JP2000198996A - 配管内摩擦抵抗の低減方法 - Google Patents
配管内摩擦抵抗の低減方法Info
- Publication number
- JP2000198996A JP2000198996A JP37691898A JP37691898A JP2000198996A JP 2000198996 A JP2000198996 A JP 2000198996A JP 37691898 A JP37691898 A JP 37691898A JP 37691898 A JP37691898 A JP 37691898A JP 2000198996 A JP2000198996 A JP 2000198996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- formula
- added
- amine oxide
- oxide compound
- blocks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyethers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗低減効果に
優れ、廃棄に際して環境負荷が少なく、さらに低起泡性
の界面活性剤を開発する。 【解決手段】 ポリオキシアルキレングリコールを基本
骨格としたアミンオキシド化合物、またはこれとポリオ
キシアルキレングリコール系ノニオン界面活性剤の混合
物が、低起泡性で、特に０．０５〜１．０重量％の水溶
液中でミセルを形成したとき、高密度熱輸送用界面活性
剤として適切なミセル形状を形成し、配管内摩擦抵抗低
減効果に優れていることを見出した。
優れ、廃棄に際して環境負荷が少なく、さらに低起泡性
の界面活性剤を開発する。 【解決手段】 ポリオキシアルキレングリコールを基本
骨格としたアミンオキシド化合物、またはこれとポリオ
キシアルキレングリコール系ノニオン界面活性剤の混合
物が、低起泡性で、特に０．０５〜１．０重量％の水溶
液中でミセルを形成したとき、高密度熱輸送用界面活性
剤として適切なミセル形状を形成し、配管内摩擦抵抗低
減効果に優れていることを見出した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電所、下水処理
場、ゴミ処理場、工場等の排熱発生地域と都市間のエネ
ルギーネットワークシステムにおける省エネルギー熱輸
送の確立に資するものである。また、地域冷暖房設備に
おける、水または氷水スラリーの高密度熱輸送及び石油
精製工場、石油化学工場の冷却水循環システム、消火放
出水等、水の大量移送システムにおいて、配管内の摩擦
抵抗を低減し、搬送動力の低減、熱損失の低減、搬送水
量の増加(搬送エネルギーの増加)、配管系の縮小等、省
エネルギー搬送技術に貢献する高密度熱輸送用界面活性
剤に関するものである。
場、ゴミ処理場、工場等の排熱発生地域と都市間のエネ
ルギーネットワークシステムにおける省エネルギー熱輸
送の確立に資するものである。また、地域冷暖房設備に
おける、水または氷水スラリーの高密度熱輸送及び石油
精製工場、石油化学工場の冷却水循環システム、消火放
出水等、水の大量移送システムにおいて、配管内の摩擦
抵抗を低減し、搬送動力の低減、熱損失の低減、搬送水
量の増加(搬送エネルギーの増加)、配管系の縮小等、省
エネルギー搬送技術に貢献する高密度熱輸送用界面活性
剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱エネルギーの効率的な管内輸送手段と
して、乱流内にある温熱水の搬送において、ある種の鎖
状高分子を添加すると配管内摩擦抵抗が著しく減少する
現象(トムズ効果)が50年前に発見されている。トムズ効
果は数ｐｐｍ〜数千ｐｐｍ程度の鎖状高分子を水に添加
する事により配管内摩擦抵抗低減効果を示すことを意味
し、管内輸送において摩擦損失の減少による流量増加や
ポンプ動力の減少が期待できる。このトムズ効果のメカ
ニズムは、添加した鎖状高分子が糸巻き状(ランダムコ
イル状)となって流体中に混合し、そのランダムコイル
が乱流渦の発生や発達を抑止することとされている。し
かし、高分子はポンプの剪断力により壊され、配管内摩
擦抵抗低減機能が失われるため、循環系配管には不向き
である。一方、約10年前にカチオン系界面活性剤である
セチルトリメチルアンモニウムブロマイド(CTAB)等の第
4級アンモニウム塩はその添加量を増大すると棒状のミ
セル構造を形成し、鎖状高分子のランダムコイルと同様
に配管内摩擦抵抗低減効果があり、ポンプの剪断力を受
けてもその機能を回復することが発見され、その適用研
究等が国内外で行なわれている。しかし、カチオン系界
面活性剤は強い殺菌作用があることから、その廃棄に際
して環境に対する負荷が大きく、又化合物中の塩素・臭
素などのハロゲン元素は腐食性が強く、配管を通しての
