粒物が第１の圧力室６内に落下し収納
される。この時第２の圧力室９の第２の圧力蓋１０は閉
止されている。
【００１８】粗粒物が第１の圧力室６内に落下すると、
第１の圧力蓋７は直ちに閉じてホッパー５の底部を兼ね
ると共に、第１の圧力室６内には圧力調整装置１５から
水が圧送される。所定の圧力になった時点で圧力水の供
給が停止され、第２の圧力蓋１０が第２の開閉手段１１
によって開放されて第１の圧力室６内の粗粒物は加圧水
と混合したまま第２の圧力室９に落下する。
第１の圧力蓋７は直ちに閉じてホッパー５の底部を兼ね
ると共に、第１の圧力室６内には圧力調整装置１５から
水が圧送される。所定の圧力になった時点で圧力水の供
給が停止され、第２の圧力蓋１０が第２の開閉手段１１
によって開放されて第１の圧力室６内の粗粒物は加圧水
と混合したまま第２の圧力室９に落下する。
【００１９】この落下後に第２の圧力蓋１０は直ちに閉
じて第１の圧力室６の底部を兼ねると共に、第２の圧力
室９内では攪拌機１２が回転して加圧水と粗粒物が更に
良く混合され、第２の圧力室９の開口底部からスクリュ
ーコンベア１３内に少しずつ供給される。
じて第１の圧力室６の底部を兼ねると共に、第２の圧力
室９内では攪拌機１２が回転して加圧水と粗粒物が更に
良く混合され、第２の圧力室９の開口底部からスクリュ
ーコンベア１３内に少しずつ供給される。
【００２０】このスクリューコンベア１３により搬送さ
れた粗粒物は、図２に示すように循環管路１内にほぼ一
定量ずつ送り込まれる。送り込まれた粗粒物は前記スラ
リーポンプ２２によって送り込まれた加圧水により輸送
され、立坑内を押し上げられて地上の分離装置１９に送
り込まれる。分離装置１９に送り込まれた粗粒物は、分
離機２０によって水と分離された後に外部に排出され、
分離水は前記調整槽２１に送りこまれる。
れた粗粒物は、図２に示すように循環管路１内にほぼ一
定量ずつ送り込まれる。送り込まれた粗粒物は前記スラ
リーポンプ２２によって送り込まれた加圧水により輸送
され、立坑内を押し上げられて地上の分離装置１９に送
り込まれる。分離装置１９に送り込まれた粗粒物は、分
離機２０によって水と分離された後に外部に排出され、
分離水は前記調整槽２１に送りこまれる。
【００２１】このようにして、循環管路１により地下で
掘削した土砂や岩ずり等の粗粒物（２０〜８０ｍｍ、輸
送管路の管径より異なる）を流体輸送することが出来、
しかも現状の流体輸送では困難であった超高揚程（１０
０〜１０００ｍ）の場合にも粗粒物の流体輸送が可能と
なった。
掘削した土砂や岩ずり等の粗粒物（２０〜８０ｍｍ、輸
送管路の管径より異なる）を流体輸送することが出来、
しかも現状の流体輸送では困難であった超高揚程（１０
０〜１０００ｍ）の場合にも粗粒物の流体輸送が可能と
なった。
【００２２】因に、本発明の流体輸送の実施例を計算す
ると次のようになる。 （計算例１） １．計算条件
ると次のようになる。 （計算例１） １．計算条件
【表１】 ２．送泥流量Ｑ1 、排泥流量Ｑ2 の検討 掘削土砂量 Ｇ＝１．１×（１−３５．８／１００）＝０．７１ｍ3
／ｍｉｎ 送泥管内容積密度 Ｃ1 ＝（１．２−１．０）／（２．８−１．０）×１０
