(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低流動性液を圧送する遠心ポンプと、低流動性液から分離した気体を遠心ポンプから排出する脱気装置と、遠心ポンプの吐出流量を検出する流量計と、流量計からの流量信号に基づいて脱気装置を制御する制御装置とを備えてなる低流動性液の輸送設備。
【請求項２】
脱気装置がエジェクタ装置である請求項１記載の低流動性液の輸送設備。
【請求項３】
脱気装置の排気配管に洗浄水を供給する洗浄水配管と、前記排気配管の排出先に希釈水を供給する希釈水配管とを設けた請求項１または請求項２記載の低流動性液の輸送設備。
【請求項４】
遠心ポンプの運転開始後、遠心ポンプの吐出流量が規定流量未満となったとき、脱気装置による脱気と希釈水配管からの希釈水供給とを開始し、洗浄水配管からの洗浄水供給は停止とし、遠心ポンプの吐出流量が規定流量以上に回復したとき、脱気装置による脱気を停止して洗浄水配管からの洗浄水供給を開始すると共に、所定時間経過後希釈水配管からの希釈水供給と洗浄水配管からの洗浄水供給とを停止し、遠心ポンプの運転を停止するとき、脱気装置による脱気と希釈水配管からの希釈水供給とが行われている場合には、脱気装置による脱気を停止して洗浄水配管からの洗浄水供給を開始し、遠心ポンプを停止してから所定時間経過後に希釈水配管からの希釈水供給と洗浄水配管からの洗浄水供給とを停止させるよう制御する制御装置を備えた請求項３記載の低流動性液の輸送設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙パルプ溶液や濃縮下水汚泥のような気体を多量に含有する低流動性液を遠心ポンプで圧送する輸送設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
気体を多量に含有する低流動性液を安定して輸送するためには、従来容積式ポンプが使用されてきた。ところが、容積式ポンプは、接液部品の磨耗が早く部品交換頻度が多くなり、維持管理に手間がかかる。また、設置スペースが大きく、出力の大きい電動機を必要とするという問題がある。
【０００３】
そこで、気体を多量に含有する低流動性液を遠心ポンプを用いて輸送することも行われている。この場合、低流動性液中の気体が液から分離し、この気体がインペラの羽根入口部分に集積するので、ポンプ作用が阻害されて遠心ポンプの振動や揚水不能等のトラブルを惹起する。このような問題に対処するため、遠心ポンプのインペラの後方に真空ポンプを脱気装置として設け、この真空ポンプで低流動性液から分離した気体を吸い込んで外部へ排出するように構成した遠心ポンプが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低流動性液の性状や気体の含有量は変動が大きく、真空ポンプの容量が小さいと、気体の含有量が多い場合には性能が低下し、大型の真空ポンプを設けると設備費が嵩む。従って真空ポンプを設けただけでは、気体を多量に含有する低流動性液を遠心ポンプで安定して連続輸送することは困難である。
【０００５】
本発明は、気体を多量に含有する低流動性液を遠心ポンプを用いて安定して連続輸送できるようにする低流動性液の輸送設備を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の低流動性液の輸送設備は、上記課題を解決するため、低流動性液を圧送する遠心ポンプと、低流動性液から分離した気体を遠心ポンプから排出する脱気装置と、遠心ポンプの吐出流量を検出する流量計と、流量計からの流量信号に基づいて脱気装置を制御する制御装置とを備えている。
【０００７】
遠心ポンプの吐出流量の変化に対応して、制御装置が脱気装置のＯＮ，ＯＦＦや脱気量制御を行うことにより、低流動性液から分離した遠心ポンプ内の気体が適切に排出され、遠心ポンプは低流動性液を安定して連続輸送することができるようになる。
【０００８】
脱気装置としてエジェクタ装置を用いると、脱気の際に気体に随伴して排出される低流動性液からの固形物等の吸い込みによる真空ポンプのトラブルを防止することができる。
【０００９】
また、脱気装置の排気配管に洗浄水を供給する洗浄水配管と、排気配管の排出先に希釈水を供給する希釈水配管とを設けることにより、脱気の際に気体に随伴して排出される低流動性液からの固形物等が排気配管に詰まったり、排気配管の排出先で固化するのを防止することができる。
【００１０】
さらに、遠心ポンプの運転開始後、遠心ポンプの吐出流量が規定流量未満となったとき、脱気装置による脱気と希釈水配管からの希釈水供給とを開始し、洗浄水配管からの洗浄水供給は停止とし、遠心ポンプの吐出流量が規定流量以上に回復したとき、脱気装置による脱気を停止して洗浄水配管からの洗浄水供給を開始すると共に、所定時間経過後希釈水配管からの希釈水供給と洗浄水配管からの洗浄水供給とを停止し、遠心ポンプの運転を停止するとき、脱気装置による脱気と希釈水配管からの希釈水供給とが行われている場合には、脱気装置による脱気を停止して洗浄水配管からの洗浄水供給を開始し、遠心ポンプを停止してから所定時間経過後に希釈水配管からの希釈水供給と洗浄水配管からの洗浄水供給とを停止させるよう制御する制御装置を備えることにより、脱気装置の制御と連動して、洗浄水配管から排気配管への給水洗浄と、希釈水配管から排気配管の排出先への給水希釈の制御を自動的に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の一形態である低流動性液の輸送設備の構成を示す系統図、図２はその基本的な制御手順を示すフローチャートである。
