CN116391103B - 循环冷却水的处理方法及冷却性能提高方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能的技术。本发明提供前述冷却性能提高方法，其特征在于，其为具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能提高方法，该循环冷却水系中使用的冷却水是添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水，该冷却水满足：(a)动态接触角为55°以下、且(b)泡堆积高度为250mL以下。

Description

循环冷却水的处理方法及冷却性能提高方法
技术领域
本发明涉及循环冷却水的处理方法和冷却性能提高方法。
背景技术
在建筑、地区设施等的空调设备以及工业工厂等中，使用水冷式换热器来冷却各种流体，该换热器以对建筑空调等的发热的发生源中成为负荷的热源进行间接冷却的方式构成。该换热器具有与冷却塔连接的循环水路，该循环水路内的冷却水在换热器与冷却塔之间循环，由此对前述热源进行冷却。具体而言，该循环的冷却水由于通过换热器而受热并达到高温，该达到高温的冷却水在冷却塔中被冷却，被冷却的冷却水使用泵等从冷却塔再次向换热器输送。由此，循环冷却水系通常以设有换热器、冷却塔和使冷却水在该换热器与该冷却塔之间循环的循环水路，并且对上述那样的热源进行冷却的方式构成。
作为保有冷却塔的水系，最有代表性的是开放循环冷却水系。该开放循环冷却水用于在换热器中对冷冻机的制冷剂、化学联合企业的工艺流体等进行冷却。开放式循环冷却水在换热器中接受到的热使开放式冷却塔中该冷却水的一部分蒸发而被放冷，该冷却水被再利用于换热器中的冷却，反复进行这样的工序来使开放式循环冷却水系运转。
对于开放式循环冷却水系而言，开放式冷却塔中，为了使冷却水冷却，会在填充材料区域使一部分冷却水蒸发，因此，由于该蒸发，冷却水所含的溶解盐类等被浓缩。经常会出现冷却水中浓缩的溶解盐类在循环冷却水系内(循环水路内、换热器内、冷却塔内)以水垢的形式在冷却水中析出或者附着于流路、装置内的情况。由于该水垢会阻碍换热器的导热，因此一般会实施对开放循环冷却水系中的冷却水的浓缩倍数进行适当管理以使水垢不会附着于换热器的循环水路内的方法、添加水垢防止剂的方法等。
另外，为了补充蒸发的冷却水而补给的补给水以及用于冷却的大气等中包含有微生物(例如细菌、真菌类、藻类等)、颗粒状物质(例如PM2.5、砂等)等，因此，这些所含的微生物等容易混入开放循环冷却水系中。混入的微生物等在换热器内所具备的循环水路内的表面形成腐浆，有时也会阻碍换热器的导热。
为了防止这种情况，一般也会实施添加腐浆控制剂以使腐浆不发生附着的方法。
例如，专利文献1公开了一种使用光催化剂的换热器，该光催化剂无论制冷剂如何都能够长期稳定地发挥防污性、耐腐蚀性等。
例如，专利文献2公开了一种使用光催化剂的循环冷却水再生装置，其使用光催化剂技术，更高效地进行冷却水等循环水中所含的有机物的分解；作为腐浆、水垢的产生原因的藻类、细菌类的产生及增殖的防止。
例如，专利文献3公开了一种冷却塔内部的循环水的热交换所使用的机材，其能够提供改善以抑制水垢、军团菌属菌等细菌类等对循环水所接触的填充材料以及附属机材的累积、繁殖而不需要新的设备机材、设置空间。
例如，专利文献4公开了一种吸收式冷冻机用导热管，其为了提高吸收式冷冻机的热交换性能而具有亲水化性能的涂膜。
例如，专利文献5公开了：期望提高具备蒸汽干燥器、换热器、发热体覆盖管中的任一者的导热系统的热效率。
例如，专利文献6公开了如下内容：在具备大气换热器和洒水部件的空调装置的室外单元中，其特征在于，对散布于大气换热器的水实施提高对大气换热器的润湿性的表面活性剂，其中，该大气换热器利用大气对经压缩机压缩的制冷剂进行冷却而冷凝液化，该洒水部件将水散布于大气换热器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-242390号公报
专利文献2：日本特开2006-242511号公报
专利文献3：日本特开2011-117684号公报
专利文献4：日本特开2002-372339号公报
专利文献5：日本特开2003-90892号公报
专利文献6：日本特开2006-105541号公报
专利文献7：日本特开2005-188901号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1～3所记载的技术即使能够维持新设循环冷却水系时的冷却性能，也无法使冷却性能进一步提高。
专利文献4和5所记载的技术是专门用于特定的导热系统的技术，并不是能够普遍灵活运用于开放循环冷却水系的技术。
另外，专利文献6中，将利用大气对经压缩机压缩的制冷剂进行冷却而冷凝液化的大气换热器用作必须结构，而这是提高空冷式制冷剂冷凝器的导热性能的技术，并不是提高洒水系冷却塔(例如，利用位于上方的洒水部件将冷却水散布于填充材料的冷却塔)的冷却性能的技术。
因此，本发明人等从新的角度出发，对提高具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能的技术进行了研究。
即，本发明的主要目的在于：提供一种提高具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能的技术。
用于解决问题的方案
在此，根据冷却塔的构造来看，冷却水从填充材料滴落至储存冷却水的槽中时，冷却水拍击槽的水面，因而由于向冷却水中添加表面活性剂，会产生更大量的起泡，因此，泡向冷却塔外飞散，有可能成为表面活性剂导致邻近环境污染等问题的原因。因此，通常认为，在具有洒水系冷却塔的循环冷却水系中应用表面活性剂是非常困难的。
另外，本发明人等也对与消泡剂的同时使用进行了研究。在循环冷却水系中添加消泡剂的情况下，需要新增设消泡剂添加装置，但从设置空间的限制、费用对效果的观点出发，这样的增设也是困难的。另外，在循环冷却水系中使用并用有表面活性剂和消泡剂的单液型药剂的情况下，需要长期保存该单液型药剂，但认为，并用表面活性剂和消泡剂的单液型药剂容易发生储藏时的品质劣化，本来可期待的表面活性剂的效果将会降低。
进而，本发明人等针对具有冷却塔的循环冷却水系实际是否能够应用表面活性剂进行了研究，结果，如后述〔实施例〕的比较例2～6所示，即使单纯使用表面活性剂，实际上也无法提高具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能。
