JPS61182489A - ポンプ・水車装置 - Google Patents
ポンプ・水車装置Info
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- JPS61182489A JPS61182489A JP60019900A JP1990085A JPS61182489A JP S61182489 A JPS61182489 A JP S61182489A JP 60019900 A JP60019900 A JP 60019900A JP 1990085 A JP1990085 A JP 1990085A JP S61182489 A JPS61182489 A JP S61182489A
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- Japan
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- pump
- water
- water turbine
- turbine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/06—Energy recovery
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/24—Specific pressurizing or depressurizing means
- B01D2313/246—Energy recovery means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2220/00—Application
- F05B2220/60—Application making use of surplus or waste energy
- F05B2220/602—Application making use of surplus or waste energy with energy recovery turbines
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/50—Hydropower in dwellings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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。
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、原動機により駆動されるポンプと、そのポン
プにより吐出された水の一部の水の圧力により駆動され
る水車とを、相互にトルクが伝達＝ｔ−４１−シ悼は！
鎗る市ｌマＬ−Ｊａ凸醤Ｍ ｌ ＊ ＋−＾山本の一
部を回収するようにしたポンプ・水車装置に関するもの
である。
プにより吐出された水の一部の水の圧力により駆動され
る水車とを、相互にトルクが伝達＝ｔ−４１−シ悼は！
鎗る市ｌマＬ−Ｊａ凸醤Ｍ ｌ ＊ ＋−＾山本の一
部を回収するようにしたポンプ・水車装置に関するもの
である。
この種の装置は、高層ビルの暖冷房、高圧を必要とする
化学プラントなどの種々な用途に適用されているが、そ
の−例として逆浸透工法淡水製造設備（以下ＲＯ設備と
称する）の例について説明する。Ｒ○設備とは、海水又
は河川水地下水などの塩分を含むいわゆるブラキノシュ
水を浸透膜を用いた逆浸透圧法により、都市用水等の清
水を製造する設備で、その主要部は、第１図の如きブロ
ック図で示される。従来のものにおいては、速度調節装
置２７はなく、またここに信号を送るための検出器（例
えば、原水のｐｐｍｙ１度を検出して速度調節をする場
合は、濃度検出器２６及び製造淡水流量検出器２８など
）は付いていない。
化学プラントなどの種々な用途に適用されているが、そ
の−例として逆浸透工法淡水製造設備（以下ＲＯ設備と
称する）の例について説明する。Ｒ○設備とは、海水又
は河川水地下水などの塩分を含むいわゆるブラキノシュ
水を浸透膜を用いた逆浸透圧法により、都市用水等の清
水を製造する設備で、その主要部は、第１図の如きブロ
ック図で示される。従来のものにおいては、速度調節装
置２７はなく、またここに信号を送るための検出器（例
えば、原水のｐｐｍｙ１度を検出して速度調節をする場
合は、濃度検出器２６及び製造淡水流量検出器２８など
）は付いていない。
同図において、海水又はプラキッシュ水などの被処理水
１は受水槽２に入り取水ポンプ３により沈澱槽４に入り
、消毒剤５が加えられ、さらに取水ポンプ６によ幻取出
