JP7025905B2 - Liquid supply system - Google Patents

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ここに開示された技術は、液体供給システムに関する。 The techniques disclosed herein relate to liquid supply systems.

従来より、貯留部に貯留された液体をポンプ機構によって、ポンプ機構の下流側の供給先へ供給するシステムが知られている。例えば、特許文献１に開示されたシステムは、復水回収ポンプによって復水を回収先へ供給している。このシステムにおいては、復水回収ポンプからの復水の流量が少なくなって復水回収ポンプが停止する直前に、復水回収ポンプから圧送される復水を復水回収ポンプの上流側へ還流させている。これにより、復水回収ポンプの停止と作動との切替回数、所謂、発停回数を低減している。 Conventionally, there has been known a system in which a liquid stored in a storage unit is supplied to a supply destination on the downstream side of the pump mechanism by a pump mechanism. For example, the system disclosed in Patent Document 1 supplies condensate to a recovery destination by a condensate recovery pump. In this system, just before the condensate recovery pump stops due to a decrease in the flow of condensate from the condensate recovery pump, the condensate pumped from the condensate recovery pump is returned to the upstream side of the condensate recovery pump. ing. This reduces the number of times the condensate recovery pump is switched between stopping and operating, the so-called number of starting and stopping times.

特開２００７－２４７９７２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-247792

しかしながら、前述のように、復水回収ポンプからの復水の流量が少なくなったときには、復水回収ポンプの上流側の復水量が非常に少なくなっている可能性がある。復水回収ポンプの上流側の復水量が少なくなると、復水回収ポンプでキャビテーションが発生する虞がある。復水回収ポンプでキャビテーションが発生してしまうと、結局、復水回収ポンプを停止させる必要がある。 However, as described above, when the flow rate of condensate from the condensate recovery pump is low, the amount of condensate on the upstream side of the condensate recovery pump may be very low. If the amount of condensate on the upstream side of the condensate recovery pump is small, cavitation may occur in the condensate recovery pump. If cavitation occurs in the condensate recovery pump, it is necessary to stop the condensate recovery pump after all.

ここに開示された技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプ機構でのキャビテーションの発生を抑制して、ポンプ機構の発停回数を低減することにある。 The technique disclosed herein has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to suppress the occurrence of cavitation in the pump mechanism and reduce the number of times of starting and stopping of the pump mechanism.

ここに開示された液体供給システムは、液体を貯留する貯留部と、前記貯留部よりも低い位置に配置され、前記貯留部の液体を圧送するポンプ機構と、前記ポンプ機構から圧送される液体を前記ポンプ機構の上流側に還流させる還流機構と、前記還流機構を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記貯留部から前記ポンプ機構へ流入する液体の流入水頭が所定の水頭閾値以下である場合に、前記ポンプ機構から圧送される液体を前記還流機構によって還流させる。 The liquid supply system disclosed herein includes a storage unit that stores liquid, a pump mechanism that is arranged at a position lower than the storage unit and pumps the liquid in the storage unit, and a liquid that is pumped from the pump mechanism. The control unit includes a recirculation mechanism for recirculating to the upstream side of the pump mechanism and a control unit for controlling the recirculation mechanism. In this case, the liquid pumped from the pump mechanism is recirculated by the recirculation mechanism.

前記液体供給システムによれば、ポンプ機構でのキャビテーションの発生を抑制して、ポンプ機構の発停回数を低減することができる。 According to the liquid supply system, it is possible to suppress the occurrence of cavitation in the pump mechanism and reduce the number of starts and stops of the pump mechanism.

図１は、液体供給システムの全体構成を示す配管図である。FIG. 1 is a piping diagram showing the overall configuration of a liquid supply system. 図２は、ドレン供給制御のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of drain supply control. 図３は、ドレン供給制御のタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart of drain supply control.

以下、例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、液体供給システム１００の全体構成を示す配管図である。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a piping diagram showing the overall configuration of the liquid supply system 100.

液体供給システム１００は、液体としてのドレンを供給先としてのボイラ９に供給するシステムである。液体供給システム１００は、ドレンを貯留するドレンタンク１と、ドレンタンク１よりも低い位置に配置され、ドレンタンク１のドレンを圧送するポンプ機構２と、ポンプ機構２から圧送されるドレンをポンプ機構２の上流側に還流させる還流機構５と、ドレンタンク１に貯留されたドレンの水位を検出する水位センサ６（検出部）と、制御部７とを備えている。液体供給システム１００においては、ポンプ機構２がドレンタンク１のドレンをボイラ９に供給する。 The liquid supply system 100 is a system that supplies drain as a liquid to the boiler 9 as a supply destination. The liquid supply system 100 includes a drain tank 1 for storing drain, a pump mechanism 2 which is arranged at a position lower than the drain tank 1 and pumps the drain of the drain tank 1, and a pump mechanism for pumping drain from the pump mechanism 2. It is provided with a recirculation mechanism 5 for recirculating to the upstream side of 2, a water level sensor 6 (detection unit) for detecting the water level of the drain stored in the drain tank 1, and a control unit 7. In the liquid supply system 100, the pump mechanism 2 supplies the drain of the drain tank 1 to the boiler 9.

ボイラ９は、ポンプ機構２からのドレン供給に加えて、給水タンク９１からも給水される。ボイラ９と給水タンク９１とは、吸水管９２によって接続されている。吸水管９２には給水ポンプ９３が設けられている。また、ボイラ９には、蒸気管９４が接続されている。ボイラ９によって生成された蒸気は、蒸気管９４を介して流出し、蒸気ヘッダ（図示省略）等へ送られる。 The boiler 9 is supplied with water from the water supply tank 91 in addition to the drain supply from the pump mechanism 2. The boiler 9 and the water supply tank 91 are connected by a water absorption pipe 92. The water suction pipe 92 is provided with a water supply pump 93. Further, a steam pipe 94 is connected to the boiler 9. The steam generated by the boiler 9 flows out through the steam pipe 94 and is sent to a steam header (not shown) or the like.