熱輸送用界面活性剤として使用するのには問題があり、
その実用化の阻害因子となっている。又、これまでの比
較的鎖長の短いアミンオキサイド化合物の水溶液から形
成したミセルはサイズが小さく、適切な形状でないため
配管内摩擦抵抗低減効果は弱く、又タンク内等での発泡
により、配管内に気泡を生じることも影響を及ぼす可能
性がある。
して、乱流内にある温熱水の搬送において、ある種の鎖
状高分子を添加すると配管内摩擦抵抗が著しく減少する
現象(トムズ効果)が50年前に発見されている。トムズ効
果は数ｐｐｍ〜数千ｐｐｍ程度の鎖状高分子を水に添加
する事により配管内摩擦抵抗低減効果を示すことを意味
し、管内輸送において摩擦損失の減少による流量増加や
ポンプ動力の減少が期待できる。このトムズ効果のメカ
ニズムは、添加した鎖状高分子が糸巻き状(ランダムコ
イル状)となって流体中に混合し、そのランダムコイル
が乱流渦の発生や発達を抑止することとされている。し
かし、高分子はポンプの剪断力により壊され、配管内摩
擦抵抗低減機能が失われるため、循環系配管には不向き
である。一方、約10年前にカチオン系界面活性剤である
セチルトリメチルアンモニウムブロマイド(CTAB)等の第
4級アンモニウム塩はその添加量を増大すると棒状のミ
セル構造を形成し、鎖状高分子のランダムコイルと同様
に配管内摩擦抵抗低減効果があり、ポンプの剪断力を受
けてもその機能を回復することが発見され、その適用研
究等が国内外で行なわれている。しかし、カチオン系界
面活性剤は強い殺菌作用があることから、その廃棄に際
して環境に対する負荷が大きく、又化合物中の塩素・臭
素などのハロゲン元素は腐食性が強く、配管を通しての
熱輸送用界面活性剤として使用するのには問題があり、
その実用化の阻害因子となっている。又、これまでの比
較的鎖長の短いアミンオキサイド化合物の水溶液から形
成したミセルはサイズが小さく、適切な形状でないため
配管内摩擦抵抗低減効果は弱く、又タンク内等での発泡
により、配管内に気泡を生じることも影響を及ぼす可能
性がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】鎖状高分子化合物のよ
うにポンプの剪断力により壊され、配管内摩擦抵抗低減
機能が失われることのない化合物であり、さらにその化
合物は殺菌作用がなく、塩素・臭素などのハロゲン元素
は含まれず、毒性および腐食性が弱く、廃棄に際して環
境に対する負荷が少ない界面活性剤の開発が求められ
る。また、その水溶液から形成したミセルは適切な形状
であることから、優れた配管内摩擦抵抗低減効果を示
し、搬送動力の低下、熱損失の低減、搬送水量の増加、
配管径の縮小等、省エネルギー搬送技術に貢献するもの
が求められる。ところが、従来の界面活性剤では、配管
内の循環及びタンク内における発泡のため、これによる
配管内摩擦抵抗低減効果の減少や熱損失が懸念される。
うにポンプの剪断力により壊され、配管内摩擦抵抗低減
機能が失われることのない化合物であり、さらにその化
合物は殺菌作用がなく、塩素・臭素などのハロゲン元素
は含まれず、毒性および腐食性が弱く、廃棄に際して環
境に対する負荷が少ない界面活性剤の開発が求められ
る。また、その水溶液から形成したミセルは適切な形状
であることから、優れた配管内摩擦抵抗低減効果を示
し、搬送動力の低下、熱損失の低減、搬送水量の増加、
配管径の縮小等、省エネルギー搬送技術に貢献するもの
が求められる。ところが、従来の界面活性剤では、配管
内の循環及びタンク内における発泡のため、これによる
配管内摩擦抵抗低減効果の減少や熱損失が懸念される。
【０００４】
【問題を解決するための手段】本発明者らは研究の結
果、化１及び化２のようなアミンオキシド化合物を水系
熱搬送媒体に添加することにより配管内摩擦抵抗を低減
することが可能であることを見出した。また、これらの
アミンオキサイド化合物が水溶液中でミセルを形成した
とき、熱輸送用界面活性剤として適切なミセルの硬さお
よびサイズを形成し、配管内摩擦抵抗低減効果に特徴的
な効果を発揮することを見出した。さらに、化１及び化
２自体低起泡性ではあるが、これらの化合物のうち、化
３のようなノニオン系界面活性剤で０〜１００％好まし
くは５〜４０％置き換えることで、化１及び化２の持
つ、配管内摩擦抵抗低減効果を損なうことなく、配管内
の循環及びタンク内における発泡を抑制することが可能
になることも見出した。これらアミンオキシド化合物な
らびにノニオン系界面活性剤は、ハロゲン元素を含ま
ず、毒性および腐食性が弱く廃棄に際して環境に対する
負荷が少ない点も特徴である。
果、化１及び化２のようなアミンオキシド化合物を水系
熱搬送媒体に添加することにより配管内摩擦抵抗を低減
することが可能であることを見出した。また、これらの
アミンオキサイド化合物が水溶液中でミセルを形成した
とき、熱輸送用界面活性剤として適切なミセルの硬さお
よびサイズを形成し、配管内摩擦抵抗低減効果に特徴的
な効果を発揮することを見出した。さらに、化１及び化
