下水ポンプのサイズを決める方法: 流量、揚程、固形物

下水ポンプのサイズを決める方法を尋ねる場合は、馬力から始めないでください。

馬力はモーターについて何かを示しますが、ポンプが現場のパイプを通って移動する廃水の量を示すものではありません。信頼性の高い下水ポンプのサイジング プロセスは、全動的揚程 - でのデューティ ポイント - の必要流量から始まり、次に固形物の取り扱い、パイプの直径、槽の容積、動作パターン、および電源をチェックします。

下水システムは上水システムよりも寛容ではないため、これは重要です。{0}}液体には、柔らかい固体、繊維状物質、砂、グリース、および同伴空気が含まれる場合があります。ポンプは、盆地レベルの変化に応じて起動および停止します。排出ラインは部分的に垂直、部分的に水平であり、付属品で満たされている場合があります。最大流量データでは適切に見える選択でも、実際のヘッドとパイプの損失が適用されると失敗する可能性があります。-

適切なサイジング プロセスは、複雑である必要はありません。正確な現場情報とポンプ曲線が必要です。以下の手順は、小型の住宅用エジェクター システム、コンパクトなトイレ マセレーター、ホテルの昇降ステーション、および大型の WQ- タイプの水中ポンプに使用できます。スケールは変わりますが、ロジックは変わりません。

下水ポンプのサイズ決定は流量と揚程から始まります。揚程が上昇すると、利用可能な流量は減少します。動作点-システム曲線とポンプ曲線が交わる点-は、ポンプが稼働中に何を提供できるかを示します。最大流量 150 L/min と最大揚程 11 m のポンプ定格では、両方を同時に提供することはできません。その曲線は、TDH 8 m で必要な 90 L/min を確認する必要があります。 80WQ45-22-7.5 などのモデル コードは最初のフィルターにすぎません。常に曲線を確認し、アプリケーションの現実的なピーク流入を使用してください。

下水ポンプのサイジングの最初のステップは、最も忙しい運転期間中にポンプが除去しなければならない廃水の量を決定することです。これはポンプのカタログに記載されている最大流量とは異なります。カタログ データには、特定のテスト条件下でポンプが何を実現できるかが記載されています。必要なフローは、建物またはプロセスが実際に盆地に送り込むものを表します。

住宅、小規模な商業ビル、ホテルの場合は、接続されている設備と、それらのいくつかが同時に放電する可能性から始めます。トイレ、シャワー、洗面台、洗濯機、床の排水管は通常、継続的に稼働するわけではありませんが、それらを合わせたピーク時の流入量は 1 日の平均よりもはるかに多くなる場合があります。ランドリールームは、複数の洗濯機が短期間に大量の水を排出する可能性があるため、特に注意が必要です。

システムがすでに存在する場合、盆地充填テストの方が理論的な推定よりも有益な結果が得られることがよくあります。ポンプのスイッチを切り、既知の時間内に液面がどれだけ上昇するかを測定し、追加された体積を計算します。長方形の洗面器の場合、体積は長さ、幅、レベルの変化に基づいて決まります。円筒形の洗面器の場合は、その内径とレベルの変化を使用します。

基本的な関係は次のとおりです。

必要なフロー=の量の変化/時間の変化

使用率が低いときではなく、繁忙期に測定を繰り返します。流入量が変化する場合は、最も現実的な結果を使用し、合理的な運用許容値を追加します。過剰な安全マージンの追加は避けてください。大きすぎるポンプは容器を空にするのが速すぎたり、起動と停止が頻繁に行われたり、効率範囲から遠く離れて動作したりする可能性があるためです。

設計フローが確立したら、それをトータルダイナミックヘッドと組み合わせてデューティポイントを作成します。そのデューティ ポイントは-馬力だけではなく-、ポンプ曲線と照らし合わせてチェックする必要があります。下水ポンプの選択をリクエストする場合は、予想される通常流量、推定されるピーク流量、廃水源、および動作パターンを提供してください。これらの詳細により、サプライヤーは正しいポンプを選択するためのより強力な根拠を得ることができます。

