JP2003268749A - 排水用シールピット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下流に放流する排水を一時的に貯留し、シー
ルレベル以上の水位を確保しつつ放流するようにした排
水用シールピットに関する。 【解決手段】 排水を堰き止めて貯留する堰止壁と、該
堰止壁の上部側に入水口を多段に配列してなり、下流側
の下限水位よりも下側に出水口を没するように配置して
なる多数の連絡管と、該連絡管の入水口のうち、所定の
入水口に着脱自在に嵌装して入水を閉止してなる蓋と、
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電機等の機器冷
却を行った冷却水を排出する際に用いられる排水用シー
ルピットにおける泡発生防止技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】シールピットは、機器冷却水を河川や海
等に排出する際に、シールレベル以上の水位を確保する
ために設ける堰である。図４に、従来の代表的なシール
ピットの模式図を示す。シールピット１の貯水槽３に
は、図示しない機器を冷却した排水が放水管２を介して
貯水され、シールが行われる。また、貯水された排水の
水面11は上昇して、最終的には堰止壁４を越える。そし
て、排水がオーバーフローして落下水流13となり滝落と
し状態となって下流水面12に落下する。そして、下流水
面12下の滝落とし部で、空気を巻き込んで泡を発生させ
ることになる。ここで、H.W.L は下流水面12の上限を示
し、L.W.L は下限を示している。なお、下流水面12が海
水面であるときは、H.W.L とL.W.L は、主に満潮時と干
潮時の水面レベルに対応する。

【０００３】ところで、ここでは図示しない冷却水ポン
プ（排水ポンプ）は、１台運転のときもあれば、また、
２台以上の同時運転を行うときもある。ここで、２台以
上の同時運転の場合は、堰止壁４を越える滝落としの水
流が倍加することになり、泡の発生もそれに応じて激し
くなる。従来は、この発生した泡を自然消滅させるた
め、泡が浮上して消滅するのに十分な距離の配管や開水
路を設けて、河川や海等に接続して排水し、外部への泡
の流出を防いでいた。

【０００４】あるいは特公平4-39521 号公報に記載され
るように滝落し部に複数の越流堰を多段に設けて、上流
水面が上昇したときに越流する水を分割して、越流時に
空気と接触することのない流れの部分を形成すること
で、泡の発生を最小限にすることを目的とした技術も開
示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シール
ピットの設置位置や設置スペースの制約等により、配管
や開水路を泡が自然消滅するだけの十分な距離だけ確保
することが困難な場合がある。このような場合、そのま
までは、泡が冷却水とともに外部に排出され、環境上問
題となる。

【０００６】また、特公平4-39521 号公報に記載された
技術においては、上流水面が多段の越流堰の隙路に相当
するレベルにあると、その隙路を流れる越流水には堰の
幅全体で空気との接触があるため、少ないながらも泡の
発生を抑えることができない場合もある。本発明は、配
管や開水路等の距離を十分にとれない場合においても、
泡を外部に流出させないようにすることを可能とした排
水用シールピットを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、下流に放流す
る排水を一時的に貯留し、シールレベル以上の水位を確
保しつつ放流するようにした排水用シールピットであっ
て、排水を堰き止めて貯留する堰止壁と、該堰止壁の前
記シールレベル以上の位置に入水口を多段に配列してな
り、下流側の下限水位よりも下側に出水口を没するよう
に配置してなる多数の連絡管と、該連絡管の入水口のう
ち、所定の入水口に着脱自在に嵌装して入水を閉止して
なる蓋と、を有することを特徴とする排水用シールピッ
トによって上記課題を解決した。