但是，本发明人等不仅着眼于冷却塔中使用的表面活性剂，还着眼于添加表面活性剂时的冷却水的性状，针对循环冷却水系中在冷却塔内循环的冷却水的性状进行了深入研究。其结果，新了发现一种技术，其通过调整并控制循环冷却水系中循环的冷却水的动态接触角和泡堆积高度，从而能够提高具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能。此外，本发明人等还新发现：能够在循环冷却水系内制备并使用能够提高冷却塔的冷却性能的循环冷却水。此外，根据该结果，本发明人等还新发现：能够容易地进行循环冷却水系的运转。
即，本发明如下所述。
本发明提供一种冷却性能提高方法，其特征在于，其为具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能提高方法，该循环冷却水系中使用的冷却水是添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水，该冷却水满足：(a)动态接触角为55°以下、且(b)泡堆积高度为250mL以下。
另外，本发明提供一种冷却水的制备方法，其为具有冷却塔的循环冷却水系中使用的冷却水的制备方法，其中，
在该循环冷却水系的冷却水中添加包含表面活性剂的药剂，制备成(a)动态接触角为55°以下、且(b)泡堆积高度为250mL以下的冷却水。
另外，本发明提供一种循环冷却水系的运转方法，其特征在于，其为具有冷却塔的循环冷却水系的运转方法，以该循环冷却水系中使用的冷却水满足(a)动态接触角为55°以下且(b)泡堆积高度为250mL以下的方式添加包含表面活性剂的药剂。
前述表面活性剂可以是非离子性表面活性剂。
前述表面活性剂可以是非离子性醚系表面活性剂。
前述表面活性剂可以是聚氧亚烷基烷基醚。
前述冷却水可以为动态接触角为52°以下、且泡堆积高度为230mL以下。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种提高具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能的技术。
此外，本发明的效果并不一定限定于此处所记载的效果，也可以是本说明书中所记载的任一效果。
附图说明
图1是示出本发明的具有冷却塔的循环冷却水系的一例的示意图。
具体实施方式
下面，对用于实施本发明的方式进行说明。需要说明的是，以下说明的实施方式示出的是本发明的代表性实施方式的一例，本发明的范围并不被此限定并解释。需要说明的是，数值中的上限值和下限值可以根据期望任意组合。
1.冷却塔的冷却性能提高方法
本发明提供一种冷却性能提高方法，其特征在于，其为具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能提高方法，前述冷却水是添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水，该冷却水满足：(a)动态接触角为55°以下、且(b)泡堆积高度为250mL以下。
1.1.＜冷却塔的冷却性能提高＞
本发明中的“冷却塔的冷却性能提高”是指，能够提高冷却塔对循环冷却水进行冷却的冷却性能。而且，本发明中，从抑制冷却塔内的起泡所引起的故障等观点出发，更适宜为能够在冷却塔内抑制泡的增加且不会形成一定容量以上的起泡的冷却水。
通过本发明，冷却塔的冷却性能得以提高，从而能够从该冷却塔向换热器内的循环水路输送被进一步冷却的冷却水，由此能够进一步改善换热器的导热效率。
并且，由于能够提高冷却塔的冷却性能而不引起发泡问题，因此冷却塔及具有其的循环冷却水系的运转或管理也能够容易地进行。
1-1-1.〔冷却塔的性能指标〕
“能够提高对循环冷却水进行冷却的冷却性能”是指，按照本发明那样制备时的冷却水的冷却温度与未制备的冷却水的冷却温度相比进一步增加。
“冷却温度”是指，(1)通过换热器而被加热的循环冷却水进入冷却塔的入口时的水温(℃)减去(2)在规定时间的冷却水循环后循环冷却水从冷却塔的出口出来时的水温(℃)时的温度差。“冷却温度增加”是指，该温度差为正值且增大。
进而，如后述〔实施例〕所示，确认了冷却塔中的冷却水的冷却温度的增加与冷却水的动态接触角的减少之间的关系，进而，确认了冷却塔中的泡的有无增加与冷却水的泡堆积高度的抑制之间的关系。
由此，对于本发明使用的“冷却塔的性能指标”，作为“冷却性能”可举出冷却水的冷却温度、动态接触角，作为“起泡抑制性能”可举出泡堆积高度，但并不限于这些。
本发明在使用包含表面活性剂的药剂来提高冷却塔的冷却性能时，更适宜以(a)动态接触角及(b)泡堆积高度这两者作为指标。以(a)动态接触角及(b)泡堆积高度这两者作为指标时，从易于调整包含表面活性剂的药剂、抑制起泡并且冷却性能提高也容易的观点出发，能够更容易地使循环冷却水系运转。
1.2.＜具有冷却塔的循环冷却水系＞
本发明使用的循环冷却水系没有特别限定，例如，系内具备有空调、石油化学联合企业、一般工厂等中设置的冷却塔的水系是适宜的。本发明中，循环冷却水系适宜以对空调、石油化学联合企业、一般工厂中产生的热源进行间接冷却的方式构成，也可以为以包含换热器、循环水路、冷却塔的方式构成的一般水系。
本发明使用的循环冷却水系可以是开放循环冷却水系或密闭循环冷却水系中的任意种，开放循环冷却水系适宜具有能够以开放式使冷却水循环的结构，密闭循环冷却水系(也称为封闭循环冷却水系)适宜具有能够以密闭式使冷却水循环的结构。
另外，本发明使用的冷却塔可以是开放式冷却塔或密闭式冷却塔中的任意种，这些冷却塔可以采用公知的冷却塔的结构或机构。对于该冷却塔，更适宜为至少具备洒水部件和填充材料区域的洒水系冷却塔。冷却塔的性能(例如冷却能力、处理水量等)根据工厂的规模、使用目的等可为各种各样，而根据本发明的方法，由于对添加表面活性剂时的冷却水的性状进行调制并控制，因此能够对各种冷却塔提高冷却性能。
另外，本发明使用的冷却塔适宜为以利用位于上方的部件将冷却水散布到下方的填充材料并使所散布的冷却水循环的方式构成的冷却塔。
另外，本发明中，系或部件可以是装置或处理装置。
本发明通过使用表面活性剂制备成特定的冷却水，具有能够解决冷却塔的冷却性能提高的课题以及冷却塔中产生的起泡性所导致的问题这两者的效果。由于利用如此制备的特定冷却水能够解决这些问题，因此，具有也能够容易地应用于一般的循环冷却水系、现有的循环冷却水系这一优点。
作为更优选的方式，本发明的方法用于具有洒水系冷却塔的开放循环冷却水系时，特别是具有能够减少洒水系中容易导致问题的泡飞散等这一优点，因此优选。洒水系冷却塔包括密闭式冷却塔和开放式冷却塔。
1-2-1.＜密闭式冷却塔和密闭循环冷却水系＞
本发明使用的密闭式冷却塔和密闭循环冷却水系没有特别限定，适宜具有如下的结构。密闭循环冷却水系可以具备单个或多个密闭式冷却塔。
