JP2004003808A

JP2004003808A - Friction reducing method for heat transfer system for refrigeration

Info

Publication number: JP2004003808A
Application number: JP2003016838A
Authority: JP
Inventors: Akira Kishimoto; 岸本　章
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2004-01-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a friction reducing method selecting friction reducing agent solution and exhibiting the friction reducing effect in the heat transfer method using friction reducing agent and to provide a heat transfer system for refrigeration using the same. <P>SOLUTION: This heat transfer system for cooling and heating comprises a heat supply side system, a heat use side system, and a circulation channel and uses the friction reducing agent solution to be used in the circulation channel whose critical flow speed becomes 3.5m/s or more under the condition of the temperature T of -10°C and the concentration C of 1000-3000ppm. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦低減剤水溶液を熱搬送媒体として用いて流動摩擦を低減させる熱搬送方法において、摩擦低減剤水溶液を循環流路内に用いた摩擦低減方法および冷凍用熱搬送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍用熱搬送システムにおいては、熱供給側システム（熱供給側プラント）と熱利用側システム（熱を利用するビル等。本願明細書では、冷暖房システムをいう。）との間に循環流路（送給側流路および戻り側流路）が設けられ、熱搬送媒体は、熱供給側システムと熱利用側システムの間を、循環流路を通して循環される。循環流路（送給側流路および戻り側流路）は配管から構成され、熱搬送媒体は例えば水又は不凍液（ブラインともいう。）から構成されるが、冷凍用熱搬送システムでは、循環流路（送給側流路および戻り側流路）は大きくなることもある。このように循環流路（送給側流路および戻り側流路）が長くなると、熱搬送媒体である水の搬送動力がかなり大きくなり、この搬送動力が冷凍用熱搬送システムのランニングコストの約６０％〜７０％になるとも言われている。そこで、この水の搬送動力を低減させる有効な方法として、粘弾性を示す摩擦低減剤水溶液を熱搬送媒体として用いることにより、流動摩擦抵抗を著しく低減させることができる。
摩擦低減剤として特定の第四級アンモニウム塩から成る界面活性剤と有機酸塩の混合物からなるものを用い、このような摩擦低減剤を循環流路内を流動する水又は水溶液に溶解させると、この摩擦低減剤中の界面活性剤が水中で、疎水基部を中心に親水基部を外周部に配置したミセルを形成し、そのミセルが棒状の形態をなして高次に絡まって粘弾性を示すことに起因するといわれている。
このような特性を示す摩擦低減剤および水搬送配管内の摩擦抵抗低減方法として、例えば特公平３−７６３６０号公報、特公平４−６２３１号公報、特公平５−４７５３４号公報、特開平８−３１１４３１号公報等がある。
一方で、このような効果を示す摩擦低減剤を熱搬送媒体に用いる場合、熱搬送媒体の使用条件を上手く設定しなければ充分な摩擦低減効果が発現できない。従って、常に摩擦低減効果を得るためには、循環流路内の摩擦低減剤水溶液の条件をどのように設定し、全体の冷凍用熱搬送システムをどのように設計すればよいかが問題となってくる。万が一、摩擦低減効果を発現する摩擦低減剤の使用条件が望ましい範囲から外れると、界面活性剤水溶液を搬送するポンプ動力が一定であると、摩擦低減効果の減少により圧力損失が増大し、その結果、循環流路内を流れる摩擦低減剤水溶液の流量が減少することにもなる。かかる場合、熱利用側システムでの供給熱量が不足するので、ポンプ動力を増加しなければならないという問題が生ずる。
【特許文献１】特公平３−７６３６０号公報
【特許文献２】特公平４−６２３１号公報
【特許文献３】特公平５−４７５３４号公報
【特許文献４】特開平８−３１１４３１号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
発明が解決しようとする課題は、摩擦低減剤を用いる熱搬送方法において、摩擦低減剤水溶液を選定して、摩擦低減効果を発揮する摩擦低減方法およびそれを利用した冷凍房用熱搬送システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、摩擦低減効果を有する摩擦低減剤水溶液を熱搬送媒体に使用する場合に、摩擦低減効果を安定に発現させる温度、濃度及び流速の条件を見出した。
すなわち、本発明は、冷凍時において所定の条件を具備する摩擦低減剤水溶液を選定することにより、摩擦低減効果を発揮する摩擦低減方法およびそれを利用した冷凍用熱搬送システムを提供することが可能となることに気付き、本発明を想到した。本発明は、具体的には、特許請求の範囲の各請求項記載の発明である。本願発明の権利解釈上の疑義を事前に解消すべく、本願明細書に用いる用語を以下に説明する。
＜用語の説明＞
・冷凍用熱搬送システムは、熱供給側システム（熱源側システム）、熱利用側システム（冷凍システム）および循環流路からなる。例えば、ごみ焼却炉等の熱源がある場合であって、熱源側システムから冷凍用の熱を循環流路を通じて搬送するシステムが例示される。
・熱供給側システムとは、ごみ焼却炉などの熱源側の熱を循環流路を通じて、熱利用側システムに供給するシステムをいう。
・熱利用側システムとは、熱供給側システムから循環流路を通して受熱して熱を利用する側のシステムをいい、本願明細書では、冷凍システムともいう。
・循環流路（配管路ともいう。）とは、熱供給側システムと熱利用側システムを接続する往復２本の配管路をいう（図１参照）。
