Upload
truonghanh
View
219
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
161
第 5章 主ポンプの設計
〔参 考〕主ポンプ選定上の注意
主ポンプの選定表においては、低揚程領域(軸流:2.5m 以下、斜流:3.2m 以下)では揚程が低
くなるほど主ポンプ吐出し量が減少していく傾向にある。このような場合に、吐出し量のみで選定
される主ポンプの主要寸法で検討を進めると、必要吐出し量を確保できない上に、主要寸法が小さ
くなる場合がある。このため、ポンプ適用線図において流量範囲を確認の上、使用する。以下に選
定例を示す。
(例)主ポンプ仕様:240 m3/min×2.5 m の斜流ポンプの場合 低揚程斜流標準ポンプ適用線図より ・240 m3/min → φ1500:高揚程側吐出し量範囲:255 超~325 以下 m3/min
(200 超~255 以下 m3/min ではない。) ↓
・主ポンプ吸込水槽寸法、主ポンプ荷重、主ポンプ効率、ポンプ場寸法等の選定に当たっ
ては、吐出し量範囲:255 超~325 m3/min 以下として選定を行う。
表-5.37 立軸軸流及び立軸斜流ポンプ
(Ⅰ型ポンプ、一床式、標準流速オープン形吸込水槽)寸法
表-6.17 低揚程立軸斜流ポンプの効率
図-5.22 低揚程斜流ポンプ(Ⅰ型ポンプ)適用線図
162
技 術 書・ポ ン プ 場
5.4.4.2 主ポンプの吐出し量と吸込水槽の組合せ
低揚程ポンプの吸込水槽形式には、オープン形(標準流速オープン形、高流速オープン形)とクロ
ーズ形(セミクローズ形、クローズピット形)の 4種類があるが、主ポンプの吐出し量に対する合理
的かつ経済的な吸込水槽の特徴を、表-5.23に示す。また、吐出し量が 600m3/min を超える大容量ポ
ンプの吸込水槽はクローズピット形となり、主ポンプ本体の一部である吸込ベルが吸込水槽に設置さ
れるため、実機による性能確認ができないことから模型試験によって確認する必要がある。
表-5.23 吸込水槽形式と吐出し量の関係
吸込水槽形式 オープン形 クローズ形
標準流速オープン形 (渦流防止板なし)
高流速オープン形 (渦流防止板あり) セミクローズ形 クローズピット形
主な特徴
接近流速(V1)が遅い 吸込水路幅が広い 吸込水槽底が深い
接近流速(V1)が標準
より速い 吸込水路幅が狭い 吸込水槽底が浅い
接近流速(V1)がやや
速い 吸込水路幅が狭い 吸込水槽底が浅い
接近流速(V0)が も
速い 吸込水路幅が も狭
い 吸込水槽底が も浅
い
吐出し量 (m3/min)
12 超~600 以下 50 超~600 以下 50 以下では、機器が干
渉して設置が不可能
200 超~600 以下 200 以下では土木構造
物の施工が困難
600 超~1,150 以下
注) 立軸ポンプⅡ型を採用する場合で1台当たりの吐出し量が 600m3/min を超え、1,800m3/min 以下の場合は、「高 Ns・高流速ポ
ンプ設備計画設計技術指針」を参考とする。
163
第 5章 主ポンプの設計
(1) 各吸込水槽の概念図
a. 標準流速オープン形吸込水槽 b. 高流速オープン形吸込水槽 (吐出し量 12m3/min 超~600m3/min 以下) (吐出し量 50m3/min 超~600m3/min 以下)
c. セミクローズ形吸込水槽 d. クローズピット形吸込水槽 (吐出し量 200m3/min 超~600m3/min 以下) (吐出し量 600m3/min 超~1,150m3/min 以下)
図-5.24 吸込水槽概念図
(2) 高流速吸込水槽採用条件
高流速吸込水槽(高流速オープン形、セミクローズ形)は、主ポンプ吸込口への接近流速(図-5.24
の V1)を高めることによって、吸込水槽をコンパクト化しているため、標準流速オープン形吸込水
槽より渦が発生しやすくなっている。
高流速吸込水槽を採用する場合は、空気の混入などによる影響を十分に考慮することが必要であ
り、以下に採用の目安を示す。
① 吐出し水槽の位置は、ポンプ場と同一敷地内か隣接する敷地内等の近距離にあること。 ② 吸込形式は、いわゆる「吸込直管形(立吸込形)」であること。 ③ 吸込水槽形式の選定は、総合的な経済性の評価により選定すること。
