このビデオでは、施設から10km離れた湖から 毎日の水を調達しなければならないという課題に直面した 採掘会社に関するケーススタディを検討します。

元来のエンジニアリング設計者は、 陸上用の直動式片吸込みポンプと立形多段うず巻ポンプを使用する 典型的な解決策を提案しました。 これらは新しく建設されるポンプ場の建物に設置する必要があります。

グルンドフォスはコンサルティングと設置の評価を通じてサポートを提供し 最終的に、陸上ポンプを使用すると 吸上げに関する課題が生じるとの結論に達しました。

その結果、主に湖からの取水に関する 6つの重要な課題が明らかになりました。 湖の状況によっては、 7番目の課題が発生する可能性もありました。 この課題は現実には起こりませんでしたが グルンドフォスは万が一に備えて 解決策を準備していました。同様の状況で発生する可能性があるため この潜在的な課題について見ていきましょう。

課題は次のとおりです。

• 必要吸込み揚程(NPSHR)を満たすことができない
• 攻撃水
• モータの過熱
• 最小限の冠水 - グルンドフォスが直面した潜在的な課題
• ゴミによるポンプの目詰まり
• 水中からポンプを出し入れする能力
• 元のパイプライン内でのウォーターハンマと高圧に関す

る懸念 最初の課題の探索から始めてみましょう。必要吸込み揚程(NPSHR)を満たすこ

とができない まずグルンドフォスの陸上ポンプが、アプリケーションに必要な 揚程や流量の条件を満たしていたため、最初に選択されました。 グルンドフォスが実際のサイトを評価するまでは、 それらはアプリケーションに最適であるように見えました。

吸込み能力が限られているため ポンプは湖の外に水を汲み上げることができず使用不可能となります。 陸上ポンプは、採掘会社に次のようなコスト関連の問題も 引き起こしました。 ポンプ場を収容するための新しい建物の建設と 配管および電気システムの使用です。

アプリケーションに最適なソリューションを保証するための 設計コンサルタントとして、グルンドフォスは採用されました。 当社のソリューション専門家は、湖から水を汲み上げることが 主な課題であることを認識した後、湖底のできるだけ近くに 大型のステンレス鋼製水中ポンプ(SP)を設置することを提案しました。

湖の中にポンプを配置すると 水を汲み上げるという課題が解消されることになります。 湖からの効率的な取水を実現しただけでなく、 お客様は建設工事を回避し、地元当局からの承認を取得する 手間とお金を節約することができました。

攻撃水の存在 

2 番目に浮上した課題は、湖の攻撃水です。 攻撃水は、時間の経過とともに水中ポンプの腐食や損傷を引き起こし さらに次のような問題を引き起こす可能性があります。

• メンテナンス問題 腐食が発生すると、頻繁な修理やポンプの交換が必要になり コストの問題も発生します。 
• ポンプ部品やポンプ本体を常に修理または交換する必要があると お客様に多額の費用が発生することになります。 

これを解決するために、グルンドフォスは 110kWのMMS 8000Rモータを搭載したポンプSP 215-6-AARを推奨しました。

このポンプは特殊ステンレス鋼材料を使用して 湖の腐食性水に耐えられるよう特別に設計されました。このソリューションにより、腐食の懸念が解消され、 メンテナンスとコストの問題が大幅に軽減されました。

ポンプモータの過熱 ポンプは開放水域に設置されるため モータの冷却を保つために特定の水流が必要でした。 モータが効率的に冷却されなかった場合、 ポンプの性能の低下、モータの損傷、 さらには、システム停止が発生する可能性がありました。

この要件に対処するために、グルンドフォスはフロースリーブを設置し その結果、効率的なモータ冷却とモータ寿命の延長を実現しました。 スリーブによって水流がモータの端から入るようになり 水流が吸込み口に入る前にモータの上を確実に通過できるようになりました。 本体とポンプの間には小さなスペースがあり フロースリーブの内径とモータの外径の間の 水速が増加しました。

この速度の増加により、モータやスリーブへの ゴミの堆積が防止されました。 フロースリーブの底部にはバスケットストレーナも付属しているため ゴミがポンプに入らないようになっています。 ストレーナとスリーブの両方ともポンプと同じ材料で作られており 攻撃水による損傷や腐食を防ぎます。

最小限の冠水 湖の水位は年間を通じて変動するため 水中ポンプは最小限の冠水に関する課題に直面する 可能性がありました。 湖の水位が低下しすぎると、ポンプに空気が引き込まれる可能性があります。

これが発生すると、ポンプは深刻な損傷を受ける場合があります。 これはこの事例でグルンドフォスが考慮しなければならない課題でした。 最小限の冠水は問題にはならないと判断されましたが グルンドフォスは念のために解決策を準備しました。

解決策は渦抑制装置（ヴォルテックス・サプレッサ）の設置でした。 この機器はプレート周辺の水流の向きを変え ポンプが実際よりも水中深くにあるという錯覚を生み出すことで 浸漬特性を変えたでしょう。 これにより空気の侵入が防止され 潜在的な損傷からポンプを保護したのだと思います。

ゴミによるポンプの目詰まり ゴミを防ぐためにバスケットストレーナを追加したにもかかわらず ポンプは湖底の泥の中に置かれるため ポンプの目詰まりのリスクは依然として高い状態でした。 この課題を克服するために、グルンドフォスは 水中ポンプの底にスキッドを設計して取り付けました。 スキッドはポンプを湖底から離した状態に保ち、ゴミの蓄積を防ぎます。

水中からポンプを出し入れする能力 グルンドフォスのソリューションはすべて 長期間効率的なパフォーマンスを生み出すために開発されましたが 最終的にはポンプの整備が必要となります。 湖の底に配置された水中ポンプは 持ち上げて水の中に入れたり出したりするのは困難です。 グルンドフォスが設計したスキッドはこの問題の解決にも役立ちました。 スキッドの上部にはリフティングアイが取り付けられ 必要なときにいつでも簡単に取り付けや取り外しが可能です。

元のパイプライン内でのウォーターハンマと高圧に関する懸念 最後の課題は元のパイプラインでの ウォーターハンマと高圧のリスクでした。 元のパイプラインの一部は移送が必要な大量の水を処理できず パイプの破裂につながる可能性がありました。 この問題に対処するために グルンドフォスCUE可変周波数ポンプコントローラ(VFD)と 水中ポンプの使用を提案しました。 VFDはパイプ充填やソフトスタート、ランプアップ速度を調整して ウォーターハンマのリスクを減らすことができます。

揚程104メートルで250m3/hの一定流量を維持するという必要条件を満たすために グルンドフォスは圧力調整器を設置しました。 レギュレーターは過度の高圧を緩和し 施設までの10kmの距離を補正しました。

プロジェクト全体を通じてお客様はグルンドフォスの専門知識を信頼し 当社が提供する豊富なアプリケーション経験と ソリューション コンサルティングの恩恵を受けました。 早期の段階からサクションリフトに関するアプリケーションの問題を特定した グルンドフォスにより、同社はよくある、しかしコストのかかる アプリケーションのミスを避けることができました。

そうでなければ、地元当局からの承認を得る必要があり 建設予定期間が数カ月延び 操業開始が遅れていたことでしょう。

これにより、お客様の運営費と設備投資が節約され 生産ニーズに応じた途切れのない水の供給が確保されました。 2015年の設置以来、このソリューションは正常に動作しています。

お客様は故障やコストのかかるダウンタイムを防ぐための 予防的なアプローチとして、5年毎にモータを巻替えます。