另外，作为密闭式冷却塔的第一例，可举出如下密闭式冷却塔，其具备：送风部件，其具备将大气引入冷却塔内并使其通过冷却区域而排出至冷却塔外的风扇等；洒水部件，其具备用于洒水的洒水管；冷却区域，其具备冷却水用盘管以及用于从冷却水用盘管连结至冷却机的配管等；通风窗，用于在该冷却区域的侧方引入大气；以及槽，其具备储存通过冷却区域的洒水的下部水槽等等，以该洒水从该下部水槽利用泵进行循环并再利用于洒水的方式构成(例如，参照专利文献7的图11及第〔0011〕段)。该冷却塔的结构也可用于洒水系。
作为密闭式冷却塔的第二例，可举出如下的冷却塔，其通过使用铜等金属制盘管的间接冷却来对循环水(第一冷却水)进行冷却，并且从上方起依次具备：送风部件、洒水部件、填充材料区域、槽。而且，该洒水部件适宜以在位于其下方的填充材料区域散布第二冷却水的方式构成。槽适宜以利用位于下部的槽来储存该散布的水的方式构成。该第二冷却水适宜以循环并再次用作冷却水的方式构成。此外，该填充材料区域为层叠有金属盘管层和填充材料(例如PVC)层的区域，适宜以从冷却塔的侧方引入大气并使其通过填充材料区域、通过的大气利用送风部件向外排出的方式构成。通过使第二冷却水与大气在填充材料区域接触，能够对填充材料区域的盘管层进行冷却，并且能够利用大气对冷却水进行冷却。该冷却塔的结构也可用于洒水系。
需要说明的是，本发明的实施方式的“封闭式冷却塔”、“密闭循环冷却水系”以及“具有密闭式冷却塔的密闭循环冷却水系”中，针对与上述“1-1.”、“1-2.”和下述“1-2-2.”及之后的结构共同的部件、构件、动态接触角、泡堆积高度、表面活性剂等各特征等的说明进行了适当省略，但该“1-1.”、“1-2.”、“1-2-2.”及之后等的说明也符合本实施方式，可以适当采用该说明。
1-2-2.＜开放式冷却塔和开放式循环冷却水系＞
下面，对本发明使用的开放式冷却塔和开放循环冷却水系进行详细说明，如上所述，本发明的方法中使用的冷却塔不限定于开放式冷却塔，也可以是密闭式冷却塔。开放式循环冷却水系可以具备单个或多个开放式冷却塔。该冷却塔适宜为具备洒水部件、送风部件及填充材料区域的洒水系。
需要说明的是，本发明的开放式循环冷却水系可以是如下的结构或机构：除了具备开放式冷却塔以外，还具备单个或多个密闭式冷却塔，可以将它们组合来进行热源的冷却。
对于本发明使用的具有开放式冷却塔的开放循环冷却水系，例如图1所示，适宜以至少包含开放式冷却塔、换热器及循环水路并对热源进行冷却的方式构成。本发明具有：能够利用添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水的性状来提高开放式冷却塔的性能这一效果。
由于本发明使用具有散热效率提高和低发泡性这两者的冷却水进行循环运转，因此无论是公知的装置或是新型的装置，本发明使用的开放式冷却塔不会特别受冷却处理能力等装置性能、装置规模、装置机型等装置的限定。另外，本发明的方法也能够容易地用于一般的开放式冷却塔。
作为本发明所使用的开放式冷却塔，没有特别限定，例如可举出对流型(圆形)、直交流型(方型)等，但不限定于此，其中优选对流型。
开放式冷却塔适宜在该冷却塔的外部配置换热器，并具有以能够使冷却水在该冷却塔与换热器之间进行循环的方式配置的循环水路。更适宜具备：能够使冷却水循环的循环用输送泵。由此，经开放式冷却塔冷却的冷却水通过循环水路向换热器输送，经换热器加热的冷却水通过循环水路向开放式冷却塔输送。而且，在与循环水路连接的开放式冷却塔的入口和/或出口也可以具备水温计、pH计、动态接触角测定装置、泡堆积高度测定装置等各种测定装置。
开放式冷却塔适宜具备送风部件、洒水部件、填充材料区域、槽，还可以具备补给水供给部件、药剂注入部件。而且，适宜在循环冷却水系的内部或外部具备用于控制开放式冷却塔的控制部。该内部或外部例如可以是计算机、数据库、云系统、网络系统等。
送风部件适宜具备送风机，并以向填充材料区域送风的方式构成。洒水部件适宜具备洒水管，并以向填充材料区域散布冷却水的方式构成。填充材料区域适宜具备多个填充材料。槽适宜具备冷却水储存用罐，并以冷却水被冷却且能够储存被输送至换热器的冷却水的方式构成。
作为更适宜方式的一例，开放式冷却塔是对通过换热器的开放循环冷却水进行冷却的冷却塔，其具备：向填充材料散布前述冷却水的洒水部件；向填充材料吹送大气的送风部件；以及包含填充材料的填充材料区域，所述填充材料区域以使该冷却水与该大气接触而蒸发从而对该冷却水进行冷却的方式构成，冷却塔以能够向该冷却水中添加包含表面活性剂的药剂的方式构成。
从提高冷却性能的观点出发，开放式冷却塔中更适宜存在填充材料区域，该填充材料区域是多个填充材料以层叠状构成的，以使得冷却水一边与填充材料表面接触一边将冷却水的一部分蒸发，同时使得剩余的冷却水能够通过填充材料区域。
开放式冷却塔中的填充材料区域的配置没有特别限定，可以配置在该冷却塔的上部区域或内周区域。
本发明中，适宜将填充材料区域设置于前述冷却塔的上部区域，从前述冷却塔的上方起依次以送风部件、洒水部件、填充材料区域、槽的方式进行配置。并且，前述冷却塔中优选在填充材料区域与槽之间设置空间、或者设置大气能够从外部流入的间隙。
填充材料的基材没有特别限定，可举出合成树脂制及金属制(例如铝制、铜制等)等，适宜为合成树脂制(例如聚氯乙烯树脂制、聚丙烯树脂制等)、更适宜为聚氯乙烯树脂制、进一步适宜为硬质氯乙烯树脂制。作为填充材料的接触方式，只要是以能够冷却冷却水的方式构成的接触方式就没有特别限定，例如可举出喷溅型(液滴型)和膜型(水膜型)的接触方式，优选膜型的接触方式。
而且，开放式冷却塔适宜连接有补给水供给流路和药剂注入流路，该补给水供给流路用于供给补充因冷却水的蒸发飞散所导致的损失量的补给水，该药剂注入流路用于将药剂注入前述冷却水。
另外，在补给水供给流路中，开放循环冷却水系适宜具备补给水供给部件，该补给水供给部件连接有水源以及从该水源输送水的泵等且以包含这些并对水系供给补给水的方式构成。通过供给补给水，能够将冷却塔的槽的水位保持为恒定，能够进行开放循环冷却水系的稳定运转。
在药剂注入流路中，开放循环冷却水系适宜具备药剂供给部件，该药剂供给部件连接有药剂罐以及从该药剂罐输送药剂的泵等且以包含这些并将各种药剂注入水系中的方式构成。通过供给药剂，能够向槽内的冷却水中注入药剂。作为该药剂，并不特别限定，可举出：包含表面活性剂的药剂、防腐蚀剂、水垢生成抑制剂、腐浆生成抑制剂等，可以使用选自这些中的1种或者2种以上。通过利用这种药剂来抑制水垢生成等，从而能够在开放循环冷却水系中进行稳定运转。
1-3.＜添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水的性状＞
本发明使用的冷却水适宜为添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水。对于包含该表面活性剂的药剂，将在后进行说明叙述。该冷却水可以用于洒水系冷却塔，还可以用于开放式或者密闭式的冷却塔中的任意者，适宜为开放式。另外，该冷却水可以是开放或者密闭的循环冷却水系中的任意者，适宜为开放循环冷却水系。