・摩擦低減率ＤＲ（％）は、以下の式で与えられる。
【０００５】
摩擦低減率ＤＲ（％）＝（水または不凍液のみを用いた管内摩擦力−摩擦低減剤水溶液を用いた管内摩擦力）／（水または不凍液のみを用いた管内摩擦力）×１００・・・・（１）
・摩擦低減剤水溶液とは、界面活性剤と有機酸塩を水または不凍液に溶かした水溶液をいう。ここに、界面活性剤と有機酸塩を溶質ともいい、水または不凍液を溶媒ともいう。
・濃度とは、摩擦低減剤水溶液の摩擦低減剤の濃度をいう。
【０００６】
図２から明らかなように、摩擦低減剤の濃度Ｃ（ｐｐｍ）を一定とした場合、流速を上げていくと、摩擦低減率ＤＲ（％）が急激に低下する非線形現象が現れる。このＤＲ（％）が急激に低下し始める時の流速を臨界流速Ｖｃｒということにする。この現象の理由は、はっきりとは分からないが、現象の存在自体は図２によってデータ的に明確化された。そして、発明者は、図２を纏めていて、摩擦低減剤水溶液の温度Ｔ（℃）が一定の場合、臨界流速Ｖｃｒと摩擦低減剤水溶液の濃度Ｃ（ｐｐｍ）の間には一定の関係があるのではないかと想到した。そこで、実験によって纏めたグラフが、図３である。奇しくも、摩擦低減剤水溶液の濃度Ｃ（ｐｐｍ）が増加すると、臨界流速Ｖｃｒも上昇するが、急激に飽和する非線形現象が存在する。かかる現象は、発明者がデータを纏める段階で発見したもので、上記非線形傾向は当業者容易に予測できるものではなく、実験的データを纏めて初めて判明したものである。特に摩擦低減剤水溶液の温度Ｔが−１０℃の場合において、摩擦低減剤の濃度Ｃが１０００ｐｐｍ以上を満足すれば、臨界流速Ｖｃｒが腐食限界流速（３．５ｍ／ｓ）を超える（図３）。すなわち、摩擦低減剤水溶液の濃度Ｃが１０００ｐｐｍ以上の場合において、循環流路の流速が腐食限界流速（３．５ｍ／ｓ）未満では、摩擦低減率ＤＲ（％）は、一定値（図２を参照）を維持し、急激に落ち込むことはない（言い換えれば、循環流路摩擦が急激に増加する現象は現れないことを示す。）このことは、冷凍用熱搬送システムの設計上非常に有利となる。
・流速Ｖとは、循環流路内の摩擦低減剤水溶液の流速（ｍ／ｓ）をいう。流速Ｖの特殊な場合として、臨界流速Ｖｃｒ、腐食限界流速（すなわち、３．５ｍ／ｓ）がある。
・臨界流速Ｖｃｒとは、摩擦低減剤水溶液の濃度Ｃ（ｐｐｍ）を一定とした場合、流速を上げていくと、ある流速Ｖｃｒの時、摩擦低減率ＤＲ（％）が急激に低下し始める非線形現象が現れる。この時の流速を臨界流速Ｖｃｒという。そして、更に、摩擦低減剤水溶液の濃度Ｃ（ｐｐｍ）を増加させると、限界流速Ｖｃｒも増加する関係が成立することが図３で明確化する。
【０００７】
限界流速Ｖｃｒを腐食限界流速（３．５ｍ／ｓ）以上になるようにすれば、一定の摩擦低減率ＤＲ（％）（図２では約８０％）が保証されることを図２と図３は示している。
・腐食限界流速とは、冷暖房用熱搬送システムの設計において、循環流路内の流速Ｖが大きくなると、この流速による管路の腐食が問題となってくるが、この腐食が問題となってくる流速を腐食限界流速という。循環流路の径の如何を問わず、鉄および銅などの配管では経験的に３．５ｍ／ｓを超えると腐食が起こりやすくなると考えられている。本願明細書では、かかる事情から３．５ｍ／ｓを腐食限界流速としている。
・「循環流路内に用いる摩擦低減剤水溶液を、温度Ｔが−１０℃の条件で、濃度Ｃが１０００〜２０００ｐｐｍ、好ましくは１０００〜２５００ｐｐｍ、更に好ましくは１０００〜２０００ｐｐｍの条件で、臨界流速が３．５ｍ／ｓ以上とすること」とは、循環流路内に用いる摩擦低減剤水溶液の選定試験条件を示したものである。温度Ｔが−１０℃とは、冷凍時の熱供給側システム側の循環流路内の摩擦低減剤水溶液の最低温度−１０℃であることに基づいている。供給側流路は放熱によって最低温度５℃より上昇し、戻り側流路は熱利用側の熱利用によって更に温度は上昇する。本発明は、冷凍用熱搬送システムであるので、温度Ｔが−１０℃とするのは当を得ている。そして温度Ｔが−１０℃の条件で、臨界流速Ｖｃｒが腐食限界流速（３．５ｍ／ｓ）以上となるように、濃度範囲が所定の範囲（１０００〜３０００ｐｐｍ）に入るような摩擦低減剤水溶液を選んで本冷凍用熱搬送システムを用いる。このようにして選ばれた摩擦低減剤水溶液は、温度Ｔが−１０℃の条件のみで選定試験条件をクリアすれば、他の温度の条件で選定試験条件を明示して試験をすることがないので摩擦低減剤水溶液の選定が煩雑さから開放されるという顕著な効果を発揮する。
〔請求項１〕熱供給側システム、熱利用側システム及び循環流路からなる冷凍用熱搬送システムにおいて、温度Ｔが−１０℃、濃度Ｃが１０００〜３０００ｐｐｍの条件で、臨界流速が３．５ｍ／ｓ以上となる循環流路内に用いる摩擦低減剤水溶液用いることを特徴とする摩擦低減方法。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、循環流路内に用いる摩擦低減剤水溶液を特定条件に設定すれば、摩擦低減効果が高く維持される。摩擦低減剤水溶液を選定するために、温度条件を−１０℃に設定したのは、温度が上昇すれば、臨界流速Ｖｃｒは増加し、冷凍用熱搬送システムの設計上は有利な方向にシフトする。したがって、温度Ｔが−１０℃の条件で、臨界流速Ｖｃｒが腐食限界流速３．５ｍ／ｓ以上となるように、濃度Ｃが１０００〜３０００ｐｐｍの摩擦低減剤水溶液を選定することが本発明の特徴的構成要件である。請求項２では、摩擦低減剤水溶液の好ましい濃度Ｃの条件が、請求項３では、摩擦低減剤水溶液の更に好ましい濃度Ｃの条件が、それぞれ定められている。濃度Ｃの上限は、主として摩擦低減剤のコスト面から決定される。濃度Ｃを濃度下限界である１０００ｐｐｍぎりぎりの設定できれば、摩擦低減性能およびコストの両方を満足するので非常に好ましい。ただし、濃度Ｃを濃度下限界である１０００ｐｐｍぎりぎりに設定せずに、システム設計上の誤差、運転誤差等に対してもフレキシビリティを持たせる必要がある。したがって、コストとシステム設計上の誤差、運転誤差等の要因等を考慮して、総合的な設計判断によって濃度範囲の上限を少し大きめに決定することになる。
〔請求項４〕摩擦低減剤が、
アルキル又はアルケニル基を有する、アルキルトリメチルアンモニウム塩又はアルケニルトリメチルアンモニウム塩、
アルキルヒドロキシエチルジメチルアンモニウム塩又はアルケニルヒドロキシエチルジメチルアンモニウム塩、
アルキルビス（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩又はアルケニルビス（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩、及び
アルキルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウム塩又はアルケニルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウム塩