２自体低起泡性ではあるが、これらの化合物のうち、化
３のようなノニオン系界面活性剤で０〜１００％好まし
くは５〜４０％置き換えることで、化１及び化２の持
つ、配管内摩擦抵抗低減効果を損なうことなく、配管内
の循環及びタンク内における発泡を抑制することが可能
になることも見出した。これらアミンオキシド化合物な
らびにノニオン系界面活性剤は、ハロゲン元素を含ま
ず、毒性および腐食性が弱く廃棄に際して環境に対する
負荷が少ない点も特徴である。
【０００５】
【化１】
【０００６】式中ａ，ｂは２〜４であり、その２つ以上
のミックスまたは各々が２モル以上付加した生成物とし
てのブロックが２つ以上ランダムにつながっている。α
……ωは０〜１，０００である。また、Ｒ1，Ｒ2，
Ｒ4，Ｒ5は炭素原子数が１〜３６のアルキル及びアルケ
ニル、または炭素原子が１〜３６のヒドロキシアルキ
ル、またはＨＯ−(Ｃ2Ｈ4Ｏ)x−(ＣcＨ2cＯ)y−、又は
ＨＯ−(ＣdＨ2dＯ)z−、で表されるアルキルエーテルを
意味する。これら２式において、ｃは３か４またはその
ミックスを意味する。ｄは２〜４であり、その２つ以上
のミックス、または各々が２モル以上付加した生成物と
してのブロックが２つ以上ランダムにつながっている。
ｘ，ｙ，ｚは０〜１，０００である。Ｒ3は炭素原子数
が１〜３６のアルキル及びアルケニル、または炭素原子
が１〜３６のヒドロキシアルキルを意味する。
のミックスまたは各々が２モル以上付加した生成物とし
てのブロックが２つ以上ランダムにつながっている。α
……ωは０〜１，０００である。また、Ｒ1，Ｒ2，
Ｒ4，Ｒ5は炭素原子数が１〜３６のアルキル及びアルケ
ニル、または炭素原子が１〜３６のヒドロキシアルキ
ル、またはＨＯ−(Ｃ2Ｈ4Ｏ)x−(ＣcＨ2cＯ)y−、又は
ＨＯ−(ＣdＨ2dＯ)z−、で表されるアルキルエーテルを
意味する。これら２式において、ｃは３か４またはその
ミックスを意味する。ｄは２〜４であり、その２つ以上
のミックス、または各々が２モル以上付加した生成物と
してのブロックが２つ以上ランダムにつながっている。
ｘ，ｙ，ｚは０〜１，０００である。Ｒ3は炭素原子数
が１〜３６のアルキル及びアルケニル、または炭素原子
が１〜３６のヒドロキシアルキルを意味する。
【０００７】
【化２】
【０００８】式中ａ，ｂは２〜４であり、その２つ以上
のミックスまたは各々が２モル以上付加した生成物とし
てのブロックが２つ以上ランダムにつながっている。α
……ωは０〜１，０００である。また、Ｒ1，Ｒ2は炭素
原子数が１〜３６のアルキル及びアルケニル、または炭
素原子が１〜３６のヒドロキシアルキル、またはＨＯ−
(Ｃ2Ｈ4Ｏ)x−(ＣcＨ2cＯ)y−、又はＨＯ−(ＣdＨ2dＯ)
z−、で表されるアルキルエーテルを意味する。これら
２式において、ｃは３か４またはそのミックスを意味す
る。ｄは２〜４であり、その２つ以上のミックス、また
は各々が２モル以上付加した生成物としてのブロックが
２つ以上ランダムにつながっている。ｘ，ｙ，ｚは０〜
１，０００である。
のミックスまたは各々が２モル以上付加した生成物とし
てのブロックが２つ以上ランダムにつながっている。α
……ωは０〜１，０００である。また、Ｒ1，Ｒ2は炭素
原子数が１〜３６のアルキル及びアルケニル、または炭
素原子が１〜３６のヒドロキシアルキル、またはＨＯ−
(Ｃ2Ｈ4Ｏ)x−(ＣcＨ2cＯ)y−、又はＨＯ−(ＣdＨ2dＯ)
z−、で表されるアルキルエーテルを意味する。これら
２式において、ｃは３か４またはそのミックスを意味す
る。ｄは２〜４であり、その２つ以上のミックス、また
は各々が２モル以上付加した生成物としてのブロックが
２つ以上ランダムにつながっている。ｘ，ｙ，ｚは０〜
１，０００である。
【０００９】
【化３】
【００１０】式中ａ，ｂ，ｃは２〜４であり、その２つ
以上のミックスまたは各々が２モル以上付加した生成物
としてのブロックが２つ以上ランダムにつながってい
る。α……ωは０〜１，０００である。
以上のミックスまたは各々が２モル以上付加した生成物
としてのブロックが２つ以上ランダムにつながってい
る。α……ωは０〜１，０００である。
【００１１】
【発明の実施の形態】地域冷暖房等の熱移動システムを
想定した場合、化合物を熱媒体液に添加することによ
り、配管内の摩擦抵抗を低減させ、省エネルギーに貢献
することができる。水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗を
低減させるために、化１ または 化２に示されるような
アミンオキシド系化合物を０．００１〜５重量％、好ま
しくは０．０５〜１．０重量％の濃度で熱輸送媒体に添
加する。さらに、これらアミンオキシド化合物のうち０
〜１００％、好ましくは５〜４０％ を、化３で示され
るノニオン系界面活性剤に置き換えて熱輸送媒体に０．
００１〜５重量％、好ましくは０．０５〜１．０重量％
の濃度で添加する。添加量が０．００１重量％以下では