W
E1
F
≦
≦
W
E1
F
≦
≦
V1 V0 F
E 1 LLWL E1
V0 V1
E 1
F V0≦0.5m/s V1≦0.3m/s
W W
V0≦0.5m/s V1≦0.4m/s
注)流速 V0 ,V1は、各部の平均流速を表す。
注) 斜線部はポンプ本体の一部である。
V0≦0.65m/s V1≦0.6 m/s V2≦1.2 m/s
V0≦0.65m/s V2≦1.1 m/s
164
技 術 書・ポ ン プ 場
5.4.4.3 主ポンプの概略寸法〔参考〕
主ポンプの配置計画に当たって必要な主ポンプ全体寸法、基礎寸法を以下に示す。 ・高揚程ポンプ (表-5.24~5.30)
① 横軸片吸込単段渦巻ポンプ (A ゾーン) (表-5.24) ② 横軸片吸込多段渦巻ポンプ (B、E ゾーン) (表-5.25、5.26) ③ 横軸両吸込単段渦巻ポンプ (C ゾーン) (表-5.27) ④ 立軸片吸込単段渦巻ポンプ (C ゾーン) (表-5.28) ⑤ 横軸両吸込多段渦巻ポンプ (D ゾーン) (表-5.29) ⑥ 高揚程・立軸斜流ポンプ (表-5.30)
・低揚程ポンプ
① 軸流・斜流ポンプ(表-5.31~5.53) 吸込水槽
主ポンプ形式
標準流速オープン形 高流速オープン形 セミクローズ形 クローズピット形
一床式 二床式 一床式 二床式 一床式 二床式 一床式 二床式
横
軸
ポ
ン
プ
軸 流 Ⅰ 型 表-5.31 - 表-5.32 - - - - -
Ⅱ 型 - - 表-5.33 - - - - -
斜 流 Ⅰ 型 表-5.32 - 表-5.35 - - - - -
Ⅱ 型 - - 表-5.36 - - - - -
立
軸
ポ
ン
プ
軸流・
斜流
Ⅰ 型 表-5.37 表-5.38 表-5.39 表-5.41 表-5.43 表-5.45 - -
Ⅱ・Ⅲ型 - - 表-5.40 表-5.42 表-5.44 表-5.46 - -
減速機
搭載型
Ⅰ 型 表-5.47 - 表-5.48 - 表-5.50 - - -
Ⅱ・Ⅲ型 - - 表-5.49 - 表-5.51 - - -
大容量 軸流 - - - - - - - 表-5.52
大容量 斜流 - - - - - - - 表-5.53
注 1) 上表は標準的な主ポンプ形式と吸込水槽の組合せを示す。 2) 高流速オープン形吸込水槽において、主ポンプの吐出し量が 50m3/min 以下の主ポンプを据付ける時、吸込水槽の幅が狭いた
め、機器設置ができないので、標準流速オープン形吸込水槽を採用する。(表-5.33、5.36、5.43、5.44)
② 軸流・斜流チューブラポンプ(表-5.54~5.57)
165
第 5章 主ポンプの設計
(1) 高揚程ポンプ
① 横軸片吸込単段渦巻ポンプ( A ゾーン)
注) 主ポンプの吐出し口は、(イ) 図又は(ロ) 図とする。
表-5.24 横軸片吸込単段渦巻ポンプ(A ゾーン)寸法
吐出し量
(m3/min)
主 要 寸 法(mm) ベース寸法(mm) 全揚程範囲
φd1 A B C D W1 W2 H(mm)
0.20 超~0.35 以下
0.35 超~0.45 以下
(0.35 超~0.50 以下)
0.45 超~0.70 以下
0.70 超~1.20 以下
1.20 超~1.80 以下
1.80 超~3.00 以下
50
65
80
100
125
150
120
120
130
150
180
200
470
500
530
580
640
680
150
160
180
190
220
240
200
210
220
240
260
280
300
300
350
400
450
500
750
800
900
1,000
1,100
1,200
350
410
450
600
625
670 注) 吐出し量の(0.35 超~0.50m3/min 以下)は、φd1(吸込口径)がφ65mm における60Hz の場合を示す。
これ以外は、50、60Hz 共通である。
φd 1(
吸込
口径
)
(イ) (ロ)
C
D
BBBB
W1
M
W2W1
A
166
技 術 書・ポ ン プ 場
② 横軸片吸込多段渦巻ポンプ( B、E ゾーン)
表-5.25 横軸片吸込多段渦巻ポンプ(B、E ゾーン)寸法 (50Hz)
吐出し量 (m3/min)