ドレンタンク１には、ドレンが流入する供給管１１が接続されている。例えば、供給管１１の上流端には、図示省略のドレントラップが接続されている。ドレンタンク１には、ドレントラップが排出するドレンが供給管１１を介して流入する。また、ドレンタンク１には、ドレンタンク１のドレンをエゼクタ３に流入させる第１流入管１２が接続されている。ドレンタンク１は、貯留部の一例であり、第１流入管１２は、貯留部からポンプ機構へ流入する液体が流通する流入管の一例である。 A supply pipe 11 into which the drain flows is connected to the drain tank 1. For example, a drain trap (not shown) is connected to the upstream end of the supply pipe 11. The drain discharged from the drain trap flows into the drain tank 1 through the supply pipe 11. Further, a first inflow pipe 12 for flowing the drain of the drain tank 1 into the ejector 3 is connected to the drain tank 1. The drain tank 1 is an example of a storage unit, and the first inflow pipe 12 is an example of an inflow pipe through which a liquid flowing from the storage unit to the pump mechanism flows.

また、ドレンタンク１は、排出管１６を介して給水タンク９１と接続されている。排出管１６には、リリーフ弁１６ａが設けられている。リリーフ弁１６ａは、ドレンタンク１側の圧力が所定の設定圧力未満の場合には閉弁しており、ドレンタンク１側の圧力が設定圧力を超えると開弁する。つまり、何らかの理由でドレンタンク１の圧力が上昇し過ぎた場合には、リリーフ弁１６ａが開いて、ドレンタンク１のドレンが排出管１６を介して給水タンク９１へ流出する。 Further, the drain tank 1 is connected to the water supply tank 91 via the discharge pipe 16. The discharge pipe 16 is provided with a relief valve 16a. The relief valve 16a is closed when the pressure on the drain tank 1 side is less than a predetermined set pressure, and opens when the pressure on the drain tank 1 side exceeds the set pressure. That is, if the pressure of the drain tank 1 rises too much for some reason, the relief valve 16a opens and the drain of the drain tank 1 flows out to the water supply tank 91 through the discharge pipe 16.

ポンプ機構２は、ドレンタンク１のドレンを吸引して加圧するエゼクタ３と、エゼクタ３から流出するドレンを圧送する電動ポンプ４とを有している。エゼクタ３は、ドレンタンク１のドレンを吸引して加圧し、加圧されたドレンを電動ポンプ４に送り込む。これにより、電動ポンプ４の必要流入水頭が確保され、キャビテーションの発生が防止される。 The pump mechanism 2 has an ejector 3 that sucks and pressurizes the drain of the drain tank 1, and an electric pump 4 that pumps the drain that flows out of the ejector 3. The ejector 3 sucks and pressurizes the drain of the drain tank 1, and sends the pressurized drain to the electric pump 4. As a result, the necessary inflow head of the electric pump 4 is secured, and the occurrence of cavitation is prevented.

電動ポンプ４は、インバータ制御によって流量の調節が可能なポンプである。例えば、電動ポンプ４は、電動駆動されるモータを有している。モータの回転速度がインバータ制御によって調節されることによって、電動ポンプ４から流出するドレンの流量が調節される。電動ポンプ４の流入口には、第２流入管１３が接続されている。電動ポンプ４の流出口には第１流出管１４が接続されている。第２流入管１３は、電動ポンプ４の吸込口とエゼクタ３とを接続している。 The electric pump 4 is a pump whose flow rate can be adjusted by inverter control. For example, the electric pump 4 has a motor that is electrically driven. By adjusting the rotation speed of the motor by inverter control, the flow rate of the drain flowing out from the electric pump 4 is adjusted. A second inflow pipe 13 is connected to the inflow port of the electric pump 4. A first outflow pipe 14 is connected to the outflow port of the electric pump 4. The second inflow pipe 13 connects the suction port of the electric pump 4 and the ejector 3.

エゼクタ３は、駆動流体を噴出するノズル３１と、少なくともノズル３１の先端を収容し、ノズル３１からの駆動流体の噴出により生じる負圧によって吸引流体を吸引する吸引室３２と、吸引室３２から駆動流体及び吸引流体を混合して排出するディフューザ３３とを有している。 The ejector 3 is driven from a nozzle 31 that ejects the drive fluid, a suction chamber 32 that accommodates at least the tip of the nozzle 31 and sucks the suction fluid by the negative pressure generated by the ejection of the drive fluid from the nozzle 31, and a suction chamber 32. It has a diffuser 33 that mixes and discharges a fluid and a suction fluid.

ノズル３１には、第１流出管１４が接続されており、電動ポンプ４から圧送されるドレンが駆動流体として供給される。 A first outflow pipe 14 is connected to the nozzle 31, and the drain pressure-fed from the electric pump 4 is supplied as a drive fluid.

吸引室３２には、ノズル３１の少なくとも噴出口が収容されている。吸引室３２には、第１流入管１２が接続されている。吸引室３２では、水を噴出するノズル３１のジェットポンプ効果によって生じる負圧により、ドレンタンク１からのドレンを吸引するための吸引力が発生する。吸引室３２は、ドレンタンク１のドレンを吸引流体として吸引する。 At least the ejection port of the nozzle 31 is housed in the suction chamber 32. The first inflow pipe 12 is connected to the suction chamber 32. In the suction chamber 32, a suction force for sucking the drain from the drain tank 1 is generated by the negative pressure generated by the jet pump effect of the nozzle 31 that ejects water. The suction chamber 32 sucks the drain of the drain tank 1 as a suction fluid.

ディフューザ３３の上流端は、吸引室３２に接続されている。ディフューザ３３を通過する流体は、最終的に減速すると共に昇圧する。ディフューザ３３の下流端は、第２流入管１３を介して電動ポンプ４に接続されている。つまり、ディフューザ３３は、吸引室３２で混合されたドレンを加圧して電動ポンプ４へ流入させる。 The upstream end of the diffuser 33 is connected to the suction chamber 32. The fluid passing through the diffuser 33 is finally decelerated and boosted. The downstream end of the diffuser 33 is connected to the electric pump 4 via the second inflow pipe 13. That is, the diffuser 33 pressurizes the drain mixed in the suction chamber 32 and causes it to flow into the electric pump 4.