され、凝固剤７が加えられて、細目フィルタ８を経て、
ｆＪ１９が加えられて落下水受槽１０に貯留される。
１は受水槽２に入り取水ポンプ３により沈澱槽４に入り
、消毒剤５が加えられ、さらに取水ポンプ６によ幻取出
され、凝固剤７が加えられて、細目フィルタ８を経て、
ｆＪ１９が加えられて落下水受槽１０に貯留される。
被処理水は予圧ポンプ１１により取り出され保護フィル
タ１２を経て、高圧ポンプ１３の吸込側に導かれる。
タ１２を経て、高圧ポンプ１３の吸込側に導かれる。
高圧ポンプ１３は電動機、タービン、内燃機関などの駆
動機１４により駆動されている。駆動機１４の反対側の
軸端には水車１５が接続されており、水車１５と高圧ポ
ンプ１３とは駆動機１４の軸を介して相互にトルクが伝
達されるよう接続しており、後述の如く、高圧ポンプ１
３の出力の一部を水車１５が回収するようになっており
、高圧ポンプ１３、駆動機１４、水車１５によりポンプ
・水車装置が形成されている。
動機１４により駆動されている。駆動機１４の反対側の
軸端には水車１５が接続されており、水車１５と高圧ポ
ンプ１３とは駆動機１４の軸を介して相互にトルクが伝
達されるよう接続しており、後述の如く、高圧ポンプ１
３の出力の一部を水車１５が回収するようになっており
、高圧ポンプ１３、駆動機１４、水車１５によりポンプ
・水車装置が形成されている。
高圧ポンプ１３から吐出された高圧の被処理水は浸透膜
を用いた逆浸透圧モジュール（以下ＲＯモジュールと称
す）１６に導かれる。不透過ブライン１７は水車１５に
導かれ水車１５を駆動した後排水１８として排出される
。
を用いた逆浸透圧モジュール（以下ＲＯモジュールと称
す）１６に導かれる。不透過ブライン１７は水車１５に
導かれ水車１５を駆動した後排水１８として排出される
。
Ｒ○モジュール１６により製造された製造淡水１９は、
ポンプ２０により淡水タンク２１に貯留され、必要に応
じて送水ポンプ２２により需要側に送水される。ポンプ
２０、淡水タンク２１、送水ポンプ２２により淡水貯留
・供給設備Ｂが形成されている。
ポンプ２０により淡水タンク２１に貯留され、必要に応
じて送水ポンプ２２により需要側に送水される。ポンプ
２０、淡水タンク２１、送水ポンプ２２により淡水貯留
・供給設備Ｂが形成されている。
しかし、このような、ＲＯ設備においては、そのプラン
トの計画当初において、原水の水質その他につき、各種
の調査を実施するが、実際にプラントを稼動せしめた場
合、その調査段階と、実際との間にかなりの隔たりがあ
る場合がある。
トの計画当初において、原水の水質その他につき、各種
の調査を実施するが、実際にプラントを稼動せしめた場
合、その調査段階と、実際との間にかなりの隔たりがあ
る場合がある。
又、製造淡水の量を保証せねばならぬ関係上、各種の設
備量に、余裕を見る場合が多いが、これらの各種の余裕
が重なり合って、設備全体としてかなりの余裕が生じる
場合がある。
備量に、余裕を見る場合が多いが、これらの各種の余裕
が重なり合って、設備全体としてかなりの余裕が生じる
場合がある。
又、これらの設備上の余裕に加えて避けることができな
い変動要素、即ち、 ［（１）経年的な半透膜自身の性能の変化（２）原水温
度の変動 （３）原水のｐｐｍ濃度の変動 （４）原水のＲＯモジュールに流入する圧力の変動 等による膜通過流量の変動をコントロールする必要があ
り、更に ■ 原水のＲＯモジュールに流入する圧力の変動による
二次側製造淡水のｐｐｍの適正化■ スケール発生の防
止等を目的とした不透過ブラインのｐｐｍ’ｌｌａ度の
コントロールの必要性の如き種々の調整をしながらの運
転が望まれる。
い変動要素、即ち、 ［（１）経年的な半透膜自身の性能の変化（２）原水温
度の変動 （３）原水のｐｐｍ濃度の変動 （４）原水のＲＯモジュールに流入する圧力の変動 等による膜通過流量の変動をコントロールする必要があ
り、更に ■ 原水のＲＯモジュールに流入する圧力の変動による
二次側製造淡水のｐｐｍの適正化■ スケール発生の防
止等を目的とした不透過ブラインのｐｐｍ’ｌｌａ度の
コントロールの必要性の如き種々の調整をしながらの運
転が望まれる。
一方、製造淡水の量はプラント上の保証項目であり、仮
にＲＯモジュール自身が上記の各理由によって、保証量
以上の生産量を上げ得られたとしても、一般にはそのよ
うな運転をする必要はなく、又第１図Ｂの点線で示した
淡水貯留・供給設備が、その生産量に対応しきれないケ
ースも生じ、事実上は、保証生産量で運転されるケース
が多い。この場合、先に述べた計画上での余裕又は上記
の各要素の変動に対して、ポンプ及び水車を良い性能に
維持することが希望されるがポンプ及び水車が−宇ｒＦ