主 要 寸 法(mm) ベース寸法(mm) 全揚程範囲
φd1 A B C D E W1 W2 H(mm)
0.20 超~0.35 以下
0.35 超~0.45 以下
0.45 超~0.70 以下
0.70 超~1.20 以下
1.20 超~1.80 以下
1.80 超~3.00 以下
3.00 超~5.00 以下
5.00 超~8.00 以下
50
65
80
100
125
150
200
250
200
220
240
270
320
350
420
480
5.0 H + 530
5.0 H + 550
5.0 H + 600
4.5 H + 650
4.5 H + 700
4.5 H + 750
4.3 H + 900
3.0 H +1,000
200
230
250
280
320
350
420
490
300
340
370
410
450
500
600
700
160
180
200
220
240
260
300
330
350
400
450
500
600
700
850
1,000
7.5 H + 680
7.5 H + 700
7.5 H + 800
7.5 H + 850
7.5 H + 950
7.5 H +1,050
5.5 H +1,350
5.5 H +1,700
20< H <100
22< H <105
24< H <110
35< H <110
55< H <110
45< H <200
80< H <200
80< H <300 注 1) 吐出し量 3.00 m3/min 超の主ポンプにおいては、横方向(吐出し口の方向は図示 線)へ吐出す場合もある。
2) 寸法表中、H は全揚程を示す。 3) W1、W2寸法は、防滴保護かご形電動機の場合を示す。巻線形その他特殊形電動機を使用する場合は、その都度検討する。 4) M 寸法は、図-13.21(a)~図-13.25(a)を参照。 5) 水平分割形ポンプ(φd1 = 200mm、250mm)を採用する場合は、表中 B、W2寸法にφd1 = 200mm の主ポンプに対しては400mm を、φd1 = 250mm の主ポンプに対しては 500mm を加算すること。
表-5.26 横軸片吸込多段渦巻ポンプ(B、E ゾーン)寸法 (60Hz)
吐出し量 (m3/min)
主 要 寸 法 (mm) ベース寸法(mm) 全揚程範囲
φd1 A B C D E W1 W2 H(mm)
0.20 超~0.35 以下
0.35 超~0.50 以下
0.50 超~0.80 以下
0.80 超~1.25 以下
1.25 超~2.00 以下
2.00 超~3.50 以下
3.50 超~5.00 以下
5.00 超~8.00 以下
50
65
80
100
125
150
200
250
200
220
240
270
320
350
420
480
3.7 H +500
3.7 H +520
3.7 H +550
3.6 H +600
3.6 H +680
3.6 H +700
3.0 H +850
2.5 H +950
200
230
250
280
320
350
420
490
260
380
410
450
490
540
630
730
160
180
200
220
240
260
300
330
350
400
450
500
600
700
850
1,000
6.5 H + 650
6.5 H + 680
6.5 H + 760
6.5 H + 800
6.5 H + 930
6.5 H +1,000
6.0 H +1,250
6.0 H +1,550
25< H <100
27< H <110
33< H <118
45< H <120
28< H <115
65< H <200
50< H <200
80< H <300 注 1) 吐出し量 3.00 m3/min 超の主ポンプにおいては、吐出し口の方向は図示 線の場合もある。
2) 寸法表中、H は全揚程を示す。 3) W1、W2寸法は防滴保護かご形電動機の場合を示す。巻線形その他特殊形電動機を使用する場合は、その都度検討する。 4) M 寸法は、図-13.21(a)~図-13.25(a)を参照。 5) 水平分割形ポンプ(φd1 = 200mm、250mm)を採用する場合は、表中 B、W2寸法にφd1 = 200mm の主ポンプに対しては400mm を、φd1 = 250mm の主ポンプに対しては 500mm を加算すること。