エゼクタ３（詳しくは、吸引室３２のうち第１流入管１２の接続口）は、ドレンタンク１よりも下方に配置されている。第１流入管１２は、ドレンタンク１から下方に延びて、吸引室３２に接続されている。つまり、エゼクタ３には、ドレンタンク１のドレンの水頭圧が作用するように構成されている。 The ejector 3 (specifically, the connection port of the first inflow pipe 12 in the suction chamber 32) is arranged below the drain tank 1. The first inflow pipe 12 extends downward from the drain tank 1 and is connected to the suction chamber 32. That is, the ejector 3 is configured so that the head pressure of the drain of the drain tank 1 acts on the ejector 3.

第１流出管１４からは、第２流出管１５が分岐している。第２流出管１５は、ボイラ９に接続されている。第２流出管１５には、リリーフ弁１５ａと、ポンプ機構２からボイラ９へ向かうドレンの流れを許容し、その逆のドレンの流れを防止する逆止弁１５ｂが設けられている。リリーフ弁１５ａは、第１流出管１４側の圧力が所定の設定圧力未満の場合には閉弁しており、第１流出管１４側の圧力が設定圧力を超えると開弁する。また、何らかの理由でドレンタンク１の圧力が上昇し過ぎた場合には、リリーフ弁１６ａが開いて、ドレンタンク１のドレンが排出管１６を介して給水タンク９１へ流出する。 The second outflow pipe 15 branches from the first outflow pipe 14. The second outflow pipe 15 is connected to the boiler 9. The second outflow pipe 15 is provided with a relief valve 15a and a check valve 15b that allows the flow of drain from the pump mechanism 2 to the boiler 9 and prevents the flow of drain in the opposite direction. The relief valve 15a is closed when the pressure on the first outflow pipe 14 side is less than a predetermined set pressure, and opens when the pressure on the first outflow pipe 14 side exceeds the set pressure. If the pressure of the drain tank 1 rises too much for some reason, the relief valve 16a opens and the drain of the drain tank 1 flows out to the water supply tank 91 through the discharge pipe 16.

つまり、ポンプ機構２では、エゼクタ３、第２流入管１３、電動ポンプ４及び第１流出管１４によって循環流路が形成されている。第１流出管１４の圧力が上昇し過ぎると、リリーフ弁１５ａが開いて、電動ポンプ４から圧送されるドレンの一部が第１流出管１４から第２流出管１５に流出する。第２流出管１５に流出したドレンは、ボイラ９に供給される。このリリーフ弁１５ａによって、第１流出管１４を流通するドレンの圧力の上限値、即ち、エゼクタ３の駆動流体としてのドレンの圧力の最大値が制限される。これにより、ドレンタンク１からエゼクタ３が吸い込むドレンの最大量が制限される。また、リリーフ弁１５ａによって、ポンプ機構２からボイラ９へ供給されるドレン量も制限されるため、ドレンタンク１のドレンの水頭の急激な低下が抑制される。第２流出管１５は、ポンプ機構から圧送される液体が流通する流出管の一例である。 That is, in the pump mechanism 2, a circulation flow path is formed by the ejector 3, the second inflow pipe 13, the electric pump 4, and the first outflow pipe 14. When the pressure of the first outflow pipe 14 rises too much, the relief valve 15a opens, and a part of the drain pressure-fed from the electric pump 4 flows out from the first outflow pipe 14 to the second outflow pipe 15. The drain that has flowed out to the second outflow pipe 15 is supplied to the boiler 9. The relief valve 15a limits the upper limit of the pressure of the drain flowing through the first outflow pipe 14, that is, the maximum value of the pressure of the drain as the driving fluid of the ejector 3. This limits the maximum amount of drain that the ejector 3 sucks from the drain tank 1. Further, since the relief valve 15a also limits the amount of drain supplied from the pump mechanism 2 to the boiler 9, a sharp drop in the head of the drain in the drain tank 1 is suppressed. The second outflow pipe 15 is an example of an outflow pipe through which the liquid pumped from the pump mechanism flows.

還流機構５は、第１流入管１２と第２流出管１５とを接続する還流管５１と、還流管５１に設けられた開閉弁５１ａ、ニードル弁５１ｂ及び逆止弁５１ｃとを有している。還流管５１の上流端は、第２流出管１５のうちリリーフ弁１５ａと逆止弁１５ｂとの間の部分に接続されている。 The recirculation mechanism 5 has a recirculation pipe 51 connecting the first inflow pipe 12 and the second outflow pipe 15, and an on-off valve 51a, a needle valve 51b, and a check valve 51c provided in the recirculation pipe 51. .. The upstream end of the return pipe 51 is connected to the portion of the second outflow pipe 15 between the relief valve 15a and the check valve 15b.

開閉弁５１ａは、還流管５１の開通及び遮断を切り替える。ニードル弁５１ｂは、還流管５１を流通するドレンの流量を調節する。逆止弁５１ｃは、第２流出管１５から第１流入管１２へ向かうドレンの流れを許容し、その逆のドレンの流れを防止する。 The on-off valve 51a switches between opening and closing of the return pipe 51. The needle valve 51b regulates the flow rate of the drain flowing through the return pipe 51. The check valve 51c allows the flow of drain from the second outflow pipe 15 to the first inflow pipe 12 and prevents the reverse flow of drain.

水位センサ６は、第１流入管１２に設けられている。水位センサ６は、ドレンタンク１のドレンの水位（以下、「ドレン水位」という）を検出する。ドレン水位は、ポンプ機構２へ流入するドレンの水頭と相関がある。つまり、水位センサ６は、貯留部からポンプ機構へ流入する液体の流入水頭を検出する検出部の一例である。 The water level sensor 6 is provided in the first inflow pipe 12. The water level sensor 6 detects the water level of the drain of the drain tank 1 (hereinafter, referred to as “drain water level”). The drain water level correlates with the head of the drain flowing into the pump mechanism 2. That is, the water level sensor 6 is an example of a detection unit that detects the inflow head of the liquid flowing into the pump mechanism from the storage unit.

