横型深井戸ポンプ

「深井戸ポンプ？」と言われて最初に思い浮かぶのは、垂直型の水中設計です。しかし、これは全体像の一部にすぎません。横型深井戸ポンプは別のクラスのデバイスであり、その使用は多くの場合、古典的な水中オプションが適していない、または最適ではない特定の状況に関連付けられています。ポンプが横型なので吸込深さが浅いと誤解されている方が多いのですが、これは常に当てはまるわけではありません。それはすべてシステムの設計、そしてまず第一に、吸引パイプのタイプと位置に依存します。私たちのワークショップでは、浙江省揚子江ポンプ工業株式会社私たちは、特に深井戸や高流量の井戸からの定置型給水システムにおいて、垂直ユニットを下げることが不可能または非現実的な場合に、そのようなソリューションの要求に直面しています。

設計の詳細とそれが機能する場所

もちろん、主な違いはシャフトの位置と流体の供給方法です。古典的な水中ポンプでは、モーターとインペラが水柱内の同じ垂直軸に配置されている場合、ここではモーターが水面上に立っており、吸引ラインは下に下がります。ポンプユニット自体は、多くの場合、ケーソンまたは別の部屋に水平に取り付けられます。重要な要素は、吸引ライン内に真空を生成し、維持することです。すべての主な「痛み」はここから来ます。

実際、長江ポンプでは最も頻繁に強力なポンプを使用します。横型多段渦巻ポンプ。なぜマルチステージなのか？水平ポンプハウジングを使用して 30 ～ 50 メートル以上の深さから持ち上げるには大きな圧力が必要になるため、連続したいくつかの段階で圧力を加える方が簡単で確実です。ここでの単段遠心ポンプは、単に必要なパラメータを達成できないか、騒音やキャビテーションの危険性を伴う限界で動作します。

設計時に見落とされがちな重要なポイントは、サクションパイプの直径と材質です。完全に密閉する必要があり、その直径はポンプ自体の圧力パイプよりも大きくなることがよくあります。これにより、油圧損失が減少し、キャビテーションの発生が遅れます。吸引ラインが狭くなったり、空気がわずかに吸い込まれたりしたために、ポンプが計算された深さから汲み上げることを拒否したケースが見られました。彼らはユニット自体の故障を探していましたが、問題は微小亀裂のある 10 メートルの HDPE パイプでした。

始動および空運転の問題

水平深吸引設計を運用する際の最大の悩みは、初期始動時です。ポンプと吸込管には水を入れる必要があります。井戸が深い場合、単純な注入穴では十分ではありません。真空ポンプを設置して空気を事前に排気するか、エジェクター回路を使用する必要があります。これはシステムを複雑にし、コストを増加させます。私たちの中で自吸式ポンプこの機能を統合しようとしましたが、深度が深くなると (25 メートルを超えると) 効率が急激に低下します。これは物理学なので議論の余地はありません。

これは 2 番目の問題、つまり空になるリスクにつながります。何らかの理由で水源の水位が吸込管よりも低くなると、ポンプは即座に水を失い、過熱します。立型水中ポンプにはレベルセンサーが標準オプションとなります。外部吸引を備えた水平型の場合は、別の監視システムを組織する必要があり、センサーを井戸自体に降ろす必要があります。多くの場合、顧客はこの自動化で費用を節約できますが、結局はインペラやシールの高額な修理が必要になります。

ある農業企業での事例がありました。深井戸からの灌漑用に水平多段ポンプを設置しました。すべてが設置されていましたが、レベルセンサーのことを「忘れていました」。シーズンの最盛期に、ポンプはダイナミックレベルを汲み上げて「ドライ」になりました。そして詰まった。私たちはそれを分解しました - インペラーチャンバー内に過熱により溶けたプラスチックがありました。流路全体を変更する必要がありました。今、私たちは常に保護を主張します。

過酷な環境における素材と耐久性

すべての作業がきれいな水になるわけではありません。多くの場合、攻撃的である可能性がある地下水や工業用流体を汲み出す必要があります。ここで、水平デザインの利点がより明確になります。アクセス可能な場所にあるポンプに追加のフラッシングシステムを接続する方が簡単で、メカニカルシールのメンテナンスも簡単です。 B当社、その 8 つの完全な生産ラインにより、ステンレス鋼のフロー部品やそのような場合の完全なセットも提供できます。プラスチック製ケミカルポンプ媒体が特に腐食性の場合は、水平タイプ。