添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水适宜为(a)动态接触角(°)在特定的范围以下且(b)泡堆积高度(mL)在特定的范围以下，通过冷却水具有这样的性状，能够提高冷却塔所具备的填充材料与冷却水的润湿性。通过提高润湿性，能够使得可利用冷却塔冷却的冷却水的温度更大，由此能够提高冷却塔的冷却性能。具有利用本发明使用的冷却水的性状来提高冷却塔的冷却性能，并且能够抑制因冷却水的起泡而引发的问题这一优点。
本发明使用的冷却水的性状的优选特征在于满足：(a)动态接触角为55°以下、并且(b)泡堆积高度为250mL以下。
更适宜的冷却水的(a)动态接触角优选为56°以下、更优选为55°以下、进一步优选为53°以下、更进一步优选为52°以下、更加优选为50°以下，从提高冷却性能的观点出发，按照为40°以下、30°以下、20°以下、10°以下、5°以下是进一步更加优选的。从降低药剂的使用量和抑制起泡的观点出发，冷却水的动态接触角优选为5°以上、更优选为10°以上、进一步优选为30°以上、更进一步优选为40°以上、更加优选为50°以上。
更适宜的冷却水的(b)泡堆积高度优选为300mL以下、更优选为280mL以下、进一步优选为250mL以下、更进一步更优选为230mL以下、更加优选为200mL以下，从抑制起泡的观点出发，按照为100mL以下、50mL以下是进一步更加优选的。从提高润湿性的观点出发，冷却水的泡堆积高度优选为100mL以上、更优选为200mL以上。
本发明使用的冷却水的性状更优选为(a)动态接触角为53°以下且(b)泡堆积高度为230mL以下、进一步优选为(a)动态接触角为50°～52°且(b)泡堆积高度为200～230mL。
下面示出测定本发明的(a)动态接触角及(b)泡堆积高度时的适宜方式。
(a)冷却水的动态接触角(°)适宜为室温(25℃)下将添加有药剂的冷却水(4μL、25℃)滴加到试验板上时的滴加1秒后的该冷却水的动态接触角。
(b)冷却水的泡堆积高度(mL)适宜为将添加有药剂的冷却水300mL以2mL/min曝气20秒钟时的泡堆积高度。
对于前述(a)动态接触角以及(b)泡堆积高度中的“添加有药剂的冷却水”，优选将药剂添加到冷却水中后，在冷却塔与换热器之间进行循环以使得水系内的冷却水形成大致均匀浓度，然后进行测定。而且，优选对在冷却塔的送风部件的风扇旋转的条件下采集的冷却水进行测定。
在下述〔实施例〕中，在水系内的冷却水中添加药剂后使添加有药剂的冷却水在循环冷却水系循环一定时间时，冷却温度和起泡的状态保持恒定，因此，可以根据所使用的冷却塔来适当调整测定所需的循环时间。对于添加药剂后的循环时间，例如在使用处理水量为100～150L/min的开放式冷却塔的情况下更优选为20分钟以上、进一步优选为30分钟以上、更进一步优选为30～60分钟。
需要说明的是，前述(a)动态接触角以及(b)泡堆积高度中的“添加有药剂的冷却水”可以为同时间或分别不同的时间。
前述(a)的“试验板”优选为合成树脂制板、更优选为聚氯乙烯树脂制板、进一步优选为硬质氯乙烯树脂制板。
从能够制备更合适的冷却水的观点出发，前述(a)的“试验板”优选为与前述冷却塔内具备的填充材料的原材料相同的原材料。
前述(a)的“试验板”优选使用用纯水测定时动态接触角为67～73°的试验板，此时的测定装置优选为FIBRO公司制造的DAT1100 MkII Dynamic Absorption Tester。
前述(a)的动态接触角适宜为通过依据ASTM D5725的测定方法得到的值，适宜为通过利用CCD摄像机进行的图像分析得到的值，测定时间如前述(a)所述为1秒。
前述(a)的动态接触角更适宜使用利用CCD摄像机进行的图像分析，在测定时间1秒下依据ASTM D5725得到的动态接触角(°)。
进一步，更适宜的具体前述“(a)冷却水的动态接触角(°)”的测定方法如后述〔实施例〕的<动态接触角评价试验>的说明，可参照此内容。
前述(b)的泡堆积高度适宜是向1L容量的量筒中加入添加有药剂的冷却水(25℃)300mL后，使用散气管以2mL/min曝气20秒钟时的泡堆积高度。
前述(b)的“1L容量的量筒”适宜为内径58mm、一刻度10mL、ASTM公差：6±mL的量筒。散气管适宜配置在1L容量的量筒的底部。
前述(b)的散气管适宜为过滤器直径20mm、管径8mm、细孔20～30μm。
进一步，更优选的具体前述“(b)冷却水的泡堆积高度(mL)”的测定方法如后述〔实施例〕的＜发泡性评价试验＞的说明，可参照此内容。
本发明使用的添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水中的表面活性剂的含量没有特别限定，其适宜的下限值优选为10mg/L以上、更优选为50mg/L以上、进一步优选为150mg/L以上、更进一步优选为200mg/L以上、更加优选为250mg/L以上、进而优选为300mg/L以上，另外，其适宜的上限值优选为1000mg/L以下、更优选为900mg/L以下、进一步优选为800mg/L以下、更进一步优选为600mg/L以下、更加优选为500mg/L以下。对于该表面活性剂的浓度，作为适宜的数值范围，更优选为10～900mg/L、进一步优选为10～500mg/L。从减小环境负荷的观点出发，优选使前述表面活性剂的使用量为尽可能低的浓度。
本发明使用的添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水的pH(25°)没有特别限定，优选为6.5～10.0、更优选为7.0～9.5、进一步优选为7.5～9.0。冷却水的水温没有特别限定，优选为10～50℃的范围。
1-4.＜包含表面活性剂的药剂＞
本发明使用的药剂是至少包含表面活性剂的药剂。添加有该药剂的冷却水能够提高对填充材料的润湿性。进而，能够以满足上述“(a)冷却水的动态接触角(°)”及“(b)冷却水的泡堆积高度(mL)”的条件的方式添加包含表面活性剂的药剂而制备冷却水。该制备好的冷却水能够在增加冷却塔的冷却温度的同时抑制泡堆积高度。该制备好的冷却水能够作为用于提高冷却塔的冷却性能的冷却水。此外，该制备好的冷却水能够提高冷却塔的冷却性能，还能抑制冷却塔内的起泡，因此冷却塔的运转也容易。需要说明的是，本发明使用的药剂能够适用于润湿提高用、低发泡用、冷却性能提高用等。需要说明的是，该药剂适宜用于洒水系冷却塔。另外，该药剂也可以用于开放式或者密闭式冷却塔中的任意者，适宜为开放式。另外，该药剂可以是开放或者密闭的循环冷却水系中的任意者，适宜为开放循环冷却水系。
