JP2009243805A - Injecting method of water treatment chemical - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調用、各種工業用等の開放循環冷却水系に注入する水処理薬剤の注入方法に関するものである。 The present invention relates to a method for injecting a water treatment chemical to be injected into an open circulating cooling water system for air conditioning, various industrial use, and the like.
開放循環冷却水系では、水の一部を蒸発させているので循環水系内の溶解物は次第に濃縮されていく。濃縮が進むと、カルシウム等のスケールが発生し、さらには、微生物の増殖によるスライム障害なども発生してくる。加えて構成機器の軟鋼や銅にも腐食が発生するというような問題も生じてくる。 In the open circulating cooling water system, part of the water is evaporated, so the dissolved matter in the circulating water system is gradually concentrated. As the concentration progresses, calcium and other scales are generated, and further slime damage due to the growth of microorganisms occurs. In addition, there is a problem that corrosion also occurs in the mild steel and copper of the component equipment.
こうした問題を防止して、設備機器の安全かつ効率的な運転を確保するため冷却水に様々な水処理薬剤が注入される。開放循環冷却水系に注入される水処理薬剤には、防食成分、スケール防止成分、スライム増殖を抑制するスライムコントロール成分、及びこれらの各種成分を配剤し複数の効果を持たせた一液型水処理薬剤等がある。 In order to prevent such problems and ensure safe and efficient operation of the equipment, various water treatment chemicals are injected into the cooling water. Water treatment chemicals injected into the open circulation cooling water system include anti-corrosion ingredients, scale prevention ingredients, slime control ingredients that suppress slime growth, and one-component water treatment with these effects to provide multiple effects. There are drugs.
水処理薬剤は、冷却水中に一定濃度を維持することで効果を発揮し、濃度が低い場合は効果が不十分となり上記各種の問題が発生する。一方、水処理薬剤の濃度が高すぎる場合は水処理薬剤の費用がかさみ不経済となるとともに、返って弊害をもたらすこともある。 The water treatment chemical is effective by maintaining a constant concentration in the cooling water. When the concentration is low, the effect is insufficient and the above-mentioned various problems occur. On the other hand, if the concentration of the water treatment chemical is too high, the cost of the water treatment chemical becomes high and it is uneconomical, and it may cause adverse effects.
その為、開放循環冷却水系における水処理薬剤の注入に関し、冷却水中の水処理薬剤の濃度を一定濃度以上に維持する様々な方法が検討されてきた。 For this reason, various methods for maintaining the concentration of the water treatment chemical in the cooling water above a certain level have been studied for the injection of the water treatment chemical in the open circulation cooling water system.
例えば、特許文献1、2には、タイマーによって薬注ポンプをON−OFF制御し、定期的に水処理薬剤を注入する方法がある。
特許文献1、2に開示されたタイマーによって薬注ポンプを制御する水処理薬剤の注入方法では、一定時間毎に一定量の水処理薬剤を注入するため、冷却塔や冷凍機の負荷及び各種の温度条件に応じて水処理薬剤の注入量を変化させることが難しく、冷却水中の薬剤濃度を一定に維持することは困難である。従って、冷却水中で真に必要な一定以上の薬剤濃度を確保するためには、過剰に注入するしかなく、経済的でなかった。
In the water treatment chemical injection method for controlling the chemical injection pump by the timer disclosed in
また、特許文献3、特許文献4には、水処理薬剤をトレーサー物質とし、あるいは水処理薬剤に比例した濃度のトレーサー物質を添加し、トレーサー物質を連続的に測定して水処理薬剤の注入量を制御する方法が開示されている。
しかし、特許文献3、特許文献4に記載の水処理薬剤の注入方法では、冷却水中の水処理薬剤濃度を一定に維持することは可能であるが、ある種の温度条件に対応して水処理薬剤を追加注入するというような調整をするまでには至っていない。加えて、高度な測定機器を必要とするため初期投資が多額となり、また、測定制御機器を安全かつ高精度に維持・運転させるためのメンテナンス費用も高いものとなる。
However, in the water treatment chemical injection methods described in Patent Literature 3 and
さらに、特許文献5には、パルス発信式流量計等で補給水の補給量を測定し、補給水に対して一定量の水処理薬剤を比例注入する方法が開示されている。
