ポンプ、流体機器について

ポンプ 流 体 機 器 について 株 式 会 社 相 互 ポンプ 製 作 所

1.ポンプ

1-1A.ポンプの 種 類 (ターボ 形 ) 羽 根 車 を 回 転 し 遠 心 力 やスクリューの 推 力 で 送 水 する 構 造 遠 心 式 軸 流 式 斜 流 式

1-1B.ポンプの 種 類 ( 容 積 形 ) 一 定 量 をポンプに 吸 い 込 んで 吸 い 込 んだ 液 体 を 押 し 出 す 構 造

1-2.うず 巻 きポンプ * 空 調 設 備 の 冷 水 温 水 冷 温 水 ポンプ 等 に 使 用 されており 一 般 的 なポンプ * 軸 封 部 はグランドパッキンが 一 般 的 である が 漏 れを 嫌 う 場 合 や 圧 力 が 高 い 場 合 はメカニカルシールを 使 用 * 弊 社 の 特 徴 としては 高 背 圧 (2.0MPa) ポンプを 製 作 可 能

1-3. 立 型 うず 巻 きポンプ * 横 型 うず 巻 きポンプを 立 型 にして 省 スペース 化 を 図 った 構 造 同 一 性 能 の 横 型 ポンプに 比 べて 設 置 スペースは 約 40~50% * 電 動 機 主 軸 を 特 殊 加 工 し 直 接 羽 根 車 を つけている よって 芯 だし 不 要 * 吸 込 吐 出 の 方 向 は90 度 振 りで 自 由 に 決 めることが 可 能 * 立 型 うず 巻 きポンプを 製 作 しているのは 弊 社 のみ

1-4. 多 段 タービンポンプ( 多 段 ボリュートポンプ) *うず 巻 きポンプで 全 揚 程 が 不 足 する 場 合 多 段 タービンポンプを 使 用 *1 段 目 の 羽 根 車 を 出 た 水 が2 段 目 に 入 り 3 段 目 最 終 段 を 経 て 吐 出 される * 主 に 揚 水 給 水 ボイラー 給 水 消 火 等 の 用 途 で 使 用 * 弊 社 では 吸 込 方 向 が 左 右 どちらでも 製 作 可 能

1-5.ラインポンプ *うず 巻 きポンプの 一 種 で 配 管 の 途 中 に 取 り 付 ける 比 較 的 小 容 量 のポンプ * 配 管 に 取 り 付 けたまま メンテナンスが できる * 主 に 温 水 循 環 給 湯 循 環 用 として 使 用

1-6. 水 中 ポンプ ガイドパイプ * 据 え 付 け 方 法 は 定 置 型 と 着 脱 型 がある * 用 途 としては 清 水 用 汚 水 用 雑 用 水 用 汚 物 用 があり それぞれ 構 造 が 異 なる * 羽 根 車 の 形 状 により クローズド 型 ノンク ロッグ 型 ボルテックス 型 等 があるが 形 状 はメーカにより 大 きく 異 なる * 清 水 はクローズド 型 それ 以 外 はノンク ロッグ 型 ボルテックス 型 が 使 用 される ( 図 はボルテックス 型 [ 弊 社 ではセントルク 型 ]) 羽 根 車 前 面 とケーシング 底 面 とのスキマを 広 げると 異 物 は 詰 まりにくいが ポンプ 効 率 は 悪 くなる

1-6A. 水 中 ポンプ( 汚 物 や 雑 排 水 ) 選 定 時 の 注 意 * 並 列 運 転 がある 場 合 2 台 分 の 水 量 で 全 揚 程 を 決 定 する 必 要 がある *この 時 単 独 で 運 転 すると ポンプの 運 転 点 はH2となるため 軸 動 力 はP2となる ( 水 量 はQ2) *ポンプの 選 定 時 は 仕 様 水 量 で 形 式 を 決 定 するが 実 際 の 性 能 曲 線 を 取 り 寄 せ Q2で 軸 動 力 オーバーしないか 確 認 する 必 要 があ る

1-7. 立 軸 ポンプ 陸 上 * 電 動 機 と 玉 軸 受 部 が 陸 上 にあるため 安 心 感 がある また メンテナンスも 有 利 である * 水 中 部 の 構 造 は 非 常 にシンプルで 高 寿 命 * 最 近 では 長 軸 の 芯 合 わせが 困 難 になっ てきており 製 作 しているメーカが 非 常 に 少 なくなってきている 水 中

1-8.ポンプの 性 能 曲 線 (Q-H 曲 線 ) 客 先 仕 様 全 揚 程 = ( 吐 出 圧 力 - 吸 込 圧 力 )/0.00981 + 測 点 高 差 ポンプ 効 率 全 揚 程 ( 吐 出 し 量 /1000) 0.163 = 軸 動 力