作为本发明使用的表面活性剂，没有特别限制，例如可举出：阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、两性表面活性剂，也可以使用选自它们中的1种或2种以上作为药剂。
另外，通过选定满足本发明的上述“(a)冷却水的动态接触角”及“(b)冷却水的泡堆积高度”条件的表面活性剂，具有如下优点：即使是由表面活性剂形成的单液型药剂，也能够具有散热效率提高和低发泡性这两个的性质，从确保药剂的长期稳定性的观点出发，能够使药剂中不含有消泡剂也可发挥消泡效果。
下面，举出各个示例，但本发明使用的表面活性剂并不限于这些。表面活性剂可以通过公知的制造方法来制造，也可以使用市售品。另外，作为这些中所使用的盐，没有特别限定，可举出：碱金属盐(例如锂、钠、钾等)、碱土金属盐(例如钙、镁等)、伯～季铵盐等，也可以使用选自这些中的1种或2种以上。
作为阴离子性表面活性剂，没有特别限定，例如可举出：烷基苯磺酸及其盐、α-烯烃磺酸及其盐、烷基硫酸酯及其盐、聚氧亚烷基烷基醚硫酸及其盐、N-酰基甲基-β-丙氨酸及其盐、N-酰基甲基牛磺酸及其盐、聚氧亚烷基烷基醚乙酸及其盐、烷基磺基琥珀酸及其盐、聚氧亚烷基烷基醚磺基琥珀酸半酯盐、脂肪酸皂、聚氧亚烷基烯丙基苯基醚硫酸及其盐、烷基二苯醚二磺酸及其盐、烷基萘磺酸及其盐、烷基磷酸酯及其盐、聚氧亚烷基烷基醚磷酸酯及其盐等，也可以使用选自这些中的1种或2种以上作为药剂。
作为阳离子性表面活性剂，没有特别限制，例如可举出：烷基三甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基双-2-羟乙基甲基铵盐、聚氧亚烷基烷基铵盐、四烷基铵盐、三烷基苯基铵盐、苄基三烷基铵盐、烷基胺乙酸盐等，也可以使用选自这些中的1种或2种以上作为药剂。
作为非离子性表面活性剂，不特别限定，例如可举出：聚氧亚烷基烷基醚、聚氧亚烷基仲烷基醚、聚氧亚烷基烷基胺、聚氧亚烷基聚苯乙烯基苯基醚、聚氧亚烷基异丙苯基苯基醚、聚氧亚烷基萘基醚、聚氧亚烷基脂肪酸酯、三羟甲基丙烷三癸酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯缩合物等，可以使用选自这些中的1种或2种以上作为药剂。
作为两性表面活性剂没有特别限定，例如可举出：β烷基氨基丙酸盐、脂肪酸酰胺丙基二甲基氨基乙酸甜菜碱、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑甜菜碱、月桂基氨基二丙酸盐等，也可以使用选自这些中的1种或2种以上作为药剂。
本发明中，上述表面活性剂之中适宜为非离子性表面活性剂，该非离子性表面活性剂之中优选醚系非离子性表面活性剂，进而其中，聚氧亚烷基烷基醚是更适宜的。该聚氧亚烷基烷基醚中的“聚氧亚烷基”的“亚烷基”适宜为例如亚乙基、亚丙基等碳原子数2～3，该“聚氧亚烷基”例如可举出氧化乙烯、氧化丙烯或者氧化乙烯·氧化丙烯等，该“聚氧亚烷基”的“聚”没有特别限定，例如可举出2～50，优选为2～30。另外，该聚氧亚烷基烷基醚中的“烷基”可以是直链、支链或环状中的任意者，该“烷基”的碳原子数优选为4～30、更优选为4～22，例如可举出2-丙基庚基、异壬基、异癸基、2-丁基己基等支链，但并不限定于这些。该聚氧亚烷基烷基醚可以从这些中选择1种或2种以上。
作为本发明使用的药剂，除了上述表面活性剂以外，在不损害本发明的效果的范围内，也可以适当包含任意成分。作为该任意成分，并不特别限定，例如，可以使用选自pH调节剂、消泡剂、防腐蚀剂、水垢防止剂、杀菌剂、杀藻剂等各种水处理剂中的1种或2种以上。本发明使用的药剂中实质上不含有该消泡剂，而从药剂的储藏稳定性的观点出发是适宜的，例如适宜为0.001质量％以下。
本发明使用的包含表面活性剂的药剂的添加位置没有特别限定，可以是循环冷却水系内的任意位置，可以是单个或多个位置。
作为药剂添加位置，更优选为循环水路和/或冷却塔、进一步优选为冷却塔及其入口和/或出口附近的循环水路、更进一步优选为冷却塔。更适宜的是，通过药剂注入部件将包含表面活性剂的药剂添加至冷却水中。
本发明使用的包含表面活性剂的药剂可以在循环冷却水系中连续或间歇地添加。
另外，本发明使用的包含表面活性剂的药剂的添加量适宜以满足上述“(a)冷却水的动态接触角”以及“(b)冷却水的泡堆积高度”条件的方式进行添加。
需要说明的是，在本发明的实施方式的冷却性能提高方法中，后述“2.”、“3.”等的说明也符合本实施方式，可以适当采用该说明。
2.具有冷却塔的循环冷却水系中使用的冷却水的制备方法
在本发明的实施方式的制备方法中，适当省略针对与上述“1.”、后述“3.”等的特征重复的表面活性剂、冷却塔等各特征等的说明，但该“1.”、“3.”等的说明也符合本实施方式，可以适当采用该说明。
本发明能够提供一种冷却水的制备方法，其为具有冷却塔的循环冷却水系中使用的冷却水的制备方法，其中，在该循环冷却水系的冷却水中添加包含表面活性剂的药剂，制备成(a)动态接触角为55°以下且(b)泡堆积高度为250mL以下的冷却水。前述具有冷却塔的循环冷却水系适宜为具有开放式冷却塔的开放循环冷却水系。
前述冷却水适宜为前述(a)动态接触角为52°以下、且(b)泡堆积高度为230mL以下。
前述表面活性剂适宜为非离子性表面活性剂，其中，更适宜为聚氧亚烷基烷基醚。
前述冷却水中的表面活性剂的含量或使用量没有特别限定，例如在前述冷却水中可以为10～500mg/L。
通过本发明的制备方法得到的冷却水具有润湿提高作用、冷却性能提高作用、起泡抑制作用，所以能够用作润湿提高用冷却水、冷却性提高用冷却水、起泡抑制用冷却水。本发明使用的包含表面活性剂的药剂能够对冷却水赋予这些作用。
通过本发明的制备方法得到的冷却水能够用于润湿提高作用、冷却性能提高作用、起泡抑制作用的目的。通过本发明的制备方法得到的冷却水可以用于润湿提高方法、冷却性能提高方法、起泡抑制方法。
该冷却水的制备方法可以用于开放式或者密闭式冷却塔中的任意者，适宜为开放式。另外，该冷却水的制备方法可以是开放或者密闭循环冷却水系中的任意者，适宜为开放循环冷却水系。
3.具有冷却塔的循环冷却水系的运转方法
在本发明的实施方式的运转方法中，适当省略针对与上述“1.”、“2.”等的特征重复的表面活性剂、冷却塔等各特征等的说明，但该“1.”、“2.”等的说明也符合本实施方式，可以适当采用该说明。
本发明能够提供一种循环冷却水系的运转方法，其特征在于，其为具有冷却塔的循环冷却水系的运转方法，以该循环冷却水系中使用的冷却水满足(a)动态接触角为55°以下且(b)泡堆积高度为250mL以下的方式添加包含表面活性剂的药剂。该运转方法也可以用作管理方法。该运转方法适宜用于洒水系冷却塔。另外，该运转方法可以用于开放式或者密闭式冷却塔中的任意者，适宜为开放式。另外，该运转方法可以是开放或者密闭循环冷却水系中的任意者，适宜为开放循环冷却水系。