この方法では、比較的簡便かつ装置の信頼性も高く、自動ブローによる冷却水の濃縮管理と組み合わせることで冷却水中の薬剤濃度を一定に維持することが可能である。しかし、この方法でも、ある種の温度条件に対応して水処理薬剤を追加注入するというような調整をするまでには至っていない。また、高価なパルス発信式流量計を補給水ラインの配管内に設置する必要があり、経済的かつ簡便な方法とは言えない。 In this method, the chemical concentration in the cooling water can be kept constant by combining with the concentration management of cooling water by automatic blow, which is relatively simple and highly reliable. However, even this method has not yet reached an adjustment such as additionally injecting a water treatment chemical corresponding to a certain temperature condition. Moreover, it is necessary to install an expensive pulse transmission type flow meter in the piping of the makeup water line, which is not an economical and simple method.
他方、スケール防止成分やスライムコントロール成分といった水処理薬剤は、ある種の温度条件に於いては、通常の場合よりも薬剤の濃度を高めなければ効果を十分に発揮させることができないことがある。 On the other hand, water treatment chemicals such as a scale prevention component and a slime control component may not be able to exert their effects sufficiently under certain temperature conditions unless the concentration of the chemical is increased compared to the normal case.
例えば、熱交換器の負荷が高くなると、熱交換器伝熱面の温度が上昇し、スケール障害が発生し易くなる。 For example, when the load of the heat exchanger increases, the temperature of the heat exchanger heat transfer surface rises, and scale failure tends to occur.
また、水温や外気温度が高くなると、スライム障害が発生し易くなる。このような現象は、特に、夏季に発生しやすい。このため、夏季には通常から、或いは外気温が高くなるころを見計らって、予め水処理薬剤を多く注入し、冷却水中の水処理薬剤の濃度を高めに維持することによって、水処理薬剤の効果を発揮させ、それら障害を防止する必要が生じる。 Further, when the water temperature or the outside air temperature becomes high, slime damage is likely to occur. Such a phenomenon is particularly likely to occur in summer. For this reason, the effect of the water treatment chemical can be achieved by injecting a large amount of the water treatment chemical in advance and maintaining the concentration of the water treatment chemical in the cooling water at a high level in normal season or when the outside air temperature rises. It is necessary to exhibit these problems and prevent these obstacles.
一方、熱交換器の負荷が低い場合、補給水の補給量が少なく、開放循環冷却水系における冷却水の入れ替わり頻度が低下する。この場合、補給水の注入量に比例して冷却水中に注入される水処理薬剤の注入頻度も低下し、水処理薬剤が長時間開放循環冷却水系に留まることとなる。 On the other hand, when the load of the heat exchanger is low, the replenishment amount of the replenishing water is small, and the replacement frequency of the cooling water in the open circulation cooling water system is lowered. In this case, the injection frequency of the water treatment chemical injected into the cooling water in proportion to the injection amount of the makeup water also decreases, and the water treatment chemical stays in the open circulating cooling water system for a long time.
水処理薬剤が、長時間開放循環冷却水系に留まっていると、時間の経過とともにそれ自体が分解し、冷却水中の実質的な水処理薬剤の濃度が低下する。従って、熱交換器の負荷が低い場合には、補給水に比例した量の水処理薬剤を注入していても、効果を十分に発揮させるために必要な量が不足してしまうことがある。例えば、分解速度が速い、スライムコントロール成分などが該当する。 If the water treatment chemical remains in the open circulating cooling water system for a long time, the water treatment chemical itself decomposes with the passage of time, and the concentration of the substantial water treatment chemical in the cooling water decreases. Therefore, when the load of the heat exchanger is low, the amount necessary for sufficiently exerting the effect may be insufficient even when an amount of water treatment chemical proportional to the makeup water is injected. For example, a slime control component having a high decomposition rate is applicable.