【００１２】
この低流動性液の輸送設備は、低流動性液を圧送元１から圧送先２へ圧送するための遠心ポンプ３と脱気装置４が設けられている。圧送元１から遠心ポンプ３には吸込配管５が設けられており、遠心ポンプ３から圧送先２には圧送配管６が設けられている。圧送配管６には遠心ポンプ３の吐出流量を検出するための流量計７が設けられている。
【００１３】
遠心ポンプ３には、低流動性液から分離した気体を遠心ポンプ３から排出するための脱気配管８が設けられており、この脱気配管８は脱気装置４のエジェクタ９に接続されている。エジェクタ９にはコンプレッサ１０からエア配管１１が接続され、エジェクタ９からは排出先１２まで排気配管１３が設けられ、脱気配管８には脱気バルブ１４、エア配管１０には給気バルブ１５が設けられて脱気装置４を構成している。脱気バルブ１４と給気バルブ１５とは電動バルブであり、その開閉が遠隔制御可能になっている。
【００１４】
この低流動性液の輸送設備には、遠心ポンプ３の吐出流量を検出する流量計７からの流量信号に基づいて脱気装置４の脱気バルブ１４と給気バルブ１５の開閉を制御する制御装置１６と遠心ポンプ３起動停止操作用のポンプ起動盤１７とが設けられている。制御装置１６には、脱気装置４を制御するための条件、例えば遠心ポンプ３の規定流量等が設定できるようになっている。
【００１５】
気体を多量に含有する低流動性液を輸送する場合には、ポンプ起動盤１７を操作してポンプ運転信号を制御装置１６に送る。このポンプ運転信号は制御装置１６から遠心ポンプ３に送られ、遠心ポンプ３が運転を開始する。そこで低流動性液は圧送元１から吸込配管５を経て遠心ポンプ３に吸い込まれ、遠心ポンプ３で加圧されて圧送配管６に吐出され圧送先２へ圧送される。遠心ポンプ３の吐出流量は流量計７で検出される。
【００１６】
低流動性液から分離した気体が増加すると、遠心ポンプ３の吐出流量が低下する。遠心ポンプ３の吐出流量が規定流量より低下すると、流量計７からの流量信号に基づいて、制御装置１６が脱気バルブ１４と給気バルブ１５とを開く。給気バルブ１５が開くとコンプレッサ１０からエアが供給されてエジェクタ９で噴射され、脱気配管８内に負圧が発生するので、遠心ポンプ３内の気体を抽き出し、排気配管１３を経て排出先１２へ排出するという脱気作用が行われる。
【００１７】
気体が排出されると、遠心ポンプ３の吐出流量は回復する。遠心ポンプ３の吐出流量が規定流量以上に回復すれば、制御装置１６が脱気バルブ１４と給気バルブ１５とを閉じる。このようにして、遠心ポンプ３は低流動性液を安定して圧送することができる。脱気バルブ１４と給気バルブ１５とは、開閉制御だけでなく開度調整を行うようにすることもできる。
【００１８】
遠心ポンプ３の運転を停止するときは、ポンプ起動盤１７を操作してポンプ停止信号を制御装置１６に送る。制御装置１６は、もし脱気装置４による脱気が行われていれば、脱気バルブ１４と給気バルブ１５とを閉じて脱気装置４による脱気を停止し、遠心ポンプ３の運転を停止させる。
【００１９】
脱気装置４による脱気が行われていなければ、そのまま遠心ポンプ３の運転を停止させる。
図３は、この発明の他の実施の形態である低流動性液の輸送設備の構成を示す系統図、図４はその運転状態の一例を示すタイムチャートである。
【００２０】
この低流動性液の輸送設備は、図１に示す輸送設備と同様に、遠心ポンプ３、脱気装置４、吸込配管５、圧送配管６、流量計７、制御装置１６、ポンプ起動盤１７を備えており、さらに、脱気装置４の排気配管１３に洗浄水を供給する洗浄水配管２０と、排気配管１３の排出先１２に希釈水を供給する希釈水配管２１とが設けられている。排気配管１３の洗浄水配管２０が接続された位置とエジェクタ９との間には排気バルブ１８が設けられている。
【００２１】
洗浄水配管２０と希釈水配管２１とは、ポンプ軸封水用ポンプ等の水源２２にに接続されており、洗浄水配管２０には洗浄水バルブ２３、希釈水配管２１には希釈水バルブ２４が設けられている。排気バルブ１８，洗浄水バルブ２３，希釈水バルブ２４も電動バルブであり、その開閉が制御装置１６から遠隔制御可能になっている。
【００２２】
通常、遠心ポンプ３内の気体が排出される際には、気体に随伴して低流動性液もある程度排出される。低流動性液中には固形物が多量含まれており、この固形物等は、排気配管１３内で詰まりを生じたり、排出先１２で固化するおそれがある。この低流動性液の輸送設備は、このようなトラブルを防止するため、脱気装置４により脱気を行うとき、希釈水バルブ２４を開いて希釈水配管２１から排出先１２に希釈水を給水する。また、脱気装置４による脱気が終わると、洗浄水バルブ２３を開いて洗浄水配管２０から排気配管１３に洗浄水を供給し排気配管１３内を洗浄する。
【００２３】