参照图1对更适宜的方式进行说明，但本发明并不限定于此。
开放式循环冷却水系1具有：开放式冷却塔10、具备输送泵的循环水路20、以及换热器30。开放式冷却塔10从上方起依次具备：送风部件11、洒水部件12、填充材料区域13、从侧方引入大气的空间14、槽15，还具备：补给水供给部件16以及药剂注入部件17。该开放式冷却塔10可以具备洒水系冷却塔的结构。
本发明使用的包含表面活性剂的药剂从药剂注入部件17添加至储存在槽15中的冷却水中。该药剂与冷却水能够通过搅拌叶片等的搅拌、流路的循环、泵排出等的混合部件而充分混合。
前述包含药剂的冷却水被输送到与开放式冷却塔10的出口连接的循环水路20，使用输送泵21并通过循环水路20被输送到换热器30。前述包含药剂的冷却水在通过换热器30的循环水路内时自换热器30接受热而被加热。被加热的前述包含药剂的冷却水通过与开放式冷却塔10的入口连接的循环水路20而被输送至开放式冷却塔10。
输送来的前述包含药剂的冷却水从洒水部件所具备的洒水管向下游喷洒在位于送风部件下方的填充材料区域13所具备的填充材料。另一方面，从位于填充材料区域13下方的通风窗18的间隙流入的大气由送风部件11被向上方输送，此时通过填充材料区域13。此时，利用大气使填充材料上的一部分冷却水蒸发而放冷，前述包含药剂的冷却水被冷却。而且，前述包含药剂的冷却水对填充材料的润湿性提高，因此在填充材料的表面上铺展流动，由此导热面积增大，热交换效率进一步增加。由此，与无药剂添加的冷却水相比，冷却塔的冷却性能可以得到提高。
被冷却的前述包含药剂的冷却水通过填充材料区域13，向空间14下方储存有冷却水的槽15中叩落。此时，由于含有包含表面活性剂的药剂的冷却水调节表面活性剂从而得以抑制起泡，所以，槽15中由表面活性剂引起的起泡在冷却塔内不会增加。利用补给水供给部件向槽15供给补给水，该补给水用于补给自冷却水蒸发的水，调整包含药剂的冷却水使槽量恒定。储存在槽内的包含药剂的冷却水从开放式冷却塔10的出口通过循环水路被输送至换热器30。通过反复此动作，能够良好地夺取换热器30产生的热。需要说明的是，为了计测冷却温度，也可以在开放式冷却塔10的入口以及出口设置用于计测冷却水的水温的温度计。
需要说明的是，开放式或者密闭式冷却塔的水系运转时的冷却温度可以是由冷却塔的入口的水温的平均值和冷却塔的出口的水温的平均值算出的平均冷却水温。
进一步，对于前述包含药剂的冷却水的(a)动态接触角以及(b)泡堆积高度，可以按照上述＜添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水的性状＞，利用动态接触角测定装置及泡堆积高度测定装置等测定装置进行测定。测定位置适宜为开放式冷却塔的槽15或出口。该测定结果被发送至控制冷却水制备的控制部。
控制部能够基于该测定结果来调整药剂注入和/或补给水供给，以使得前述包含药剂的冷却水满足(a)动态接触角为55°以下且(b)泡堆积高度为250mL以下的条件。需要说明的是，控制部可以控制上述温度计等各测定装置的动作，也可以收发这些测定结果、对它们的指示等信号。需要说明的是，控制部也可以进行开放或者密闭循环冷却水系、开放式或者密闭式冷却塔等的运转、管理等。
作为一例，控制部判断前述包含药剂的冷却水是否满足上述(a)动态接触角和(b)泡堆积高度的条件。控制部可以基于该判断结果进行以下的步骤S100和/或S200，从而制备满足上述(a)动态接触角和(b)泡堆积高度的条件的冷却水。需要说明的是，通过操作员的手动，也能够制备满足上述(a)动态接触角和(b)泡堆积高度的条件的冷却水。
(步骤S100：(a)动态接触角的调整)
在不满足并超过上述规定(a)动态接触角的情况下，控制部判断为冷却水中的表面活性剂的含量不足。在不足的情况下，控制部对药剂注入部件17进行指示或控制，以使得在药剂注入位置(优选槽15)开始注入包含表面活性剂的药剂或者增加注入量。和/或，控制部对补给水供给部件16进行指示或控制，以使得在补给水供给位置(优选槽15)停止补给水的供给或者减少供给量。
(步骤S200：(b)泡堆积高度的调整)
另外，在不满足并超过上述规定(b)泡堆积高度的情况下，控制部判断为冷却水中的表面活性剂的含量过量。在过量的情况下，控制部对药剂注入部件17进行指示或控制，以使得在药剂注入位置(优选槽15)停止包含表面活性剂的药剂的注入或者减少注入量。和/或，控制部对补给水供给部件16进行指示或控制，以使得在补给水供给位置(优选槽15)开始补给水的供给或者增加供给量。
另外，本发明能够提供一种具有冷却塔的循环冷却水系的运转方法，其包括：对冷却塔中使用的冷却水的(a)动态接触角和(b)泡堆积高度进行测定的测定工序；以及，
以冷却塔中使用的冷却水满足(a)动态接触角为55°以下且(b)泡堆积高度为250mL以下的方式调整包含表面活性剂的药剂的药剂调整工序。
进一步，在前述药剂调整工序中，适宜调整包含表面活性剂的药剂的注入量和/或补给水的供给量。前述冷却塔适宜为洒水系。另外，前述冷却塔为开放式或密闭式中的任意者，适宜为开放式冷却塔。循环冷却水系可以是开放或者密闭中的任意者，适宜为开放循环冷却水系。
需要说明的是，上述本发明的包括测定工序以及药剂调整工序的、具有冷却塔的循环冷却水系的运转方法也可以应用于冷却塔的冷却性能提高方法、冷却水的制备方法。
另外，本发明的方法也能够通过用于实施或管理上述循环冷却水系的冷却性能提高方法或运转方法、其中所使用的冷却水的制备方法等方法的装置(例如，计算机、笔记本电脑、台式电脑、平板PC、PLC、服务器、云服务等)或该装置所具备的控制部(该控制部包括CPU等)来实现。另外，也能够将本发明的方法作为程序存储于具备记录介质(非易失性存储器(USB存储器等)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)、HDD(Hard Disk Drive：硬盘)、CD、DVD、蓝光等)等的硬件资源中，并通过前述控制部来实现。还能够提供一种通过前述控制部控制冷却水的(a)动态接触角及(b)泡堆积高度的循环冷却水系的冷却性能提高等系统等、具备该控制部或该系统的装置。另外，该管理装置可以具有触摸面板、键盘等输入部、网络等通信部、触摸面板、显示器等显示部等。
作为一个例子，本发明能够提供一种实现具有冷却塔的循环冷却水系的运转的程序，该程序包括以下功能：使计算机测定冷却塔中使用的冷却水的(a)动态接触角、(b)泡堆积高度的功能；以及
以冷却塔中使用的冷却水满足(a)动态接触角为55°以下且(b)泡堆积高度为250mL以下的方式调整包含表面活性剂的药剂的功能，并不限定于此。前述冷却塔适宜为洒水系。另外，前述冷却塔可以为开放式或封闭式中的任意者，适宜为开放式。循环冷却水系可以为开放或者封闭中的任意者，适宜为开放循环冷却水系。
