東南アジアにおける大型貯水池の水取りと供給プロジェクトのための560kWの水平潜水式長軸ポンプ

このプロジェクトは、東南アジアの熱帯の国にある主要な水保護施設の貯水池に位置しており、自治体の飲料水供給、数万ヘクタールの農地への集中灌漑、および近くの工業団地への工業用補給水の供給という 3 つの重要な機能を果たしています。

季節的な降雨パターンの影響を受け、この貯水池の水位は年間最大 18 メートル変動します。水には季節の堆積物と水生植物が含まれています。従来の垂直ポンプ場は、洪水期の浸水リスク、高額な土木建設費、および困難なメンテナンス手順によって制約を受けてきました。垂直長軸ポンプをベースにしたオーナーのオリジナルの設計では、設置面積が大きく、土木工事に時間がかかるため、プロジェクトの圧縮された納期に間に合わせることができませんでした。

このプロジェクトでは、長距離にわたって大量の流量を連続的に水処理プラントに供給できる信頼性の高い取水システムが必要でした。この設備は、幅広い水位変動に対応し、熱帯の高温多湿な屋外環境に耐え、24 時間連続稼働し、メンテナンスを簡素化し、土木投資を大幅に削減するために必要でした。

ポンプで送られる媒体:少量の堆積物を含む貯水池表層水

水温：22～38℃

定格流量:370m3/h

総ヘッド:310 m (静的揚力、パイプラインの摩擦損失、安全マージンを含む)

モーター出力:560kW高電圧水中モーター

インストールタイプ:浮遊取水プラットフォームに取り付けられた水平水中ロングシャフト配置

動作モード:季節的な水位変化に適応する VFD 速度制御による一年中連続運転

周囲条件:湿度 85% 以上の熱帯気候、頻繁な降雨、強い日差しにさらされる

極端な水位変動

乾季の水位が低いと水没深さが浅くなりますが、雨季に水位が上昇すると従来のポンプ室が浸水する可能性があります。

長距離の送水と高揚程の要求

従来の多段水中ポンプは超高揚程条件下では安定性に欠け、一方、従来の垂直長軸ポンプは過剰な軸長と振動の問題に悩まされていました。

限られた現場の建設条件

大規模な水中土木建設は実現できず、地元のメンテナンスリソースも限られていたため、保守が容易なポンプソリューションが必要でした。

これらの課題を克服するために、QJ水中ポンプシリーズのカスタマイズされた横型長軸バージョンが選択されました。

ポンプアセンブリ全体は、水平配置で完全に水没して動作します。セグメント化されたモジュラーシャフト設計により、貯水池レベルの変化に応じて浮遊ポンツーンプラットフォームが上昇および下降することができ、常にポンプが十分に水没することが保証されます。

この設計により、乾季の吸入問題が完全に解消され、雨季のポンプ室の浸水が防止されます。従来の取水口構造と比較して、土木建設コストは約40％削減され、設置時間は60％近く短縮されました。

大口径 550QJ 油圧セクションには、正確に適合した多段羽根車が組み込まれており、全揚程 310 メートルで定格流量 370 m3/h を達成します。

最適化された油圧設計は、可変周波数動作を通じて低水と高水の両方の条件下で高い効率を維持し、過負荷とキャビテーションのリスクを効果的に回避します。

耐摩耗性ダクタイル鋳鉄接液コンポーネントと炭化ケイ素ダブルメカニカルシールの組み合わせにより、堆積物摩耗に対する優れた耐性が得られ、このシステムは堆積物含有量の多い貯留層に特に適しています。

このモーターは、IP68 保護等級と、最大 38°C の貯水池水温でも確実に動作できる内部循環水冷却システムを備えています。

高温および耐湿性の絶縁材料が固定子巻線を熱帯の湿気や塩分を含んだ大気条件から保護します。

統合された温度、漏れ、振動センサーにより、リアルタイムの遠隔状態監視が可能となり、このシステムは海外の無人のポンプ場に非常に適しています。

セグメント化されたシャフトにはフランジタイプのクイックカップリング接続が組み込まれており、大型の水中吊り上げ装置が不要になります。

インペラとシールコンポーネントの交換には、2 人の技術者だけが必要です。また、モジュール設計により、コンテナ輸送と現場での迅速な組み立てが簡素化され、東南アジアの建設現場で遭遇する一般的な機器の制限に対処できます。

現地の 60Hz 電源規格に準拠するために、モーター巻線と可変周波数制御キャビネットは特別にカスタマイズされました。

• 横型ポンプアセンブリ
• 分割ロングシャフト
• 高圧水中ケーブル
• 統合された VFD 制御システム
• フローティングプラットフォーム取り付けブラケット
• 水質保護アクセサリ

すべての機器は出荷前に油圧性能試験、圧力試験、絶縁試験を受けています。

ポンプ システムは標準化された輸出コンテナに梱包され、プロジェクトの港に直接配送されました。充実の英語設置マニュアルや海外技術サポートサービスも提供しました。

当社の海外エンジニアリングチームは、フローティングプラットフォームの設置、水中ポンプの位置決め、シャフトの調整、防水ケーブルの敷設、VFDの試運転を支援しました。

ポンプ場は貯水池 PLC 制御システムと統合されており、水位に基づいた自動速度調整が可能になりました。ポンプ速度は、低水域では吐出ヘッドを維持するために自動的に増加し、高水域では減少してエネルギー消費を最適化し、完全に自動化された無人運転を実現します。

雨季と乾季を通じて 12 か月間連続運転した後、ポンプ システムは優れた信頼性を実証しました。

このシステムは、総水頭 310 メートルの下で 370 m3/h の定格流量を一貫して維持し、中断のない都市用水の供給、農業用灌漑、工業用水の供給を保証します。

当初提案された垂直ポンプ ステーションと比較して、可変周波数制御と組み合わせた水平水中ソリューションにより、全体のエネルギー消費量が約 18% 削減されました。

水上でのシャフトの腐食がなく、耐摩耗性の油圧コンポーネントを使用しているため、メンテナンスの必要性が大幅に軽減されています。年間メンテナンス頻度が 70% 近く減少しました。

大規模な水中ポンプ場の必要性を排除したことにより、プロジェクトは予定より約 3 か月早く完了し、人件費と建設資材のコストが大幅に削減されました。

550QJ370-310-560kW 横型水中長軸ポンプの適用の成功は、広範囲の水位変動、長距離の高落差送水、海外での限られたメンテナンス能力など、熱帯貯水池に関連する主要な課題を克服するための革新的で信頼性の高いソリューションを示しています。

このポンプ システムは、東南アジア全域の浮体式プラットフォーム取水プロジェクト、大規模な河川分水計画、湖水供給システム、山岳地帯の高落差水移送プロジェクト、および工業用原水取水用途に非常に適しています。これは、土木建設条件が制限されている高落差大容量取水システム向けの成熟した実証済みのソリューションを提供し、将来の国際的な水保全プロジェクトの優れた参考資料となります。