ｉｌ 吉ｗ Ｗｂ −ニア−；：２１ ａ： −４−−
Ｌ−１−ｙ ＋ ＋ ｙ ｈｕ−Ａ、＋ｗ ＋＋
ｖ Ｍ ５ｍ５ｅｅ ＋ｍ第１図の弁２５で行う
以外には方法がなかった。
にＲＯモジュール自身が上記の各理由によって、保証量
以上の生産量を上げ得られたとしても、一般にはそのよ
うな運転をする必要はなく、又第１図Ｂの点線で示した
淡水貯留・供給設備が、その生産量に対応しきれないケ
ースも生じ、事実上は、保証生産量で運転されるケース
が多い。この場合、先に述べた計画上での余裕又は上記
の各要素の変動に対して、ポンプ及び水車を良い性能に
維持することが希望されるがポンプ及び水車が−宇ｒＦ
ｉｌ 吉ｗ Ｗｂ −ニア−；：２１ ａ： −４−−
Ｌ−１−ｙ ＋ ＋ ｙ ｈｕ−Ａ、＋ｗ ＋＋
ｖ Ｍ ５ｍ５ｅｅ ＋ｍ第１図の弁２５で行う
以外には方法がなかった。
しかしこの方法は、ポンプの吐出圧を抵抗をつけて減圧
することに外ならずこの減圧骨は、総て損失となる上、
この方法では、水車の無拘束回転数が原動機の回転数よ
りも低くなることもあり動力回収水車の効率も低減させ
る結果となり、非常に不経済な運転状態と言はざるを得
ない。
することに外ならずこの減圧骨は、総て損失となる上、
この方法では、水車の無拘束回転数が原動機の回転数よ
りも低くなることもあり動力回収水車の効率も低減させ
る結果となり、非常に不経済な運転状態と言はざるを得
ない。
本考案は、従来のものの上記の問題点を解決し、設備の
余裕、諸条件の変動などに基づいて運転条件が変化して
もそれに対応してポンプ及び水車の性能の良好な点にて
運転を行い省エネルギをはかることができるポンプ・水
車設備を提供することを目的とするものである。
余裕、諸条件の変動などに基づいて運転条件が変化して
もそれに対応してポンプ及び水車の性能の良好な点にて
運転を行い省エネルギをはかることができるポンプ・水
車設備を提供することを目的とするものである。
本発明は、上記の問題点を解決するための手段として、
原動機により駆動されるポンプと、該ポンプの吐出液の
一部の液の圧力により駆動される水車とを相互にトルク
が伝達するよう接続し、該水車により前記ポンプの出力
の一部を回収するよ−１（ｊＬ、ナー＊ ｙ ｆ −＊
宙貼看ｒｋ イ？ −葡ｔｒＪ ４ ・ｙ −ｙ。
原動機により駆動されるポンプと、該ポンプの吐出液の
一部の液の圧力により駆動される水車とを相互にトルク
が伝達するよう接続し、該水車により前記ポンプの出力
の一部を回収するよ−１（ｊＬ、ナー＊ ｙ ｆ −＊
宙貼看ｒｋ イ？ −葡ｔｒＪ ４ ・ｙ −ｙ。
の流量制御を、原動機の回転数制御により行い、前記水
車の無拘束回転数よりも前記原動機の回転数を低（せし
めることを特徴とするポンプ・水車装置を提供するもの
である。
車の無拘束回転数よりも前記原動機の回転数を低（せし
めることを特徴とするポンプ・水車装置を提供するもの
である。
ポンプ・水車装置の中のポンプ、駆動機、水車の配列は
、ポンプと水車が駆動機の両側に取りつけられたものに
限らず、駆動機の片側にポンプ、水車の順に接続されて
いてもよく、ポンプが駆動機により駆動され、ポンプと
水車とが互いにトルクを伝達するように接続されていれ
ばよい。
、ポンプと水車が駆動機の両側に取りつけられたものに
限らず、駆動機の片側にポンプ、水車の順に接続されて
いてもよく、ポンプが駆動機により駆動され、ポンプと
水車とが互いにトルクを伝達するように接続されていれ
ばよい。
本発明は、この駆動機の回転数を使用条件に合わせて調
節する速度調節装置を備えたものであるが、その速度調
節装置は、駆動機の種類に応じて、例えば次の如きもの
が用いられる。
節する速度調節装置を備えたものであるが、その速度調
節装置は、駆動機の種類に応じて、例えば次の如きもの
が用いられる。
（Ａ）電動機であれば、例えば、周波数変換器によるも
の或いは静止セルビウス、クレーマ一方式等、駆動機の
回転数を変えられる装置を皆含む。
の或いは静止セルビウス、クレーマ一方式等、駆動機の
回転数を変えられる装置を皆含む。
（Ｂ）蒸気タービンであれば、ガバナーの設定位置調整
機構。
機構。
（Ｃ）ディーゼル又はガソリンエンジン等の内燃機関で
は、アクセル位置調整機構。
は、アクセル位置調整機構。
その他駆動機の種類に応じて種々の速度調節装置が用い
られる。
られる。
この速度調節装置は、例えば第１図に示した設備におい
ては各装置、とりわけＲＯモジュールの運転状態を検知
し人間が手動で適切な速度を指示調整するものでもよい
が、より高度な省エネルギ手法による場合は、製造淡水
の量又はこれに加えて、不透過プラインのＲＯモジュー
ルからの吐出圧やＲＯモジュールへの原水注入圧や原水
？震度等の１乃至数個のピックアップからの検出量を合