制御部７は、ポンプ機構２及び還流機構５を制御する。制御部７は、プロセッサで形成されている。また、制御部７は、タイマを有している。制御部７には、水位センサ６の検出結果が入力されている。制御部７は、水位センサ６の検出結果に基づいて、ポンプ機構２の電動ポンプ４及び還流機構５の開閉弁５１ａを制御する。詳しくは、制御部７は、水位センサ６によって検出されたドレン水位が所定の水位閾値以下の場合に、ポンプ機構２から圧送されるドレンを還流機構５によって還流させると共にドレン水位が水位閾値より大きい場合に比べて電動ポンプ４を低速で運転させる。所定の水位閾値は、エゼクタ３が適切に機能するのに必要な水頭（水頭圧）に相当する水位（以下、「必要水位」という）よりも所定量だけ高い水位に設定されている。ドレン水位が必要水位よりも高い場合には、エゼクタ３が適切に機能し、その結果、適切に加圧されたドレンを電動ポンプ４に送り込むことができ、キャビテーションの発生を防止することができる。この例では、水位閾値は、必要水位よりも所定量だけ余裕を持った水位に設定されている。このように、ドレン水位が水位閾値以下か否かを判定することは、実質的に、ポンプ機構２へのドレンの流入水頭が所定の水頭閾値以下か否かを判定することに等しい。 The control unit 7 controls the pump mechanism 2 and the reflux mechanism 5. The control unit 7 is formed by a processor. Further, the control unit 7 has a timer. The detection result of the water level sensor 6 is input to the control unit 7. The control unit 7 controls the electric pump 4 of the pump mechanism 2 and the on-off valve 51a of the recirculation mechanism 5 based on the detection result of the water level sensor 6. Specifically, when the drain water level detected by the water level sensor 6 is equal to or lower than a predetermined water level threshold value, the control unit 7 recirculates the drain pumped from the pump mechanism 2 by the recirculation mechanism 5 and the drain water level is larger than the water level threshold value. The electric pump 4 is operated at a lower speed than in the case. The predetermined water level threshold value is set to a water level higher than the water level corresponding to the head (head pressure) required for the ejector 3 to function properly (hereinafter referred to as "required water level") by a predetermined amount. When the drain water level is higher than the required water level, the ejector 3 functions properly, and as a result, the appropriately pressurized drain can be sent to the electric pump 4 and the occurrence of cavitation can be prevented. In this example, the water level threshold value is set to a water level having a predetermined amount more than the required water level. In this way, determining whether or not the drain water level is below the water level threshold is substantially equivalent to determining whether or not the inflow head of the drain into the pump mechanism 2 is below a predetermined head threshold.

以下、図２，３を参照しながら、制御部７によるドレン供給制御をさらに詳しく説明する。図２は、ドレン供給制御のフローチャートであり、図３は、ドレン供給制御のタイミングチャートである。図３では、上から順に、ドレンタンク１の水位、開閉弁５１ａの動作、タイマの動作、電動ポンプ４の回転速度、ポンプ機構２から圧送されるドレンのうちボイラ９に供給されるドレンの比率を表している。 Hereinafter, the drain supply control by the control unit 7 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a flowchart of drain supply control, and FIG. 3 is a timing chart of drain supply control. In FIG. 3, in order from the top, the water level of the drain tank 1, the operation of the on-off valve 51a, the operation of the timer, the rotation speed of the electric pump 4, and the ratio of the drain supplied to the boiler 9 among the drains pumped from the pump mechanism 2 Represents.

制御部７は、ステップＳ１において、水位センサ６の検出結果を取得し、ドレン水位が水位閾値以下か否かを判定する。 In step S1, the control unit 7 acquires the detection result of the water level sensor 6 and determines whether or not the drain water level is equal to or lower than the water level threshold value.

ドレン水位が水位閾値よりも大きい場合には、制御部７は、ステップＳ２において、開閉弁５１ａを全閉とすると共に電動ポンプ４のモータの回転速度を所定の第１回転速度に調節する。第１回転速度は、比較的高い回転速度である。その後、制御部７は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１，２の処理を繰り返す。 When the drain water level is larger than the water level threshold value, the control unit 7 fully closes the on-off valve 51a and adjusts the rotation speed of the motor of the electric pump 4 to a predetermined first rotation speed in step S2. The first rotation speed is a relatively high rotation speed. After that, the control unit 7 returns to step S1 and repeats the processes of steps S1 and S1.

つまり、制御部７は、ドレン水位が水位閾値以下となるか否かを監視している。制御部７は、ドレン水位が水位閾値よりも大きい間は、還流管５１を遮断し且つ電動ポンプ４を高速運転させる。例えば、図３における時間ｔ０から時間ｔ１までの間が、ドレン水位が水位閾値よりも大きい状態である。これにより、電動ポンプ４から流出するドレンの流量が比較的大きくなり、ひいては、ポンプ機構２から第２流出管１５に圧送されるドレンの流量が大きくなる。還流管５１は開閉弁５１ａによって遮断されているので、第２流出管１５を流通するドレンの全量がボイラ９に供給される。 That is, the control unit 7 monitors whether or not the drain water level is equal to or lower than the water level threshold value. The control unit 7 shuts off the reflux pipe 51 and causes the electric pump 4 to operate at high speed while the drain water level is higher than the water level threshold value. For example, the drain water level is higher than the water level threshold during the period from time t0 to time t1 in FIG. As a result, the flow rate of the drain flowing out from the electric pump 4 becomes relatively large, and eventually the flow rate of the drain pumped from the pump mechanism 2 to the second outflow pipe 15 becomes large. Since the return pipe 51 is blocked by the on-off valve 51a, the entire amount of drain flowing through the second outflow pipe 15 is supplied to the boiler 9.