本技术可采用以下构成。
〔1〕
一种冷却性能提高方法，其特征在于，其为具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能提高方法，
该循环冷却水系中使用的冷却水是添加有包含表面活性剂的药剂的冷却水，
该冷却水满足：(a)动态接触角为55°以下、且(b)泡堆积高度为250mL以下。需要说明的是，该冷却塔适宜为洒水系。另外，该冷却塔可以是开放式冷却塔或封闭式冷却塔中的任意者，循环冷却水系可以是开放循环冷却水系或封闭循环冷却水中的任意者。
〔2〕
一种冷却水的制备方法，其为具有冷却塔的循环冷却水系中使用的冷却水的制备方法，其中，
在该冷却水系的冷却水中添加包含表面活性剂的药剂，制备成(a)动态接触角为55°以下且(b)泡堆积高度为250mL以下的冷却水。该冷却塔适宜为洒水系。
〔3〕
一种循环冷却水系的运转方法，其特征在于，其为具有冷却塔的循环冷却水系的运转方法，
以该循环冷却水系中使用的冷却水满足(a)动态接触角为55°以下且(b)泡堆积高度为250mL以下的方式添加包含表面活性剂的药剂。该冷却塔适宜为洒水系。
〔4〕
一种方法，其包括：对冷却塔中使用的冷却水的(a)动态接触角、(b)泡堆积高度进行测定的测定工序；以及，
以冷却塔中使用的冷却水满足(a)动态接触角为55°以下且(b)泡堆积高度为250mL以下的方式调整包含表面活性剂的药剂的药剂调整工序。
前述〔1〕～〔3〕中任一项所述的方法适宜为：具有冷却塔的循环冷却水系中的冷却塔的冷却性能提高方法、具有冷却塔的循环冷却水系中使用的冷却水的制备方法、或者具有冷却塔的循环冷却水系的运转方法。
前述〔1〕～〔3〕中任一项所述的方法中，开放式冷却塔和/或开放循环冷却水系是适宜的，具有开放式冷却塔的开放循环冷却水系还可以具备封闭式冷却塔。
〔5〕
根据前述〔1〕～〔4〕中任一项所述的方法，其中，前述表面活性剂为非离子性表面活性剂。
〔6〕
根据前述〔1〕～〔5〕中任一项所述的方法，其中，前述表面活性剂为聚氧亚烷基烷基醚。
〔7〕
根据前述〔1〕～〔6〕中任一项所述的方法，其中，前述表面活性剂的使用量在前述冷却水中为200～900mg/L。
〔8〕
根据前述〔1〕～〔7〕中任一项所述的方法，其中，前述冷却水的动态接触角为52°以下、且泡堆积高度为230mL以下。
〔9〕
根据前述〔1〕～〔8〕中任一项所述的方法，其为以下的(a)及(b)。
前述(a)冷却水的动态接触角(°)是室温(25℃)下将添加有药剂的冷却水(4μL、25℃)滴加到试验板上时的滴加1秒后的该冷却水的动态接触角。该试验板适宜为硬质氯乙烯树脂制板。
(b)冷却水的泡堆积高度(mL)是将添加有药剂的冷却水300mL以2mL/min曝气20秒钟时的泡堆积高度。
〔10〕
用于实施或管理前述〔1〕～〔9〕中的任一方法的装置，该装置可以具备包含CPU等的控制部。
〔11〕
一种具有冷却塔的循环冷却水系，其以实施或管理前述〔1〕～〔9〕中的任一方法的方式构成。该循环冷却水系可以是开放循环冷却系或封闭循环冷却水系。该循环冷却水系可以是循环冷却水装置或循环冷却水工厂。
〔12〕
一种具有冷却塔的循环冷却水系，其包括：冷却塔、具有输送泵的循环水路、换热器、以及用于实施或管理前述〔1〕～〔9〕中的任一方法的装置，其以冷却水能在它们之间进行循环的方式构成。该循环冷却水系可以是开放循环冷却系或封闭循环冷却水系。该循环冷却水系可以是循环冷却水装置或循环冷却水工厂。
实施例
举出以下的实施例及比较例等，对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明的范围并不限定于实施例等。
将试验例1～3在以下的＜冷却塔试验＞及表1～3所示的试验水的条件下进行，将各自的试验结果示于表1～3。
＜冷却塔试验＞
在开放式的圆形对流型冷却塔(NS冷却塔、日本TPR制)中，以35L/min的流量开始对加热至35℃的试验水进行通水，在该冷却塔内对冷却水进行冷却处理，使冷却水从该冷却塔向换热器循环。在开始通水并经过30分钟时，测定冷却塔的入口和出口处的冷却水的水温(℃)。将通过换热器的被加热的冷却水进入冷却塔的入口时的水温(℃)设为冷却塔入口的冷却水的水温，将从冷却塔的出口出来时的水温(℃)设为冷却塔出口的冷却水的水温。求出冷却塔中的各冷却水的水温，将该入口的水温与出口的水温的温度差作为冷却温度(℃)。
各评价在冷却塔的风扇旋转的条件下采集冷却水并实施。另外，在试验时，目视确认冷却塔内的泡是否经时增加。
添加有表面活性剂的冷却水的pH(25℃)为7.8～8.0。冷却水的水温在10～50℃的范围内。
＜开放式的圆形对流型冷却塔＞
NS冷却塔(日本TPR制)
型号 CTA-10NL
冷却能力 45.35kW
处理水量7.8t/h(130L/min)
填充材料硬质氯乙烯树脂制
本实施例使用的开放式的圆形对流型冷却塔的基本结构为：在该冷却塔的外部配置换热器，并具有冷却水能够在该冷却塔与换热器之间循环的循环水路。具有开放式冷却塔的开放循环冷却水系包括：冷却塔、换热器、循环水路，并以冷却热源的方式构成。
更具体而言，开放式的圆形对流型冷却塔是对通过换热器的开放循环冷却水进行冷却的开放式对流型冷却塔，其具备：向填充材料散布前述冷却水的洒水部件；向填充材料吹送大气的送风部件；以及以通过使前述冷却水与前述大气接触并蒸发从而对该冷却水进行冷却的方式构成的包含填充材料的填充材料区域，以在前述冷却水中添加包含表面活性剂的药剂的方式构成。该冷却塔具有洒水系的结构。填充材料区域中存在多个硬质氯乙烯树脂制的填充材料，多个填充材料以大气可通过的方式且以层叠状进行配置。
此外，该冷却塔连接有：用于供给补充因冷却水的蒸发飞散所导致的损失量的补给水的流路；以及用于将药剂注入冷却水的药剂注入流路。通过补给补给水，能够将槽的水位保持为恒定。能够向槽内的冷却水注入药剂。
＜试验水＞
试验例1～3中使用以下的表面活性剂。将以在冷却水中达到表1及2所示的浓度(mg/L)的方式添加有该表面活性剂的冷却水作为试验水。
·聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物：BASF产品Burst EP6200
·聚氧亚烷基烷基醚A：BASF产品PLURAFAC LF901(氧化乙烯·氧化丙烯聚合物的单(2-丙基庚基)醚(CAS序号：166736-08-9))
·聚氧亚烷基烷基醚B：栗田工业产品creform C-803
·烷基二苯醚二磺酸钠：三洋化成工业产品SANDET ALH
＜动态接触角评价试验＞