から選ばれた少なくとも一種類又は二種類の界面活性剤と；有機酸塩と；を含む混合物であることを特徴とする請求項１〜３に記載の摩擦低減方法。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３記載発明をより具体化すべく摩擦低減剤を具体的に限定例示したものである。
〔請求項５〕摩擦低減剤が、
アミンオキシド化合物であることを特徴とする請求項１〜３に記載の摩擦低減方法。
〔請求項６〕摩擦低減剤が、
アルキル又はアルケニル基を有する、アルキルトリメチルアンモニウム塩又はアルケニルトリメチルアンモニウム塩、
アルキルヒドロキシエチルジメチルアンモニウム塩又はアルケニルヒドロキシエチルジメチルアンモニウム塩、
アルキルビス（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩又はアルケニルビス（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩、及び
アルキルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウム塩又はアルケニルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウム塩
から選ばれた少なくとも一種類又は二種類の界面活性剤と；有機酸塩と；を含む混合物であることを特徴とする摩擦低減剤。
〔請求項７〕摩擦低減剤が、
アミンオキシド化合物であることを特徴とする摩擦低減剤。
【００１０】
請求項４〜７記載の発明は、請求項１〜３記載発明をより具体化すべく摩擦低減剤を具体的に限定例示したものである。
〔請求項８〕請求項１〜５のいずれかに記載の摩擦抵減方法を用いる冷暖房用熱搬送システム。
本発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の特徴的部分である摩擦低減剤は、共通とするもので、請求項１〜５記載発明の内、いずれかに特許性があれば、本請求項８記載の発明も特許性を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図１を参照しつつ説明する。図１は、本発明の方法を実施するための装置の一例を示す概略図である。熱搬送装置は、例えば、熱搬送媒体に熱を供給する熱供給側システム１３と、熱搬送媒体の熱を利用する熱利用側システム１４と、前記熱供給側システム１３と前記熱利用側システム１４との間で熱搬送媒体を循環させる配管１２と循環流路内の熱搬送媒体を循環させるためのポンプ１１と熱搬送媒体の流量を計測する電磁流量計１５を備えているが、本発明の摩擦低減方法は、この循環流路内を循環する熱搬送媒体を用いる冷凍用熱搬送システムに対して使用される。
摩擦低減剤として、
アルキル又はアルケニル基を有する、アルキルトリメチルアンモニウム塩又はアルケニルトリメチルアンモニウム塩
及び、
アルキルヒドロキシエチルジメチルアンモニウム塩又はアルケニルヒドロキシエチルジメチルアンモニウム塩
及び、
アルキルビス（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩又はアルケニルビス（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩
及びは、
アルキルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウム塩又はアルケニルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウム塩
から選ばれた少なくとも一種類又は二種類の界面活性剤と、有機酸塩の化合物の混合物等であれば特に制限されるものではない。前記の界面活性剤として例えば、ステアリルヒドロキシエチルジメチルアンモニウムサルフェート、オレイルヒドロキシエチルジメチルアンモニウムサルフェート、セチルヒドロキシエチルジメチルアンモニウムサルフェート、ステアリルビス（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムサルフェート、オレイルビス（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムサルフェート、セチルビス（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムサルフェート、ステアリルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサルフェート、オレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサルフェート、セチルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサルフェート、ステアリルヒドロキシエチルジメチルアンモニウムクロライド、オレイル（ヒドロキエチル）ジメチルアンモニウムクロライド、セチル（ヒドロキシエチル）ジメチルアンモニウムクロライド、ステアリルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライド、オレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライド、セチルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムクロライド、オレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムクロライド、セチルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムクロライド、ステアリル（ヒドロキシエチル）ジメチルアンモニウムサリチレート、オレイル（ヒドロキシエチル）ジメチルアンモニウムサリチレート、セチル（ヒドロキシエチル）ジメチルアンモニウムサリチレート、ステアリルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムサリチレート、オレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムサリチレート、セチルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムサリチレート、ステアリルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサリチレート、オレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムサリチレートがある。前記の有機酸として例えば、サリチル酸ナトリウム、サリチル酸リチウム、サリチル酸カリウム、サリチル酸バリウム、サリチル酸カルシュウム、ヒドロキシナフトエ酸ナトリウム、ヒドロキシナフトエ酸リチウム、ヒドロキシナフトエ酸カリウム、ヒドロキシナフトエ酸バリウム、ヒドロキシナフトエ酸カルシュウム等がある。