０ ＝１１．１１ＶＯＬ％ 送泥流量Ｑ1 、排泥流量Ｑ2 及び排泥濃度Ｃ2 の決定 Ｑ1 ＝６．０ｍ3 ／ｍｉｎ Ｑ2 ＝Ｑ1 ＋ｑ＝７．１ｍ3 ／ｍｉｎ Ｃ2 ＝（（Ｃ1 ×Ｑ1 ）＋（Ｇ×１００））／Ｑ2 ＝１９．３ＶＯＬ％ ３．管径と管内流速Ｖの検討 送泥管径 ２５０Ａ（１０Ｂ） 内径ｄ1 ＝２５４．２ｍｍ 排泥管径 ２００Ａ（８Ｂ） 内径ｄ2 ＝２０４．７ｍｍ 送泥管内流速 Ｖ1 ＝１．９７ｍ／ｓｅｃ 排泥管内流速 Ｖ2 ＝３．６０ｍ／ｓｅｃ ４．ポンプ特性の検討 送泥管最大長さ Ｌ1 ＝５００＋１００＋５０＋２０＋５０＝７００ｍ 排泥管最大長さ Ｌ2 ＝５００＋１００＋５０＋２０＋５＋５０＝７０５
ｍ 排泥ポンプ特性 排泥管の総抵抗損失揚程 Ｈｆ2 ＝０．０６４５×７０５＝４５．５ｍ 排泥側ポンプ総揚程 ＴＨ2 ＝４５．５＋５００．０＋５．０＝５５０．５ｍ 送泥ポンプ特性 送泥流量 Ｑ1 ＝７．１ｍ3 ／ｍｉｎ 送泥管の総抵抗損失揚程 Ｈｆ1 ＝０．０１９８×７００＝１３．９ｍ 送泥側ポンプ総揚程 ＴＨ1 ＝１３．９−５００．０＝−４８６．１ｍ ５．使用するポンプの仕様
／ｍｉｎ 送泥管内容積密度 Ｃ1 ＝（１．２−１．０）／（２．８−１．０）×１０
０ ＝１１．１１ＶＯＬ％ 送泥流量Ｑ1 、排泥流量Ｑ2 及び排泥濃度Ｃ2 の決定 Ｑ1 ＝６．０ｍ3 ／ｍｉｎ Ｑ2 ＝Ｑ1 ＋ｑ＝７．１ｍ3 ／ｍｉｎ Ｃ2 ＝（（Ｃ1 ×Ｑ1 ）＋（Ｇ×１００））／Ｑ2 ＝１９．３ＶＯＬ％ ３．管径と管内流速Ｖの検討 送泥管径 ２５０Ａ（１０Ｂ） 内径ｄ1 ＝２５４．２ｍｍ 排泥管径 ２００Ａ（８Ｂ） 内径ｄ2 ＝２０４．７ｍｍ 送泥管内流速 Ｖ1 ＝１．９７ｍ／ｓｅｃ 排泥管内流速 Ｖ2 ＝３．６０ｍ／ｓｅｃ ４．ポンプ特性の検討 送泥管最大長さ Ｌ1 ＝５００＋１００＋５０＋２０＋５０＝７００ｍ 排泥管最大長さ Ｌ2 ＝５００＋１００＋５０＋２０＋５＋５０＝７０５
ｍ 排泥ポンプ特性 排泥管の総抵抗損失揚程 Ｈｆ2 ＝０．０６４５×７０５＝４５．５ｍ 排泥側ポンプ総揚程 ＴＨ2 ＝４５．５＋５００．０＋５．０＝５５０．５ｍ 送泥ポンプ特性 送泥流量 Ｑ1 ＝７．１ｍ3 ／ｍｉｎ 送泥管の総抵抗損失揚程 Ｈｆ1 ＝０．０１９８×７００＝１３．９ｍ 送泥側ポンプ総揚程 ＴＨ1 ＝１３．９−５００．０＝−４８６．１ｍ ５．使用するポンプの仕様
【表２】 ポンプの計算（１） 水動力 Ｐｗ＝０．１６３ａＱＨ＝１９．２Ｋｗ ａ：流体の比重 １．２ Ｑ：ポンプ吐出量 ７．０ｍ3 ／ｍｉｎ Ｈ：ポンプ全揚程 １４．０ｍ ポンプ軸動力 Ｐ＝Ｐｗ／ｎｐ＝２４．０Ｋｗ Ｐｗ：ポンプ動力 １９．２Ｋｗ ｎｐ：ポンプ効率 ０．８ 原動機所要出力 Ｐｍ＝Ｐ（１＋ｂ）／ｎｔ＝２７．７Ｋｗ ｂ：余裕率 ０．１ ｎｔ：伝達効率 ０．９５ ポンプの計算（２） 水動力 Ｐｗ＝０．１６３ａＱＨ＝７６６．８Ｋｗ ａ：流体の比重 １．２ Ｑ：ポンプ吐出量 ７．０ｍ3 ／ｍｉｎ Ｈ：ポンプ全揚程 ５６０．０ｍ ポンプ軸動力 Ｐ＝Ｐｗ／ｎｐ＝９５８．４Ｋｗ Ｐｗ：ポンプ動力 ７６６．８Ｋｗ ｎｐ：ポンプ効率 ０．８ 原動機所要出力 Ｐｍ＝Ｐ（１＋ｂ）／ｎｔ＝１１０９．８Ｋｗ ｂ：余裕率 ０．１ ｎｔ：伝達効率 ０．９５ ポンプの計算（３） 水動力 Ｐｗ＝０．１６３ａＱＨ＝８９．０Ｋｗ ａ：流体の比重 １．２ Ｑ：ポンプ吐出量 ７．０ｍ3 ／ｍｉｎ Ｈ：ポンプ全揚程 ６５．０ｍ ポンプ軸動力 Ｐ＝Ｐｗ／ｎｐ＝１１１．２Ｋｗ Ｐｗ：ポンプ動力 ８９．０Ｋｗ ｎｐ：ポンプ効率 ０．８ 原動機所要出力 Ｐｍ＝Ｐ（１＋ｂ）／ｎｔ＝１２８．８Ｋｗ ｂ：余裕率 ０．１ ｎｔ：伝達効率 ０．９５ この計算例１によると、立坑深さ５００ｍでの流体輸送