このような現象は、特に、冬季に発生しやすい。このため、冬季には通常から、あるいは外気温が低下するころを見計らって、理論上必要とされる注入量より多く水処理薬剤を注入し、冷却水中の水処理薬剤の濃度を高めに維持することによって水処理薬剤の効果を発揮させ、障害を防止する必要が生じる。 Such a phenomenon is particularly likely to occur in winter. For this reason, in winter, in anticipation of normal or when the outside air temperature drops, water treatment chemicals are injected more than the theoretically required injection amount, and the concentration of water treatment chemicals in the cooling water is kept high. As a result, it is necessary to exert the effect of the water treatment chemical and prevent the failure.
水処理薬剤を注入する場合は、熱交換器の負荷や各種の温度条件に対応して最も効果的かつ経済的に注入されなければならない。即ち、開放循環冷却水系において、水処理薬剤の効果を十分に発揮させる為には、運転時の条件に対応した真に必要な一定以上の薬剤濃度を維持することが重要である。 When water treatment chemicals are injected, they must be injected most effectively and economically according to the heat exchanger load and various temperature conditions. That is, in an open circulation cooling water system, it is important to maintain a concentration of chemicals above a certain level that corresponds to the operating conditions in order to sufficiently exert the effect of the water treatment chemicals.
そこで、本発明は、経済的かつ簡便に、冷却水中の水処理薬剤の濃度を、温度条件への対応も含めて所定の濃度に調節することができる、開放循環冷却水系における水処理薬剤の注入方法を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention provides an economical and simple method for injecting water treatment chemicals in an open circulating cooling water system that can adjust the concentration of the water treatment chemicals in the cooling water to a predetermined concentration including correspondence to temperature conditions. It is an object to provide a method.
本発明は、上記課題を解決するためのものである。即ち、請求項1、2に係る本発明は、熱交換器に冷却水を循環供給すると共にこの冷却水を冷却塔で冷却し、かつ、冷却水の一部をブローすると共に補給水を供給して冷却水の濃縮倍率を一定に保つようにし、防食成分、スケール防止成分、スライムコントロール成分の内、少なくとも1つの成分を含む水処理薬剤を、補給水量に対して比例的に注入する開放循環冷却水系において、外気温T0、もしくは冷却水(循環水)の温度が設定温度以上のとき、スライムコントロール成分を含む水処理薬剤を追加注入することを特徴とする水処理薬剤の注入方法の提供、さらに上記において、冷却塔から熱交換器に向かう冷却水(循環水)の温度T1と、熱交換器から冷却塔に戻る冷却水(循環水)の温度T2の温度差ΔT(=T2−T1)が、設定温度以下のとき、スライムコントロール成分を含む水処理薬剤を追加注入することを特徴とする水処理薬剤の注入方法を提供するものである。
The present invention is for solving the above-mentioned problems. That is, the present invention according to
また、請求項3に係る本発明は、熱交換器に冷却水を循環供給すると共にこの冷却水を冷却塔で冷却し、かつ、冷却水の一部をブローすると共に補給水を供給して冷却水の濃縮倍率を一定に保つようにし、防食成分、スケール防止成分、スライムコントロール成分の内、少なくとも1つの成分を含む水処理薬剤を、補給水量に対して比例的に注入する開放循環冷却水系において、冷却塔から熱交換器に向かう冷却水(循環水)の温度T1と、熱交換器から冷却塔に戻る冷却水(循環水)の温度T2の温度差ΔT(=T2−T1)が、設定温度以上のとき、スケール防止成分を含む水処理薬剤を追加注入することを特徴とする水処理薬剤の注入方法を提供するものである。 According to the third aspect of the present invention, cooling water is circulated and supplied to the heat exchanger, the cooling water is cooled by a cooling tower, and a part of the cooling water is blown and makeup water is supplied for cooling. In an open circulating cooling water system in which the water concentration ratio is kept constant, and a water treatment chemical containing at least one of anticorrosive ingredients, scale preventive ingredients, and slime control ingredients is injected in proportion to the amount of makeup water. The temperature difference ΔT (= T2−T1) between the temperature T1 of the cooling water (circulation water) from the cooling tower to the heat exchanger and the temperature T2 of the cooling water (circulation water) returning from the heat exchanger to the cooling tower is set. The present invention provides a method for injecting a water treatment agent, which is characterized by additionally injecting a water treatment agent containing a scale inhibiting component when the temperature is higher than the temperature.