しかし、ニュアンスがあります。反応性の高い液体を深くポンピングする場合、吸込パイプの材質が重要になります。通常のスチールは設置できません - 腐ってしまいます。 HDPE やポリプロピレンも、圧力の関係で常に選択肢にあるわけではありません。通常、食品グレードのステンレス鋼製、または内部にフッ素樹脂コーティングが施されたパイプを推奨します。もちろん、これは予算に深刻な影響を与えますが、代わりに定期的な修理とダウンタイムが必要になります。

興味深い経験は、鉱山排水からの凝縮水を汲み上げることでした。水は酸性で、浮遊物質が含まれていました。垂直型水中ポンプは摩耗によりすぐに故障しました。水平方向のスキームに切り替えました横型深井戸ポンプそして中間沈殿槽。ポンプ自体はすでに沈殿している液体を汲み上げ、最初の揚力ではケーブルに接続された単純なボルテックスポンプのみが坑井内に降下されました。システムは煩雑になりましたが、リソースは大幅に増加しました。

サービスと保守性: 主な切り札

この点で、水平レイアウトが水中オプションに完全に勝ります。すべてが目に見え、すべてにアクセスできます。スタフィングボックスのシールをメカニカルなメカニカルシールに交換し、クリアランスをチェックし、ベアリングを予防的に交換する作業はすべて、ユニット全体を深いところから持ち上げることなく、数時間で完了します。工業施設では、給水の停止が工場のダウンタイムを意味するため、これは決定的な要因となります。弊社の実稼働クライアントは、より複雑なインストールにもかかわらず、まさにメンテナンスが容易であるという理由から、この特定のスキームを選択することがよくあります。

当社では、モジュール化を念頭に置いてこれらのポンプを生産ラインで組み立てています。たとえば、多段ポンプの 1 つの段が故障しても、ケーシング全体を交換する必要はありません。カバーを取り外してチャンバーをインペラと交換するだけで十分です。これにより、顧客の修理コストが大幅に削減されます。水中類似品の場合、そのような修理は単純に採算が合わないことが多く、新しいものを購入する方が簡単です。

スペアパーツも入手できるはずです。長江ポンプでは、さまざまなモデルの横型ポンプについて、最も摩耗の多い要素であるシャフト、ベアリングユニット、シールを統一するよう努めています。これにより、クライアントは小規模な修理キットを在庫として作成し、海外からの緊急配送に頼ることがなくなります。現在の物流状況では、これは単なる利便性ではなく、必要不可欠なものとなっています。

横型深井戸ポンプが最良の選択ではない場合

すべての利点にもかかわらず、そのような計画をすぐに放棄した方がよい状況もあります。 1つ目は限られたスペースです。井戸の近く（家、ケーソン、パビリオン内）に水平ユニットを備えたポンプステーションを配置することができない場合、プロジェクトは失敗します。 2 つ目は非常に深い深さ (たとえば 80 メートル以上) です。吸入パイプ内の油圧抵抗が膨大になり、システムの効率が低下し、キャビテーションの危険性が永続化します。ここには潜水艦しか選択肢がありません。

また、家庭用の小さな直径（110 mm未満）の井戸については考慮すべきではありません。必要な直径の吸引パイプを逆止弁やフィルターと一緒にそこに設置しないでください。またはそれを下げても、井戸流量は必要なポンプ流量を提供するには不十分になります。

その結果、水中ポンプと横型深井戸ポンプのどちらを選択するかは、常に妥協と工学的計算によって決まります。普遍的な答えはありません。深さ、流量、必要な圧力、水の化学的性質、メンテナンスのしやすさ、予算を検討する必要があります。私たちの事業浙江省揚子江ポンプ工業株式会社は両方のタイプの機器を製造しているため、公平な推奨を行うことができます。多くの場合、適切なソリューションは両方のスキームを利用するハイブリッドシステムです。しかし、これは別の会話のトピックです。