必要な流量を決定した後、総動的揚程 (通常は TDH と短縮されます) を計算します。これは、下水ポンプが必要な流量で克服しなければならない合計抵抗です。垂直揚程高さのみを使用することは、下水ポンプのサイジングにおいて最もよくある間違いの 1 つです。

TDH には、静揚力、摩擦損失、および最終排出点で必要な圧力が含まれます。静的揚力は、盆地内の作動液面と排出点との間の垂直高低差です。水平パイプは静的揚力を追加しませんが、それでも摩擦は発生します。長いパイプ、小さな内径、粗いパイプ表面、エルボ、逆止弁、遮断弁、その他の継手により、大きな抵抗が加わる可能性があります。

ポンプを選択する前に、垂直揚程、配管全長、配管内径、配管材質、継手の数を記録してください。また、排出物が開放排水管、自然下水道、または加圧本管に流入するかどうかも確認します。逆止弁は通常、直管部分よりも大きな抵抗を発生させるため、無視してはなりません。

流速が上がると摩擦損失が大きくなります。これは、小さな吐出パイプは経済的に見えるかもしれませんが、必要なポンプ揚程が大幅に増加する可能性があることを意味します。また、運用コストが高くなり、システムの変更に対して義務点がより敏感になる可能性があります。摩擦損失は、正しい流量と内径が使用されている場合、工学公式を使用して計算するか、信頼できるパイプ損失テーブルから取得できます。-

単純化した関係は次のとおりです。

TDH=静的揚力 + パイプ摩擦損失 + 取り付けおよび排出損失

TDH を計算した後、ポンプ曲線上に必要な流量と揚程をプロットします。選択したポンプは、このデューティ ポイントを通過するか、その近くを通過する必要があり、できれば曲線の安定した部分内にある必要があります。最大揚程が垂直揚程より高いという理由だけでポンプを選定しないでください。最大揚程は通常、流量ゼロで測定され、通常の動作を表すものではありません。

通常の不確実性を考慮して適度な許容値を追加することもできますが、流量と揚程の両方を不必要に増加させると、ポンプが過大になることがよくあります。正確な現場情報により、任意の大きな安全係数よりも信頼性の高い下水ポンプの選択が可能になります。

廃水はきれいな水ではないため、水力性能は選択の一部にすぎません。ポンプは、システムに侵入する可能性のある固体や物質も処理する必要があります。下水ポンプを選択する前に、液体にトイレの排泄物、紙、ワイプ、繊維、髪の毛、食べかす、グリース、砂、その他の破片が含まれているかどうかを確認してください。

固体の自由な通過が主な要件である場合は、ボルテックスまたはチャネル型の下水ポンプが一般的に使用されます。{0}廃水に従来のインペラに巻き付く可能性のある繊維状物質が含まれている場合には、グラインダー、カッター、またはチョッパー ポンプの方が適している可能性があります。ホテルのランドリールーム、公衆トイレ、商業排水システムでは、必要な流量が同じであっても、異なる詰まりのリスクが発生する可能性があります。

ポンプに記載されている固形物通路は、その入口、出口、インペラの設計とともにチェックする必要があります。出口が大きい場合でも、すべての内部通路に同じクリアランスがあることが自動的に保証されるわけではありません。ぼろ布や繊維を含む用途の場合は、最大粒子直径のみを確認するのではなく、ポンプが長くて柔軟な材料をどのように処理するかを確認してください。

吐出パイプも選択したポンプに適合する必要があります。パイプが細すぎると流速が増加し、摩擦損失が増加します。パイプが大きすぎると、ポンプが停止したとき、または流量が低下したときに固形物が沈降する可能性があります。目標は、不必要な水頭損失を発生させずに、懸濁物質を運ぶのに十分な速度を維持することです。