1-9.ポンプの 省 エネ1 量 産 のポンプメーカーの 場 合 各 型 式 ( 黒 枠 で 囲 まれた 範 囲 )は 同 じ 性 能 例 えば 50m 0.5m 3 /minのポ ンプが 必 要 な 場 合 実 際 は62m の 全 揚 程 がでることになる 弊 社 では 受 注 生 産 なので イン ペラーカットを 実 施 し 上 記 仕 様 にできるだけ 近 い 性 能 となるよう に 製 作 する ( 上 記 の 場 合 50~ 52m) 例 えば 62mを52mにインペ ラーカットを 実 施 した 場 合 約 1 6%の 省 エネとなる

1-10.ポンプの 省 エネ2 1. 高 効 率 型 の 電 動 機 に 交 換 する 電 動 機 効 率 が1~3% 改 善 されるため ポンプの 運 転 時 間 消 費 動 力 によっては 大 きな 省 エネとなる 例 30kWで4000 時 間 / 年 電 動 機 効 率 91.7% 93.6% 15 円 /kwh (30/0.917-30/0.936) 4000 15=39,846 円 の 省 エネ 2. 回 転 数 を 変 更 する インバータ 制 御 最 近 ではIPM 電 動 機 + 専 用 コントローラで 更 なる 省 エネ 3.オープン 羽 根 車 のスキマを 変 更 する リニヤポンプの 開 放 スキマ 羽 根 制 御

2.リニヤポンプ

2-1.クローズド 羽 根 車 - 通 常 のうず 巻 きポンプの 羽 根 車 - 前 面 にフタがあるため ブレードの 全 体 は 見 ることはできない ブレード ブレード

2-2.オープン 羽 根 車 -リニヤポンプの 羽 根 車 - 前 面 のフタと 羽 根 車 を 分 離 し 前 面 がオープンな 状 態 なのでブレードの 全 体 を 見 るこ とがでる 分 離 したフタ 部 の 名 称 は 羽 根 プレート ブレード

2-3.リニヤポンプのスキマ 制 御 1 オープン 羽 根 車 と 羽 根 プレートのスキマを 調 整 し 圧 力 制 御 を 行 っている スキマ 大 で 圧 力 低 下 ( 動 力 も 低 下 ) スキマ 小 で 圧 力 上 昇 ( 動 力 も 上 昇 )

2-4.リニヤポンプのスキマ 制 御 2 スキマが 最 小 の 場 合 は 通 常 のクローズド 羽 根 車 とほぼ 同 じ 構 造 となるため ポンプ 性 能 としては 最 大 となる スキマが 開 いてくるとポンプ 性 能 は 少 しずつ 下 がり それに 伴 い 軸 動 力 も 下 がる スキマが 開 ききった 状 態 がポンプの 最 小 性 能 となる (スキマは 約 0.2mm~30mm)

2-5. 圧 力 制 御 のしくみ1 羽 根 車 と 主 軸 は 回 転 する 羽 根 プレートから 左 側 は 軸 方 向 にのみ 動 作

2-6. 圧 力 制 御 のしくみ2 例 えば 左 記 のa 点 で 運 転 していたとします ( 単 段 型 リニヤポンプの 場 合 ) 水 量 がQ1からQ2に 減 少 した 場 合 水 量 がQ1からQ3に 増 加 した 場 合 ポンプ 性 能 1にそって 運 転 点 がbに 移 動 するため 吐 出 圧 力 上 昇 ポンプ 性 能 1にそって 運 転 点 がdに 移 動 するため 吐 出 圧 力 低 下 パイロット 弁 の 増 幅 効 果 でバランス 室 圧 力 が 急 上 昇 パイロット 弁 の 増 幅 効 果 でバランス 室 圧 力 が 急 低 下 羽 根 プレートが 左 側 に 移 動 しスキマS がひろがる その 結 果 ポンプ 性 能 が 変 化 し 圧 力 が 低 下 していく 羽 根 プレートが 右 側 に 移 動 しスキマS がせまくなる その 結 果 ポンプ 性 能 が 変 化 し 圧 力 が 上 昇 していく もとの 圧 力 に 戻 ると(ポンプ 性 能 2 運 転 点 はc) バランス 室 圧 力 も 復 帰 し 羽 根 プレートが 停 止 する もとの 圧 力 に 戻 ると(ポンプ 性 能 3 運 転 点 はe) バランス 室 圧 力 も 復 帰 し 羽 根 プレートが 停 止 する このように 電 気 的 なフィードバック 制 御 がないことと 水 圧 変 化 を 直 接 制 御 力 ( 羽 根 プレートを 動 かす 力 )に 利 用 しているため 下 記 の 特 徴 があります 1. 非 常 に 速 い 応 答 性 2.ほとんどハンチングしませんので 圧 力 変 動 が 非 常 に 少 ない 3.ポンプの 圧 力 制 御 に 電 気 的 な 計 装 はまったくない この 制 御 を 自 力 水 力 制 御 と 呼 んでいる

0 流 量 [L/min] 吐 出 揚 程 [m] 2-7. 圧 力 制 御 のしくみ3 吐 出 揚 程 1min 100mmLPWB-5S 型 79m-850L/min 流 量 300 600 900