このように、ドレン水位が水位閾値よりも大きい場合にはドレンタンク１のドレン量が十分にあるので、ポンプ機構２は、ドレンタンク１から吸引するドレン量を比較的大きくし、その全量をボイラ９に供給する。供給管１１を介してドレンタンク１に流入するドレン量よりもポンプ機構２によってドレンタンク１から吸引されるドレン量の方が多い場合には、ドレンタンク１のドレン水位はしだいに低下していく。 As described above, when the drain water level is higher than the water level threshold value, the drain amount of the drain tank 1 is sufficient, so that the pump mechanism 2 relatively increases the amount of drain sucked from the drain tank 1 and uses the entire amount as a boiler. Supply to 9. When the amount of drain sucked from the drain tank 1 by the pump mechanism 2 is larger than the amount of drain flowing into the drain tank 1 through the supply pipe 11, the drain water level of the drain tank 1 gradually decreases. ..

ドレン水位が水位閾値以下の場合には、制御部７は、ステップＳ１からステップＳ３へ進む。制御部７は、ステップＳ３において、開閉弁５１ａを全開とすると共に電動ポンプ４のモータの回転速度を所定の第２回転速度に調節する。第２回転速度は、第１回転速度よりも低い回転速度であって、ポンプ機構２の運転を維持できる範囲で低い値である。この例では、ポンプ機構２がエゼクタ３を含んでおり、エゼクタ３が適切に機能するドレン流量の範囲がエゼクタ３の設計に基づいて決まっている。第２回転速度は、エゼクタ３が適切に機能する範囲で比較的少ないドレン流量に対応する回転速度である。 When the drain water level is equal to or lower than the water level threshold value, the control unit 7 proceeds from step S1 to step S3. In step S3, the control unit 7 fully opens the on-off valve 51a and adjusts the rotation speed of the motor of the electric pump 4 to a predetermined second rotation speed. The second rotation speed is a rotation speed lower than the first rotation speed, and is a low value within a range in which the operation of the pump mechanism 2 can be maintained. In this example, the pump mechanism 2 includes the ejector 3, and the range of the drain flow rate in which the ejector 3 functions properly is determined based on the design of the ejector 3. The second rotation speed is a rotation speed corresponding to a relatively small drain flow rate within the range in which the ejector 3 functions properly.

例えば、図３では、時間ｔ１においてドレン水位が水位閾値以下となる。制御部７は、水位センサ６の検出結果を受けて、開閉弁５１ａを全開にすると共に電動ポンプ４の回転速度を第２回転速度に低減する。これにより、還流機構５によるドレンの還流が開始される。つまり、ポンプ機構２から圧送されるドレンの少なくとも一部がポンプ機構２の上流側、具体的には、第１流入管１２に還流する。これにより、ポンプ機構２が運転を継続しても、ドレン水位の低下が抑制される。ドレン水位が維持されることによって、エゼクタ３に吸引されるドレンの水頭圧が確保され、エゼクタ３が適切に機能する。電動ポンプ４には、適切に加圧されたドレンが送り込まれ、キャビテーションの発生が防止される。その結果、ポンプ機構２の運転を継続することができ、ひいては、電動ポンプ４の発停回数を低減することができる。 For example, in FIG. 3, the drain water level becomes equal to or lower than the water level threshold value at time t1. Upon receiving the detection result of the water level sensor 6, the control unit 7 fully opens the on-off valve 51a and reduces the rotation speed of the electric pump 4 to the second rotation speed. As a result, the reflux of the drain by the reflux mechanism 5 is started. That is, at least a part of the drain pumped from the pump mechanism 2 returns to the upstream side of the pump mechanism 2, specifically, the first inflow pipe 12. As a result, even if the pump mechanism 2 continues to operate, the decrease in the drain water level is suppressed. By maintaining the drain water level, the head pressure of the drain sucked by the ejector 3 is secured, and the ejector 3 functions properly. An appropriately pressurized drain is sent to the electric pump 4 to prevent the occurrence of cavitation. As a result, the operation of the pump mechanism 2 can be continued, and the number of times of starting and stopping of the electric pump 4 can be reduced.

尚、このときに第２流出管１５を流通するドレンのうち還流管５１へ流入するドレンの比率は、ニードル弁５１ｂによって調節される。ニードル弁５１ｂの開度が大きくなると、第２流出管１５から還流管５１へ流入するドレンが増加し、ボイラ９へ供給されるドレンが減少する。一方、ニードル弁５１ｂの開度が小さくなると、第２流出管１５から還流管５１へ流入するドレンが減少し、ボイラ９へ供給されるドレンが増加する。図３の例では、ニードル弁５１ｂの開度は、第２流出管１５を流通するドレンの全量が還流管５１へ流入するように調整されている。つまり、ポンプ機構２からボイラ９へ供給されるドレンは零になる。 At this time, the ratio of the drain flowing into the return pipe 51 among the drains flowing through the second outflow pipe 15 is adjusted by the needle valve 51b. As the opening degree of the needle valve 51b increases, the amount of drain flowing from the second outflow pipe 15 into the return pipe 51 increases, and the amount of drain supplied to the boiler 9 decreases. On the other hand, when the opening degree of the needle valve 51b becomes smaller, the drain flowing from the second outflow pipe 15 into the return pipe 51 decreases, and the drain supplied to the boiler 9 increases. In the example of FIG. 3, the opening degree of the needle valve 51b is adjusted so that the entire amount of drain flowing through the second outflow pipe 15 flows into the return pipe 51. That is, the drain supplied from the pump mechanism 2 to the boiler 9 becomes zero.

それに加えて、電動ポンプ４が低速運転に切り替えられるので、電動ポンプ４の消費電力が低減される。つまり、ドレン水位が水位閾値以下の場合には、ボイラ９へのドレン供給よりも、電動ポンプ４の運転維持が優先される。この場合、電動ポンプ４の運転、ひいては、ポンプ機構２の運転を維持できればよいので、電動ポンプ４の回転速度がポンプ機構２の運転を維持できる範囲で低い値に低減される。 In addition, since the electric pump 4 is switched to low speed operation, the power consumption of the electric pump 4 is reduced. That is, when the drain water level is equal to or lower than the water level threshold value, the operation and maintenance of the electric pump 4 is prioritized over the drain supply to the boiler 9. In this case, since it is sufficient that the operation of the electric pump 4 and the operation of the pump mechanism 2 can be maintained, the rotation speed of the electric pump 4 is reduced to a low value within a range in which the operation of the pump mechanism 2 can be maintained.

