都市が洪水制御および排水システムをアップグレードするにつれて、水門軸流ポンプが注目を集める

豪雨による都市の排水システムへの圧力が高まっているため、多くの都市は、既存の治水インフラやポンプインフラが水位の急激な変化にどのように対応すべきかを再評価しています。

従来の排水ポンプ場は、多くの場合、別個の水門、水路、ポンプ装置に依存しています。この配置は、十分な土地と建設スペースが利用可能な場合にはうまく機能しますが、密集して開発された都市部、川沿いのゾーン、既存の治水施設では拡張が困難になる可能性があります。

このような背景から、水門軸流ポンプ治水、河川排水、導水プロジェクトとしてますます注目を集めています。この装置は、水門と軸流ポンプ機能を 1 つの統合ユニットに組み合わせることで、限られた設置面積内で重力排水と強制ポンプの両方を必要とするプロジェクトに別のオプションを提供します。

なぜポンプ場は統合設備に移行しているのでしょうか?

従来のポンプ場では通常、水門とポンプに別個の構造が必要です。通常の水位では、ゲートが水の流れを制御します。自然排水能力を超えて水位が上昇すると、ポンプを起動して排水能力を高めます。

原則は単純ですが、土木建設の要件はかなりのものになる可能性があります。

個別のゲート構造、ポンプ チャンバー、チャネル、電気機器、メンテナンス エリアはすべて追加のスペースを必要とします。新しい大規模プロジェクトの場合、これは管理可能な場合があります。しかし、川、貯水池、工業団地、都市道路のそばにある既存の排水施設の場合、敷地の拡張ははるかに複雑になる可能性があります。

水門ポンプを一体化することで設備配置が変わります。

ゲートとポンプを 2 つの独立したシステムとして扱う代わりに、水門軸流ポンプそれらの機能を 1 つの統合ユニットに結合します。これにより、水圧条件が許せば重力によって水がシステムを通過できる一方、自然排出が不十分な場合にはポンプが追加の揚水能力を提供できます。

土地の利用可能性と建設時間が大きな懸念事項であるプロジェクトの場合、この構成により、必要な補助土木建設の量を削減できます。

通常時は自然排水、増水時のポンプ能力

水門軸流ポンプの実際的な利点の 1 つは、さまざまな排水条件下で動作できることです。

通常の運転中、下流の水位が適切であれば、モーターの連続運転に頼らずに重力排水を使用できます。これにより、不必要なエネルギー消費が削減され、毎日の水位調整が簡素化されます。

大雨、河川水位の上昇、または洪水が発生した場合、重力排水では十分な排水能力が得られなくなる可能性があります。その後、ポンプ機能を作動させて、システム内を大量の水を移動させることができます。

この運用コンセプトは、平常時と緊急時で水の状態が大きく変化する排水施設に特に当てはまります。

たとえば、都市の排水ステーションでは通常、重力排出によって雨水を処理します。嵐により川の水位が上昇し、自然流出が制限されると、ポンプ機能が排水能力を維持する主な手段になります。

同じ原理が、農地の排水、貯水池の水の移送、および工業用水制御システムにも適用できます。

既存のインフラではコンパクトなポンプ場の設計が重要

新しい治水プロジェクトの場合、多くの場合、建設用地の利用可能性を初期設計に組み込むことができます。既存の施設は別の問題に直面しています。

ポンプ場は、すでに道路、建物、河川堤防、産業施設、またはその他の水力構造物に囲まれている場合があります。新しいポンプ室を追加したり、既存のステーションを拡張したりするには、掘削、取り壊し、パイプラインの変更、および長時間にわたる土木工事が必要になる場合があります。

これは、統合された機器が実際的な利点を提供できる場所です。

水門軸流ポンプは、コンパクトな構造内に水制御機能とポンプ機能を組み合わせるように設計されています。機器設計によれば、統合構成により、適用プロジェクトにおける従来の配置と比較して、必要な設置面積を 40% 以上削減できます。

エンジニアリング請負業者や水保全プロジェクトの所有者にとって、その利点は床面積の節約だけではありません。より小規模な機器の配置は、掘削量、支持構造、設置作業、プロジェクトのスケジュールにも影響を与える可能性があります。

改修プロジェクトでは、これらの要因がプロジェクトの実現可能性に直接影響を与える可能性があります。

軸流ポンプの設計は、大容量、低揚程の水の移送に適合します

軸流ポンプは一般に、比較的低揚程の条件下で大量の水を移動する必要がある用途に選択されます。

これにより、この構成は、水を高所まで持ち上げることが目的ではなく、排水施設または水管理施設を通して大量の水を迅速に移動させることを目的とする多くの治水および送水用途に適しています。

Kairun 水門軸流ポンプは、約1,000～50,000m3/h、ヘッド範囲は3～20mリストされているモデル全体に​​わたって。

この範囲により、プロジェクトエンジニアは、プロジェクトごとに同じポンプ構成を使用するのではなく、必要な排水能力、水頭、設置条件に応じて機器を選択できます。

大規模な排水システムの場合、流量と揚程の関係が特に重要です。高流量を提供するポンプであっても、実際の水頭と一致しないポンプは、期待されるシステム性能を発揮できない可能性があります。したがって、ポンプの選択は、流量だけではなく、完全な油圧計算に基づいて行う必要があります。