が可能であり、サイフォンの原理により所期の目的を達
成することが出来、且つ従来の排泥ポンプの１／１０程
度の小さな動力で充分であることが判明した。
が可能であり、サイフォンの原理により所期の目的を達
成することが出来、且つ従来の排泥ポンプの１／１０程
度の小さな動力で充分であることが判明した。
【００２３】（計算例２） １．計算条件
【表３】 ２．送泥流量Ｑ1 、排泥流量Ｑ2 の検討 掘削土砂量 Ｇ＝１．１×（１−３５．８／１００）＝０．７１ｍ3
／ｍｉｎ 送泥管内容積密度 Ｃ1 ＝（１．２−１．０）／（２．８−１．０）×１０
０ ＝１１．１１ＶＯＬ％ 送泥流量Ｑ1 、排泥流量Ｑ2 及び排泥濃度Ｃ2 の決定 Ｑ1 ＝６．０ｍ3 ／ｍｉｎ Ｑ2 ＝Ｑ1 ＋ｑ＝７．１ｍ3 ／ｍｉｎ Ｃ2 ＝（（Ｃ1 ×Ｑ1 ）＋（Ｇ×１００））／Ｑ2 ＝１９．３ＶＯＬ％ ３．管径と管内流速Ｖの検討 送泥管径 ２５０Ａ（１０Ｂ） 内径ｄ1 ＝２５４．２ｍｍ 排泥管径 ２００Ａ（８Ｂ） 内径ｄ2 ＝２０４．７ｍｍ 送泥管内流速 Ｖ1 ＝１．９７ｍ／ｓｅｃ 排泥管内流速 Ｖ2 ＝３．６０ｍ／ｓｅｃ ４．ポンプ特性の検討 送泥管最大長さ Ｌ1 ＝１０００＋１００＋５０＋２０＋５０＝１２００
ｍ 排泥管最大長さ Ｌ2 ＝１０００＋１００＋５０＋２０＋５＋５０＝１２
０５ｍ 排泥ポンプ特性 排泥管の総抵抗損失揚程 Ｈｆ2 ＝０．０６４５×１２０５＝７７．７ｍ 排泥側ポンプ総揚程 ＴＨ2 ＝７７．７＋１０００．０＋５．０＝１０８２．
７ｍ 送泥ポンプ特性 送泥流量 Ｑ1 ＝７．１ｍ3 ／ｍｉｎ 送泥管の総抵抗損失揚程 Ｈｆ1 ＝０．０１９８×１２００＝２３．８ｍ 送泥側ポンプ総揚程 ＴＨ1 ＝１３．９−１０００．０＝−９８６．１ｍ ５．使用するポンプの仕様
／ｍｉｎ 送泥管内容積密度 Ｃ1 ＝（１．２−１．０）／（２．８−１．０）×１０
０ ＝１１．１１ＶＯＬ％ 送泥流量Ｑ1 、排泥流量Ｑ2 及び排泥濃度Ｃ2 の決定 Ｑ1 ＝６．０ｍ3 ／ｍｉｎ Ｑ2 ＝Ｑ1 ＋ｑ＝７．１ｍ3 ／ｍｉｎ Ｃ2 ＝（（Ｃ1 ×Ｑ1 ）＋（Ｇ×１００））／Ｑ2 ＝１９．３ＶＯＬ％ ３．管径と管内流速Ｖの検討 送泥管径 ２５０Ａ（１０Ｂ） 内径ｄ1 ＝２５４．２ｍｍ 排泥管径 ２００Ａ（８Ｂ） 内径ｄ2 ＝２０４．７ｍｍ 送泥管内流速 Ｖ1 ＝１．９７ｍ／ｓｅｃ 排泥管内流速 Ｖ2 ＝３．６０ｍ／ｓｅｃ ４．ポンプ特性の検討 送泥管最大長さ Ｌ1 ＝１０００＋１００＋５０＋２０＋５０＝１２００
ｍ 排泥管最大長さ Ｌ2 ＝１０００＋１００＋５０＋２０＋５＋５０＝１２
０５ｍ 排泥ポンプ特性 排泥管の総抵抗損失揚程 Ｈｆ2 ＝０．０６４５×１２０５＝７７．７ｍ 排泥側ポンプ総揚程 ＴＨ2 ＝７７．７＋１０００．０＋５．０＝１０８２．
７ｍ 送泥ポンプ特性 送泥流量 Ｑ1 ＝７．１ｍ3 ／ｍｉｎ 送泥管の総抵抗損失揚程 Ｈｆ1 ＝０．０１９８×１２００＝２３．８ｍ 送泥側ポンプ総揚程 ＴＨ1 ＝１３．９−１０００．０＝−９８６．１ｍ ５．使用するポンプの仕様
【表４】 ポンプの計算（１） 水動力 Ｐｗ＝０．１６３ａＱＨ＝３２．９Ｋｗ ａ：流体の比重 １．２ Ｑ：ポンプ吐出量 ７．０ｍ3 ／ｍｉｎ Ｈ：ポンプ全揚程 ２４．０ｍ ポンプ軸動力 Ｐ＝Ｐｗ／ｎｐ＝４１．１Ｋｗ Ｐｗ：ポンプ動力 ３２．９Ｋｗ ｎｐ：ポンプ効率 ０．８ 原動機所要出力 Ｐｍ＝Ｐ（１＋ｂ）／ｎｔ＝４７．６Ｋｗ ｂ：余裕率 ０．１ ｎｔ：伝達効率 ０．９５ ポンプの計算（２） 水動力 Ｐｗ＝０．１６３ａＱＨ＝１４９２．４Ｋｗ ａ：流体の比重 １．２ Ｑ：ポンプ吐出量 ７．０ｍ3 ／ｍｉｎ Ｈ：ポンプ全揚程１０９０．０ｍ ポンプ軸動力 Ｐ＝Ｐｗ／ｎｐ＝１８６５．５Ｋｗ Ｐｗ：ポンプ動力１４９２．４Ｋｗ ｎｐ：ポンプ効率 ０．８ 原動機所要出力 Ｐｍ＝Ｐ（１＋ｂ）／ｎｔ＝２１６０．１Ｋｗ ｂ：余裕率 ０．１ ｎｔ：伝達効率 ０．９５ ポンプの計算（３） 水動力 Ｐｗ＝０．１６３ａＱＨ＝１４６．５Ｋｗ ａ：流体の比重 １．２ Ｑ：ポンプ吐出量 ７．０ｍ3 ／ｍｉｎ Ｈ：ポンプ全揚程 １０７．０ｍ ポンプ軸動力 Ｐ＝Ｐｗ／ｎｐ＝１８３．１Ｋｗ Ｐｗ：ポンプ動力 １４６．５Ｋｗ ｎｐ：ポンプ効率 ０．８ 原動機所要出力 Ｐｍ＝Ｐ（１＋ｂ）／ｎｔ＝２１２．０Ｋｗ ｂ：余裕率 ０．１ ｎｔ：伝達効率 ０．９５ この計算例２によると、立坑深さ１０００ｍでの流体輸
送が可能であり、従来ポンプの１／１０程度の小さな動
力で充分目的を達成することが出来る。
送が可能であり、従来ポンプの１／１０程度の小さな動
力で充分目的を達成することが出来る。
【００２４】
【発明の効果】以上説明した本発明に係るサイフォン式
超高揚程流体輸送システムの効果を列挙すると次の通り
である。 (1) サイフォンの原理を利用するので、低揚程スラリー
ポンプで充分可能となり、小さな動力でも良い。 (2) 流体輸送する粗粒物がスラリーポンプを通過しない
ので、スラリーポンプに要求される機能が低くなり、ス
ラリーポンプの維持管理が容易となり、費用が安くな
る。 (3) サイフォンの原理を利用するので、流体の制御が容
易である。 (4) 流体は循環し再使用することが出来る。 (5) 流体輸送なので、バケット方式、ズリトロ方式と比
較すると坑道の面積が小さくて済み、安全性が高く、し
かも輸送経路の計画が柔軟に出来る。 (6) 従来の流体輸送システムとの比較計算によると、必
要なスラリーポンプの容量は約１／１０程度で良いから
非常に経済的である。
超高揚程流体輸送システムの効果を列挙すると次の通り
である。 (1) サイフォンの原理を利用するので、低揚程スラリー
ポンプで充分可能となり、小さな動力でも良い。 (2) 流体輸送する粗粒物がスラリーポンプを通過しない
ので、スラリーポンプに要求される機能が低くなり、ス
ラリーポンプの維持管理が容易となり、費用が安くな
る。 (3) サイフォンの原理を利用するので、流体の制御が容
易である。 (4) 流体は循環し再使用することが出来る。 (5) 流体輸送なので、バケット方式、ズリトロ方式と比
較すると坑道の面積が小さくて済み、安全性が高く、し
かも輸送経路の計画が柔軟に出来る。 (6) 従来の流体輸送システムとの比較計算によると、必
要なスラリーポンプの容量は約１／１０程度で良いから
非常に経済的である。
【図１】 本発明の実施例を示す全体の説明図である。
【図２】 粗粒物送り込み用圧力容器の概略断面図であ
る。
る。
１…循環管路 ２…掘削場所 ３…排出場所 ４
…圧力容器 ５…ホッパー ６…第１の圧力室
７…第１の圧力蓋 ８…第１の開閉手段 ９…第２の圧力室 １０…第２の圧力蓋 １１…第
２の開閉手段 １２…攪拌機 １３…スクリューコ
ンベア １４…バルブ １５…圧力調整装置 １６…ポンプ １７…バルブ １８…ベルトコンベ
ア １９…分離装置 ２０…分離機 ２１…調整
槽 ２２…スラリーポンプ ２３…バルブ
…圧力容器 ５…ホッパー ６…第１の圧力室
７…第１の圧力蓋 ８…第１の開閉手段 ９…第２の圧力室 １０…第２の圧力蓋 １１…第
２の開閉手段 １２…攪拌機 １３…スクリューコ
ンベア １４…バルブ １５…圧力調整装置 １６…ポンプ １７…バルブ １８…ベルトコンベ
ア １９…分離装置 ２０…分離機 ２１…調整
槽 ２２…スラリーポンプ ２３…バルブ
Claims (2)
- 【請求項１】 地下の掘削場所から地上の排出場所まで
粗粒物を流体輸送する循環管路と、前記流体輸送する粗
粒物を前記循環管路中に適量ずつ送り込む圧力容器と、
地上に設置され前記循環管路内に流体を圧送するスラリ
ーポンプと、この加圧流体により地上まで輸送された前
記粗粒物を所定の排出場所で流体と分離すると共に流体
は再度循環させるために前記スラリーポンプに供給する
分離装置と、を具備したサイフォン式超高揚程流体輸送
システム。 - 【請求項２】 圧力容器は、流体輸送する粗粒物を投入
するホッパーと、このホッパーから供給された粗粒物を
収納する第１の圧力室と、第１の圧力室に加圧水を供給
する圧力調整装置と、第１の圧力室から供給された粗粒
物を収納する第２の圧力室と、この第２の圧力室から供
給された粗粒物を前記循環管路中に適量ずつ送り込むス
クリューコンベアとから構成された、請求項１記載のサ
イフォン式超高揚程流体輸送システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10600593A JPH06294145A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | サイフォン式超高揚程流体輸送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10600593A JPH06294145A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | サイフォン式超高揚程流体輸送システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06294145A true JPH06294145A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=14422574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10600593A Pending JPH06294145A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | サイフォン式超高揚程流体輸送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06294145A (ja) |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP10600593A patent/JPH06294145A/ja active Pending
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