制御部７は、開閉弁５１を全開にして且つ電動ポンプ４の回転速度を第２回転速度に調整した後は、ドレン水位の回復を監視する。具体的には、制御部７は、ステップＳ４において、水位センサ６の検出結果を取得し、ドレン水位が水位閾値より大きいか否かを判定する。ドレン水位が水位閾値より大きくなるまで、制御部７は、ステップＳ４を繰り返す。ドレン水位が水位閾値よりも大きくなると、制御部７は、ステップＳ５において、所定の待機時間だけ待機する。 The control unit 7 monitors the recovery of the drain water level after the on-off valve 51 is fully opened and the rotation speed of the electric pump 4 is adjusted to the second rotation speed. Specifically, in step S4, the control unit 7 acquires the detection result of the water level sensor 6 and determines whether or not the drain water level is higher than the water level threshold value. The control unit 7 repeats step S4 until the drain water level becomes larger than the water level threshold value. When the drain water level becomes higher than the water level threshold value, the control unit 7 waits for a predetermined waiting time in step S5.

図３の例では、時間ｔ２においてドレン水位が水位閾値よりも大きくなる。制御部７は、水位センサ６の検出結果を受けて、タイマに待機時間の計時を開始させる。制御部７は、開閉弁５１ａの全開状態及び電動ポンプ４の低速運転を、ドレン水位が水位閾値よりも大きくなってから待機時間が経過するまで継続させる。これにより、ドレン水位は、水位閾値を大きく超えて回復する。 In the example of FIG. 3, the drain water level becomes larger than the water level threshold value at time t2. The control unit 7 receives the detection result of the water level sensor 6 and causes the timer to start timing the standby time. The control unit 7 continues the fully open state of the on-off valve 51a and the low-speed operation of the electric pump 4 until the standby time elapses after the drain water level becomes higher than the water level threshold value. As a result, the drain water level recovers far beyond the water level threshold.

待機時間が経過すると、制御部７は、ステップＳ５からステップＳ２へ進み、開閉弁５１ａを全閉とすると共に電動ポンプ４のモータの回転速度を第１回転速度に上昇させる。つまり、制御部７は、ドレンの還流を停止すると共に電動ポンプ４の運転を高速運転に切り替える。 When the standby time elapses, the control unit 7 proceeds from step S5 to step S2 to fully close the on-off valve 51a and increase the rotation speed of the motor of the electric pump 4 to the first rotation speed. That is, the control unit 7 stops the recirculation of the drain and switches the operation of the electric pump 4 to the high-speed operation.

図３の例では、時間ｔ３において待機時間が経過すると、開閉弁５１ａが全閉となると共に、電動ポンプ４の回転速度が第１回転速度に上昇する。これにより、ポンプ機構２から圧送されるドレンの全量がボイラ９へ供給されるようになる。 In the example of FIG. 3, when the standby time elapses at the time t3, the on-off valve 51a is fully closed and the rotation speed of the electric pump 4 increases to the first rotation speed. As a result, the entire amount of drain pumped from the pump mechanism 2 is supplied to the boiler 9.

このように、制御部７は、ドレン水位に応じて、ドレンの還流の実行及び停止を切り替えることによって、エゼクタ３へのドレンの流入水頭が不足することを防止し、ポンプ機構２（より詳しくは、電動ポンプ４）の発停回数を低減することができる。 In this way, the control unit 7 prevents the inflow head of the drain from being insufficient to the ejector 3 by switching the execution and the stop of the recirculation of the drain according to the drain water level, and the pump mechanism 2 (more specifically, the pump mechanism 2). , The number of times of starting and stopping of the electric pump 4) can be reduced.

以上のように、液体供給システム１００は、ドレン（液体）を貯留するドレンタンク１（貯留部）と、ドレンタンク１よりも低い位置に配置され、ドレンタンク１のドレンを圧送するポンプ機構２と、ポンプ機構２から圧送されるドレンをポンプ機構２の上流側に還流させる還流機構５と、還流機構５を制御する制御部７とを備え、制御部７は、ドレンタンク１からポンプ機構２へ流入するドレンの流入水頭が所定の水頭閾値以下である場合に、ポンプ機構２から圧送されるドレンを還流機構５によって還流させる。 As described above, the liquid supply system 100 includes a drain tank 1 (reservoir) for storing the drain (liquid) and a pump mechanism 2 which is arranged at a position lower than the drain tank 1 and pumps the drain of the drain tank 1. A recirculation mechanism 5 for recirculating the drain pumped from the pump mechanism 2 to the upstream side of the pump mechanism 2 and a control unit 7 for controlling the recirculation mechanism 5 are provided, and the control unit 7 is provided from the drain tank 1 to the pump mechanism 2. When the inflow head of the inflowing drain is equal to or less than a predetermined head threshold, the drain pumped from the pump mechanism 2 is recirculated by the recirculation mechanism 5.

この構成によれば、ドレンタンク１のドレンが減少して、ポンプ機構２へのドレンの流入水頭が低下した場合に、ポンプ機構２から圧送されるドレンがポンプ機構２の上流側に戻される。これにより、ドレンの水頭の減少が抑制される。その結果、ポンプ機構２でのキャビテーションの発生を抑制することができ、ひいては、ポンプ機構２の停止を回避することができ、ポンプ機構２の運転を継続することができる。ポンプ機構２の発停回数が低減されるので、ポンプ機構２の寿命を延ばすことができる。 According to this configuration, when the drain of the drain tank 1 decreases and the head of the drain flowing into the pump mechanism 2 decreases, the drain pumped from the pump mechanism 2 is returned to the upstream side of the pump mechanism 2. This suppresses the decrease in the drain head. As a result, the occurrence of cavitation in the pump mechanism 2 can be suppressed, the stop of the pump mechanism 2 can be avoided, and the operation of the pump mechanism 2 can be continued. Since the number of times of starting and stopping of the pump mechanism 2 is reduced, the life of the pump mechanism 2 can be extended.

