Jimmy's things idea blog

何かを創りたいと考えている人のブログ

ダム浚渫用ジェットポンプで、沖縄の海の軽石回収

昨年の10月27日 海底火山から噴出された軽石が沖縄の港に漂着して、
「フェリーが欠航している」と、沖縄の知人から知らされた。

軽石の回収?って
2年前から開発してきて稼働出来てない Jet Pump装置
「使えないかな?」
「予算もあるらしいし・・事業になるかも・・」

現状、沖縄では、バックホーで軽石をすくって回収しているらしい
「吸い込むJet Pump の方が良いハズ、沖縄で軽石回収しよう」

SBS倉庫を出発開発製作した部品を
順次収納してきたSBS倉庫

明日の試験運転を控えて機材をピックアップ
夜間に走って試験場の福島を目指します。


福島ロボットテストフィールド大津波の被災地に作られた
経済産業省の福島ロボットテストフィールド
大量の水が必要な Jet Pumpの試験場
時間が無いところでしたが
心良く、それも休日に、お借りできたが、
100KV発電機とケーブル確保に手こずった

福島ロボットテストフィールド初めての組み上げであり
駆動ポンプも1年間動いていない
メーカーも錆で動かない恐れもあると
M20のボルトナットで各フランジを繋いで
いよいよ電源投入するも、「ポンプは動かない」
ただ、少しだけ動いているとの事で・・・

何度も電源投入!  錆がとれて「動いた」
「水が勢いよく噴射」が、吸い込みは始まらない
発電機のブレーカーが落ちる 「何で?」

基本的な動きをしているから、沖縄に送ることにする。
東京若洲港から沖縄へ
東京港若洲港
フェリー船でオープン型コンテナを貸切って
Jet Pump機材を沖縄那覇港に送る
中3日で到着するとのこと


沖縄の港の現状沖縄に入ってレンタカーをして
沖縄県庁の環境整備課に直行
軽石が確認されている港を教えて頂き
先ずは、機材が着いて保管されている
日乃出鉄工さんに向かい、機材を確認

再び那覇に戻り、沖縄県庁の環境整備担当と面談し
軽石漂着の多い港を教えて頂き、マップも頂いて
担当の土木事務所担当の紹介を頂いた。

南部の馬天港の軽石の状態を見に行く
「すごい、こんなに・・・」が最初の感想です。

1stチャレンジ馬天さあ、沖縄の軽石の現場で
Jet Pump の実証稼働だ
初めての組み上げだが、フランジ接合に慣れているのか
日乃出のスタッフは1時間弱で組み上げた。
しかし、初の重いストレーナー&フート弁が・・
駆動ポンプへの呼び水が溜まらない・・

このままでは先に進まないので・・昼休のタイミングで
メイクマンへ2度も走って呼び水用水中ポンプを購入

駆動ポンプが動き出したがジェット感がなくて
発電機が過電流で落ちてしまう・・

ポンプメーカーに尋ねるとノズルの絞りが足りないのでは?
との情報を得て・・
新規製作部品
ノズルを日乃出鉄工で製作する。

40mmType , 20mmType の二種類を作る
駆動水用の延長パイプも2本製作する
これで動くハズ


土日を利用して、久高島の軽石の調査を安座真港から向いました。

久高島低気圧の影響で海はシケています
軽石は?  「ピザ浜、有りますね」
強い風の中、カベールまで自転車で向かう
途中、ヤグルガーで水を収めさせられた(ふふ)

「海ぶどうが美味い」

シケで船が欠航し日曜日に本島に戻れなかった・・作業日の月曜戻り

部品製作、準備をして・・部品が揃った、さあ、満を持しての試験運転
天候は雨、8時30分の高速船で戻る
途中、コンビニで雨合羽を購入して現場に向かう
日乃出のスタッフが、雨の中での組み上げ作業
結果が出る事を望んだ


ジェットが炸裂
「やった!」
ジェット噴射が炸裂して負圧が作られている。
吐出側にホースが無いので
純粋にイジェクターが機能している事を確認

"机上のデザインが具現化した瞬間"



軽石回収
夕暮れの撤収を考えて
稼働試験は4時までとしているが・・

時間切れが近かったが、
しっかりと吸い上げて
海中の漂う軽石を回収できる事を確認した。

吐出口に取り付ける125Aホース10mの納品が遅れる事がわかったので
一度、帰京して 12月9日に沖縄入りを計画

到着前の8日に、日の出のスタッフ達が待ちきれずにJetPump稼働
JetPump基本姿勢(NG)ジェットポンプが吸わない?
作業中の写真を見ると
「これではダメ」
JetPump 吸込み口の水面からの距離が長過ぎ
ノズル取り付け3枚フランジ部分で空気漏れもあるので
「負圧状態は出来ません。」

JetPump基本姿勢(NG)ジェットポンプが吸わない?
作業中の写真を見ると
「これではダメ」
JetPump を前のめりに傾斜させると
JetPump 内の水が流れ出てしまうので
JetPump 何に水溜まりができずに、
「負圧状態は出来ません。」

安定運転
全ての条件を整えると
Jet Pump は安定して大量の水を吸い上げる
発電機の電流も100Aで安定

ここまで出来ると、吸い込み側の効率を考えれば良い。

大量軽石馬天に挑戦安定した吸い込み性能に気を良くして
大量の軽石が集まっている馬天港に挑戦する
軽石の廃棄班も準備しての、万全体制

JetPumpが順調に海面軽石を吸い込み始めると
アッと言う間に回収金網箱が満杯になってしまう・・・

慌てて駆動ポンプの電気を止める始末
これでは、連続的に回収が行えるJet Pumpの性能が逆にデメリット

これではユンボーより回収効率が悪い、軽石収納方法に一工夫が必要だ。

軽石は、漂着初期は1cm〜3cm程で海面にあって回収し易かったのですが、2ヶ月以上経った今では、波でぶつかり合いサイズは3mm〜5mmと微細化し浮力も落ちて海中に漂う軽石に変化してきています。

海中の軽石は、ユンボーでの回収は難しく、ここからは JetPumpが水中軽石回収に注目で、如何に効率的に吸い込めるかがキーになると思います。
吸込みを拡げる
125Aのフランジに100Aのパイプを繋いで穴を空けた
一本では、吸い込みの範囲が狭すぎるから・・

複数本で構成する吸い込み口を、加工がし易いように
メイクマン(DIY)で塩ビのパイプと部品で作ってみた、65Aのパイプを3本で構成
穴空けは、メイクマンの工房で作業した

海中の軽石(安座真)
機材設置は、目標とする吸い込みエリアを考えて
Jet Pumpから10mを考慮して
それと吐出水を分別する場所も必要で
この写真の様な設置位置になりました。


水量
この Jet Pump方式は、
部品がシンプルでコンパクトでありながら
吸引水量が 125Aの吸引で毎分1.76㎥(計算値)と
比較的大きい値が得られます。

JetPumpは、吸い上げられた浚渫物の通路に機構部品がない為に、吸引ホースのサイズまでの物が吸い上げられます。

船で目視回収
海中軽石の回収効率を高めるために
急遽調達した手漕ぎボートを購入しました
このボート、2馬力のエンジンが付くらしく楽しみ
目視で吸い込むと間違いなく効率は高まります。


もっともっと、回収効率を高める方法はないのか?
Jet Pump for Pumice idea
そして考え付いたアイデアが、これ
ドローンを使って、ネットを移動させ
海中に浮遊する軽石を集め、JetPumpで回収
する方法です。
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