界面活性剤と有機酸塩の比率については、界面活性剤濃度に対する有機酸塩の濃度が低いと、前記棒状ミセルの形成量が少なくなるため良くなく、界面活性剤濃度に対する有機酸塩の濃度が高いと、前記棒状ミセル濃度の形成量は充分であるが、経済的に無駄であるので好ましくない。界面活性剤のモル量に対する有機酸塩のモル量の比が、０．５〜５が好ましい。
また、溶媒についても水系液体であれば特に制限はない。例えば、水にエチレングリコールやプロピレングリコール等のグリコールやメタノール系の不凍剤や、亜硝酸塩またはモリブデン酸塩の防錆剤を含む水溶液でも差し支えない。
【００１２】
【実施例】
模擬循環ラインを用い、流動試験を行った。模擬循環ラインは、配管サイズ５０Ａ、最大直管長さ１３ｍの炭素鋼鋼管と片渦巻式ポンプ（イワキ社製）、電磁流量計（日立製作所社製）で構成される密閉系ループラインである。ここに、５０Ａとやや小さめの径の配管を実施例で使用したのは、５０Ａよりも大きい配管の場合（実際上、５０Ａ以上の配管が用いられる。）は、５０Ａよりも臨界流速Ｖｃｒは大きいので有利な方向にシフトするからである。摩擦低減剤としては、３０重量％プロピレングリコール水溶液（不凍液）に界面活性剤としてのオレイルビス（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライド（ライオンアクゾ社製、商品名：エソカードＯ／１２）と有機酸塩としてのサリチル酸ナトリウム（和光純薬社製、一級試薬）をモル比１：１．５で溶解させた水溶液（以下、摩擦低減剤水溶液ともいう）を用いた。摩擦低減剤水溶液の温度Ｔは、模擬循環ラインに接続したチラー（ダイキン社製）により、−１０℃に冷却した。摩擦低減剤水溶液の流量は、ポンプに接続したインバータ（三菱電機社製）の制御を行うことによりポンプの出力を調整することで行った。摩擦低減剤水溶液の摩擦低減効果は、配管の直管部の２ｍ区間での圧力損失を差圧計（長野計器社製）で計測し、摩擦低減剤が添加されていない不凍液で同流量流通した際に計測した圧力損失値に対する低減比率をパーセント表示したもの（摩擦低減率ＤＲ（％）という。）で示した。この値が大きいほど、摩擦低減効果が高いことを意味する。以下、実施条件を＜実施例１＞＜実施例２＞＜比較例１＞と変えて本発明を実施した。
＜実施例１＞
実施例１として、摩擦低減材の濃度を１０００ｐｐｍとし、その時の流速と摩擦低減率ＤＲ（％）の関係を実測により求めた。実施例１の結果は図２の白丸印で示す通りであった。
＜実施例２＞
実施例２として、摩擦低減材の濃度を３０００ｐｐｍとし、その時の流速と摩擦低減率ＤＲ（％）の関係を実測により求めた。実施例２の結果は図２の白四角印で示す通りであった。
＜比較例１＞
比較例１として、摩擦低減材の濃度を３００ｐｐｍとし、その時の流速と摩擦低減率の関係を実測により求めた。比較例１の結果は図２の黒丸印で示す通りであった。
図２に示すように、摩擦低減剤による摩擦低減効果ＤＲ（％）は、濃度Ｃと流速Ｖにより、大きく変化することが分かった。実施例１および２では、摩擦低減効果が広い流速域において発現しているが、比較例１では、低流速域でのみ摩擦低減効果が発現するにとどまっている。よって、摩擦低減効果を発現し得る摩擦低減剤の濃度Ｃと流速Ｖの関係が明らかになった。摩擦低減剤水溶液の臨界流速Ｖｃｒは腐食限界流速３．５ｍ／ｓ以下でなければならない。このことは、摩擦低減剤水溶液の流速Ｖが腐食限界流速３．５ｍ／ｓ以下であれば、腐食の問題はクリアすると共に、摩擦低減率ＤＲ（％）が一定値（図２の場合は、約８０％程度）を維持する。摩擦低減剤水溶液の実際の流速Ｖが腐食限界流速３．５ｍ／ｓ以下とするのは、腐食限界流速３．５ｍ／ｓを超える場合、水溶液の流速に起因する腐食が発生するからである。冷凍用熱搬送システムの設計では、摩擦低減剤水溶液の実際の流速Ｖが腐食限界流速３．５ｍ／ｓ以下とすることが上記の理由から業界の通例となっている。
図２は、摩擦低減剤水溶液の流速Ｖを上げていけば、ある臨界値（臨界流速Ｖｃｒ）に達することを示している。そして、発明者は、図２を纏めていて、濃度Ｃによって臨界流速Ｖｃｒが変わること、すなわち臨界流速Ｖｃｒと濃度Ｃとは一定の関係にあること（Ｖｃｒ＝Ｆ（Ｃ））を着想した。そこで、更に、発明者は、Ｖｃｒ＝Ｆ（Ｃ）の関係を求めるべく、実験を行い、その結果を図３に纏めた。温度Ｔによって、Ｖｃｒ＝Ｆ（Ｃ）のカーブは異なり、温度Ｔが高いほど、臨界流速Ｖｃｒは高くなるので、冷凍用熱搬送システム設計上有利な傾向にある。したがって、冷凍時の設計条件である摩擦低減剤水溶液の温度Ｔを−１０℃の条件で、臨界流速Ｖｃｒが３．５ｍ／ｓ以上となる濃度範囲を決定して、かかる条件を満足する摩擦低減剤水溶液を選定すれば、摩擦低減効果は保証されるので摩擦低減剤水溶液の選定方法は非常に簡便となる。一方、濃度Ｃの如何によらず、臨界流速Ｖｃｒ以下では、摩擦低減率ＤＲ（％）は一定値（図２の場合は、約８０％）となることを示している。なお、摩擦低減率ＤＲ（％）が約８０％とは、不凍液のみの場合に比較して、摩擦は約１／５に減少することを示している。このことにより、非常に省エネルギー効果を発揮することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、摩擦低減剤水溶液の流速、濃度の条件を定めることにより、摩擦低減効果を確実に発現させること、また摩擦低減剤による省エネルギー型の冷凍用熱搬送システムの構築が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の方法を実施するための装置の一例を示す槻略図である。
【図２】は、流速Ｖと摩擦低減率ＤＲとの関係を示す図である。
【図３】は、濃度Ｃと臨界流速Ｖｃｒの関係を示す図である。
【符号の説明】
１１・・・ポンプ
１２・・・循環流路（配管）
１３・・・熱供給側システム
１４・・・熱利用側システム
１５・・・電磁流量計
１６・・・供給側流路
１７・・・戻り側流路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat transfer method for reducing flow friction using an aqueous solution of a friction reducing agent as a heat transfer medium, and to a friction reducing method using an aqueous solution of a friction reducing agent in a circulation channel and a heat transfer system for freezing.