【０００８】また、本発明は、前記堰止壁の上部側に、
一時貯留した排水が上限水位を超えた際に、排水を下流
側にオーバーフローさせるオーバーフロー管を有するこ
とを好適とすることを見出した。さらに、本発明は、前
記連絡管の出水口に対面する底版の嵩上げを行う底版嵩
上げ架台を更に有することを好適とすることを見出した
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の排水用シールピットにつ
いて、以下、順を追って説明する。なお、図４において
既に説明した排水用シールピットの各部材には同一の番
号を付し、再度の説明を省略する。本発明では、まず、
図３に示すように、堰止壁４の上部側に入水口を多段に
配列してなり、出水口が下流側の下限水位よりも下側に
没するように配置した多数の連絡管５を設置したことを
特徴とする。なお、６は、連絡管を固定して保持する振
れ止め板である。このように連絡管を配し、従来、滝の
ように落下していた水流を下流水面12より下の水面下に
サイフォン流れとなるように導いて排出することで、水
面への水流の衝突をなくして泡の発生を抑止することが
できるのである。

【００１０】ここで、多段に配列された連絡管５の内
で、 その入水口が貯水槽の水面11以下に水没している連
絡管を通じて流下する水は空気と接することなく下流側
へ流れるために、 泡を生成することはない。また、入水
口が貯水槽の水面11のレベルに相当する連絡管では入水
口における水流に空気が混入することがあるが、従来の
堰止壁の全幅で空気を巻き込んで泡を発生するのに比べ
ると、 水流と空気との界面で小さい分泡の発生が少なく
なる。

【００１１】また、本発明では、 図２に示すように連絡
管５に蓋5aをすることのできる構造としているため、貯
水槽の水面11のレベルに相当する位置に入水口を有する
連絡管５に適宜蓋5aをすることで、貯水槽の水面レベル
11を制御することができる。これにより、多段に設けら
れた連絡管５の入水口の一部を蓋することで、貯水槽の
水面11のレベルを上下方向の入水口の開口の間に保持す
ることが可能となる。また、水面11が変動する場合で
も、その変動する水面位置での入水口の一部に蓋5aをし
ておいて、入水口から流下する水流に巻き込まれる空気
の量を低減することもできる。

【００１２】たとえば図２に示すように入水口の一部に
蓋5aを配置しておくことで、 図示しない冷却ポンプを１
台運転している間にL.W.L(1)〜H.W.L(1)の間で水面11が
変動したとき、L.W.L(1)の近傍の水位、あるいは、３段
目と４段目の入水口の間のレベルに水面11があっても入
水口から流下する水は空気と触れることがなく、下流側
で泡の発生はない。また、４段目の入水口の開口部に相
当するレベルに水面11がある場合には、各入水口での空
気の巻き込みはあるが、 従来のような堰止壁の幅全体で
空気を巻き込んで発生する泡に比べれば格段に泡の発生
を抑えることができる。

【００１３】さらに、４段目の入水口よりも水面11が上
昇した場合にも流下する水と空気との触れる界面がない
ため、泡の発生はない。このように、図２に示すような
蓋5aの配置とすることで冷却水ポンプの運転時に水面11
の変動がある場合でも、泡の発生を極力低減することが
可能となる。更に、 泡の発生状況を見ながら、 適宜蓋5a
の開閉を遠隔で行うことにすれば、水面11を常時入水口
の開口のないレベルに保持することもでき、 下流側での
泡の発生を皆無とすることもできる。

【００１４】この目的のためには、 蓋5aとして開閉バル
ブを用いることができる。連絡管５の入水口の配置とそ
の入水口へ設置する蓋5aの配置は排水量と堰止壁の規模
に応じて適宜設計することができる。また、図１、２の
例では、 冷却水ポンプを２台同時運転し冷却水量が増大
したときのために、 堰止壁の高さを高くしておき、 各入
水口と水面11とのヘッド高さを増大させることができる
構造としている。こうすることで、２台運転時でも下流
側へは連絡管５から排水されることになり、泡の発生を
防ぐことができる。

【００１５】連絡管５の一部に汚れ等による抵抗が生
じ、 通常の冷却水ポンプ２台運転時の水面11の水位変動
L.W.L(2)〜H.W.L(2)から外れて更に水位が上昇してしま
った場合のためにオーバーフロー管９が設けられてお
り、 堰止壁の上端から水が溢れるのを防止している。こ
のオーバーフロー管により余分な水はすべて下流側へ流
下するので、水面11の上昇時においても堰止壁上部の幅
で水が溢れて泡が発生するのに比べると水への空気の巻
き込みを低減することができ、 泡の発生を著しく低減で
きる。