効果がなく、また５重量％以上では分散させにくく配管
内、ポンプ等に目詰まりを起こしやすくなり、費用の点
からも好ましくない。温度範囲は、冷房時の低温域から
暖房時の１２０℃位、特に５〜８０℃で適用する。
想定した場合、化合物を熱媒体液に添加することによ
り、配管内の摩擦抵抗を低減させ、省エネルギーに貢献
することができる。水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗を
低減させるために、化１ または 化２に示されるような
アミンオキシド系化合物を０．００１〜５重量％、好ま
しくは０．０５〜１．０重量％の濃度で熱輸送媒体に添
加する。さらに、これらアミンオキシド化合物のうち０
〜１００％、好ましくは５〜４０％ を、化３で示され
るノニオン系界面活性剤に置き換えて熱輸送媒体に０．
００１〜５重量％、好ましくは０．０５〜１．０重量％
の濃度で添加する。添加量が０．００１重量％以下では
効果がなく、また５重量％以上では分散させにくく配管
内、ポンプ等に目詰まりを起こしやすくなり、費用の点
からも好ましくない。温度範囲は、冷房時の低温域から
暖房時の１２０℃位、特に５〜８０℃で適用する。
【００１２】実施例で試験用に用いたプロセスのフロー
を図１に示した。化合物を添加した熱搬送媒体液は、Ａ
地点を出た後、Ｂ地点で冷暖房に使用されて温度が変化
し、再びＡ地点に戻ることを想定して試験を行なった。
温度調節装置で一定温度にコントロールされた液体を
ポンプで流量計を通して搬送し、Ａ点の圧力計と
Ｂ点の圧力計の数値を記録する。試験部から戻った液
体は膨張タンクのついた配管内で再び温度コントロー
ルされて循環する。
を図１に示した。化合物を添加した熱搬送媒体液は、Ａ
地点を出た後、Ｂ地点で冷暖房に使用されて温度が変化
し、再びＡ地点に戻ることを想定して試験を行なった。
温度調節装置で一定温度にコントロールされた液体を
ポンプで流量計を通して搬送し、Ａ点の圧力計と
Ｂ点の圧力計の数値を記録する。試験部から戻った液
体は膨張タンクのついた配管内で再び温度コントロー
ルされて循環する。
【００１３】上記アミンオキシド化合物及びノニオン系
界面活性剤の摩擦抵抗低減効果の評価試験は、アミンオ
キシド化合物及びノニオン系界面活性剤のそれぞれの水
溶液について、直径Ｄ(ｍ)を有する配管を搬送する際の
配管の長さＬ(ｍ)における圧力損失ΔＰをいろいろな流
速υ(ｍ／ｓ)について測定することによって行う。これ
らの値から摩擦損失Ｆ及びレイノルズ数Ｒｅを計算す
る。 ΔＰ ＝ ρＦ (kgw／ｍ2) Ｒｅ ＝ Ｄυρ／η Ｆ ＝ ２ｆυ2Ｌ／ｇＤ (kgw・m／kg) ｇ： 重力加速度 ＝ 9.8 (m／s2) ρ： 流体の密度 (kg／ｍ3) η： 動粘度 (kg／m・s) υ： 平均流速 (m／s) ｆ： 粗管の摩擦係数
界面活性剤の摩擦抵抗低減効果の評価試験は、アミンオ
キシド化合物及びノニオン系界面活性剤のそれぞれの水
溶液について、直径Ｄ(ｍ)を有する配管を搬送する際の
配管の長さＬ(ｍ)における圧力損失ΔＰをいろいろな流
速υ(ｍ／ｓ)について測定することによって行う。これ
らの値から摩擦損失Ｆ及びレイノルズ数Ｒｅを計算す
る。 ΔＰ ＝ ρＦ (kgw／ｍ2) Ｒｅ ＝ Ｄυρ／η Ｆ ＝ ２ｆυ2Ｌ／ｇＤ (kgw・m／kg) ｇ： 重力加速度 ＝ 9.8 (m／s2) ρ： 流体の密度 (kg／ｍ3) η： 動粘度 (kg／m・s) υ： 平均流速 (m／s) ｆ： 粗管の摩擦係数
【００１４】また、これらの値を用いて薬剤の添加効果
を次式から算出する。ＤＲ(Drag Reduction)効果：配管
内摩擦損失が水に対して低減した割合
を次式から算出する。ＤＲ(Drag Reduction)効果：配管
内摩擦損失が水に対して低減した割合
【式１】
【００１５】
【実施例】次に本発明を実施例により説明するが、本発
明はその趣旨を超えない限り以下の実施例に限定される
ものではない。
明はその趣旨を超えない限り以下の実施例に限定される
ものではない。
【００１６】実施例１ 次の方法により界面活性剤として (ポリオキシエチレン
(以下ＥＯ))5・(ポリオキシプロピレン(以下ＰＯ))30モ
ノエチルジヒドロキシエチルアミンオキシド水溶液の合
成を行なう。(ＥＯ)5・(ＰＯ)30モノエチルジヒドロキ
シエチルアミン１７０ｇ、イオン交換水２６０ｇに対し
て３５％過酸化水素水(試薬一級)１０ｇを加え、７５〜
８０℃で６〜８時間反応させた後、過剰の過酸化水素水
を２５％水酸化ナトリウム水溶液０．５〜１ｇ加えて７
５〜８０℃で２時間分解反応し、次に３５％塩酸(試薬
一級)約０．５ｇで中和し、イオン交換水２０ｇを追加
して有効成分３０％の(ＥＯ)5・(ＰＯ)30モノエチルジ
ヒドロキシエチルアミンオキシド水溶液４３０ｇを得
た。
(以下ＥＯ))5・(ポリオキシプロピレン(以下ＰＯ))30モ
ノエチルジヒドロキシエチルアミンオキシド水溶液の合