制御装置１６は、この低流動性液の輸送設備を図４のタイムチャートに示すように制御することができる。ここでは、遠心ポンプ３の運転開始後、遠心ポンプ３の吐出流量が規定流量未満となったときには、脱気装置４による脱気と希釈水配管２１からの希釈水供給とを開始する。洗浄水配管２０からの洗浄水供給は停止の状態となっている。
【００２４】
遠心ポンプ３の吐出流量が規定流量以上に回復したときには、脱気装置４による脱気を停止して洗浄水配管２０からの洗浄水供給を開始する。制御装置１６は、適宜時間設定可能なタイマ（図示略）を備えており、脱気停止時点から所定時間経過後、希釈水配管２１からの希釈水供給と洗浄水配管２０からの洗浄水供給とは停止される。
【００２５】
遠心ポンプ３の運転を停止するとき、もし、脱気装置４による脱気と希釈水配管２１からの希釈水供給とが行われていれば、脱気装置４による脱気を停止して洗浄水配管２０からの洗浄水供給を開始する。遠心ポンプ３の運転を停止してから所定時間経過後に、希釈水配管２１からの希釈水供給と洗浄水配管２０からの洗浄水供給とを停止させる。
【００２６】
脱気装置４による脱気が行われていなければ、そのまま遠心ポンプ３の運転を停止させる。
この制御装置１６により、脱気装置４の制御と連動して、洗浄水配管２０から排気配管１３への給水洗浄と、希釈水配管２１から排気配管１３の排出先１２への給水希釈の制御を自動的に行うことができる。
【００２７】
従って、脱気の際に気体に随伴して排出される低流動性液からの固形物等が排気配管１３に詰まったり、排気配管１３の排出先１２で固化するのを防止することができる。
【００２８】
図５は、この発明のさらに他の実施の形態である低流動性液の輸送設備の構成を示す系統図である。
この低流動性液の輸送設備は、脱気装置に真空ポンプ３０が用いられている。その他の構成は図３に示す低流動性液の輸送設備と同様であり、制御装置１６は同様の制御を行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の低流動性液の輸送設備によれば、気体を多量に含有し管路抵抗の大きい低流動性液を圧送する遠心ポンプから効果的に気体を排出することができ、低流動性液安定して連続輸送できる。
【００３０】
脱気装置にエジェクタを用いると、脱気の際に気体に随伴して排出される低流動性液からの固形物等の吸い込みによる真空ポンプのトラブルを防止することができる。
【００３１】
また、脱気装置の排気配管に洗浄水を供給する洗浄水配管と、排気配管の排出先に希釈水を供給する希釈水配管とを設けることにより、脱気の際に気体に随伴して排出される低流動性液からの固形物等が排気配管に詰まったり、排気配管の排出先で固化するのを防止することができる。
【００３２】
さらに、遠心ポンプの運転開始後、遠心ポンプの吐出流量が規定流量未満となったとき、脱気装置による脱気と希釈水配管からの希釈水供給とを開始し、洗浄水配管からの洗浄水供給は停止とし、遠心ポンプの吐出流量が規定流量以上に回復したとき、脱気装置による脱気を停止して洗浄水配管からの洗浄水供給を開始すると共に、所定時間経過後希釈水配管からの希釈水供給と洗浄水配管からの洗浄水供給とを停止し、遠心ポンプの運転を停止するとき、脱気装置による脱気と希釈水配管からの希釈水供給とが行われている場合には、脱気装置による脱気を停止して洗浄水配管からの洗浄水供給を開始し、遠心ポンプを停止してから所定時間経過後に希釈水配管からの希釈水供給と洗浄水配管からの洗浄水供給とを停止させるよう制御する制御装置を備えることにより、脱気装置の制御と連動して、洗浄水配管から排気配管への給水洗浄と、希釈水配管から排気配管の排出先への給水希釈の制御を自動的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である低流動性液の輸送設備の構成を示す系統図である。
【図２】本発明の低流動性液の輸送設備の基本的な制御手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施の形態である低流動性液の輸送設備の構成を示す系統図である。
【図４】図３の低流動性液の輸送設備の運転状態の一例を示すタイムチャートである。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態である低流動性液の輸送設備の構成を示す系統図である。
【符号の説明】
１      圧送元
２      圧送先
３      遠心ポンプ
４      脱気装置
５      吸込配管
６      圧送配管
７      流量計
８      脱気配管
９      エジェクタ
１０    コンプレッサ
１１    エア配管
１２    排出先
１３    排気配管
１４    脱気バルブ
１５    給気バルブ
１６    制御装置
１８    排気バルブ
２０    洗浄水配管
２１    希釈水配管
２２    水源
２３    洗浄水バルブ
２４    希釈水バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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