[0002]
[Prior art]
In the refrigerating heat transfer system, a circulation flow path (a cooling / heating system or the like in the specification of the present application) is provided between a heat supply side system (heat supply side plant) and a heat utilization side system (such as a building using heat. The heat transfer medium is circulated through a circulation flow path between the heat supply side system and the heat utilization side system. The circulation flow path (the supply-side flow path and the return-side flow path) is configured by a pipe, and the heat transfer medium is formed of, for example, water or an antifreeze (brine). The paths (the feed-side flow path and the return-side flow path) may be large. When the circulation flow paths (the supply side flow path and the return side flow path) are lengthened in this way, the power for transporting the water as the heat transfer medium becomes considerably large, and this transfer power reduces the running cost of the heat transfer system for freezing. It is also said to be 60% to 70%. Therefore, as an effective method for reducing the power for transporting water, the use of an aqueous solution of a friction-reducing agent exhibiting viscoelasticity as a heat transport medium can significantly reduce the flow friction resistance.
Using a mixture of a surfactant and an organic acid salt comprising a specific quaternary ammonium salt as a friction reducing agent, and dissolving such a friction reducing agent in water or an aqueous solution flowing in a circulation channel, The surfactant in this friction reducer forms micelles in water, with the hydrophilic base located around the hydrophobic base at the outer periphery, and the micelles become rod-shaped and entangle in higher order to show viscoelasticity. It is said to be due to.
As a friction reducing agent exhibiting such characteristics and a method for reducing frictional resistance in a water conveying pipe, for example, Japanese Patent Publication No. 3-76360, Japanese Patent Publication No. 4-6231, Japanese Patent Publication No. 5-47534, There is, for example, Japanese Patent No. 311431.
On the other hand, when a friction reducing agent exhibiting such an effect is used for a heat transfer medium, a sufficient friction reduction effect cannot be exhibited unless the conditions for using the heat transfer medium are properly set. Therefore, in order to always obtain the friction reducing effect, how to set the conditions of the aqueous solution of the friction reducing agent in the circulation channel and how to design the entire refrigeration heat transfer system have become a problem. come. If the use conditions of the friction reducing agent that exhibits the friction reducing effect deviate from the desired range, if the pump power for transporting the surfactant aqueous solution is constant, the pressure loss increases due to the decrease in the friction reducing effect, and as a result, In addition, the flow rate of the aqueous solution of the friction reducing agent flowing in the circulation channel is reduced. In such a case, there is a problem that the amount of heat supplied by the heat utilization side system is insufficient, so that the pump power must be increased.
[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 3-76360 [Patent Document 2] Japanese Patent Publication No. 4-6231 [Patent Document 3] Japanese Patent Publication No. 5-47534 [Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-31431 [0003] ]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to provide a friction reducing method in which a friction reducing agent aqueous solution is selected and a friction reducing effect is exerted in a heat transport method using a friction reducing agent, and a heat transfer system for a freezer using the same. Is to do.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have found the conditions of temperature, concentration, and flow rate for stably exhibiting the friction reducing effect when a friction reducing agent aqueous solution having a friction reducing effect is used for a heat transfer medium.
That is, the present invention can provide a friction reducing method that exhibits a friction reducing effect by selecting a friction reducing agent aqueous solution that satisfies predetermined conditions during freezing, and a refrigeration heat transfer system using the same. And found the present invention. The present invention is specifically the invention described in each claim of the claims. The terms used in the specification of the present application will be described below in order to resolve in advance the doubt in interpreting the right of the present invention.
<Explanation of terms>
-The refrigeration heat transfer system includes a heat supply side system (heat source side system), a heat utilization side system (refrigeration system), and a circulation channel. For example, when there is a heat source such as a refuse incinerator, a system that conveys refrigeration heat from a heat source side system through a circulation channel is exemplified.
-The heat supply side system refers to a system that supplies heat on the heat source side, such as a refuse incinerator, to the heat utilization side system through the circulation channel.
-The heat utilization side system refers to a system that receives heat from the heat supply side system through the circulation flow path and utilizes heat, and is also referred to as a refrigeration system in this specification.
The circulation flow path (also referred to as a pipe path) refers to two reciprocating pipe paths connecting the heat supply side system and the heat utilization side system (see FIG. 1).
-The friction reduction rate DR (%) is given by the following equation.
[0005]
Friction reduction rate DR (%) = (In-pipe friction force using only water or antifreeze liquid−in-pipe friction force using friction reducer aqueous solution) / (in-pipe friction force using only water or antifreeze liquid) × 100 (1)
-The aqueous solution of a friction reducing agent refers to an aqueous solution in which a surfactant and an organic acid salt are dissolved in water or an antifreeze. Here, the surfactant and the organic acid salt are also called solutes, and water or antifreeze is also called a solvent.
-The concentration refers to the concentration of the friction reducing agent in the friction reducing agent aqueous solution.
[0006]
As is clear from FIG. 2, when the concentration C (ppm) of the friction reducing agent is constant, a non-linear phenomenon appears in which the friction reduction rate DR (%) sharply decreases as the flow rate is increased. The flow rate at which the DR (%) starts to decrease rapidly is referred to as the critical flow rate Vcr. Although the reason for this phenomenon is not clearly understood, the existence of the phenomenon itself was clarified in terms of data by FIG. Then, the inventor summarizes FIG. 2, and when the temperature T (° C.) of the friction reducing agent aqueous solution is constant, there is a certain relationship between the critical flow rate Vcr and the concentration C (ppm) of the friction reducing agent aqueous solution. I thought there was. Thus, FIG. 3 shows a graph compiled by the experiment. Strangely, when the concentration C (ppm) of the friction reducing agent aqueous solution increases, the critical flow rate Vcr also increases, but there is a nonlinear phenomenon that is rapidly saturated. Such a phenomenon was discovered by the inventor at the stage of compiling the data, and the above-mentioned non-linear tendency cannot be easily predicted by those skilled in the art, but was first discovered by collecting experimental data. In particular, when the temperature T of the aqueous friction reducing agent solution is −10 ° C. and the concentration C of the friction reducing agent satisfies 1000 ppm or more, the critical flow velocity Vcr exceeds the corrosion critical flow velocity (3.5 m / s) (FIG. 3). . That is, when the concentration C of the aqueous solution of the friction reducing agent is 1000 ppm or more and the flow velocity in the circulation flow path is less than the corrosion limit flow velocity (3.5 m / s), the friction reduction rate DR (%) is a constant value (see FIG. 2). Ref.), And does not drop sharply (in other words, it indicates that the phenomenon that the friction in the circulation flow path does not rapidly increase does not appear). This is very advantageous in designing the heat transfer system for refrigeration. Become.