成を行なう。(ＥＯ)5・(ＰＯ)30モノエチルジヒドロキ
シエチルアミン１７０ｇ、イオン交換水２６０ｇに対し
て３５％過酸化水素水(試薬一級)１０ｇを加え、７５〜
８０℃で６〜８時間反応させた後、過剰の過酸化水素水
を２５％水酸化ナトリウム水溶液０．５〜１ｇ加えて７
５〜８０℃で２時間分解反応し、次に３５％塩酸(試薬
一級)約０．５ｇで中和し、イオン交換水２０ｇを追加
して有効成分３０％の(ＥＯ)5・(ＰＯ)30モノエチルジ
ヒドロキシエチルアミンオキシド水溶液４３０ｇを得
た。
【００１７】次いで、図１に示した実験設備を用い、次
の条件を設定して実験を行なった。 Ａ点からＢ点までの管長(Ｌ) １０ｍ 管径(Ｄ) １００ｍｍ(＝０．１ｍ) Ａ点からＢ点(往)の温度(Ｔ1) ８０℃ Ａ点からＢ点(復)の温度(Ｔ2) ６０℃ 平均流速(υ) ２．０ｍ／ｓ Ｒｅ：レイノルズ数，ΔＰ：圧力損失，Ｆ：摩擦損失
(直円管内) Ｖ：体積流量(ｍ3／ｓ) 使用活性剤 (ＥＯ)5・(ＰＯ)30モノエチルジヒドロキシエチルアミ
ンオキシド水溶液(有効成分３０％) 添加量 ０．０５％，０．５％
の条件を設定して実験を行なった。 Ａ点からＢ点までの管長(Ｌ) １０ｍ 管径(Ｄ) １００ｍｍ(＝０．１ｍ) Ａ点からＢ点(往)の温度(Ｔ1) ８０℃ Ａ点からＢ点(復)の温度(Ｔ2) ６０℃ 平均流速(υ) ２．０ｍ／ｓ Ｒｅ：レイノルズ数，ΔＰ：圧力損失，Ｆ：摩擦損失
(直円管内) Ｖ：体積流量(ｍ3／ｓ) 使用活性剤 (ＥＯ)5・(ＰＯ)30モノエチルジヒドロキシエチルアミ
ンオキシド水溶液(有効成分３０％) 添加量 ０．０５％，０．５％
【００１８】起泡性については２００ｍＬ有栓シリンダ
ーに活性剤濃度０．０５％の水溶液を２００ｍＬ入れ、
１５回激しく振とうした直後の泡高(ｍｍ)と１０分後の
泡高(ｍｍ)を計測した。
ーに活性剤濃度０．０５％の水溶液を２００ｍＬ入れ、
１５回激しく振とうした直後の泡高(ｍｍ)と１０分後の
泡高(ｍｍ)を計測した。
【００１９】実施例２ 同様にして別の界面活性剤を合成し、試験を行なった。
条件は実施例１と同じである。以下、実施例７まで同様
である。使用活性剤 (ＥＯ)10・(ＰＯ)30モノエチルジヒドロキシエチルアミ
ンオキシド水溶液(有効成分３０％) 添加量 ０．０５％，０．５％
条件は実施例１と同じである。以下、実施例７まで同様
である。使用活性剤 (ＥＯ)10・(ＰＯ)30モノエチルジヒドロキシエチルアミ
ンオキシド水溶液(有効成分３０％) 添加量 ０．０５％，０．５％
【００２０】実施例３ 条件は実施例１と同じ。 使用活性剤 (ＥＯ)5・(ＰＯ)30ビス(エチルジヒドロキシエチルアミ
ンオキシド)水溶液(有効成分３０％) 添加量 ０．０５％，０．５％
ンオキシド)水溶液(有効成分３０％) 添加量 ０．０５％，０．５％
【００２１】実施例４ 条件は実施例１と同じ。 使用活性剤 (ＥＯ)10・(ＰＯ)30ビス(エチルジヒドロキシエチルア
ミンオキシド)水溶液(有効成分３０％) 添加量 ０．０５％，０．５％
ミンオキシド)水溶液(有効成分３０％) 添加量 ０．０５％，０．５％
【００２２】実施例５ 条件は実施例１と同じ。 使用活性剤 (ＥＯ)5・(ＰＯ)30モノエチルジヒドロキシエチルアミ
ンオキシド水溶液(有効成分３０％)：(ＥＯ)5・(ＰＯ)
30グリコールエーテル ＝ ７０：３０ 添加量 ０．０５％，０．５％
ンオキシド水溶液(有効成分３０％)：(ＥＯ)5・(ＰＯ)
30グリコールエーテル ＝ ７０：３０ 添加量 ０．０５％，０．５％
【００２３】実施例６ 条件は実施例１と同じ。 使用活性剤 (ＥＯ)5・(ＰＯ)30ビス(エチルジヒドロキシエチルアミ
ンオキシド)水溶液(有効成分３０％)：(ＥＯ)5・(ＰＯ)
30グリコールエーテル ＝ ７０：３０ 添加量 ０．０５％，０．５％
ンオキシド)水溶液(有効成分３０％)：(ＥＯ)5・(ＰＯ)
30グリコールエーテル ＝ ７０：３０ 添加量 ０．０５％，０．５％
【００２４】実施例７ 条件は実施例１と同じ。 使用活性剤 (ＥＯ)5・(ＰＯ)30ビス(エチルジヒドロキシエチルアミ
ンオキシド)水溶液(有効成分３０％) ： (ＥＯ)5・(Ｐ
Ｏ)30ビス(エチルジヒドロキシエチル アミンオキシド)水溶液(有効成分３０％) ： (ＥＯ)5・
(ＰＯ)30グリコールエーテル ＝ ３５：３５：３０ 添加量 ０．０５％，０．５％
ンオキシド)水溶液(有効成分３０％) ： (ＥＯ)5・(Ｐ
Ｏ)30ビス(エチルジヒドロキシエチル アミンオキシド)水溶液(有効成分３０％) ： (ＥＯ)5・
(ＰＯ)30グリコールエーテル ＝ ３５：３５：３０ 添加量 ０．０５％，０．５％
【００２５】比較例1 条件は実施例１と同じ。 使用活性剤 (ＥＯ)5・(ＰＯ)1ヤシ油アルキルジメチルアミンオキシ
ド水溶液(有効成分３０％) 添加量 ０．０５％，０．５％
ド水溶液(有効成分３０％) 添加量 ０．０５％，０．５％
【００２６】結果