また、液体供給システム１００は、ドレンタンク１のドレン水位を検出する水位センサ６をさらに備える。ドレン水位は、ドレンタンク１からポンプ機構２へ流入するドレンの流入水頭と相関があるので、水位センサ６は、実質的には、ドレンタンク１からポンプ機構２へ流入するドレンの流入水頭を検出する検出部に相当する。 Further, the liquid supply system 100 further includes a water level sensor 6 for detecting the drain water level of the drain tank 1. Since the drain water level correlates with the inflow head of the drain flowing from the drain tank 1 to the pump mechanism 2, the water level sensor 6 substantially detects the inflow head of the drain flowing from the drain tank 1 to the pump mechanism 2. Corresponds to the detection unit.

この構成によれば、制御部７は、水位センサ６の検出結果に基づいて、ドレンタンク１からポンプ機構２へ流入するドレンの流入水頭が前記水頭閾値以下であるか否かを判定することができる。 According to this configuration, the control unit 7 can determine whether or not the inflow head of the drain flowing from the drain tank 1 to the pump mechanism 2 is equal to or less than the head threshold value based on the detection result of the water level sensor 6. can.

また、ポンプ機構２は、電動ポンプ４を有しており、制御部７は、水位センサ６によって検出された水位が水位閾値以下である場合に、水位が水位閾値より大きい場合に比べて、電動ポンプ４を低速で運転させる。 Further, the pump mechanism 2 has an electric pump 4, and the control unit 7 is electric when the water level detected by the water level sensor 6 is equal to or lower than the water level threshold value as compared with the case where the water level is larger than the water level threshold value. The pump 4 is operated at a low speed.

この構成によれば、ポンプ機構２からのドレンを還流させる場合には、電動ポンプ４が低速で運転される。これにより、電動ポンプ４の消費電力を低減することができる。 According to this configuration, when the drain from the pump mechanism 2 is recirculated, the electric pump 4 is operated at a low speed. As a result, the power consumption of the electric pump 4 can be reduced.

さらに、ポンプ機構２は、ドレンタンク１のドレンを加圧して、電動ポンプ４に送り込むエゼクタ３をさらに有している。 Further, the pump mechanism 2 further has an ejector 3 that pressurizes the drain of the drain tank 1 and sends it to the electric pump 4.

この構成によれば、エゼクタ３によって加圧されたドレンが電動ポンプ４に押し込まれる。そのため、ポンプ機構２へのドレンの流入水頭が低くても、キャビテーションを発生させずに電動ポンプ４を運転することができる。つまり、例えば電動ポンプだけでドレンタンク１のドレンを圧送する場合と比較して、ドレンの還流を実行する判定基準となる水位閾値を低く設定することができる。 According to this configuration, the drain pressurized by the ejector 3 is pushed into the electric pump 4. Therefore, even if the head of the drain flowing into the pump mechanism 2 is low, the electric pump 4 can be operated without causing cavitation. That is, for example, as compared with the case where the drain of the drain tank 1 is pumped only by the electric pump, the water level threshold value which is a determination criterion for executing the recirculation of the drain can be set lower.

具体的には、還流機構５は、ドレンタンク１からポンプ機構２へ流入するドレンが流通する第１流入管１２（流入管）とポンプ機構２から圧送されるドレンが流通する第２流出管１５（流出管）とを接続する還流管５１と、還流管５１に設けられた開閉弁５１ａとを有し、制御部７は、ポンプ機構２から圧送されるドレンをポンプ機構２の上流側に還流させるか否かを、開閉弁５１ｂの開閉によって制御する。 Specifically, the reflux mechanism 5 includes a first inflow pipe 12 (inflow pipe) through which drain flowing from the drain tank 1 to the pump mechanism 2 flows, and a second outflow pipe 15 through which drain pumped from the pump mechanism 2 flows. It has a recirculation pipe 51 connecting the (outflow pipe) and an on-off valve 51a provided in the recirculation pipe 51, and the control unit 7 recirculates the drain pumped from the pump mechanism 2 to the upstream side of the pump mechanism 2. Whether or not to allow the pump is controlled by opening and closing the on-off valve 51b.

この構成によれば、開閉弁５１ｂが開弁されることによって、ポンプ機構２から圧送されるドレンが第２流出管１５から第１流入管１２へ還流させられる。第１流入管１２へ還流させられたドレンは、再びポンプ機構２に吸引されて圧送される。 According to this configuration, when the on-off valve 51b is opened, the drain pumped from the pump mechanism 2 is returned from the second outflow pipe 15 to the first inflow pipe 12. The drain that has been refluxed to the first inflow pipe 12 is sucked into the pump mechanism 2 again and pumped.

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。 << Other Embodiments >>
As described above, the above-described embodiment has been described as an example of the technology disclosed in the present application. However, the technique in the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate. It is also possible to combine the components described in the above embodiment to form a new embodiment. Further, among the components described in the attached drawings and the detailed description, not only the components essential for solving the problem but also the components not essential for solving the problem in order to exemplify the above-mentioned technology. Can also be included. Therefore, the fact that those non-essential components are described in the accompanying drawings or detailed description should not immediately determine that those non-essential components are essential.

前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。 The embodiment may have the following configuration.

例えば、液体供給システム１００が供給する液体は、ドレンに限られない。また、液体供給システム１００は、ドレンをボイラ９に供給しているが、ドレンの供給先は、ボイラ９に限定されない。 For example, the liquid supplied by the liquid supply system 100 is not limited to the drain. Further, the liquid supply system 100 supplies the drain to the boiler 9, but the supply destination of the drain is not limited to the boiler 9.

ポンプ機構２は、エゼクタ３と電動ポンプ４とを有しているが、これに限定されない。ポンプ機構２は、流入水頭が低下すると、作動を停止しなければならないものであればよい。例えば、ポンプ機構２は、エゼクタ３を有さず、単に電動ポンプ４を有する構成であってもよい。電動ポンプは、通常、必要流入水頭が設定されているので、ドレンタンク１の水頭に応じて、電動ポンプから圧送されるドレンの還流を制御することによって、電動ポンプの発停回数を低減することができる。 The pump mechanism 2 has an ejector 3 and an electric pump 4, but is not limited thereto. The pump mechanism 2 may be any as long as it must stop its operation when the inflow head drops. For example, the pump mechanism 2 may be configured not to have an ejector 3 but simply to have an electric pump 4. Since the required inflow head is usually set for the electric pump, the number of starts and stops of the electric pump can be reduced by controlling the recirculation of the drain pumped from the electric pump according to the head of the drain tank 1. Can be done.

