JP2002202228A - 冷却装置及び試料採取装置 - Google Patents

冷却装置及び試料採取装置

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JP2002202228A
JP2002202228A JP2000399525A JP2000399525A JP2002202228A JP 2002202228 A JP2002202228 A JP 2002202228A JP 2000399525 A JP2000399525 A JP 2000399525A JP 2000399525 A JP2000399525 A JP 2000399525A JP 2002202228 A JP2002202228 A JP 2002202228A
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cooling
waste
fluid
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cooling water
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Motohisa Kitazawa
源久 北沢
Yasuo Murase
康男 村瀬
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Nikkiso Co Ltd
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Nikkiso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 試料の冷却能力を低下させること
なく、冷却装置の小型化、冷却水の少量化を図ることが
でき、省スペース、省コスト化を図ることのできる小型
の冷却槽を有する冷却装置及び試料採取装置を提供す
る。 【解決手段】 要冷却流体を冷却流体で冷却する
主冷却装置と、この主冷却装置から排出される廃冷却流
体で主冷却装置に導入される要冷却流体を予備的に冷却
する予備冷却装置とを備えて成ることを特徴とする冷却
装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷却装置及び試料採
取装置に関し、さらに詳しくは、主冷却装置から排出さ
れる廃冷却流体を利用して、要冷却流体の予備冷却を行
う冷却装置及び冷却装置を備える試料採取装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ボイラープラント等の水質を適正な状態
に調整するために、ボイラーの各部所における水質が健
全かどうかを常時点検する必要がある。このため、一般
に、ボイラーの各部所から試料を採取して、各種水質分
析を行っている。このボイラーから採取される高温、高
圧の試料を、水質分析等が行えるように冷却、減圧する
試料採取装置としてサンプリングラックがある。
【0003】従来のサンプリングラックを図2に示す。
サンプリングラックは、ボイラーの各試料採取箇所から
採取した試料を冷却する冷却装置22と、減圧装置24
とで構成される。冷却装置22は、取入口25及び排出
口26を有する冷却槽23と、冷却槽23内に貫入され
た試料流路27とを備える。冷却槽23の取入口25
に、冷却水流路30から分枝した冷却水分枝路28が接
続され、排出口26に、廃冷却水流路40から分枝した
冷却水分枝路29が接続されており、冷却水は矢印方向
に流れる。廃冷却水流路40は、廃冷却水回収タンク3
9に接続されている。ボイラーの試料採取の場合は、試
料採取箇所の数だけサンプリングランクが備えられてい
る。
【0004】ボイラーの試料採取箇所から採取された高
温高圧の水蒸気よりなる試料が冷却槽23内に貫入され
ている試料流路27に送られ、冷却水38により、分析
機器で分析できる温度にまで冷却される。冷却された試
料は、続いて減圧装置24に送られ、常圧まで減圧され
る。常温常圧にされた試料は最終的に分析機器に送ら
れ、各種水質分析が行われる。冷却槽23内で熱交換さ
れた廃冷却水は、排出口26から廃冷却水分枝路29を
通じて、廃冷却水流路40に排出された後、廃冷却水回
収タンク39に回収される。
【0005】しかし、従来のサンプリングラックで用い
られる冷却装置22は、高温の試料が流れる試料流路2
7が、直接冷却槽23に貫入されているので、試料を充
分に冷却するのに、大量の冷却水が必要であり、冷却槽
