下水スクリューポンプ: 選択の際に考慮すべき動作要素は何ですか?目詰まりを効果的に回避できるか?

1. 下水スクリューポンプの選択: 最初に評価する必要がある主要な動作条件は何ですか?

を選択するときは、 下水スクリューポンプ 、主要な動作条件を無視すると、多くの場合、効率の低下、頻繁な故障、さらには機器の損傷につながります。それでは、ポンプが実際の動作シナリオに一致していることを確認するには、どのようなコア動作条件を最初に評価する必要があるのでしょうか?

まず、下水の粘度と固形分は交渉の余地のない要素です。低粘度（水に似た）で固形分が 5% 未満の生活下水の場合は、流路直径 50 ～ 80 mm の標準的な一軸ポンプで十分です。粘度が高く（スラッジ、グリースを含む）、固形分が 5% ～ 15% の産業下水の場合は、より大きな流路（100mm 以上）と耐摩耗性のローター材質（窒化鋼など）を備えた二軸スクリューポンプが推奨されます。都市下水処理場を例にとると、その入口下水には固形分が約 8% 含まれており、小さな砂利が含まれています。 120mm の流路を備えた二軸スクリュー ポンプを選択した後、ポンプの動作効率は 6 か月間 90% 以上を維持し、明らかな磨耗はありませんでした。

第二に、媒体の温度と腐食性は材料の選択に直接影響します。下水の温度が 0 ～ 60℃ で非腐食性 (pH 6 ～ 8) の場合、コストを抑えるために鋳鉄製のポンプ本体を使用できます。温度が 60℃ を超える場合 (化学工場からの工業廃水など)、または腐食性 (pH <4 または >10) の場合、腐食や変形を防ぐためにステンレス鋼 (304 または 316L) のポンプ本体とフッ素ライニングされたローターが必要です。ある化学工場では、かつて温度 70℃の酸性下水 (pH 2 ～ 3) に鋳鉄製スクリュー ポンプを使用していました。わずか 1 か月の使用でポンプ本体が腐食して漏れが発生し、316L ステンレス鋼ポンプに交換することで問題は解決しました。

最後に、揚程と流量の要件によってポンプのモデル仕様が決まります。実際に必要な揚程（管路抵抗損失を含む）と流量は、下水の輸送距離と処理能力に基づいて計算する必要があります。たとえば、下水を水平に 50 メートル、垂直に 10 メートル移送する必要がある場合、計算される総揚程は約 15 メートル (パイプライン抵抗の 20% を追加)、必要な流量は 50m3/h となります。このとき、揚程不足による過負荷を避けるために、定格揚程 20 メートル、定格流量 60m3/h のスクリューポンプを選択する必要があります。

2. 下水スクリューポンプの詰まり: 主な原因は何ですか?またそれらは効果的に回避できますか?

詰まりは、下水スクリューポンプの運転において最も一般的な問題の 1 つであり、効率が低下するだけでなく、メンテナンスコストも増加します。目詰まりの主な原因は何ですか?また、目詰まりは的を絞った対策によって効果的に回避できますか?

詰まりの主な原因としては、①流路径を超える大きな固形物（ビニール袋、枝など）。 ② ローターに巻き付く長繊維物質（毛髪、布くず等）。 ③高粘度のスラッジが流路内に堆積し硬化する。

これらの原因を考慮して、目詰まりを効果的に回避するには、3 つのレベルの予防策を講じることができます。最初のレベルはプレフィルタリングです。ポンプ入口にグリッド フィルタ (口径 10 ～ 20 mm) を取り付けて、大きな粒子や長い繊維を遮断します。たとえば、食品加工工場では、下水スクリューポンプの入口に口径 15 mm のグリッドを設置しました。フィルターは1日1回掃除しており、ポンプは1年間目詰まりしていません。第 2 レベルは構造の最適化です。巻きつき防止ローター (長い繊維を切断するためにローター表面にらせん状の溝が付いているなど) と自動洗浄流路 (スラッジの蓄積を防ぐ傾斜した流路など) を備えたスクリュー ポンプを選択します。ある食肉処理場では、通常のスクリュー ポンプを逆巻き防止二軸スクリュー ポンプに置き換えました。ローターの螺旋状の溝が毛髪や動物繊維を細かく切断することができ、目詰まりの頻度が週に1回から3か月に1回に減少しました。 3つ目は定期メンテナンスです。下水の水質に応じたメンテナンス計画を策定し、粘度の高い下水の場合は2週間に1回、流路とローターを高圧水（0.8～1.2MPa）で洗浄します。繊維含有量の多い下水の場合は、毎週ローターの巻き状況を確認し、適時に付着物を取り外してください。

下水処理装置メーカーは、2 台の同一のスクリューポンプを使用して、同じ下水（固形分 10%、長繊維を含む）を輸送する比較テストを実施しました。 1 台のポンプは 3 段階の防止策を採用していましたが、もう 1 台は採用していませんでした。その結果、予防策を講じていないポンプは 1 か月間に 8 回詰まり、毎回の平均メンテナンス時間は 2 時間でした。予防策を講じたポンプの詰まりは 1 回だけで、メンテナンス時間は 30 分に短縮されました。これは、科学的な対策によって目詰まりを効果的に制御できることを証明しています。

3. 下水スクリューポンプの選択: ポンプのタイプを特定のアプリケーションシナリオに適合させるには?