The flow velocity V refers to the flow velocity (m / s) of the friction reducing agent aqueous solution in the circulation flow path. As a special case of the flow velocity V, there are a critical flow velocity Vcr and a corrosion critical flow velocity (that is, 3.5 m / s).
The critical flow velocity Vcr is a non-linear curve in which, when the concentration C (ppm) of the aqueous solution of the friction reducing agent is constant, when the flow velocity is increased, at a certain flow velocity Vcr, the friction reduction rate DR (%) starts to decrease rapidly. A phenomenon appears. The flow rate at this time is called a critical flow rate Vcr. Further, it is clarified in FIG. 3 that the relation that the critical flow rate Vcr increases when the concentration C (ppm) of the friction reducing agent aqueous solution is further increased.
[0007]
2 and 3 that when the critical flow velocity Vcr is set to be equal to or higher than the corrosion critical flow velocity (3.5 m / s), a constant friction reduction rate DR (%) (about 80% in FIG. 2) is guaranteed. Indicates.
-The corrosion limit flow velocity is a problem in the design of a heat transfer system for cooling and heating, when the flow velocity V in the circulation flow path increases, the corrosion of the pipeline due to the flow velocity becomes a problem, and this corrosion becomes a problem. The flow rate is called the corrosion limit flow rate. Regardless of the diameter of the circulation channel, it is empirically considered that corrosion of a pipe made of iron, copper, or the like is likely to occur when the rate exceeds 3.5 m / s. In the specification of the present application, 3.5 m / s is set as the corrosion limit flow velocity from such circumstances.
The critical flow rate of the aqueous solution of the friction reducing agent used in the circulation channel under the condition that the temperature T is −10 ° C. and the concentration C is 1000 to 2000 ppm, preferably 1000 to 2500 ppm, and more preferably 1000 to 2000 ppm "3.5 m / s or more" indicates conditions for selecting a friction reducing agent aqueous solution to be used in the circulation channel. The temperature T of −10 ° C. is based on the fact that the minimum temperature of the aqueous solution of the friction reducing agent in the circulation channel on the heat supply side system side during freezing is −10 ° C. The supply-side flow passage rises above the minimum temperature of 5 ° C. due to heat radiation, and the return-side flow passage further rises in temperature due to heat utilization on the heat utilization side. Since the present invention is a heat transfer system for refrigeration, it is appropriate to set the temperature T to −10 ° C. Then, under the condition that the temperature T is −10 ° C., the aqueous solution of the friction reducing agent has a concentration range within a predetermined range (1000 to 3000 ppm) such that the critical flow velocity Vcr is equal to or higher than the corrosion critical flow velocity (3.5 m / s). And use this heat transfer system for refrigeration. If the selected aqueous solution of the friction reducing agent clears the selected test conditions only at the temperature T of −10 ° C., there is no need to explicitly test the selected test conditions at other temperature conditions. Therefore, the remarkable effect that the selection of the aqueous solution of the friction reducing agent is released from the complexity is exhibited.
[Claim 1] In a refrigeration heat transfer system including a heat supply side system, a heat utilization side system, and a circulation flow path, a critical flow rate is 3.5 m at a temperature T of -10 ° C and a concentration C of 1000 to 3000 ppm. A friction reducing method characterized by using an aqueous solution of a friction reducing agent used in a circulation channel having a flow rate of not less than / s.
[0008]
According to the first aspect of the invention, when the aqueous solution of the friction reducing agent used in the circulation channel is set to specific conditions, the friction reducing effect is maintained at a high level. The reason why the temperature condition is set to −10 ° C. in order to select the friction reducing agent aqueous solution is that as the temperature rises, the critical flow rate Vcr increases, which shifts in a direction advantageous for the design of the refrigeration heat transfer system. . Therefore, it is a feature of the present invention to select a friction reducing agent aqueous solution having a concentration C of 1000 to 3000 ppm so that the critical flow velocity Vcr becomes equal to or higher than the corrosion critical flow velocity 3.5 m / s under the condition that the temperature T is -10 ° C. Configuration requirements. In claim 2, the condition of the preferable concentration C of the aqueous solution of the friction reducing agent is defined, and in claim 3, the condition of the more preferable concentration C of the aqueous solution of the friction reducing agent is determined. The upper limit of the concentration C is determined mainly from the viewpoint of the cost of the friction reducing agent. It is very preferable that the concentration C can be set to just below the lower limit of 1000 ppm because both the friction reduction performance and the cost are satisfied. However, it is necessary to provide flexibility with respect to system design errors and operation errors without setting the concentration C to just below the lower limit of 1000 ppm. Therefore, the upper limit of the concentration range is determined to be slightly larger by comprehensive design judgment in consideration of factors such as cost, system design error, operation error, and the like.
[Claim 4] The friction reducing agent is
Having an alkyl or alkenyl group, an alkyltrimethylammonium salt or an alkenyltrimethylammonium salt,
Alkyl hydroxyethyl dimethyl ammonium salt or alkenyl hydroxyethyl dimethyl ammonium salt,
At least one or two types of interfaces selected from alkyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium salt or alkenyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium salt, and alkyl tri (hydroxyethyl) ammonium salt or alkenyl tri (hydroxyethyl) ammonium salt The friction reducing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the mixture is a mixture containing an activator and an organic acid salt.
[0009]
The invention described in claim 4 specifically restricts and illustrates the friction reducing agent in order to further embody the invention described in claims 1 to 3.
[Claim 5] The friction reducing agent comprises:
The method for reducing friction according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is an amine oxide compound.
[Claim 6] The friction reducing agent is
Having an alkyl or alkenyl group, an alkyltrimethylammonium salt or an alkenyltrimethylammonium salt,
Alkyl hydroxyethyl dimethyl ammonium salt or alkenyl hydroxyethyl dimethyl ammonium salt,
At least one or two types of interfaces selected from alkyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium salt or alkenyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium salt, and alkyl tri (hydroxyethyl) ammonium salt or alkenyl tri (hydroxyethyl) ammonium salt A friction reducing agent, which is a mixture containing an activator and an organic acid salt.
[Claim 7] wherein the friction reducing agent is
A friction reducer characterized by being an amine oxide compound.