液体供給システム１００は、貯留部からポンプ機構へ流入する液体の流入水頭を検出する検出部として水位センサ６を採用しているが、これに限られるものではない。ポンプ機構への流入水頭を検出できる限り、任意の検出部を採用することができる。 The liquid supply system 100 employs the water level sensor 6 as a detection unit for detecting the inflow head of the liquid flowing from the storage unit to the pump mechanism, but the liquid supply system 100 is not limited to this. Any detection unit can be adopted as long as the inflow head to the pump mechanism can be detected.

以上説明したように、ここに開示された技術は、液体供給システムについて有用である。 As described above, the techniques disclosed herein are useful for liquid supply systems.

１００ 液体供給システム
１ ドレンタンク（貯留部）
１２ 第１流入管（流入管）
１５ 第２流出管（流出管）
２ ポンプ機構
３ エゼクタ
４ 電動ポンプ
５ 還流機構
５１ 還流管
５１ａ 開閉弁
６ 水位センサ（検出部）
７ 制御部 100 Liquid supply system 1 Drain tank (reservoir)
12 First inflow pipe (inflow pipe)
15 Second outflow pipe (outflow pipe)
2 Pump mechanism 3 Ejector 4 Electric pump 5 Reflux mechanism 51 Reflux pipe 51a On-off valve 6 Water level sensor (detector)
7 Control unit

Claims (5)

液体を貯留する貯留部と、
前記貯留部よりも低い位置に配置され、前記貯留部の液体を圧送するポンプ機構と、
前記ポンプ機構から圧送される液体を前記ポンプ機構の上流側に還流させる還流機構と、
前記還流機構を制御する制御部とを備え、
前記ポンプ機構は、電動ポンプを有しており、
前記制御部は、前記貯留部から前記ポンプ機構へ流入する液体の流入水頭が所定の水頭閾値以下である場合に、前記ポンプ機構から圧送される液体を前記還流機構によって還流させると共に、前記流入水頭が前記水頭閾値より大きい場合に比べて前記電動ポンプを低速で運転させる液体供給システム。 A storage unit that stores liquid and
A pump mechanism that is located at a position lower than the reservoir and pumps the liquid in the reservoir.
A recirculation mechanism that recirculates the liquid pumped from the pump mechanism to the upstream side of the pump mechanism.
A control unit that controls the reflux mechanism is provided.
The pump mechanism has an electric pump and has an electric pump.
When the inflow head of the liquid flowing from the storage unit to the pump mechanism is equal to or less than a predetermined head threshold value, the control unit recirculates the liquid pumped from the pump mechanism by the recirculation mechanism and causes the inflow. A liquid supply system that operates the electric pump at a lower speed than when the head is larger than the head threshold . 液体を貯留する貯留部と、
前記貯留部よりも低い位置に配置され、前記貯留部の液体を圧送するポンプ機構と、
前記ポンプ機構から圧送される液体を前記ポンプ機構の上流側に還流させる還流機構と、
前記還流機構を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記貯留部から前記ポンプ機構へ流入する液体の流入水頭が所定の水頭閾値以下である場合に、前記ポンプ機構から圧送される液体を前記還流機構によって還流させ、
前記流入水頭が前記水頭閾値より大きくなってから所定の待機時間の経過後に前記還流機構による液体の還流を停止する液体供給システム。 A storage unit that stores liquid and
A pump mechanism that is located at a position lower than the reservoir and pumps the liquid in the reservoir.
A recirculation mechanism that recirculates the liquid pumped from the pump mechanism to the upstream side of the pump mechanism.
A control unit that controls the reflux mechanism is provided.
The control unit
When the inflow head of the liquid flowing from the reservoir to the pump mechanism is equal to or less than a predetermined head threshold value, the liquid pumped from the pump mechanism is recirculated by the recirculation mechanism.
A liquid supply system that stops the recirculation of a liquid by the recirculation mechanism after a predetermined waiting time elapses after the inflow head becomes larger than the head threshold . 請求項１又は２に記載の液体供給システムにおいて、
前記貯留部から前記ポンプ機構へ流入する液体の流入水頭を検出する検出部をさらに備える液体供給システム。 In the liquid supply system according to claim 1 or 2 .
A liquid supply system further comprising a detection unit for detecting the inflow head of the liquid flowing from the storage unit to the pump mechanism. 請求項１に記載の液体供給システムにおいて、
前記ポンプ機構は、前記貯留部の液体を加圧して、前記電動ポンプに送り込むエゼクタをさらに有している液体供給システム。 In the liquid supply system according to claim 1 ,
The pump mechanism is a liquid supply system further comprising an ejector that pressurizes the liquid in the reservoir and feeds it into the electric pump. 請求項１乃至４の何れか１つに記載の液体供給システムにおいて、
前記還流機構は、前記貯留部から前記ポンプ機構へ流入する液体が流通する流入管と前記ポンプ機構から圧送される液体が流通する流出管とを接続する還流管と、前記還流管に設けられた開閉弁とを有し、
前記制御部は、前記ポンプ機構から圧送される液体を前記ポンプ機構の上流側に還流させるか否かを、前記開閉弁の開閉によって制御する液体供給システム。 In the liquid supply system according to any one of claims 1 to 4.
The recirculation mechanism is provided in the recirculation pipe and a recirculation pipe connecting an inflow pipe through which liquid flowing from the storage unit to the pump mechanism flows and an outflow pipe through which liquid pumped from the pump mechanism flows. Has an on-off valve and
The control unit is a liquid supply system that controls whether or not the liquid pumped from the pump mechanism is returned to the upstream side of the pump mechanism by opening and closing the on-off valve.
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