23が大型であった。又、冷却水を冷却するのに用いら
れる海水をくみ上げるためのポンプや、冷却水を移送す
るためのポンプも大型のものが必要であった。また現状
では数十年来、同じ大きさの大型の冷却槽が採用されて
おり、設置建物及び設置面積の省スペース化が図られて
いない。すなわち、従来の冷却装置では、冷却槽が大型
であるため、冷却水のコストが大きく、ポンプや設備も
大型となり、広い設置スペースが必要であるという欠点
を有していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、冷
却能力を低下させることなく、冷却槽の小型化及び冷却
水の少量化を図ることができ、省スペース、省コスト化
を図ることのできる冷却装置及び冷却装置を備えた試料
採取装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段は、要冷却流体を冷却流体で冷却する主
冷却装置と、この主冷却装置から排出される廃冷却流体
で主冷却装置に導入される要冷却流体を予備的に冷却す
る予備冷却装置とを備えて成る冷却装置であり、また、
本発明の他の手段は、前記主冷却装置に供給される冷却
流体の一部を前記予備冷却装置における廃冷却流体に混
合させるバイパス路が設けられて成る前記冷却装置であ
り、また、本発明の他の手段は、前記予備冷却装置は、
前記廃冷却流体が流通する廃冷却流体流路に、前記要冷
却流体が流通する要冷却流体流路が貫入されて成る前記
冷却装置であり、さらに、本発明の他の手段は、前記要
冷却流体流路が、前記廃冷却流体流路内において曲折し
て成る前記冷却装置であり、さらに、本発明の他の手段
は、前記冷却装置と、減圧装置とを備える試料採取装置
である。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は、上記の通り、冷却流体
により、要冷却流体を冷却流体で冷却する主冷却装置
と、前記冷却装置から排出される廃冷流体で主冷却装置
に導入される要冷却流体を予備的に冷却する予備冷却装
置とを備えて成ることを特徴とする冷却装置である。
【0009】本発明の冷却装置は、主冷却装置を本冷却
部とし、廃冷却流体流路を流通する廃冷却流体を再利用
して予備冷却部とするものである。予備冷却部により要
冷却流体を予備冷却できるので、主冷却装置の冷却槽を
小型にしても、従来と同様の冷却能力を維持することが
できる。このため冷却槽の小型化、冷却水量の少量化が
でき、省スペース、省コスト化を図ることが可能とな
る。
【0010】本発明の冷却装置1を用いた試料採取装置
を図1に示す。冷却装置1は、要冷却流体を本冷却する
主冷却装置2と、要冷却流体を予備冷却する予備冷却装
置21とからなる。主冷却装置2は、取入口5及び排出
口6を有する冷却槽3と冷却槽3内に貫入された要冷却
流体流路である試料流路7bとを備える。冷却槽3の取
入口5には、冷却流体流路である冷却水流路10から分
枝した冷却流体分枝路である冷却水分枝路8が接続さ
れ、冷却水排出口6には、廃冷却流体流路である廃冷却
水流路20から分枝した廃冷却流体分枝路である廃冷却
水分枝路9が接続されている。予備冷却装置21は、冷
却槽3貫入前の試料流路7aが貫入された廃冷却水流路
20を備える。
【0011】ここで、要冷却流体は、冷却が必要な流体
であればよく、例えば高温の気体、液体、及び流動体等
が挙げられる。気体には、ガス、水蒸気が挙げられ、液
体には、水、水溶液、油状物等が挙げられ、流動体に
は、粉体、粒状体が挙げられる。ここで、高温とは、流
体の種類によっても異なるが、通常50℃〜650℃の
範囲である。一方、冷却流体は、要冷却流体を冷却する
ことができる流体であればよく、要冷却流体より低温の
気体、液体、粉体等の流動体等が挙げられる。例えば、
海水、淡水を海水で冷却した冷却水等が挙げられる。こ
の例においては、要冷却流体は、ボイラーの各試料採取
箇所にて採取された高温、高圧の水蒸気からなる試料で
ある。
【0012】この試料は、予備冷却装置21における廃
冷却流体流路20に貫入された要冷却流体流路7aを通
過することにより予備冷却される。続いて冷却槽3内に
貫入された要冷却流体流路7bを通過することにより、
本冷却され、各種分析を行うことのできる常温となる。
冷却された試料液は、続いて減圧装置4に送られ、各種
分析を行うことのできる常圧になるまで減圧され、最終
的に水質検査を行う分析機器に送られる。
【0013】冷却水ポンプにより冷却水流路10を流通
する冷却水18は、冷却水分枝路8を通って取入口5よ
り冷却槽3内に送られる。冷却槽3内に貫入された試料