[0010]
The inventions described in claims 4 to 7 specifically limit the friction reducing agent in order to make the inventions described in claims 1 to 3 more concrete.
[8] A heat transfer system for cooling and heating using the friction reduction method according to any one of [1] to [5].
In the present invention, the friction reducing agent which is a characteristic part according to any one of claims 1 to 5 is common, and if any of the inventions according to claims 1 to 5 is patentable, The invention described in claim 8 has patentability.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for performing the method of the present invention. The heat transfer device includes, for example, a heat supply side system 13 that supplies heat to the heat transfer medium, a heat use side system 14 that uses heat of the heat transfer medium, the heat supply side system 13 and the heat use side system 14. The present invention includes a pipe 12 for circulating the heat transfer medium between the heat transfer medium and the pump 11 for circulating the heat transfer medium in the circulation flow path, and an electromagnetic flow meter 15 for measuring the flow rate of the heat transfer medium. The friction reducing method is used for a refrigeration heat transfer system using a heat transfer medium circulating in the circulation flow path.
As a friction reducing agent
Having an alkyl or alkenyl group, an alkyltrimethylammonium salt or an alkenyltrimethylammonium salt, and
Alkyl hydroxyethyl dimethyl ammonium salt or alkenyl hydroxyethyl dimethyl ammonium salt, and
Alkyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium salt or alkenyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium salt and
It is not particularly limited as long as it is a mixture of at least one or two kinds of surfactants selected from an alkyltri (hydroxyethyl) ammonium salt or an alkenyltri (hydroxyethyl) ammonium salt and a compound of an organic acid salt. Absent. Examples of the surfactant include stearyl hydroxyethyl dimethyl ammonium sulfate, oleyl hydroxyethyl dimethyl ammonium sulfate, cetyl hydroxyethyl dimethyl ammonium sulfate, stearyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium sulfate, oleyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium sulfate, cetyl bis ( (Hydroxyethyl) methylammonium sulfate, stearyltri (hydroxyethyl) ammonium sulfate, oleyltri (hydroxyethyl) ammonium sulfate, cetyltri (hydroxyethyl) ammonium sulfate, stearylhydroxyethyldimethylammonium chloride, oleyl (hydroxyethyl) dimethylan Sodium chloride, cetyl (hydroxyethyl) dimethylammonium chloride, stearyldi (hydroxyethyl) methylammonium chloride, oleyldi (hydroxyethyl) methylammonium chloride, cetyldi (hydroxyethyl) methylammonium chloride, stearyltri (hydroxyethyl) ammonium chloride, oleyltri (Hydroxyethyl) ammonium chloride, cetyltri (hydroxyethyl) ammonium chloride, stearyl (hydroxyethyl) dimethylammonium salicylate, oleyl (hydroxyethyl) dimethylammonium salicylate, cetyl (hydroxyethyl) dimethylammonium salicylate, stearyldi (Hydroxyethyl) methylammonium sari Rate, Oreiruji (hydroxyethyl) methyl ammonium salicylate, Sechiruji (hydroxyethyl) methyl ammonium salicylate, Sutearirutori (hydroxyethyl) ammonium salicylate, there is Oreirutori (hydroxyethyl) ammonium salicylate. Examples of the organic acid include sodium salicylate, lithium salicylate, potassium salicylate, barium salicylate, calcium salicylate, sodium hydroxynaphthoate, lithium hydroxynaphthoate, potassium hydroxynaphthoate, barium hydroxynaphthoate, calcium calcium naphthoate, and the like.
Regarding the ratio between the surfactant and the organic acid salt, if the concentration of the organic acid salt relative to the concentration of the surfactant is low, the amount of the rod-shaped micelle formed is reduced, which is not good. If the concentration is high, the amount of the rod-like micelle concentration formed is sufficient, but it is economically wasteful, which is not preferable. The ratio of the molar amount of the organic acid salt to the molar amount of the surfactant is preferably 0.5 to 5.
The solvent is not particularly limited as long as it is an aqueous liquid. For example, an aqueous solution containing a glycol such as ethylene glycol or propylene glycol, a methanol-based antifreeze, or a rust preventive such as nitrite or molybdate may be used.
[0012]
【Example】
A flow test was performed using a simulated circulation line. The simulated circulation line is a closed loop line composed of a carbon steel pipe having a pipe size of 50A and a maximum straight pipe length of 13 m, a single spiral pump (manufactured by Iwaki), and an electromagnetic flowmeter (manufactured by Hitachi, Ltd.). Here, the pipe having a diameter slightly smaller than 50A is used in the embodiment in the case of a pipe larger than 50A (in practice, a pipe of 50A or more is used), and the critical flow rate Vcr is larger than 50A. This is because it shifts in an advantageous direction. As a friction reducing agent, oleylbis (hydroxyethyl) methylammonium chloride (manufactured by Lion Akzo, trade name: Esocard O / 12) as a surfactant and salicylic acid as an organic acid salt are added to a 30% by weight propylene glycol aqueous solution (antifreeze). An aqueous solution in which sodium (a primary reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved at a molar ratio of 1: 1.5 (hereinafter, also referred to as an aqueous friction reducing agent solution) was used. The temperature T of the aqueous friction reducing agent solution was cooled to -10 ° C by a chiller (manufactured by Daikin) connected to a simulated circulation line. The flow rate of the friction reducing agent aqueous solution was adjusted by controlling the output of the pump by controlling an inverter (Mitsubishi Electric) connected to the pump. The friction reducing effect of the friction reducing agent aqueous solution was measured by measuring the pressure loss in a 2 m section of the straight pipe part with a differential pressure gauge (manufactured by Nagano Keiki Co., Ltd.) and flowing the same flow rate with antifreeze liquid to which the friction reducing agent was not added. The reduction ratio with respect to the measured pressure loss value is shown as a percentage (referred to as a friction reduction ratio DR (%)). The larger this value is, the higher the friction reducing effect is. Hereinafter, the present invention was implemented by changing the implementation conditions to <Example 1><Example2><Comparative Example 1>.
<Example 1>
As Example 1, the concentration of the friction reducing material was set to 1000 ppm, and the relationship between the flow rate and the friction reduction rate DR (%) at that time was determined by actual measurement. The results of Example 1 were as shown by white circles in FIG.