システム全体を確認しない限り、吐出直径をポンプメーカーの推奨値よりも小さくしないでください。逆止弁には明確な通路があり、廃水処理に適している必要があります。バルブの選択が不十分だと、ポンプ自体の固形物処理能力が優れていても、破片が捕捉される可能性があります。-

グリース、砂、または異常な研磨物質を含む廃水の場合は、選択時にその旨を説明してください。切断機構は繊維の除去には役立ちますが、砂、石、または硬化したグリースによって引き起こされるすべての問題を解決できるわけではありません。信頼性の高い下水ポンプのサイジングは、出力や最大流量の数値のみに依存するのではなく、インペラの設計、固形物の通路、パイプの直径を実際の廃棄物の流れに合わせます。-

ポンプは必要な流量と揚程を満たしていても、盆地と制御システムが適切に適合していないと性能が低下します。ポンプの開始レベルと停止レベルの間の作動量によって、ポンプの作動時間と始動頻度が決まります。この容積が小さすぎると、ポンプが短期間に繰り返し始動し、モーターの加熱、コンタクターの磨耗、不必要なメンテナンスの原因となる可能性があります。

ポンプは通常、廃水を排出ラインに移動させるのに十分な時間運転し、すぐに再起動しないようにする必要があります。ポンプが大きいほど必ずしも優れているわけではありません。その容量が流入する流れよりもはるかに大きい場合、盆地がすぐに空になり、サイクルが短くなる可能性があります。メーカーが推奨する 1 時間あたりの最大起動数を確認し、利用可能な作業量がその制限を満たすことができることを確認します。

停止レベルでは、冷却と安定した動作のために水中ポンプの周囲に十分な液体を残す必要があります。設定が低すぎると、ポンプに空気が引き込まれ、乱流が発生したり、モーターが露出したりする可能性があります。開始レベルは、廃水が入口パイプや高レベルの警報点に到達することなく、十分な貯留を提供する必要があります。-。

フロート スイッチとレベル センサーには、自由に移動できる十分なスペースが必要です。入口の乱流、ガイド レール、ポンプ ケーブル、槽の壁から遠ざけてください。繊維を含む廃水では、つながれたフロートが捕捉される可能性があるため、フロートの位置は制御方法自体と同じくらい重要です。

より重要なアプリケーションの場合、二重システムにより高い信頼性が得られます。ポンプは各サイクル後に交互に使用できますが、流入量が異常に多いとき、またはデューティポンプがレベルを制御できない場合には 2 番目のポンプが起動します。オーバーフローが発生する前に、別の高レベルのアラームでオペレーターに警告する必要があります。-

試運転中は、洗面器をきれいな水で満たし、完全な手順を観察してください。開始と停止のレベル、フロートの動き、チェックバルブの動作、ポンプの回転数、モーターの電流、レベルを下げるのに必要な時間を確認します。-洗面器と制御装置は、下水ポンプのサイズ変更後に追加される付属品ではありません。それらは完全なポンプ システムの一部です。

下水ポンプのサイズに関する完全な問い合わせには、次のデータが含まれている必要があります。値が不明な場合は、推測値に置き換えるのではなく、不明としてマークします。

• 用途: 住宅、ホテル、アパート、商業ビル、自治体の駅、または産業プロセス。
• 液体ソース、温度、関連する場合は pH、および固体または繊維の説明。
• 単位やピークパターンなどの設計条件での必要流量。
• 動作レベルから排出境界までの静的揚力。
• パイプ内径、材質、水平長さ、垂直長さ、継手数。
• 利用可能な電圧、周波数、位相、および開始電流の制限。{0}}
• 洗面器の寸法、入口レベル、開始および停止レベル、および必要な警報音量。
• シングルまたはデュプレックス構成、コントロール パネルの機能、通信要件。{0}}
• 設置タイプ、必要な材料、ケーブルの長さ、付属品、および現地の認証の必要性。