使用动态接触角试验装置(DAT1100 MkII Dynamic Absorption Tester、FIBRO公司制)，在室温(25℃)下测定从与冷却塔填充材料相同材质的硬质氯乙烯板上滴加试验水(4μL、25℃)的时刻起1秒后的接触角。
对于试验水，从冷却塔到换热器之间采集从冷却塔的出口出来时的冷却水作为试验水。
动态接触角评价试验中使用的硬质氯乙烯板使用了ユニサンデー氯乙烯板(EB235-5，光制)。试验中使用的硬质氯乙烯板具有在滴加“纯水(离子交换水)”代替“试验水”时该纯水的动态接触角显示出平均69.7°(2次测定：72.2°、67.1°)的表面。
在动态接触角为55°以下时冷却温度(℃)增加而良好，因此将动态接触角55°以下设为合格。
＜动态接触角试验装置1100DAT MkII＞
该动态接触角试验装置能够动态评价与表面尺寸性相关的接触角。该动态接触角试验装置能够通过利用CCD摄像机进行的图像分析来测定相对于时间变化的接触角(润湿特性)、滴加液容量(吸收特性)、液滴直径(铺展)。
·能够通过悬滴法测定液体表面张力。
·快门速度：0.001秒
·测定间隔：0.02秒(50图像/秒)
·依据ASTM D5725
＜发泡性评价试验＞
在1L容量的量筒中添加300mL的试验水(25℃)，将散气管配置于1L容量的量筒的底部。使用散气管以2mL/min在试验水中送入大气并开始曝气，从曝气开始20秒后的泡堆积高度读取量筒的刻度，将该发泡时的容量(mL)-发泡前的容量300mL的值作为发泡性(mL)，将其视为发泡性的评价。
作为评价基准，由于发泡性250mL以下时不发生冷却塔中的泡的增加，所以将该发泡性250mL设为合格。
·对于试验水，从冷却塔到换热器之间采集从冷却塔的出口出来时的冷却水作为试验水。
·1L容量的量筒：内径58mm、一刻度10mL、ASTM公差：6±mL。
·散气管：旭制作所制球过滤器3970～20/3、过滤器直径20mm、管径8mm、细孔20～30μm。
＜试验例1＞
试验例1中，以表1所示的表面活性剂及该表面活性剂在试验水中的浓度进行上述＜冷却塔试验＞。其结果，即使是相同浓度，根据表面活性剂的种类的不同，亲水化性能也不同。另外，随着表面活性剂的浓度的增加，亲水化性能提高。
[表1]
表1动态接触角评价试验结果
＜试验例2＞
试验例2中，以表2所示的表面活性剂及该表面活性剂在试验水中的浓度进行上述<冷却塔试验>。其结果，即使是相同浓度，根据表面活性剂的种类的不同，发泡性也不同。随着表面活性剂的浓度的增加，发泡性增加。
[表2]
表2发泡性试验
试验水 评价
表面活性剂 浓度 发泡性(mL)
比较例1 无 - 50
比较例2 聚氧乙烯聚氧丙烯缩合物 500mg/L 200
比较例3 聚氧亚烷基烷基醚A 150mg/L 200
比较例4 聚氧亚烷基烷基醚A 300mg/L 230
比较例5 聚氧亚烷基烷基醚A 500mg/L 200
比较例6 聚氧亚烷基烷基醚A 1000mg/L 350
比较例7 聚氧亚烷基烷基醚B 300mg/L 700
比较例8 烷基二苯醚二磺酸钠 500mg/L 700以上
<试验例3>
试验例3中，以表3所示的表面活性剂及该表面活性剂在试验水中的浓度实施上述<冷却塔试验>。使用作为非离子性表面活性剂的聚氧亚烷基烷基醚A，其可体现亲水化性能高、发泡性低这样的特征。其结果，通过在冷却水中以达到300mg/冷却水1L以上的方式含有表面活性剂(适宜为非离子性表面活性剂)，冷却塔中的冷却温度增加(比较例1、2、3，实施例1、2)。
另外，得到了添加有表面活性剂(适宜为非离子性表面活性剂)的冷却水的动态接触角低于55°时冷却温度增加这一关系。另外，得到了添加有表面活性剂(适宜为非离子表面活性剂)的冷却水的泡堆积高度(发泡性)为250mL以下时看不到冷却塔中的泡的增加这一关系。
由此，通过以冷却水的动态接触角为55°以下且冷却水的泡堆积高度为250mL以下的方式将表面活性剂(适宜为非离子表面活性剂)添加到冷却水中，从而能够得到冷却塔的冷却性能提高的冷却水，通过使用该冷却水，能够提高冷却塔的冷却性能。通过制备并使用该冷却水，能够容易地提高冷却塔的冷却性能，因此能够容易地进行循环冷却水的运转。另外，为了制备并使用该冷却水，可以不用特意改造冷却塔，可以使用现有的设备，能够容易地提高冷却塔的冷却性能。进一步，冷却塔优选为至少具备洒水部件和填充材料区域的洒水系冷却塔。另外，可以是开放式或封闭式中的任意种，优选开放式冷却塔。循环冷却水系可以是开放循环冷却水系或封闭循环冷却水系中的任意种，优选开放循环冷却水。
[表3]
表3冷却塔试验结果
附图标记说明
1开放式循环冷却水系、10开放式冷却塔、11送风部件、12洒水部件、13填充材料区域、14空间、15槽、16补给水供给部件、17药剂注入部件、18通风窗、20循环水路、21输送泵、30换热器

Claims (8)

1.一种循环冷却水系的运转方法，其特征在于，其为具有冷却塔的循环冷却水系中的、用于提高所述冷却塔的冷却性能的循环冷却水系的运转方法，
以满足(a)动态接触角为55°以下、且(b)泡堆积高度为250mL以下的方式使用包含表面活性剂的药剂来制备该循环冷却水系中使用的冷却水，
所述动态接触角为室温25℃下将添加有所述药剂的4μL、25℃的冷却水滴加到试验板上时的滴加1秒后的所述冷却水的动态接触角，
所述泡堆积高度为将添加有所述药剂的冷却水300mL以2mL/min曝气20秒钟时的泡堆积高度。
2.根据权利要求1所述的循环冷却水系的运转方法，其中，所述表面活性剂为非离子性表面活性剂。
3.根据权利要求1或2所述的循环冷却水系的运转方法，其中，所述表面活性剂为非离子性醚系表面活性剂。
4.根据权利要求1或2所述的循环冷却水系的运转方法，其中，所述表面活性剂为聚氧亚烷基烷基醚。
5.根据权利要求1或2所述的循环冷却水系的运转方法，其中，所述冷却水的动态接触角为52°以下、且泡堆积高度为230mL以下。
6.根据权利要求3所述的循环冷却水系的运转方法，其中，所述冷却水的动态接触角为52°以下、且泡堆积高度为230mL以下。
7.根据权利要求4所述的循环冷却水系的运转方法，其中，所述冷却水的动态接触角为52°以下、且泡堆积高度为230mL以下。
8.一种循环冷却水系的运转方法，其用于制备冷却水，其中，
所述冷却水是具有冷却塔的循环冷却水系中为了提高冷却性能而使用的，
在该循环冷却水系的冷却水中使用包含表面活性剂的药剂，制备成(a)动态接触角为55°以下且(b)泡堆积高度为250ml以下的冷却水，
所述动态接触角为室温25℃下将添加有所述药剂的4μL、25℃的冷却水滴加到试验板上时的滴加1秒后的所述冷却水的动态接触角，
所述泡堆积高度为将添加有所述药剂的冷却水300mL以2mL/min曝气20秒钟时的泡堆积高度。
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