排水用ポンプについて

質問

よろしくおねがいします。
現在、排水処理場の原水をポンプで高さ８ｍくらいのところへくみ上げる必要が生じています。
単純に水中ポンプでくみ上げようと思ったのですが、
加圧ポンプやラインポンプなどでくみ上げる事ができると聞きました。
配管の途中に接続するだけでできるそうです。
探しているのですが清水用しか見つかりません。
槽の中にポンプを入れずに、排水をくみ上げる方法をご存知の方は、
ぜひ教えてください。
できましたらメーカー名と型番もお願いします。
よろしくお願いします。

回答No.3

noname#27106

加圧ポンプとは文字通り水の圧力を上昇させる能力があります。
例えば、受水槽に貯水してある水を加圧ポンプに流入させるときは、「受水槽の水面からの高さ」－「配管の損失水頭」であり、現実的に殆ど圧力のない状態から、一般に10m～70m位まで揚げるだけの運転をします。
現在のような目的には、加圧ポンプは不向きです。
たかだか8mぐらいを揚水するのには、圧力がありすぎます。
揚程10mのものは、口径25mmしか必要としないため、口径も細すぎて、処理水には向きません。口径50mmのサイズの製品となると、揚程50mを越えてしまいまさに消火栓並みの水圧が出てしまい、過大水量に加えて、吐出圧による水面が著しく波立つ現象が起きて、水面制御が不能になります。
加圧ポンプの実揚程は-4.5mということで、圧力は必要とまでは行かないけれども、給水の場合は、管径が細くて済むため、配管の損失が大きくなるので、長い配管を使用するのであれば、配管の損失分の圧力がないと、吸い上げないとメーカーは答えたのだと思います。
加圧ポンプはそのユニット自身で制御盤を持っており、ポンプの発停は先端の止水・開放によって決まります。
ですから、前に申し上げたように、ポンプの吐出先で、一定水位を保った状態がなければ、発停の制御がきちんとなされません。
ポンプの吸込で制御するのではありません。ポンプの吸込はいつも充水されている状態で運転しないと、加圧ポンプは焼けてしまいますので、減水したらばポンプが停止するように、吸込側の水槽には、電極によるセンサーを働かせる必要があるのです。
ですから、制御は、吸込側の水槽も、吐出側の水槽も水位を検知して、加圧給水ポンプの制御盤に伝えてあげなければならないのです。
いかに、非実用的かもうおわかりになったと思います。

３万円位でというお考えには、あまりにも驚きです。
プラント施設なのですから、処理施設の維持管理費用のほんのわずかな部分ではないでしょうか。
今現在の水中ポンプ単体の金額でも、３万円はしますよ。
まして、設置工事、電気工事が加われば倍以上になることはおわかりと思います。
ポンプ槽に問題を抱えているならば、ポンプ槽をFRP製で検討した方が良いですね。（使用温度がFRPでは耐えられないなら別ですが）
新設ポンプ＋制御盤では、施工費共で20万は軽く越えてしまいますよ。

回答No.2

noname#27106

今現在のポンプの性能としては、全揚程と吐出量は150L/min×10mで、フロートスイッチによる制御ですよね。

問題はポンプの発停をどのようにするかです。

新設槽から配管で加圧ポンプにした場合は、送り先の槽で止水可能な装置がないとポンプは回転しっぱなしになってしまいます。
6m揚水した槽は、ばっき槽への流出が多ければ、その槽が一定ラインの水位を確保できなければ、電極棒などの制御は非常に難しいものになってしまいます。
ばっき槽への流出量の制御に絡むため、給水設備のような、単なる受水槽にボールタップで止水して、ポンプを停止させるものとは違いますよ。

今現在が、新設槽でフロートスイッチで制御しているということは、原水調整槽から流下してくる液体が一時ストップする期間があるのか、流量をしぼって、新設槽に溜まるまでの時間差で制御をしている状態なのか不明です。
まして、現在のポンプ槽をなくして、配管直接続にするということは、いままでの制御とは全く違う方式を取らなければなりません。

設備全体のフローをよくお考えになり、流入経路から流出までのなかで、どのようにポンプ制御を決めない限り、ポンプの選定以前の問題です。
（今現在の設備の不都合は何なのか、不明な点が多いです）

補足

いろいろわかりやすく、ご説明をありがとうございました。今現在の設備で何の問題もないのですが、ポンプ槽の材質に問題があり、それを直すのに結構な費用がかかってしまいます。そこでなんとか安く済ませようとしていろいろ調べたら、3万円くらいで、配管に加圧ポンプをつけることができると聞いたのですが、なかなか見つかりません。
新設槽からは自然流下で排出され、流量も一定ではなく、たまに止まってしまうこともあります。その水を加圧ポンプで上げるのはやはり難しいのでしょうか？加圧ポンプの仕組みが良くわからないのですが、加圧ポンプは圧力がかかって作動するものではないんでしょうか？前にポンプメーカーに聞いたところ圧力がないとあがらないと言ってました。圧力は口径を絞ればなんとかできると思うのですが、制御盤などが必要になってくると費用も結構かかりますよね？
素人なので変な質問ですが、加圧ポンプで圧力がかからないと動かないポンプとかありますか？そうなればただ単に制御なども必要なく、ポンプ代と配管加工費のみでできるような気がするのですが、、、。
変な質問ばかりですみません。ポンプ槽の材質をＳＵＳに変えると、20万以上かかってしまうそうです。なんとか安く仕様を変更したいと思っているのですが、何かいいアイデアがありましたらご指導をお願いします。

回答No.1

noname#27106

1.計画吐出量はどのぐらい必要なのですか?
2.排水処理場の水深は何メートルあるんですか?
3.配管の総延長は何メートルあるんですか?
4.どのような状態の排水なのですか?
5.ポンプは水面から何メートルの位置に置くのですか?

ポンプの置き場所が不明ですが、ポンプを地上におきたいという考えならば、ポンプから排水処理場の水面までが8m吸い上げる場合、配管などの損失水頭を考慮すると、配管サイズによっても大きく変わりますが、吸込全揚程は9mを軽く越えてしまいます。

一般のポンプは吸込全揚程は6mまでが限界です、自吸式ポンプを選定しても、9mが限界であり、限界に近い状態の運転下ではキャビテーションなどを引き起こして、ポンプの寿命を著しく阻害します。
加えて、上記のような状況下でポンプを設置しても、吸い上げることすらできないのです。

お礼

早速のご回答、ありがとうございました。
現在の状況ですが、原水調整槽の配管から自然流下で約４Ｍ下の新設槽へ一部引き抜き、その排水を新設槽を通過させて、６Ｍ上のところまで持ち上げています。さらに６Ｍくらい並行に移動させて最後に１Ｍ落として曝気槽に流入させています。今は新設槽の横にポンプ専用の槽を作ってテラルキョクトウの50PVA-6.75を使用しています。口径は50Ａであげています。排水の内容は食品工場の原水です。ためた水をポンプアップするのではなく、50の配管に直接つけるポンプがあるらしいのです。加圧ポンプかブースターポンプみたいなものらしいのですが、なかなか見つかりません。ご存知でしたら教えていただけると助かります。よろしくお願いします。