<Example 2>
In Example 2, the concentration of the friction reducing material was set to 3000 ppm, and the relationship between the flow rate and the friction reduction rate DR (%) at that time was determined by actual measurement. The result of Example 2 was as shown by a white square mark in FIG.
<Comparative Example 1>
As Comparative Example 1, the concentration of the friction reducing material was set to 300 ppm, and the relationship between the flow rate and the friction reducing rate at that time was determined by actual measurement. The results of Comparative Example 1 were as shown by the black circles in FIG.
As shown in FIG. 2, it was found that the friction reduction effect DR (%) of the friction reducing agent greatly changed depending on the concentration C and the flow velocity V. In Examples 1 and 2, the friction reducing effect is exhibited in a wide flow velocity region, but in Comparative Example 1, the friction reducing effect is exhibited only in a low flow velocity region. Therefore, the relationship between the concentration C of the friction reducing agent capable of exhibiting the friction reducing effect and the flow velocity V became clear. The critical flow velocity Vcr of the friction reducing agent aqueous solution must be 3.5 m / s or less at the corrosion limit flow velocity. This means that if the flow velocity V of the aqueous friction reducing agent solution is 3.5 m / s or less, the corrosion problem is cleared, and the friction reduction rate DR (%) is constant (in the case of FIG. 2, (Approximately 80%). The actual flow velocity V of the aqueous friction reducing agent solution is set to be 3.5 m / s or less at the corrosion limit flow rate, because when the corrosion flow rate exceeds 3.5 m / s, corrosion due to the flow rate of the aqueous solution occurs. In the design of a heat transfer system for refrigeration, it is customary in the industry that the actual flow velocity V of the aqueous solution of the friction reducing agent is not more than the corrosion limit flow velocity of 3.5 m / s.
FIG. 2 shows that as the flow velocity V of the aqueous friction reducing agent solution is increased, a certain critical value (critical flow velocity Vcr) is reached. Then, the inventor summarized FIG. 2 and conceived that the critical flow velocity Vcr changes depending on the concentration C, that is, that the critical flow velocity Vcr and the concentration C have a fixed relationship (Vcr = F (C)). Then, the inventor further conducted an experiment in order to obtain the relationship of Vcr = F (C), and the results are summarized in FIG. The curve of Vcr = F (C) differs depending on the temperature T, and the higher the temperature T, the higher the critical flow velocity Vcr, which is advantageous in designing the heat transfer system for refrigeration. Therefore, the concentration range in which the critical flow velocity Vcr becomes 3.5 m / s or more is determined under the condition that the temperature T of the aqueous friction reducing agent solution, which is a design condition at the time of freezing, is −10 ° C., and the friction reduction satisfying such conditions is determined. If an aqueous solution of the friction reducing agent is selected, the friction reducing effect is guaranteed, so that the method of selecting the aqueous solution of the friction reducing agent is very simple. On the other hand, regardless of the concentration C, the friction reduction rate DR (%) is constant (about 80% in FIG. 2) below the critical flow velocity Vcr. The fact that the friction reduction ratio DR (%) is about 80% indicates that the friction is reduced to about 1/5 as compared with the case of using only the antifreeze. Thereby, a very energy-saving effect can be exerted.
[0013]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to express a friction reduction effect reliably by setting the conditions of the flow velocity and density | concentration of a friction reducing agent aqueous solution, and also to construct the energy-saving refrigeration heat transfer system by a friction reducing agent. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for performing the method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a flow velocity V and a friction reduction rate DR.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a concentration C and a critical flow velocity Vcr.
[Explanation of symbols]
11 Pump 12 Circulating flow path (piping)
13 ... Heat supply side system 14 ... Heat utilization side system 15 ... Electromagnetic flow meter 16 ... Supply side flow path 17 ... Return side flow path

Claims

In the cooling / heating heat transfer system including the heat supply side system, the heat utilization side system, and the circulation flow path, the critical flow rate becomes 3.5 m / s or more under the condition that the temperature T is −10 ° C. and the concentration C is 1000 to 3000 ppm. A method for reducing friction, comprising using an aqueous solution of a friction reducing agent used in a circulation channel.

In a heat transfer system for cooling and heating comprising a heat supply side system, a heat utilization side system and a circulation flow path, a circulation in which the critical flow rate becomes 3.5 m / s or more under the condition of a temperature T of 5 ° C. and a concentration C of 1000 to 2500 ppm. A method for reducing friction, wherein an aqueous solution of a friction reducing agent used in a flow path is used.

In the cooling / heating heat transfer system including the heat supply side system, the heat utilization side system and the circulation flow path, the circulation in which the critical flow rate becomes 3.5 m / s or more under the condition that the temperature T is 5 ° C. and the concentration C is 2000 to 5000 ppm. A method for reducing friction, wherein an aqueous solution of a friction reducing agent used in a flow path is used.

Friction reducing agent,
Having an alkyl or alkenyl group, an alkyltrimethylammonium salt or an alkenyltrimethylammonium salt,
Alkyl hydroxyethyl dimethyl ammonium salt or alkenyl hydroxyethyl dimethyl ammonium salt,
At least one or two types of interfaces selected from alkyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium salt or alkenyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium salt, and alkyl tri (hydroxyethyl) ammonium salt or alkenyl tri (hydroxyethyl) ammonium salt The friction reducing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the mixture is a mixture containing an activator and an organic acid salt.

Friction reducing agent,
The method for reducing friction according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is an amine oxide compound.

Friction reducing agent,
Having an alkyl or alkenyl group, an alkyltrimethylammonium salt or an alkenyltrimethylammonium salt,
Alkyl hydroxyethyl dimethyl ammonium salt or alkenyl hydroxyethyl dimethyl ammonium salt,
At least one or two types of interfaces selected from alkyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium salt or alkenyl bis (hydroxyethyl) methyl ammonium salt, and alkyl tri (hydroxyethyl) ammonium salt or alkenyl tri (hydroxyethyl) ammonium salt A friction reducing agent, which is a mixture containing an activator and an organic acid salt.

Friction reducing agent,
A friction reducer characterized by being an amine oxide compound.

A heat transfer system for refrigeration using the friction reduction method according to claim 1.