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図. 3-2-14 外形図（実機向 前段）
図. 3-2-15 外形図（実機向 後段）
3.2.3.2 高圧ポンプの設計と製作
実証試験機向けの高圧給水システムを設計・製作した。
（1）高圧ポンプの仕様と設計準備
○基本仕様
給水系の仕様、また要検討事項は下記のとおりである。
圧力：35MPa
温度：常温
量：300L/h（試験機）、3600〜5400L/h（実機）
○給水系設計にあたっての留意事項
給水系設計にあたって下記の留意事項が挙げられる。
（a）圧力変動の低減
⇒回転数制御（インバータ制御）、長寿命化（低回転）との兼ね合い、複数台適用で位相ずらし検討など）。脈動実測データ。その他音、振動。ブースタの有無
（b）給水脱気（ポンプのエア噛みこみの影響、熱交への影響、気水分離機の適用）
（c）水のコンタミ、静浄度（ろ過精度向上、ブースタとの与圧）
（d）吐出調整弁の性能、流量
（e）長寿命化試験検討
（f）長期停止時の養生方法、エアパージ
○水処理レベル（実機）
・水処理については熱交換器にて下記が懸念されるが、今回はポンプのみの試験であり、また運転時間も短いため、まず市水にて試験を行い、来年度純水を使用することを考える。
（試験運転時間ではスケール付着によるトラブル発生の可能性は小さいと想定。）
・ボイラに関連する一般的な障害に対する対策を下記に示す。
スケール付着：補給水処理（イオン状、濁状不純物処理）⇒ろ過装置、イオン交換法
管材の腐食：水質調整⇒Ph調整、脱酸（脱気＋化学処理（ヒドラジン））
付着物大：化学洗浄⇒シリカ対策（製作後）脱脂、水洗
（2）高圧給水システムの設計
・高圧給水システムのフロー図を図. 3-2-16に示す。
・ポンプには3連式のプランジャーポンプを採用した。試験向けのため流量に余裕を持たせ、また振動低減の観点からプランジャー2台での駆動を考えた。（2台のポンプをカップリングで直結させて、位相をずらして駆動させることを可能とした。）
・プランジャーポンプはモータ駆動（15kW 4P）とし、モータはインバータ制御とした。
・システムとしては300Lの樹脂タンクに一旦水をため、それをさらに100Lのタンクに移動させ、それをポンプに給水するシステムとした。
・昇圧された水を冷却し、100Lのタンクに戻すラインも備えている。今回採用のプランジャーポンプの給水温度は45℃以下となっており、100Lタンクには温調アラームがついている。戻された水によりタンク内温度が上昇した場合は、冷却水量を調節し温度を制御する機能もつけた。
・製作したシステムの全体外観およびポンプ部を図. 3-2-17、18に示す。
（3）高圧給水システムの試験
製作した高圧給水システムの基本的な試験を実施した。
○流量測定試験
回転数をパラメータに噴射量を計測し、図. 3-2-19に示すとおり、メーカ提示どおりの流量が得られることを確認した。
○アキュムレータの効果確認およびプランジャーポンプ位相変化試験
図. 3-2-20のとおりアキュムレータの効果を確認した。また位相変化試験も、事前の検討どおり、30deg程度位相をずらしたときに良好な結果を得ることを確認した。
図. 3-2-16 高圧給水システムフロー図
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（拡大画面：73KB）
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図. 3-2-17 給水システム全体写真
図. 3-2-18 ポンプ部
図. 3-2-19 流量測定結果
図. 3-2-20 圧力波形測定結果
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