【００１６】さらに、本発明においては、蓋5aのない連
絡管５中に巻き込んだ空気が、出水口から噴出して泡と
なることを防止するため、連絡管５の出水口に対面する
底版の嵩上げを行う底版嵩上げ架台10を更に具備するこ
とを好適とする。この底版嵩上げ架台10によって、連絡
管５の出水口と底版との距離を短くし、たとえ連絡管中
に空気を巻き込んだ場合においても、巻き込んだ空気の
水中への浸透深さを短くすることができ、泡の浮上距離
が短くなるために、 泡の消滅を早期に達成できる。

【００１７】

【実施例】本発明の排水用シールピットを、海岸に立地
した発電所の発電機の冷却排水に適用した。ここで、連
絡管は、 150mmφの塩化ビニル製とし、幅方向に 200mm
ピッチで30列、高さ方向に 250mm間隔で５段配列とし
た。また、堰止壁の高さは、冷却水の最大放水時にも溢
れ出さないレベルに設定した。なお、放水流量は、最小
流量時20,000ｍ³ ／ｈ、最大流量時34,000ｍ³ ／ｈとし
て、シールピットから外海への排水を行った。なお、外
海潮位の潮位差は約２ｍである。

【００１８】本発明のシールピットから外海までの距離
を20ｍとしたが、放水流量の変化や外海潮位の潮位差の
変動に対しても泡が流出してしまうこともなく、安定し
た排水を実現できた。なお、従来の滝落とし方式のシー
ルピットの場合では、泡を自然消滅させるためにシール
ピットから外海までの距離を、最低でも 100ｍとするこ
とが必要であり、本発明の効果は明らかである。

【００１９】

【発明の効果】本発明の排水用シールピットの採用によ
って、泡の発生を有効に防止することが可能となり、シ
ールピットの設置位置や設置スペースの制約を解消して
外部に泡を流出させることのない排水用シールピットを
実現することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排水用シールピットの模式図である。

【図２】排水口の蓋の配置を例示して示す模式図であ
る。

【図３】本発明の排水用シールピットに至る過程の段階
の模式図である。

【図４】従来の排水用シールピットの模式図である。

【符号の説明】

１ シールピット ２ 放水管 ３ 貯水槽 ４ 堰止壁 ５ 連絡管 5a 蓋 ６ 振れ止め板 ９ オーバーフロー管 10 底版嵩上げ架台 11 （貯水槽内の）水面 12 下流水面（海水面） 13 落下水流 14 泡 H.W.L 上限水面 L.W.L 下限水面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 克典 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川 崎製鉄株式会社内 (72)発明者 玉村 文男 東京都中央区日本橋３丁目１番15号 株式 会社東京久栄内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下流に放流する排水を一時的に貯留し、
   シールレベル以上の水位を確保しつつ放流するようにし
   た排水用シールピットであって、排水を堰き止めて貯留
   する堰止壁と、該堰止壁の前記シールレベル以上の位置
   に入水口を多段に配列してなり、下流側の下限水位より
   も下側に出水口を没するように配置してなる多数の連絡
   管と、該連絡管の入水口のうち、所定の入水口に着脱自
   在に嵌装して入水を閉止してなる蓋と、を有することを
   特徴とする排水用シールピット。
2. 【請求項２】 前記堰止壁の上部側に、一時貯留した排
   水が上限水位を超えた際に、排水を下流側にオーバーフ
   ローさせるオーバーフロー管を有することを特徴とする
   請求項１に記載の排水用シールピット。
3. 【請求項３】 前記連絡管の出水口に対面する底版の嵩
   上げを行う底版嵩上げ架台を更に有することを特徴とす
   る請求項１または２に記載の排水用シールピット。