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
【表３】
【００２９】
【表４】
【００３０】
【表５】
【００３１】
【表６】
【００３２】
【発明の効果】本発明は、発電所，下水処理場，ゴミ処
理場，工場等の排熱発生地域と都市間のエネルギーネッ
トワークシステムにおける省エネルギー熱輸送の確立に
質するものである。中でも、地域冷暖房設備における水
又は氷スラリーの高密度熱輸送及び石油精製工場，石油
化学工場の冷却水循環システム，消火放出水など、水の
大量位相システムにおいて、配管内の摩擦抵抗を低減
し、搬送動力の低減，熱損失の低減，搬送水量の増加，
配管系の縮小等、省エネルギー搬送技術に貢献する高密
度熱輸送用界面活性剤に関するものである。本発明品
は、従来技術の第四級アンモニウム塩及び特定のアミン
オキシド化合物と比較して、より優れた配管内摩擦抵抗
低減効果を示すことで、流量増加やポンプ動力を低減さ
せることが出来ることを見出した。また、腐食性電解質
を含有していないことから廃棄に際して環境負荷が少な
いことを見出した。さらに、本発明品並びにこれらへ特
定されたノニオン系界面活性剤を添加することで、低起
泡性となり、更なる配管内摩擦抵抗低減効果を示すこと
が可能となった。
理場，工場等の排熱発生地域と都市間のエネルギーネッ
トワークシステムにおける省エネルギー熱輸送の確立に
質するものである。中でも、地域冷暖房設備における水
又は氷スラリーの高密度熱輸送及び石油精製工場，石油
化学工場の冷却水循環システム，消火放出水など、水の
大量位相システムにおいて、配管内の摩擦抵抗を低減
し、搬送動力の低減，熱損失の低減，搬送水量の増加，
配管系の縮小等、省エネルギー搬送技術に貢献する高密
度熱輸送用界面活性剤に関するものである。本発明品
は、従来技術の第四級アンモニウム塩及び特定のアミン
オキシド化合物と比較して、より優れた配管内摩擦抵抗
低減効果を示すことで、流量増加やポンプ動力を低減さ
せることが出来ることを見出した。また、腐食性電解質
を含有していないことから廃棄に際して環境負荷が少な
いことを見出した。さらに、本発明品並びにこれらへ特
定されたノニオン系界面活性剤を添加することで、低起
泡性となり、更なる配管内摩擦抵抗低減効果を示すこと
が可能となった。
【００３３】参考までに経済効果の試算をすると以下の
ようになる。 経済効果の試算 ポンプ効率 ＝ 90％，電力変換効率 ＝ 35％，稼働率
＝ 30％ 電力量料金 ＝ 15円／kWh，界面活性剤価格 ＝ 600円／
kg 管長(Ｌ)：5 km，管径(Ｄ)：0.5 mとした場合 電気料金(千円／年) 水の場合 11,664 12,571 界面活性剤添加 4,666 4,400 界面活性剤の使用コスト(千円／kg・年) 1,178 上記より 年間 13,991千円のコストダウンが見込める。
ようになる。 経済効果の試算 ポンプ効率 ＝ 90％，電力変換効率 ＝ 35％，稼働率
＝ 30％ 電力量料金 ＝ 15円／kWh，界面活性剤価格 ＝ 600円／
kg 管長(Ｌ)：5 km，管径(Ｄ)：0.5 mとした場合 電気料金(千円／年) 水の場合 11,664 12,571 界面活性剤添加 4,666 4,400 界面活性剤の使用コスト(千円／kg・年) 1,178 上記より 年間 13,991千円のコストダウンが見込める。
【図１】
【符号の説明】 温度調節装置 ポンプ 流量計 圧力計 圧力計 膨張タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｎ 30:00 40:00 (72)発明者 佐藤 健次 神奈川県横浜市南区中里３−28−４ ロー ズヒル弘明寺203号 (72)発明者 冨山 澄子 神奈川県横浜市金沢区柳町33−２−108 Ｆターム(参考） 3H024 EA01 4H104 BB42C BB43C BE05A BF01A CB14C CE19A EA17A LA20 QA05 4J002 CH02X CH02Y CH05W CH05X FD31W FD31X FD31Y GT00 4J005 AA04 BD05
Claims (2)
- 【請求項１】 水系熱搬送媒体に界面活性剤として化1
で表されるアミンオキシド化合物および／または化２で
表されるアミンオキシド化合物を０．００１〜５重量％
の範囲で添加することを特徴とする、水系熱搬送媒体の
配管内摩擦抵抗の低減方法。 【化1】 式中ａ，ｂは２〜４であり、その２つ以上のミックスま
たは各々が２モル以上付加した生成物としてのブロック
が２つ以上ランダムにつながっている。α……ωは０〜
１，０００である。また、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ4，Ｒ5は炭素原
子数が１〜３６のアルキル及びアルケニル、または炭素
原子が１〜３６のヒドロキシアルキル、またはＨＯ−
(Ｃ2Ｈ4Ｏ)x−(ＣcＨ2cＯ)y−、又はＨＯ−(ＣdＨ2dＯ)