成して自動的に指示調整する方法も含まれ、更により高
度な制御としては、コンピューターを用いＲＯモジュー
ル内のメンプランの性能変化や原水の温度変化、ｐｐｍ
変化などをそれまでの測定データを基にして予測し、そ
れに応して最も適切な速度を算出させ投入させるように
してもよい。−〔実施例〕 本発明の実施例につき説明する。
ては各装置、とりわけＲＯモジュールの運転状態を検知
し人間が手動で適切な速度を指示調整するものでもよい
が、より高度な省エネルギ手法による場合は、製造淡水
の量又はこれに加えて、不透過プラインのＲＯモジュー
ルからの吐出圧やＲＯモジュールへの原水注入圧や原水
？震度等の１乃至数個のピックアップからの検出量を合
成して自動的に指示調整する方法も含まれ、更により高
度な制御としては、コンピューターを用いＲＯモジュー
ル内のメンプランの性能変化や原水の温度変化、ｐｐｍ
変化などをそれまでの測定データを基にして予測し、そ
れに応して最も適切な速度を算出させ投入させるように
してもよい。−〔実施例〕 本発明の実施例につき説明する。
条件の変動には種々のケースがあるが、発生し易いケー
スとして原水のｐｐｍ濃度の変動又は、その濃度を計画
時に高い値と見込みすぎていたケースについて記述する
。
スとして原水のｐｐｍ濃度の変動又は、その濃度を計画
時に高い値と見込みすぎていたケースについて記述する
。
簡単にする為に他の要素は計画時と同じであり、又メン
プランは性能的にかなり安定した状態に到達していると
仮定する。
プランは性能的にかなり安定した状態に到達していると
仮定する。
今、本実施例の水車１５は、特に高落差小水量の要求に
対してペルトン水車であるとする。（但し他の如何なる
水車であってもよい）この場合、ＲＯモジュール１６を
含めた高圧ポンプ部分の構造は予圧ポンプ１１の圧力を
保護フィルター１２が消費したとして無視し、更に管路
の細かい損失をも無視すると第２図の如く図式化するこ
とができる。即ち、水車１５のニードル弁２３の開度を
今一定に保つとすればモジュール内の原水の摩擦抵抗２
４とニードル弁２３の抵抗により、不透過プライン系の
抵抗は第３図の如くなり、又メンプランによる原水側圧
力と透過製造淡水の水量とのここに着目すべき現象は「
逆浸透に必要な圧力（Ｈｏ）は原水のｐｐｍに大きく影
響される」ということである。
対してペルトン水車であるとする。（但し他の如何なる
水車であってもよい）この場合、ＲＯモジュール１６を
含めた高圧ポンプ部分の構造は予圧ポンプ１１の圧力を
保護フィルター１２が消費したとして無視し、更に管路
の細かい損失をも無視すると第２図の如く図式化するこ
とができる。即ち、水車１５のニードル弁２３の開度を
今一定に保つとすればモジュール内の原水の摩擦抵抗２
４とニードル弁２３の抵抗により、不透過プライン系の
抵抗は第３図の如くなり、又メンプランによる原水側圧
力と透過製造淡水の水量とのここに着目すべき現象は「
逆浸透に必要な圧力（Ｈｏ）は原水のｐｐｍに大きく影
響される」ということである。
この二要素を合成し、ポンプの運転点を解析すると第５
図の如くなる。
図の如くなる。
今サフィックス１をポンプ計画時の予想状態とする。こ
の場合ポンプの運転点は■となり、送水量Ｑ ｐｒ中、
Ｑ、Ｉは製造淡水となりＱ、１は不透過プラインとなる
。この場合ＱＤｌはプラント上の保証値と合致する。
の場合ポンプの運転点は■となり、送水量Ｑ ｐｒ中、
Ｑ、Ｉは製造淡水となりＱ、１は不透過プラインとなる
。この場合ＱＤｌはプラント上の保証値と合致する。
金子測値より原水のｐｐｍ？Ｗ度が低く、従ってメンプ
ランの特性が第４図２の如くなり、従ってポンプの運転
点は第５図■の如くなり、ポンプ吐出量Ｑ ｐｚ中ＱＤ
ｚもの多量の淡水が製造されてしまうことになるが、先
にも述べた理由でｑｏ＋で充分であり、ＱＤ２を製造す
ることは過剰である上、このような運転を行うとメンプ
ランの寿命を低下させることになる。
ランの特性が第４図２の如くなり、従ってポンプの運転
点は第５図■の如くなり、ポンプ吐出量Ｑ ｐｚ中ＱＤ
ｚもの多量の淡水が製造されてしまうことになるが、先
にも述べた理由でｑｏ＋で充分であり、ＱＤ２を製造す
ることは過剰である上、このような運転を行うとメンプ
ランの寿命を低下させることになる。
今、高圧ポンプが可変速であった場合は、変速をして如
何なる運転点をポンプ性能が満たせば良いかを検討する
。その場合は不透過ブラインの必要ＮＱＴを考えねばな
らない。計画時点でのＱＴ値即ちＱＴ＋がプラント内の
スケール析出の限界ｐｐｍであったとするとｐｐｍが薄
くなればその限界量は比例的に減少する。原水のｐｐｍ
と逆浸透圧力は大凡比例するので、Ａ点と原点Ｏとを直