流路7bと冷却水18とが接触することにより熱交換が
行われ、試料液が本冷却される。熱交換により暖められ
た廃冷却水は、冷却流体排出口6より冷却槽3から排出
され、廃冷却水分枝路9を通って廃冷却水流路20へ送
られる。廃冷却水流路20を流れる廃冷却水17は、廃
冷却水流路20内に貫入された試料流路7aと接触する
ことにより熱交換を行い、試料液を予備冷却する。廃冷
却水は、最終的に廃冷却水回収タンク19に送られる。
【0014】冷却槽3への冷却流体の取水量、及び排出
量は、冷却水分枝路8、廃冷却水分枝路9にそれぞれ設
けられた止弁11、及び12の開閉具合を調節すること
によって調整することができる。冷却槽3の冷却能力が
充分なときは、止弁11、及び12を絞り、冷却槽3を
流れる冷却流体量を減少させる。一方、冷却槽3の試料
冷却能力が不足するときは、止弁11、及び12を開放
し、冷却槽3を流れる冷却流体量を増加させる。
【0015】廃冷却水量は、前記冷却槽3からの排出量
によって定まるので、廃冷却水流路20の長さ、及び断
面積は、試料流路7aを予備冷却するのに充分な廃冷却
水量が確保できる流さ、及び断面積が適宜選択される。
【0016】廃冷却水流路20に貫入される試料流路7
aは、試料流路7aと廃冷却水17との接触距離及び面
積を大きくするために曲折しており、図1では、試料流
路7aを波線状としている。試料流路7aの形状は、そ
の他、図5に示すようにらせん状にしたり、図6に示す
ように多重管状にすることもできる。また、廃冷却水流
路20内における試料流路7aの貫入距離を予備冷却に
充分なほど確保できるのであれば、試料流路7aを直線
状に廃冷却水流路20内に貫入することもできる。図3
に示すように、廃冷却水流路20中に複数の試料流路7
aが設置される場合は、廃冷却水流路20における補助
冷却の効率を考慮し、試料流路7a同士が重ならないよ
うに配置する。また、複数の試料流路7aを1本の廃冷
却水流路20で冷却する方法の他、複数の廃冷却水流路
を設けて、1本の試料流路7aを1本の廃冷却水流路2
0で冷却することもできる。尚、予備冷却装置は、要冷
却流体である試料と廃冷却水17とが隔壁を隔てて熱交
換できるのであれば、いずれの手段をとることもでき
る。例えば、上記の場合とは反対に試料流路7a内に廃
冷却水流路20を貫入させることもできる。また、図7
に示すように隔壁によって仕切られた流路にそれぞれ試
料41と廃冷却水17とを交互に流すようにすることも
できる。
【0017】また、図1に示す本発明の冷却装置1にお
いて、廃冷却水流路20と、冷却水流路10とがバイパ
ス流路16を通じて接続されており、廃冷却水流路20
に冷却水18を補給することができる。バイパス流路1
6には、流量を調節する止弁15が設けられる。採取さ
れる試料が高温で予備冷却が不充分の場合や、止弁1
1、12を全開にして、冷却槽3を流通する冷却水量を
増加させても冷却能力が不充分の場合は、バイパス流路
16の止弁15を開放させ、廃冷却水流路20に冷却水
18を補給することにより、予備冷却装置の冷却能力を
高めることができる。バイパス流路16を設けることに
より、試料の温度変動が生じた場合も、より安定的に冷
却することができる。
【0018】ボイラーの試料液の場合は、ボイラーの複
数の箇所で試料が採取されるので、試料採取箇所によっ
て試料の温度が異なる場合がある。廃冷却水流路20内
における試料の予備冷却を効率よく行うためには、高温
の試料が流通する試料流路7aを廃冷却水流路20の下
流側になるように設置するのが望ましい。図4の場合
は、試料流路7a>7a’>7a’’の順で試料の温度
が高温となる。
【0019】本発明の冷却装置により冷却槽を小型化す
ることができる。例えば、本装置の予備冷却装置におい
て試料温度を試料採取温度の50%にまで予備冷却させ
ることができれば、主冷却装置における冷却槽の体積を
従来の半分の大きさにまで小型化できる。この場合、従
来と同じ冷却水を使用するのであれば、使用する冷却水
量も従来の半分に減少させることができる。このため、
冷却水の製造に用いる海水のくみ上げ用ポンプ、及び冷
却水の供給用ポンプに出力の小さいポンプを使用するこ
とができ、コストダウンが図れる。さらに、冷却槽の設
置面積も従来の70%にまで小型化することができ、省
スペース化を図ることができる。
【発明の効果】試料の冷却能力を低下させることなく、
冷却装置の小型化、冷却水の少量化を図ることができ、
省スペース、省コスト化を図ることのできる小型の冷却
槽を有する冷却装置及び試料採取装置を提供することが