z−、で表されるアルキルエーテルを意味する。これら
２式において、ｃは３か４またはそのミックスを意味す
る。ｄは２〜４であり、その２つ以上のミックス、また
は各々が２モル以上付加した生成物としてのブロックが
２つ以上ランダムにつながっている。ｘ，ｙ，ｚは０〜
１，０００である。Ｒ3は炭素原子数が１〜３６のアル
キル及びアルケニル、または炭素原子が１〜３６のヒド
ロキシアルキルを意味する。 【化２】 式中ａ，ｂは２〜４であり、その２つ以上のミックスま
たは各々が２モル以上付加した生成物としてのブロック
が２つ以上ランダムにつながっている。α……ωは０〜
１，０００である。また、Ｒ1，Ｒ2は炭素原子数が１〜
３６のアルキル及びアルケニル、または炭素原子が１〜
３６のヒドロキシアルキル、またはＨＯ−(Ｃ2Ｈ4Ｏ)x
−(ＣcＨ2cＯ)y−、又はＨＯ−(ＣdＨ2dＯ)z−、で表さ
れるアルキルエーテルを意味する。これら２式におい
て、ｃは３か４またはそのミックスを意味する。ｄは２
〜４であり、その２つ以上のミックス、または各々が２
モル以上付加した生成物としてのブロックが２つ以上ラ
ンダムにつながっている。ｘ，ｙ，ｚは０〜１，０００
である。 - 【請求項２】 水系熱搬送媒体に界面活性剤として化
1で表されるアミンオキシド化合物および／または化２
で表されるアミンオキシド化合物に化３で表されるノニ
オン系界面活性剤を任意の割合で配合し、請求項１ に
示す範囲内で添加することを特徴とする、水系熱搬送媒
体の配管内摩擦抵抗の低減方法。 【化３】 式中ａ，ｂ，ｃは２〜４であり、その２つ以上のミック
スまたは各々が２モル以上付加した生成物としてのブロ
ックが２つ以上ランダムにつながっている。α……ωは
０〜１，０００である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37691898A JP4420995B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 配管内摩擦抵抗の低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37691898A JP4420995B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 配管内摩擦抵抗の低減方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000198996A true JP2000198996A (ja) | 2000-07-18 |
| JP4420995B2 JP4420995B2 (ja) | 2010-02-24 |
Family
ID=18507949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37691898A Expired - Fee Related JP4420995B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 配管内摩擦抵抗の低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4420995B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012007048A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | National Maritime Research Institute | 摩擦抵抗低減塗料、摩擦抵抗低減塗膜および船舶 |
| CN114046453A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-15 | 杭州国泰环保科技股份有限公司 | 一种吸污泵车用管道润滑装置 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37691898A patent/JP4420995B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012007048A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | National Maritime Research Institute | 摩擦抵抗低減塗料、摩擦抵抗低減塗膜および船舶 |
| CN114046453A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-15 | 杭州国泰环保科技股份有限公司 | 一种吸污泵车用管道润滑装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4420995B2 (ja) | 2010-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2991497B2 (ja) | 摩擦低減剤としてのアルコキシル化アルカノールアミドの使用 | |