線で結んだ線が大凡の限界となる。従ってこの線に平行
に計画運転点■を通る直線を引き２の点線との交点を■
とすると■が減速したポンプの要頂点となる。即ち第５
図より明白なようにＱＤ３はＧｌｕｔと同一で保証値を
満足しており、ＤＴ３のｐｐｍ値は析出限界の値となっ
ている。但しこの場合若干水車ニードル弁２３を絞る必
要がある。
何なる運転点をポンプ性能が満たせば良いかを検討する
。その場合は不透過ブラインの必要ＮＱＴを考えねばな
らない。計画時点でのＱＴ値即ちＱＴ＋がプラント内の
スケール析出の限界ｐｐｍであったとするとｐｐｍが薄
くなればその限界量は比例的に減少する。原水のｐｐｍ
と逆浸透圧力は大凡比例するので、Ａ点と原点Ｏとを直
線で結んだ線が大凡の限界となる。従ってこの線に平行
に計画運転点■を通る直線を引き２の点線との交点を■
とすると■が減速したポンプの要頂点となる。即ち第５
図より明白なようにＱＤ３はＧｌｕｔと同一で保証値を
満足しており、ＤＴ３のｐｐｍ値は析出限界の値となっ
ている。但しこの場合若干水車ニードル弁２３を絞る必
要がある。
以上のように、本設備の中のポンプについて考察すると
可変速駆動機の保用は、第５図の■と■との差で示すよ
うに多大の省エネルギ効果をもたらすものであると言う
ことができる。もし可変速にせぬ場合は、第１図Ｃの部
分にバルブ２５を設け、それを絞る必要があるが、その
摩擦損失ヘッドは、第５図の〔■−■〕の値となる。
可変速駆動機の保用は、第５図の■と■との差で示すよ
うに多大の省エネルギ効果をもたらすものであると言う
ことができる。もし可変速にせぬ場合は、第１図Ｃの部
分にバルブ２５を設け、それを絞る必要があるが、その
摩擦損失ヘッドは、第５図の〔■−■〕の値となる。
一方水車入口部の圧力（水車ニードル弁入口の圧力）は
計画上では Ｈｔ ｌ＝ Ｈｐ＋ −Ｋ ＋ ・ｈ、・Ｑ、１′
ここに に■ ：常数 ｈｌ ：摩擦係数 ｐｐｍが低い場合の実際の運転では Ｈｔ３＝ Ｈｐ３−に＋ ’ ｈｅ −Ｑｒ＊”従
ってノズルからでる流速は、 ■Ｉ＝に２！■ （計画上） Ｖ ３ ＝ Ｋ ｚ ａ （ｐｐｍが低い場合）今、
水車の無拘束速度がポンプの回転数Ｎ、と合致する場合
のノズル流速をＶ。
計画上では Ｈｔ ｌ＝ Ｈｐ＋ −Ｋ ＋ ・ｈ、・Ｑ、１′
ここに に■ ：常数 ｈｌ ：摩擦係数 ｐｐｍが低い場合の実際の運転では Ｈｔ３＝ Ｈｐ３−に＋ ’ ｈｅ −Ｑｒ＊”従
ってノズルからでる流速は、 ■Ｉ＝に２！■ （計画上） Ｖ ３ ＝ Ｋ ｚ ａ （ｐｐｍが低い場合）今、
水車の無拘束速度がポンプの回転数Ｎ、と合致する場合
のノズル流速をＶ。
ＶＰｌ＝ πＤＮ＋ ／ ６０
とすると、このＶ、のノズル流速では水車は、全く動力
を回収しないことになり従って回収効率は０となる。こ
の関係をグラフに示すと第６図の如くなる。（ここにＤ
はペルトン水車の有効ランナー径） 図中ＨＴ−Ｖ曲線は、水車入口部の圧力Ｈアとノズルか
らでる流速Ｖとの関係で ｖ＝に、５７訂 で示されるものである。又Ｐは回収動力、ηは回収効率
を示す。
を回収しないことになり従って回収効率は０となる。こ
の関係をグラフに示すと第６図の如くなる。（ここにＤ
はペルトン水車の有効ランナー径） 図中ＨＴ−Ｖ曲線は、水車入口部の圧力Ｈアとノズルか
らでる流速Ｖとの関係で ｖ＝に、５７訂 で示されるものである。又Ｐは回収動力、ηは回収効率
を示す。
この図から解かるようにＶ、の近くにＶ、が来ると水車
効率は著しく低下し従って回収動力も非常に低下するこ
とが解る。可変速にするとｐｐｍが低下した時はポンプ
の回転数はＮ、に低下させることが出来るのでこの回転
数と合致する無拘束速度時のノズル流速は ＶＦ６ （−ＶＰＩ （Ｎ３ ／Ｎｌ ） ）となりこ
れを第６図に付記した。これを見るとｖｌよりＶ、に流
速が低下しても回転数もＮ１からＮ、に低下せしめ、こ
れによってＶＦＩがＶＰｆｆに移動すれば、駆動機１４
の回転数Ｎ、よりも水車１５の無拘束回転数ＮＦを大き
く保持し、かつその回転数の差の値を大となし、回収動
力及び回収効率共高い状態を維持させることが出来る。
効率は著しく低下し従って回収動力も非常に低下するこ
とが解る。可変速にするとｐｐｍが低下した時はポンプ
の回転数はＮ、に低下させることが出来るのでこの回転
数と合致する無拘束速度時のノズル流速は ＶＦ６ （−ＶＰＩ （Ｎ３ ／Ｎｌ ） ）となりこ
れを第６図に付記した。これを見るとｖｌよりＶ、に流
速が低下しても回転数もＮ１からＮ、に低下せしめ、こ
れによってＶＦＩがＶＰｆｆに移動すれば、駆動機１４
の回転数Ｎ、よりも水車１５の無拘束回転数ＮＦを大き
く保持し、かつその回転数の差の値を大となし、回収動