できる。
【0020】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の一実施の形態である冷却装
置を示す概略図である。
【図2】 図2は、従来の冷却装置を示す概略図であ
る。
【図3】 図3は、本発明の冷却装置の補助冷却装置の
一例を示す概略図である。
【図4】 図4は、本発明の高温の要冷却流体を冷却す
る補助冷却装置の一例を示す概略図である。
【図5】 図5は、本発明の冷却装置の補助冷却装置の
他の例を示す横断面図である。
【図6】 図6は、本発明の冷却装置の補助冷却装置の
他の例を示す横断面図である。
【図7】 図7は、本発明の冷却装置の補助冷却装置の
他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 冷却装置、 2,22 サンプリングラック(主冷
却装置)、3,3a,3b,23 冷却槽、4,24
減圧装置、5,25 取入口、6,26 排出口、7,
7a,7a’,7a’’,7b,27 試料流路、8,
28 冷却水分枝路、9,29 廃冷却水分枝路、1
0,30 冷却流体流路、11,12,13,14,1
5,31,32,33,34,35 止弁、16 バイ
パス流路、17,37 廃冷却水、18,38 冷却
水、19,39 排冷却水回収タンク、20,40 廃
冷却水流路、21 補助冷却装置、41 試料
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年12月6日(2001.12.
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】従来のサンプリングラックを図2に示す。
サンプリングラックは、ボイラーの各試料採取箇所から
採取した試料を冷却する冷却装置22と、減圧装置24
とで構成される。冷却装置22は、取入口25及び排出
口26を有する冷却槽23と、冷却槽23内に貫入され
た試料流路27とを備える。冷却槽23の取入口25
に、冷却水流路30から分枝した冷却水分枝路28が接
続され、排出口26に、廃冷却水流路40から分枝した
冷却水分枝路29が接続されており、冷却水は矢印方向
に流れる。廃冷却水流路40は、廃冷却水回収タンク3
9に接続されている。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 要冷却流体を冷却流体で冷却する主冷却
    装置と、この主冷却装置から排出される廃冷却流体で主
    冷却装置に導入される要冷却流体を予備的に冷却する予
    備冷却装置とを備えて成ることを特徴とする冷却装置。
  2. 【請求項2】 前記主冷却装置に供給される冷却流体の
    一部を前記予備冷却装置における廃冷却流体に混合させ
    るバイパス路が設けられて成る前記請求項1に記載の冷
    却装置。
  3. 【請求項3】 前記予備冷却装置は、前記廃冷却流体が
    流通する廃冷却流体流路に、前記要冷却流体が流通する
    要冷却流体流路が貫入されて成ることを特徴とする前記
    請求項1又は2に記載の冷却装置。
  4. 【請求項4】 前記要冷却流体流路が、前記廃冷却流体
    流路内において曲折して成ることを特徴とする前記請求
    項3に記載の冷却装置。
  5. 【請求項5】 前記請求項1〜4のいずれか1項に記載
    の冷却装置と、減圧装置とを備えることを特徴とする試
    料採取装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104667842A (zh) * 2015-02-09 2015-06-03 华能国际电力股份有限公司 一种高温含氨气体取样系统的冷却装置
CN114739734A (zh) * 2022-04-11 2022-07-12 华能左权煤电有限责任公司 一种机组汽水采样架回收水的装置
JP7174814B1 (ja) * 2021-07-20 2022-11-17 三菱重工パワーインダストリー株式会社 サンプリング装置及びボイラプラント

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JP7174814B1 (ja) * 2021-07-20 2022-11-17 三菱重工パワーインダストリー株式会社 サンプリング装置及びボイラプラント
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Effective date: 20080304