3.セントルクポンプ

3-1.セントルクポンプとは 遠 心 ポンプ(セントリーヒューガル)と 羽 根 車 前 面 の うず 流 れ(トルクフロー)を 組 み 合 わせたポンプ 後 面 壁 の 湾 曲 で うず 流 れ 発 生 一 般 的 に 異 物 をつまりにくくしようと すれば スキマSを 広 くとる 必 要 があ る 但 し 広 くすれば ポンプ 効 率 が 悪 く なる 弊 社 では 羽 根 車 の 後 面 壁 を 湾 曲 さ せ うず 流 れを 発 生 させることにより ポンプ 効 率 の 低 下 を 抑 えている

3-2. 特 徴 - 無 閉 塞 - 1. 羽 根 車 前 面 の 大 きなクリアランスと 羽 根 車 前 面 のトルクフローにより ポンプにつまらない 2.C&G 切 断 機 構 (カッタープレート と 羽 根 車 前 端 面 部 の 切 断 機 構 ) により 異 物 を 細 断 し 配 管 にも つまらない ケーシング 羽 根 車

3-2A. 切 断 状 況 ビデオ

3-3. 特 徴 - 豊 富 な 機 種 - セントルクポンプの 特 徴 は 羽 根 車 とケーシングにある この 部 分 が 同 じであればよいため 機 種 は 豊 富 となる 立 型 水 中 型 タンクユニット 型

3-4. 主 な 使 用 場 所 全 国 のし 尿 処 理 プラント 主 な 地 下 街 の 汚 水 槽 雑 排 水 槽 ビル 設 備 の 汚 水 槽 雑 排 水 槽 地 下 鉄 駅 の 汚 水 槽 他 社 製 品 が 詰 まるとの 事 で 弊 社 のセントルクポンプに 入 れ 替 えていただいた 件 数 は 約 140 件 以 上 はありますが 詰 まりが 解 消 されなかった と 言 うクレームは1 件 も 聞 いていません 最 近 では 東 京 駅 の 駅 ビルでノース(セントルク)は 問 題 がないのに サウス( 他 社 )は 頻 繁 に つまるとの 事 で 入 れ 替 えていただき 詰 まりが 解 消 したとの 事 で 喜 んでいただきました

4.その 他 の 流 体 機 器

4-1. 重 力 式 呼 水 装 置 1 原 理 閉 空 気 層 閉 下 側 のバルブ を 開 空 気 層 閉 開 タンクの 水 が 落 水 すると 上 部 空 気 層 は 膨 張 する その 結 果 膨 張 した 空 気 層 は 負 圧 となる

4-2. 重 力 式 呼 水 装 置 2 1. 補 給 水 弁 を 開 けてタンクに 水 を 貯 める 2. 満 水 検 知 器 で 減 水 を 検 出 すると 呼 水 開 始 3. 落 水 弁 を 開 けてタンクの 水 を 落 水 させる その 結 果 タンク 上 部 の 真 空 度 が 上 昇 する 4. 戻 し 弁 を 開 くとポンプ 内 も 負 圧 とな り 水 が 吸 い 上 がってくる

4-3. 重 力 式 呼 水 装 置 3( 特 長 ) 排 気 管 接 続 口 戻 し 弁 補 給 水 弁 タンク 制 御 盤 落 水 弁 タンク1 台 で 複 数 ポンプの 呼 水 可 能 (1~8 台 ) 可 動 部 は 小 口 径 の 電 動 弁 だけ でありメンテナンスが 簡 単 フート 弁 が 必 要 ないので 吸 込 配 管 の 圧 損 低 減 システム 全 体 が 陸 上 にあるため 安 心 感 がある

4-4. 水 位 制 御 ユニット1 水 位 制 御 コントローラと 水 位 センサーのユニット 品 現 在 水 位 の 表 示 満 水 減 水 給 水 空 転 防 止 等 を 設 定 ( 設 定 変 更 が 簡 単 ) 給 水 設 定 は2 個 の 設 定 値 があり 外 部 スイッチ 等 で 切 り 替 え 可 能 信 号 水 位 制 御 コントローラ 水 位 センサー

4-5. 水 位 制 御 ユニット2 例 えば 学 校 の 受 水 槽 制 御

4-6. 水 位 制 御 ユニット3 ボックス 組 込 型 水 位 センサー2 個 型

4-7.リニヤバルブ1 パイロット 弁 リニヤポンプと 同 じ 自 力 水 力 制 御 を 利 用 したバルブ 高 精 度 に 圧 力 を 制 御 二 次 圧 制 御 用 一 次 圧 制 御 用 差 圧 制 御 用 をラインナップ シリンダ 機 構

4-8.リニヤバルブの 使 い 方 例 バイパス 弁 を 廃 止 してリニヤバルブで 省 エネ 負 荷 が 減 ってもバイパス 弁 を 開 けるだけ なので ポンプの 水 量 は 同 じなので 動 力 は 同 じ 負 荷 が 減 るとリニヤバルブは 閉 方 向 に 動 作 する その 結 果 二 次 圧 一 定 のまま 変 流 量 となるため 動 力 も 下 がる