力及び回収効率共高い状態を維持させることが出来る。
以上の如く、ポンプ出力を調節するのに、制御とは、高
圧ポンプ１３については、勿論、動力回収水車１５につ
いても、高い回収性能を保つことが出来、両面で非常に
有効な省エネルギ対策となる。
圧ポンプ１３については、勿論、動力回収水車１５につ
いても、高い回収性能を保つことが出来、両面で非常に
有効な省エネルギ対策となる。
ここに示された実施例では上記の駆動機１４の回転数調
節は、第１図に示す如く原水の濃度を濃度検出器２６に
より検出し、その検出信号を速度調節装置２７に入力せ
しめて予め記憶されたデータ及びプログラムにより演算
を行いその操作出力を駆動機１４に送り製造淡水量が所
定の量を維持していることを流量検出器２８で確認しな
がら回転数を設定して回転せしめ、高圧ポンプ１３及び
−水車１５の運転点を省エネルギ上最良なる如
く選ぶことができる。
節は、第１図に示す如く原水の濃度を濃度検出器２６に
より検出し、その検出信号を速度調節装置２７に入力せ
しめて予め記憶されたデータ及びプログラムにより演算
を行いその操作出力を駆動機１４に送り製造淡水量が所
定の量を維持していることを流量検出器２８で確認しな
がら回転数を設定して回転せしめ、高圧ポンプ１３及び
−水車１５の運転点を省エネルギ上最良なる如
く選ぶことができる。
上記の例のほか、他の要素の変動に対しても、その要素
を検出して速度調節装置２７により、同様に駆動機１４
の回転数を制御すればよい。
を検出して速度調節装置２７により、同様に駆動機１４
の回転数を制御すればよい。
他方逆に、本来なら、より高いｐｐｍの状態で計画せね
ばならぬところ、誤って低いｐｐｍで設社−ヴ圧儒 入
Ｌ−、−ｓｒシー）、ザ擾 フ赤を市１ψ―−あり速度
を調節出来、更に計画値より、多少高い回転数にまで調
整することが出来るようになっておれば、回転数をあげ
て対処することが出来る。
ばならぬところ、誤って低いｐｐｍで設社−ヴ圧儒 入
Ｌ−、−ｓｒシー）、ザ擾 フ赤を市１ψ―−あり速度
を調節出来、更に計画値より、多少高い回転数にまで調
整することが出来るようになっておれば、回転数をあげ
て対処することが出来る。
現在一定速度の駆動機が付いているものに対しては、例
えば電動機に対する周波数変換器の如く装置の一部を作
り変える又は追加するなどして可変速度とすることも考
えられる。
えば電動機に対する周波数変換器の如く装置の一部を作
り変える又は追加するなどして可変速度とすることも考
えられる。
いずれにせよ、可変速構造を採用しておけば、自由に各
種変動状態に合わせ合理的に対処することが出来、大変
有効な設備となる。
種変動状態に合わせ合理的に対処することが出来、大変
有効な設備となる。
口発明の効果〕
本発明により、運転条件に変動が生じても、また、設備
の設計に余裕がある場合でも、計画値に誤りがある場合
でも、駆動機の回転数をそれに応して変化せしめて、高
圧ポンプ及び水車を効率のよい点で運転せしめ、省エネ
ルギをはかるポンプ・水車装置を提供することができ、
実用上、省エネルギ上極めて大なる効果を奏する。
の設計に余裕がある場合でも、計画値に誤りがある場合
でも、駆動機の回転数をそれに応して変化せしめて、高
圧ポンプ及び水車を効率のよい点で運転せしめ、省エネ
ルギをはかるポンプ・水車装置を提供することができ、
実用上、省エネルギ上極めて大なる効果を奏する。
図面は本発明の実施例に関するもので、第１図はフロー
図、第２図はその一部を図式化したフロー図、第３図は
不透過ブライン系の抵抗と水量の関係のグラフ、第４図
は製造淡水量と原水側圧力との関係のグラフ、第５図は
ポンプの運転状態を示すグラフ、第６図は水車の性能を
示すグラフである。 １−・被処理水、２−受水槽、３−取水ポンプ、４−沈
澱槽、５−・消毒剤、６−取水ポンプ、７−凝固剤、８
−細目フィルタ、９−酸、１０・−落下水受槽、１１−
予圧ポンプ、１２−保護フィルタ、１３−高圧インプ、
１４−・・−駆動機、１５・−・水車、１６−Ｒ○モジ
ュール、１７−不透過ブライン、１８・−・排水、１９
−製造淡水、２０−ポンプ、２１−・淡水タンク、２２
−送水ポンプ、２３・−二−ドル弁、２４−摩擦抵抗、
２５・−パルプ、２６．・−濃度検出器、２７−・−速
度調節装置、２８−流量検出器。 特許出願人 株式会社 荏原製作所第４図 Ｈ 第６図
図、第２図はその一部を図式化したフロー図、第３図は
不透過ブライン系の抵抗と水量の関係のグラフ、第４図
は製造淡水量と原水側圧力との関係のグラフ、第５図は
ポンプの運転状態を示すグラフ、第６図は水車の性能を
示すグラフである。 １−・被処理水、２−受水槽、３−取水ポンプ、４−沈
澱槽、５−・消毒剤、６−取水ポンプ、７−凝固剤、８