この情報により、サプライヤーは曲線の選択、固形物の通過の検証、稼働時間の見積もり、モーターと制御データの確認、見積前にリスクの特定を行うことができます。また、各提案が同じ義務に取り組むため、サプライヤー間の比較がより有意義になります。

1. 最も一般的な下水ポンプのサイズ設定の間違いは、最大値から選択することです。最大揚程と最大流量は同時には発生しないため、常にフルカーブを要求してください。 2 番目の間違いは、垂直揚力を全揚程として扱うことです。長い水平配管、小さなパイプやバルブは、モデルを変更するのに十分な摩擦を加える可能性があります。
2. 3 番目の間違いは、洗面器を確認せずに追加の馬力を購入することです。ポンプが大きすぎると、サイクルが短くなり、バルブが閉まり、効率の良い領域から外れてしまう可能性があります。- 4 番目は固体を無視することです。浄水ポンプは魅力的な曲線を持っていても、下水ではすぐに故障することがあります。- 5つ目は、すべての浸軟化者がトイレを受け入れることを前提としています。一部の昇降ユニットは雑排水製品です。-
3. もう 1 つの間違いは、二重システムで 1 つのポンプのサイズを決め、2 つのポンプで流量が 2 倍になると仮定することです。並列運転によりシステムの摩擦と動作点が変化します。曲線とパイプの損失を組み合わせて評価する必要があります。同様に、スタンバイポンプは、制御装置、バルブ、アラームがテストされた場合にのみ冗長性を提供します。
4. 最後に、排出ルートが記載されていない問い合わせも多いです。サプライヤーは流量、揚程、動力を受け取りますが、パイプの直径、長さ、継手は受け取りません。記載されているヘッドが静的リフトのみの場合、ご要望と完全に一致していても見積書が間違っている可能性があります。立面図と長さの単純なスケッチは、多くの場合、数ページにわたる一般仕様書よりも価値があります。

どのくらいの馬力の下水ポンプが必要ですか?

馬力は油圧の負荷と効率の結果であり、出発点ではありません。必要な流量、TDH、固体処理を決定し、過負荷なくその負荷をカバーするポンプ曲線とモーターを選択します。

1 馬力の下水ポンプは常に 1/2 馬力ポンプより優れていますか?

いいえ、1 HP ポンプはより多くの流量または揚程を生成する可能性がありますが、小さな洗面器には大きすぎる可能性があり、サイクルが速すぎる可能性があります。実際の TDH で両方の曲線を比較し、最小実行時間、パイプ速度、時間あたりの開始時間を確認します。

どれくらいのヘッドを追加すればよいでしょうか？

静的損失と摩擦損失を実用的な限り正確に計算し、文書化された適度な不確実性許容値を適用します。過剰なサイズを組み合わせると深刻になる可能性があるため、流量、揚程、出力に独立して大きな安全係数を追加することは避けてください。

下水ポンプで処理できる固形物サイズはどれくらいですか?

それはアプリケーションとローカルコードによって異なります。トイレの下水には通常、定められた固形物処理方法を備えた本格的な下水ポンプ、グラインダー、またはマセレーターが必要です。-自由通過または研削仕様を確認してください。コンセントのサイズだけから推測しないでください。

水平パイプの長さは揚程としてカウントされますか?

静的上昇は追加されませんが、摩擦損失が追加されます。この影響は、小さな直径のラインや高流量の場合に顕著になる可能性があるため、TDH には等価全長と継手を含めてください。

2 つのポンプを使用する必要があるのはどのような場合ですか?

ピーク流入量が 1 ユニットを超える可能性がある場合、メンテナンスで排水を停止できない場合、またはオーバーフローが高コストや衛生上のリスクを引き起こす可能性がある場合には、二重ポンプを使用してください。単一ポンプと並列動作点の両方を確認します。{1}