水門型軸流ポンプが使用できる場所

統合された構成は、いくつかのタイプの水管理プロジェクトに関連します。

都市の治水と排水

都市部の治水施設は、降雨が自然の排水路の容量を超えた場合に迅速に対応する必要があります。

水門軸流ポンプは、適切な条件下では重力排水を提供し、豪雨や下流の水位が高い場合には強制ポンプを提供できます。そのため、河川、湖、洪水が発生しやすい都市部の近くにある排水ステーションに適しています。

川と貯水池の水の移動

水理構造の両側の水位は、年間を通して変化する可能性があります。統合されたゲート ポンプ システムは、個別のゲートとポンプの構造の必要性を減らしながら、制御された水の移送をサポートできます。

農業用排水および灌漑

低地の農地では、雨期には排水が必要となり、乾期には水の移送が必要になることがよくあります。

条件が許せば重力流を使用し、追加の容量が必要な場合にはポンプを使用できるため、この装置は農業用水管理システムに適しています。

海岸排水と潮汐排水

海岸排水システムは特有の課題に直面しています。それは、満潮や嵐の状態では、外部の水位が内部の排水レベルよりも高くなる可能性があるということです。

重力排出が制限されると、ポンピングが必要になります。したがって、防潮および雨水排水施設には、統合されたゲートポンプ配置を検討できます。

工業団地の排水

工業団地や大規模な生産現場では、水管理インフラを設置するスペースが限られていることがよくあります。この装置は、比較的コンパクトな設置面積内で大量の水を処理する必要がある雨水の収集、排水、および水の循環に使用できます。

一体型ゲートポンプを選択する前に購入者が確認すべきことは何ですか?

機器の構成は、ポンプ プロジェクトを成功させるための一部にすぎません。注文する前に、エンジニアリング チームは実際の現場の状況を評価する必要があります。

1. 必要流量

考えられる最大降雨量や公称配管サイズのみに基づいてポンプを選択するのではなく、設計の排水流量を決定してください。

2. 実際の揚程

上流と下流の水位の差と水力損失によって、実際の必要揚程が決まります。これはポンプの選択とモーターの出力に直接影響します。

3. 通常および緊急時の動作条件

プロジェクトで通常時は重力排水が必要で、洪水時は強制揚水が必要な場合は、2 つの動作モード間の移行をシステム設計で明確に定義する必要があります。

4. 堆積物と瓦礫の状態

川の水、洪水、農業用排水には、砂、堆積物、落ち葉、その他の破片が含まれている場合があります。材料、シール部品、メンテナンス間隔を選択する際には、これらの条件を考慮する必要があります。

5. 腐食環境

海岸プロジェクトや産業排水システムでは、機器が腐食水にさらされる可能性があります。したがって、材料の選択と表面保護は、実際の水質に応じて評価する必要があります。

6. 設置スペース

改修プロジェクトの場合、利用可能な設置開口部、水路の寸法、メンテナンスアクセス、および電気接続条件を製造前に確認する必要があります。

大型水管理機器は製造管理が重要

大規模な統合ポンプ システムの場合、性能はモーターとインペラ以上のものに依存します。

ゲート構造、シール面、回転部品、機械的接続、耐食性材料はすべて、変化する油圧条件下で連携して機能する必要があります。

製造精度は、シールおよび回転コンポーネントの周囲で特に重要です。位置合わせが不十分であったり、シールが不十分であると、取り付け後の漏れ、振動、早期摩耗が発生する可能性があります。

このため、購入者はポンプの基本仕様以外にも目を向け、メーカーに次のような情報を問い合わせる必要があります。

• ゲート、ポンプ本体、接液部の材質グレード
• シャフトとインペラの製造精度
• シール構造と交換方法
• 工場での性能テスト
• モーターの保護と電気的構成
• 設置寸法と基礎要件
• スペアパーツの入手可能性
• 推奨される点検およびメンテナンスの間隔

これらの詳細は、単にモーターの出力や購入価格を比較するよりも、プロジェクトの調達に役立つことがよくあります。

Kairun が水管理プロジェクト向けの統合ポンプ ソリューションを開発

カイルンさんの水門軸流ポンプは、水の調節とポンプ能力の両方が必要とされる排水、治水、送水プロジェクトの要件に基づいて設計されています。

現在の製品範囲はおよそ次のとおりです。1,000 ～ 50,000 m3/h の流量と 3 ～ 20 m の落差、重力排水と強制ポンプ用に構成されたモデル。

この装置はゲートとポンプが一体化された構造を採用しており、水管理環境向けに設計された耐食性材料とシール部品が使用されています。そのコンパクトな構成は、従来の分離されたゲートおよびポンプ構造では大幅な追加スペースが必要となるプロジェクトに特に適しています。

プロジェクトオーナー、エンジニアリング請負業者、ポンプ販売業者にとって重要な問題は、単に軸流ポンプが水を移動できるかどうかではありません。それは、完全な機器配置が現場の水力条件、利用可能なスペース、動作要件、およびメンテナンス計画に適合できるかどうかです。

都市が排水網と洪水制御インフラのアップグレードを続けるにつれ、統合型治水装置は、新規設置や選択されたポンプ場の改修プロジェクトにおいてますます実用的な選択肢になる可能性があります。