−細目フィルタ、９−酸、１０・−落下水受槽、１１−
予圧ポンプ、１２−保護フィルタ、１３−高圧インプ、
１４−・・−駆動機、１５・−・水車、１６−Ｒ○モジ
ュール、１７−不透過ブライン、１８・−・排水、１９
−製造淡水、２０−ポンプ、２１−・淡水タンク、２２
−送水ポンプ、２３・−二−ドル弁、２４−摩擦抵抗、
２５・−パルプ、２６．・−濃度検出器、２７−・−速
度調節装置、２８−流量検出器。 特許出願人 株式会社 荏原製作所第４図 Ｈ 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原動機により駆動されるポンプと、該ポンプの吐出
液の一部の液の圧力により駆動される水車とを相互にト
ルクが伝達するよう接続し、該水車により前記ポンプの
出力の一部を回収するようにしたポンプ・水車装置にお
いて、 前記ポンプの流量制御を、前記原動機の回 転数制御により行い、前記水車の無拘束回転数よりも前
記原動機の回転数を低くせしめることを特徴とするポン
プ・水車装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60019900A JPS61182489A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | ポンプ・水車装置 |
| EP86101466A EP0190741B1 (en) | 1985-02-06 | 1986-02-05 | Pump-water wheel system |
| DE8686101466T DE3685661T2 (de) | 1985-02-06 | 1986-02-05 | Pumpe-wasserradeinrichtung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60019900A JPS61182489A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | ポンプ・水車装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61182489A true JPS61182489A (ja) | 1986-08-15 |
Family
ID=12012074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60019900A Pending JPS61182489A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | ポンプ・水車装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0190741B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61182489A (ja) |
| DE (1) | DE3685661T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013128874A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Kayaba System Machinery Kk | 海水淡水化装置 |
| JP2014180652A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Kayaba Ind Co Ltd | 蒸気プラントシステム |
| US9051873B2 (en) | 2011-05-20 | 2015-06-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine shaft attachment |
| US10094288B2 (en) | 2012-07-24 | 2018-10-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine volute attachment for a gas turbine engine |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101421020B (zh) * | 2006-02-10 | 2012-12-12 | 丹佛斯公司 | 液体处理设备 |
| ITRM20080086A1 (it) * | 2008-02-18 | 2009-08-19 | Iniziativa Centro Sud S R L | Gruppo di depurazione o desalinizzatore ad osmosi inversa con recupero di energia e dosatura dell'acqua depurata |
| US9981225B2 (en) | 2011-03-01 | 2018-05-29 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Method of converting thermal energy into mechanical energy, and an apparatus therefor |
| CN103306879A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-09-18 | 江苏风盛海水淡化科技有限公司 | 机电一体化式透平式能量回收装置总成 |
| CN105731599A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-07-06 | 杭州科星水处理工程有限公司 | 用于膜处理工艺的能量回收系统 |
| CN106365344B (zh) * | 2016-10-27 | 2019-02-26 | 金寨大别山玉井水饮品有限公司 | 一种便于检查净水质量的净水系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4888501A (ja) * | 1972-02-26 | 1973-11-20 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK434974A (da) * | 1974-08-14 | 1976-02-15 | Danske Mejeriers Maskinfabrik | Anleg til membranfiltrering |
| DE2907429A1 (de) * | 1979-02-26 | 1980-08-28 | Buckau Wolf Maschf R | Anlage zur aufbereitung von waessern durch umkehr-osmose |
-
1985
- 1985-02-06 JP JP60019900A patent/JPS61182489A/ja active Pending
-
1986
- 1986-02-05 DE DE8686101466T patent/DE3685661T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-02-05 EP EP86101466A patent/EP0190741B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4888501A (ja) * | 1972-02-26 | 1973-11-20 |
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| US9051873B2 (en) | 2011-05-20 | 2015-06-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine shaft attachment |
| JP2013128874A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Kayaba System Machinery Kk | 海水淡水化装置 |
| US10094288B2 (en) | 2012-07-24 | 2018-10-09 | Icr Turbine Engine Corporation | Ceramic-to-metal turbine volute attachment for a gas turbine engine |
| JP2014180652A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Kayaba Ind Co Ltd | 蒸気プラントシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0190741B1 (en) | 1992-06-17 |
| EP0190741A1 (en) | 1986-08-13 |
| DE3685661T2 (de) | 1993-01-07 |
| DE3685661D1 (de) | 1992-07-23 |
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