φd 1(
吸込
口径
)
W2
M B
E
A
D
C
W1
167
第 5章 主ポンプの設計
③ 横軸両吸込単段渦巻ポンプ(C ゾーン)
表-5.27 横軸両吸込単段渦巻ポンプ(C ゾーン)寸法
吐出し量
(m3/min)
主 要 寸 法 (mm) ベース寸法(mm)
φd1 A B 全揚程 50m 以上
の場合の補正係数 Hs H1 H2 H W1 W2 A 寸法 B 寸法
3 超~ 5 以下
(3.5超~ 5以下)
5 超~ 8 以下
8 超~ 12 以下
12 超~ 18 以下
18 超~ 23 以下
23 超~ 28 以下
28 超~ 36 以下
36 超~ 50 以下
50 超~ 70 以下
70 超~ 90 以下
90 超~115 以下
115 超~150 以下
150 超~200 以下
200
250
300
350
400
450
500
600
700
800
900
1,000
1,200
800
850
900
1,050
1,100
1,200
1,300
1,700
1,900
2,200
2,400
2,600
3,100
1,000
1,050
1,300
1,400
1,500
1,600
1,650
2,200
2,600
3,000
3,500
3,600
3,800
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
300
400
425
475
505
570
635
750
900
1,000
1,000
1,000
1,000
400
500
580
640
700
750
820
940
1,050
1,200
1,300
1,430
1,600
650
700
850
900
1,000
1,050
1,200
1,400
1,500
1,650
1,800
1,900
2,000
1,050
1,200
1,430
1,540
1,700
1,800
2,020
2,340
2,550
2,850
3,100
3,330
3,600
750
800
850
900
950
1,100
1,150
1,500
1,700
2,000
2,200
2,400
2,800
1,600
1,700
1,800
2,300
2,600
2,700
-
-
-
-
-
-
-
注 1) 吐出し量の(3.5 超~5m3/min 以下)は、φd1(吸込口径)がφ200mm における 60Hz の場合を示す。これ以外は、50、60Hz共通である。
2) H2 は、φd1(吸込口径 )が500mm まで共通ベットを含む高さを示す。500mm 超では、単独ベットとなる場合がある。 3) 両吸込単段上下二つ割型ポンプ全揚程 15~50m に対する主ポンプの概略寸法を示す。 4) 全揚程 50m 以上の主ポンプ概略寸法は、表中の「全揚程 50m 以上の場合の補正係数」を乗じて求める。 (例)φd1(吸込口径 )が 1,000mm、全揚程 50m 以上の場合の A 及び B の寸法は、
A 寸法 2,600×1.2 = 3,120mm B 寸法 3,600×1.2 = 4,320mm 5) φd1(吸込口径 )が 500mm 以上の W2 の求め方は、次による。
80×+2
+2
= 12 .MWBW
M:図-13.21(a)~図-13.25(a)の M 寸法とする。 6) 仕上り床面はシンダーコンクリート打設の場合、打設後の床面を示す。
なお、適宜基礎高さを決定する。(計画:仕上り床面から(φd1が 450mm まで) 200mm 以上、(φd1が 450mm 超)300mm 以上)
7) H1寸法には、満水検知器は含まない。満水検知器を取り付ける場合の寸法は、右図参照。
8) Hd は、Hsと同一寸法と仮定して考慮する。ただし、H2、Hs、Hd は、メーカによって異なるため、
吸込及び吐出しレベルは、基礎高さや偏心片落管等を用いて調整する。
9) 吸吐出配管の敷設(レベル調整)に関しては、吸込及び吐出し管の設計上の留意点(8.5 及び 8.6)を参照のこと。
満水検知器
計画吸込水位(始動水位)
ポンプケーシング頂部
168
技 術 書・ポ ン プ 場