さまざまな用途シナリオ (都市下水、産業廃水、地方の浄化槽など) は、下水特性が大きく異なります。安定した動作を保証するために、スクリューポンプのタイプを特定のアプリケーションシナリオに正確に適合させるにはどうすればよいでしょうか?

都市下水処理場（大流量、連続運転、中固形分）には、周波数変換速度調整機能付きの大流量多軸スクリューポンプ（流量範囲100～500m3/h）が適しています。周波数変換機能により、入口汚水量に応じて速度を調整できるため、エネルギーの無駄を回避でき、多ネジ構造により強力な詰まり防止性能があり、24時間連続運転に適しています。たとえば、一級都市の都市下水処理場では、流量 300m3/h と周波数変換制御の多軸スクリュー ポンプ 4 台を使用しています。 1日の平均汚水処理能力は7,000立方メートルに達し、エネルギー消費量は通常のポンプより15%低くなります。

小規模な工業作業場 (小流量、断続運転、高腐食性) には、コンパクトな構造と耐食性材料 (316L ステンレス鋼など) を備えた小型単軸ポンプがより適切です。これらのポンプは設置面積が小さく (通常 0.5 平方メートル未満)、設置が簡単で、生産ニーズに応じて断続的に起動および停止できます。小さな電気めっき作業場では、1 日あたり 10m3 の酸性下水が発生します。流量15m3/hの単軸スクリューポンプと316Lのポンプ本体を選択した後、安定した動作と腐食の問題がなく、毎日の下水輸送を1時間で完了できます。

地方の浄化槽 (流量が少なく、温度が低く、固形物が沈殿しやすい) の場合は、撹拌機を内蔵した自吸式スクリューポンプが最適です。自吸機能により手動での呼び水が不要となり、沈殿したスラッジを撹拌機で撹拌することでポンプ入口へのスラッジの滞留を防ぎます。郊外の村では、50 世帯の浄化槽に自吸式スクリューポンプの導入を推進しました。ポンプの自吸高さは5メートル、撹拌速度は300r/minで固形分10％の汚泥を効率よく輸送でき、メンテナンス頻度は半年に1回です。

4. 下水スクリューポンプの運転: 予期せぬ故障を防ぐための日常の監視対策は何ですか?

ポンプが正しく選択されている場合でも、日常の監視が不適切であると、突然の故障（モーターの焼損、ローターの詰まりなど）が発生する可能性があります。予期せぬ故障を防ぎ、ポンプの耐用年数を延ばすために、どのような日常監視措置を講じることができますか?

まず、主要パラメータのリアルタイム監視が不可欠です。ポンプの入口と出口の圧力、モーター電流、媒体温度を監視するセンサーを取り付けます。入口圧力が突然低下した場合（入口での詰まりの可能性を示します）、出口圧力が異常に上昇した場合（パイプラインの詰まりを示しています）、またはモーター電流が定格値を超えた場合（過負荷を示しています）、制御システムは時間内にアラームを発し、必要に応じてポンプを自動的に停止する必要があります。ある製紙工場では、下水スクリューポンプのパラメータ監視システムを設置しました。一度入口が紙くずで詰まると、システムは 30 秒以内に警報を発してポンプを停止し、モーターの焼損を回避しました。

第二に、脆弱な部分の定期的な検査を無視することはできません。スクリューポンプの脆弱な部分には、ローターシール、ベアリング、ステーターゴムが含まれます。ローターシールについては、毎週漏れがないか確認してください。汚水の浸入がある場合は、適時にシールリングを交換してください（できれば耐摩耗性の良いフッ素ゴムシールを使用してください）。ベアリングの場合は、毎月温度と振動をチェックしてください。軸受温度が70℃を超えたり、異音が発生する場合は磨耗が考えられますので交換が必要です。ステーターゴムについては、3 か月ごとに亀裂や変形がないか確認してください。ゴムが（高温または腐食により）硬化した場合は、シール性能の低下を防ぐためにステーターを交換してください。

最後に、運用データを記録して分析し、メンテナンスの必要性を予測します。ポンプの毎日の運転時間、流量、圧力、異常状態を記録する運転ログを作成します。データを分析することで、脆弱な部品の耐用年数を予測できます。たとえば、1 か月以内にモーター電流が 10% ずつ増加する場合は、ローターが摩耗している可能性があるため、事前にオーバーホールする必要がある可能性があります。ある下水処理企業はこの方法を使用してステーターの交換を 2 週間前に予測し、予期せぬダウンタイムを回避し、経済的損失を約 5,000 元削減しました。