| JP5190199B2 (ja) | 二次循環冷却システム | |
| JP2000198996A (ja) | 配管内摩擦抵抗の低減方法 | |
| JP2000313872A (ja) | 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法 | |
| JP2005029591A (ja) | 潜熱輸送用水和物スラリーの流動抵抗低減方法、低減された潜熱輸送用水和物スラリーおよび同スラリーを用いた冷暖房システム | |
| JP4230822B2 (ja) | ブライン用配管内摩擦抵抗低減剤 | |
| JP3701029B2 (ja) | イオン性界面活性剤と併用したアルコキシル化アルカノールアミドの摩擦低減剤としての使用 | |
| JP2004518010A (ja) | 抵抗低減剤としての両性イオン界面活性剤のアニオン系エーテル含有界面活性剤との使用 | |
| US20040069342A1 (en) | Drag reduction of a heat-distributing water-based liquid contaning large amounts of anti-freeze | |
| JP4132951B2 (ja) | 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗低減方法 | |
| JPH11131088A (ja) | 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法 | |
| JP3897330B2 (ja) | 熱搬送媒体 | |
| JP4295013B2 (ja) | 広温度域で効果のある水輸送抗力軽減用添加剤 | |
| JP3907266B2 (ja) | 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法 | |
| JP2000136396A (ja) | 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法 | |
| JP2000265152A (ja) | 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法 | |
| JP4653438B2 (ja) | 潜熱蓄熱材用エマルション組成物 | |
| JP4767545B2 (ja) | 水輸送抗力軽減用組成物 | |
| JP4417768B2 (ja) | 潜熱蓄熱剤組成物 | |
| JP2000248255A (ja) | 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法 | |
| JP4719873B2 (ja) | 冷温水用腐食抑制性流れ促進剤および冷温水熱媒における腐食抑制流れ促進方法 | |
| JP2001304794A (ja) | 水系熱搬送媒体の配管内摩擦抵抗の低減方法 | |
| JP2005016896A (ja) | 熱搬送媒体及びこれを用いた熱搬送システム | |
| KR102120846B1 (ko) | 개방순환냉각시스템용 친환경 슬라임 제거제 조성물 | |
| De Guzman et al. | Surfactant drag reduction in internally-grooved rough tubes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050805 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050805 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20090901 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091030 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091201 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091202 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121211 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121211 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131211 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |