JPS58129509A - ポンプ流量制御装置 - Google Patents

ポンプ流量制御装置

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JPS58129509A
JPS58129509A JP1006582A JP1006582A JPS58129509A JP S58129509 A JPS58129509 A JP S58129509A JP 1006582 A JP1006582 A JP 1006582A JP 1006582 A JP1006582 A JP 1006582A JP S58129509 A JPS58129509 A JP S58129509A
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JP
Japan
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flow rate
pump
water
conduit
control valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP1006582A
Other languages
English (en)
Inventor
Kinichiro Hayashi
林 金一郎
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd
Priority to JP1006582A priority Critical patent/JPS58129509A/ja
Publication of JPS58129509A publication Critical patent/JPS58129509A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/20Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by changing the driving speed

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】 本発明はポンプ流量制御装置に係)、41Km体源から
の流体を複数のポンプで加圧して複JlO導管を介して
所定04)場所に導くようにし九ポンプ流量制御装置に
関する。
従来Oこの種のポンプ流量制御装置は、各ポンプの吐出
側に吐出流量を検出する流量針を設け、前記流量針から
の流量検出信号を制御囲路をIIL〉込み、こOw御園
路によりaa流量値になるようにフィードバッタ制御す
ゐように構成されてい為。
ところで、複数ポンプ評の吐出側を共通にすると共に、
流量関節弁及び流量針を設は九導管を複数配設して所定
の場所に#I体を供給するようにし九ポンプ流量制御装
置によると、ポンプからの吐出流量が直接計測で禽ず、
新たに流量針を設置する必要が6)、また、流量調節弁
の開閉動作によ島影響な二次変化量でめる流量で検知す
る丸め、制御遷れ、套るいは誤動作が生じてしまうなど
最適なる制御系にならないという欠点が壷りえ。
本*aO目的は、上記従来技術の欠点を解消し、ポンプ
からの吐出流量を常に最適なる値に制御できるポンプ流
量制御装置を提供するにある。
本発−は、上記目的を逓威する九めに、II#のポンプ
の吐出側を共通にして、これKfIL量調節弁及び流量
計を設は九導管を複数接続し、前記流量調節弁の開度及
び流量針からの信号をIRp込み、前記導管による損失
水頭及び前記流量調節弁の開度に応じた損失水頭を演算
し、この演算IIII果に基づいて最適な流量となるよ
うにポンプ能力に比例し次回転数をポンプに供給するよ
うに制御する制御回路を設けて構成し九4C)で参る。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
纂1図は、本発明に係るポンプ流量制御装置の一実施例
を示すブロック図で娶る。この図に示すように、流体と
しての原水は、河川等の取水源1よ〕取水口2及び導水
管3を介して沈砂11に4に導かれるようになっている
。沈砂池4に導かれ九原水は、ここで砂などを沈澱後に
、導水管3を介してポンプ井5に自然流下させるように
なっている。
このポンプ井5には、水位計6が設けられると共に、複
数のポンプ7.7.・・・・・・の吸入側が接続されて
いる。前記各ポンプ7.7.・・・・・・Kは、それぞ
れ回転数制御装置8,8.・・・・・・が設けられてい
る。前記各ポンプ7.7.・・・・・・の吐出側は、共
通にされると共に、その共通部に流量を検出して電気信
号として出力する流量計9及び流量を調節できる流量関
節弁10を設けた導管3oを複数接続し、かつそれら導
管go、ao、・川・・の各他端を沈澱池11.11.
・旧・・に接続して、前記各沈澱池11に原水を圧送す
るようになっている。前記各沈澱池11.11・・川・
には、水位計6が設けられている。前記各流量計9、流
量関節弁1Gの開度検出器10A、各水位計6、各ポン
プ7及び回転数制御装置8からの各信号は、制御回路と
してのプロセス入出力装置12及び電子計算機13にI
Rシ込まれ、この制御回路で前記導管による損失水頭及
び流量調節弁の開度に応じ九損失水頭が演算され、皺演
算結果に基づいてポンプ流量が最適となるようにポンプ
能力に比例し次回転数をポンプに指令してポンプ流量を
最適圧制御するようKなっている。
上述のように構成されたポンプ流量制御装置によれば、
ポンプ井5から吸込んだ流体としての水をポンプ7で加
圧して導管8oを介して沈澱池itK供給する。そして
、ポンプ70回転数をプロセス入出力装置12を介して
電子計算機13にsr込み、電子計算機13は、こ0回
転数Nνを100%回転数としたとき0m1iH,を求
め、さらに導管30の損失水ill HDを流量計9か
ら取シ込んだ信号及び84図の関係に基づいて求めると
共に1絨弁開度計10ムからの信号をlILシ込み、こ
の信号及び第smo関係から損失水頭H9を求め、これ
らを加算(H−+Hm+Hw)して100%揚程HWを
求め、このと[)100%吐出量QPII を演算し、
目標流量Q?−とに基づいて最適回転数NP・を求めて
回転数制御装置8を制御する。したがって、常にポンプ
流量は最適なる値を示すことになる。
次に1制御回路は、プロセス入出力装置12と電子計算
機13から構成されてお)、特に電子計算機13の構成
にりいて説明する。
#E2図は、上記電子計算機13の詳細を示すブロック
図である。#!2図において、電子計算機13は、タイ
マ14と、入出力処1115及び16と、損失係数演算
処1117と、弁損失演算l&場18と、導管損失水頒
演算処!119と、揚重演算処理20と、平均回転数演
算処1121と、Zo。
%揚種演算部822と、100%吐出流量演算処1ii
sと、規定回転数演算部1124と、加算器26と、第
6図に示す特性を記憶するレジスタ27と、第3図に示
す特性を記憶するレジスタ28と、目標回転数演算処1
1s19とから構成されている。
制御回路としての電子計算機11C>動作をlE2図を
参照して詳JIK説明する。すなわち、プロセス入出力
装置12を介して取〕込まれる情報は、タイマ14で一
定周期で起動される入力処Ill!!によって走査され
るようになっておC,を九、錫塩され九情報は、出力処
[114で所定の指令信号に変換されてプロセス入出力
装置12を介して出力されるようになっている。入力処
理1!5によって走査され九入力情報のうち流量関節弁
1oの弁開度信号は、損失係数演算処1117に供給さ
れる。
さらに、この損失係数演算処[117には、第511に
示す損失係数弁闘直相関図に関する情報を記憶している
レジスタ群2γから轟誼情報が供給される。前記損失係
数演算処理17a、上記弁**傷信号レジスタ群27か
らの情報に基づいて折線近似式にて弁の損失係@f、を
演算する。この損失係数演算処1117からの損失係数
f、と、入力部!115で走査された流量計9からの流
量値Qt取り込む弁損失水頭演算処鳳18は、次に示す
II(1)式により蚊調節弁10の弁損失水屓H9を演
算する。
Hv =KI X f 、 XQ”      −−−
−・・(1)ただし、KI ;定数 一方、入力部l1lsで走査された流量計9からの流量
値Qは、導水管損失41119に供給されて、下記第(
2)式に基づいて導水管3による損失水頭Htsを演算
する。
He =に* XQ”         ・・・・・・
 (2)ただし、K! ;定数 上記第(2)式は、次の第(3)式に示すダーシーの公
式を展開して得九ものである。
ま ただし、相係数(λ=(L0020−+7XaOOG!
$)V寡流速 t;導管の長さ d g導管の管騒 g;重力の加速度 次に、ポンプ相似則について述べる。1台のポンプにお
けるポンプ吐出流量Q?、回転数NF。
揚@ Hpには、次に示す第(4)式及び第(5)式の
如自関係が成立する。すなわち、吐出流量QP(D変化
は回転数NFの変化に正比例し、揚程Hpの変化は回転
数Npの2乗に正比例するのでめる。
ただし、添学1及び2はケース番号を 示すもので参る。
し九がって、本実施例において必要な最適ポンプ回転数
を得るKは、上記第(3)式及び纂(4式を使用した下
記3項目の演算処理を行なう必要がある。
すなわち、 第(I)環1現状の回転数Nνを100%回転数とした
ときの揚11H,を求め、導管30及び該調節弁10に
よる損失水1[(HI3及びH,)を騨算して100%
揚11H罵を求める。
11(I[)項寥100%揚II Hz時のポンプ10
0%吐出量Qpx を求める。
第(1)項蟇ポンプ100%吐出量Qpx  と目標流
量QPI  とに基づいて最適ポンプ回転数NP・を求
める。
ところで、本実施例において、上記第(I)項の演算は
、揚程演算処理20.平均回転数演算処理21及び10
0%揚場演算鶏鳳22で行なわせている。さらに説明す
ると、揚程演算部!12Gは、入力処理15で走査され
た沈澱池11の水位計6からの水位H1l及びポンプ井
Sの水位計6からの水位H1を取シ込むと共に、平均回
転数演算処理21からの平均回転数N(%)を取シ込み
下記第(6)式を用いて揚1!H,を求める。すなわち
、揚程H1は、 で与えられる。この第(6)式に与えられた平均回転数
N(%)は、上述のように平均回転数演算1ff121
から供給されるが、この平均回転aN(%)は、平均回
転数演算処理21vC該ポンプ群70運転信号に付随し
次回転数制御装置8の回転数NIを取シ込み、腋演算処
理21において、下記嬉(7)式の演算を行なわせるこ
とによって求め九ものである。
1@ま ただし、N+;i号機ポンプ回転数(KPM)N ma
冨;定格回転数(RPM) D+ii号機ポンプ運転信号(運 転中はD+=1.停止中は Di =0である。) n;ポンプ台数 そして、前記揚程演算感層20からの*@H。
を100%揚程演算161M22PCIjljLD込む
と共に1前記導管損失水頭演算処!119からの損失水
頭HD及び弁損失水馴演算処環18からの損失水頭H,
を絨演算処11122tlcIR1)込み、この演算鵡
通22は次の菖(8)式を用いて100%運転時におけ
る揚程Hzを演算するもので参る。すなわち、Hll 
=H−+H−+Na      ・・・・・・ (8)
で求められる。このようにして求められた100%揚1
!Hwは、次の總(I[)項においてポンプ100%吐
出量Q p x の基となる。前記落ロロ項の処理は、
100%吐出流量演算処理23においてなされるもので
Tol>、lls図に示すポンプ100%運転時におけ
る金婚1iH・流量Q特性曲線図を記憶しているレジス
タ詳28よp轟皺情報を索引して、100%揚程Hに対
応する100%吐出流量QPI を折線近似計算で求め
る。
このようにして求められ7tlOO%吐出流量Qp璽は
、次の第(I[)項の処理に与えられて、目標流量Qp
s と比較され、最適ポンプ回転数NPoを求める情報
となる。
この萬(II)項の処理は、本実施例では、まず規定回
転数処理24で貴行され、また流量設定器2sで設定さ
れ喪流量は加算器25でポンプ目標流量Qp−とされて
前記規定回転敷部1124に与えられる。この規定回転
処1124は、前記100%吐出流量Q p yi と
目標流量Qシー とを用いて、下記第(91式の演算を
して目標となる規定回転数Noを求める。
となる。
次に、上記回転数Noを取シ込んだ回転数演算l&11
29は、その規定回転数Noに基づいて各ポンプ7毎に
11回転目標値を下記第一式で演算する。
Npos =Nwah* ×No÷Woo−・−(II
友だし、NP(11Hi号機ポンプ目標(最適)回転数
(RPM) このようにして求め次回転目標値Npo は、出力部m
16に取り込まれて、所定の処理がなされる。この出力
部Ill@は、目標回転数Nν鳳 に応じた指令をプロ
セス入出力装置12を介してポンプ群7に付随し丸缶回
転制御装置$に出力する。
上述のように制御回路としての計算機13は動作するも
のでめる。1+、上記説明ではポンプ台数制御について
は述べていないが、規定回転数処理24において、台数
変更範囲を設けることによシ最適ポンプ台数を演算させ
ることは容具であシ、ポンプ流量制御として最適な回転
数制御、台数制御を容AK行なえるもので魯シ、しかも
経済的で亀 るる。
さらに、本実施例は取水設備で説明したが、要するにポ
ンプと分岐した導管とを備え九一般配水系路における最
適流量制御にも適用できることはいうまでもない。
以上述べえように本発明によれば、ポンプからの吐出流
量を常に最適なる値に制御できるという効果が委る。
【図面の簡単な説明】
總1図は本発明の一実施例を示すブロック図、1112
図は本実施91に用いる制御回路の構成を示すブロック
図、第3図はポンプ性能を示す特性曲線図、嬉41Ii
は流量に対する導管損失水頭の相関を示す特性図、篤5
図は弁開度と損失係数との相関を示す特性図である。 ト・・ポンプ井、7・・・ポンプ、8・・・回転IIL
m御装置、9・・・流量針、10・・・流量調節弁、1
0人・・・弁一度検出器、12・・・プロセス入出力装
置、13・・・電子第3図 H 葉!5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、a体源に吸入側を接続し九複歇Oポンプと、咳ポン
    プの吐出側を共通すると共に吐aSされ丸流体を所定の
    場所にそれぞれ導<**0導管と、咳各導管にそれぞれ
    設けられ、かり醤導管に流れる流体流量を検出すh#l
    量針と、前I!条導管にそれぞれ設けられた銀量1ll
    Ni弁Oll鷹會檎幽する弁開度検出器と、前記流量針
    及び弁關直検出器からO信号をIILシ込み、前記導管
    によみ損失氷原及び流量調節弁の開直に応じた颯失水窮
    を演算し、ζQ演算結果に基づいてポンプ1力に比例し
    九−転機をポンプKaf令してポンプ流量を最適に制御
    する制御回踏とを含んで構成したことを特徴とすみポン
    プ流量制御装置。
JP1006582A 1982-01-27 1982-01-27 ポンプ流量制御装置 Pending JPS58129509A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1389152A1 (en) * 2001-05-22 2004-02-18 QED Technologies, Inc. Delivery system for magnetorheological fluid

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1389152A1 (en) * 2001-05-22 2004-02-18 QED Technologies, Inc. Delivery system for magnetorheological fluid
EP1389152A4 (en) * 2001-05-22 2009-04-15 Qed Technologies International SYSTEM FOR DISTRIBUTING A MAGNETORHEOLOGICAL FLUID

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