④ 立軸片吸込単段渦巻ポンプ
表-5.28 立軸片吸込単段渦巻ポンプ(C ゾーン)寸法
吐出し量
(m3/min) 主 要 寸 法(mm)
φd1 A B C D E
8 超~ 12 以下
12 超~ 18 以下
18 超~ 23 以下
23 超~ 28 以下
28 超~ 36 以下
36 超~ 50 以下
50 超~ 70 以下
70 超~ 90 以下
90 超~115 以下
115 超~150 以下
150 超~200 以下
300
350
400
450
500
600
700
800
900
1,000
1,200
950
1,000
1,050
1,150
1,250
1,450
1,650
1,850
2,050
2,300
2,750
380
420
460
510
560
660
780
900
1,100
1,250
1,600
400
400
450
500
550
650
750
850
950
1,100
1,300
1,100
1,200
1,200
1,300
1,500
1,700
1,900
2,200
2,400
2,700
3,000
500
500
500
500
500
700
700
700
700
800
800 注 1) 各吐出し量とも全揚程 15~50m に対する主ポンプの概略寸法を示す。
2) LWL は、 低吸込水位を示す。 3) 全揚程 50m 以上の A 及び B 寸法は、下記の補正係数を乗じて求める。
( i ) A 寸法は各吐出し量とも表記寸法の 1.2 倍とする。 (ii)B 寸法の補正係数は下の図による。
LWL
φd 1(
吸込
口径
)
BB E
A
D
C
169
第 5章 主ポンプの設計
⑤ 横軸両吸込多段渦巻ポンプ( D ゾーン)
表-5.29 横軸両吸込多段渦巻ポンプ(D ゾーン)寸法
吐出し量
(m3/min)
主要寸法 (mm) 全揚程 200m 以上
の補正係数 ベース寸法
W1 (mm) φd1 A B Hs H1 H2 H A 寸法 B 寸法
8超~12以下
12超~18以下
18超~23以下
23超~28以下
28超~36以下
36超~50以下
50超~70以下
300
350
400
450
500
600
700
1,400
1,400
1,600
1,900
2,000
2,500
2,700
2,400
2,500
2,800
3,200
3,500
4,200
4,800
500
550
600
650
750
850
950
700
800
900
950
1,000
1,200
1,300
1,000
1,100
1,200
1,300
1,400
1,600
1,700
1,700
1,900
2,100
2,250
2,400
2,800
3,000
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1,200
1,300
1,400
1,500
1,800
2,000
2,300
注 1) 本寸法は、全揚程 80~200m の範囲に適用する。
2) 全揚程 200m 以上の主ポンプ概略寸法は、本表の「全揚程 200m 以上の補正係数」を乗じて求める。
3) M 寸法は、図 13.21(a)~図 13.25(a)参照。
4) 仕上り床面はシンダーコンクリート打設の場合、打設後の床面を示す。なお、適宜基礎高さを決定する。
(計画:仕上り床面から(φd1が 450mm まで)200mm 以上、(φd1が 450mm 超)300mm 以上)
5) H2寸法には、出力アップによる電動機寸法を考慮している。
6) H1寸法には、満水検知器は含まない。満水検知器を取り付ける場合の寸法は、下図参照。
7) Hd は、Hsと同一寸法と仮定して考慮する。ただし、H、H1、H2、Hs、Hd は、段数やメーカによって異なるため、
メーカ調査をする等で確認する。また、吸込及び吐出レベルは、基礎高さや偏芯片落管等を用いて適宜調整する。
8) 吸吐出配管の敷設(レベル調整)に関しては、吸吐出管の設計上の留意点(8.5 及び 8.6)を参照のこと。
満水検知器
計画吸込水位(始動水位)
ポンプケーシング頂部
170
技 術 書・ポ ン プ 場
⑥ 高揚程・立軸斜流ポンプ
表-5.30 高揚程・立軸斜流ポンプ寸法
吐出し量 (m3/min)
主 要 寸 法 (mm)
φd φC D E F G H
I スラスト 支持
スラスト
支持無
8 超~ 12 以下
12 超~ 18 以下
18 超~ 23 以下
23 超~ 28 以下
28 超~ 36 以下
36 超~ 50 以下
50 超~ 70 以下
70 超~ 90 以下
90 超~115 以下
300
350
400
450
500
600
700
800
900
700
750
800
900
1,050
1,100
1,250
1,400
1,550
500
500
550
600
650
700
800
900
1,000
600 以上
700 以上
750 以上
850 以上
900 以上
1,100 以上
1,300 以上
1,400 以上
1,600以上
300
350
400
450
500
600
700
800
900
400
450
450
550
600
700
800
900
1,000
1,600
1,700
1,800
1,900
2,000
2,100
2,300
2,500
2,850
1,200
1,400
1,500
1,550
1,650
1,750
1,900
2,050
2,450
500
550
600
650
700
800
900
950
1,000 注 1) LWL は、 低吸込水位を示す。
2) 仕上がり床面は、シンダーコンクリート打設の場合、打設後の床面を示す。
φd
LWL
仕上り床面
φC
▽
▽
171
第 5章 主ポンプの設計
(2) 低揚程ポンプ
① 横軸軸流ポンプ(Ⅰ型ポンプ、標準流速オープン形吸込水槽)
表-5.31 横軸軸流ポンプ(Ⅰ型ポンプ、標準流速オープン形吸込水槽)寸法
注 1) 全揚程が 2.5m 以下の場合は、「5.4.4.1〔参考〕主ポンプ選定上の注意」を参照の上、適用する。 2) LWL は 低吸込水位、LLWL は非常停止吸込水位を示す。 3) 仕上り床面はシンダーコンクリート打設の場合、打設後の床面を示す。
172
技 術 書・ポ ン プ 場
② 横軸軸流ポンプ(Ⅰ型・Ⅱ型ポンプ、高流速オープン形吸込水槽)
注1) 主ポンプ上流の渦流防止板が主ポンプ床版下面に接する場合は、空気抜き孔を設けるものとする。
2) LWLは 低吸込水位、LLWLは非常停止吸込水位を示す。
3) 仕上り床面はシンダーコンクリート打設の場合、打設後の床面を示す。
173
第 5章 主ポンプの設計
注1)
吐出
し量
12
m3/
min
超~
50m
3/
min
以下の
主ポン
プの寸
法は、
標準
流速
オープ
ン形吸
込水槽
を採
用す
る。
2)
全揚
程が
2.5
m以
下の
場合は
、「
5.4.4.1
〔参
考〕主
ポンプ
選定
上の
注意
」を参
照の上
、適用
する
。
表-5.3
2
横軸
軸流
ポン
プ(
Ⅰ型
ポン
プ、
高流
速オ
ープ
ン形
吸込
水槽
)寸
法
174
技 術 書・ポ ン プ 場
注1)
吐出
し量
12
m3/
min
超~
50m
3/
min
以下の
主ポン
プの寸
法は、
標準
流速
オープ
ン形吸
込水槽
を採
用す
る。
2)
全揚
程が
2.5m
以下
の場
合は
、「5.
4.4.1
〔参
考〕主
ポンプ
選定上
の注
意」
を参照
の上、
適用す
る。
表-5.3
3
横軸
軸流
ポン
プ(
Ⅱ型
ポン
プ、
高流
速オ
ープ
ン形
吸込
水槽
)寸
法
175
第 5章 主ポンプの設計
③ 横軸斜流ポンプ(Ⅰ型ポンプ、標準流速オープン形吸込水槽)
表-5.34 横軸斜流ポンプ(Ⅰ型ポンプ、標準流速オープン形吸込水槽)寸法
注 1) 全揚程が 3.2m 以下の場合は、「5.4.4.1〔参考〕主ポンプ選定上の注意」を参照の上、適用する。 2) LWL は 低吸込水位、LLWL は非常停止吸込水位を示す。 3) 仕上り床面はシンダーコンクリート打設の場合、打設後の床面を示す。
176
技 術 書・ポ ン プ 場
④ 横軸斜流ポンプ(Ⅰ型・Ⅱ型ポンプ、高流速オープン形吸込水槽)
注 1) 主ポンプ上流の渦流防止板が主ポンプ床版下面に接する場合は、空気抜き孔を設けるものとする。
2) LWL は 低吸込水位、LLWL は非常停止吸込水位を示す。 3) 仕上り床面はシンダーコンクリート打設の場合、打設後の床面を示す。