さらに、請求項4に係る発明は、前記追加注入する水処理薬剤の注入量が、追加注入時の温度因子の関数により決定されることを特徴とする前記何れかに記載の水処理薬剤の注入方法を提供するものである。
Furthermore, the invention according to
加えて、請求項5に係る発明は、前記補給水量に対して比例的に注入する水処理薬剤の注入量が、冷却塔から熱交換器に向かう冷却水(循環水)の温度T1(℃)、熱交換器から冷却塔に戻る冷却水(循環水)の温度T2(℃)から次式(1)に従って前記冷却水への理論補給水量(M)を求め、前記理論補給水量(M)に比例する量として決定されるものであることを特徴とする前記何れかに記載の水処理薬剤の注入方法を提供するものである。
M=((T2−T1)×c×R/Q)×(N/(N−1))・・・(式1)
M:理論補給水量(m3/h)
c:水の比熱(kcal/kg・℃)
R:冷却水の循環水量(m3/h)
Q:水の蒸発潜熱(kcal/kg)
N:冷却水の濃縮倍率(倍)
In addition, the invention according to claim 5 is the temperature T1 (° C.) of the cooling water (circulated water) from the cooling tower to the heat exchanger. From the temperature T2 (° C.) of the cooling water (circulation water) returning to the cooling tower from the heat exchanger, the theoretical makeup water amount (M) to the cooling water is obtained according to the following equation (1), and the theoretical makeup water amount (M) is obtained. The method for injecting a water treatment chemical according to any one of the above, wherein the method is determined as a proportional amount.
M = ((T2−T1) × c × R / Q) × (N / (N−1)) (Expression 1)
M: Theoretical makeup water volume (m3 / h)
c: Specific heat of water (kcal / kg · ° C)
R: Circulating water volume of cooling water (m3 / h)
Q: latent heat of vaporization of water (kcal / kg)
N: Concentration ratio of cooling water (times)
また、請求項6に係る発明は、前記理論補給水量を、外気温T0(℃)の関数となる補正係数を用いて補正し、該補正した理論補給水量(補正理論補給水量)に比例する量の水処理薬剤を注入することを特徴とする上記記載の水処理薬剤の注入方法を提供するものである。 The invention according to claim 6 is an amount that is proportional to the corrected theoretical makeup water amount (corrected theoretical makeup water amount) by correcting the theoretical makeup water amount using a correction coefficient that is a function of the outside air temperature T0 (° C.). The method for injecting a water treatment agent as described above is characterized by injecting the water treatment agent.
本発明は、以上の構成であるから、冷却水中の水処理薬剤の濃度を真に必要な濃度に簡易かつ低コストに維持・管理することができる。 Since this invention is the above structure, it can maintain and manage the density | concentration of the water treatment chemical | medical agent in cooling water to a truly required density | concentration simply and at low cost.
具体的には、請求項1に係る発明によれば、外気温T0、もしくは冷却水の温度が設定温度以上であるとき、即ち、スライムコントロール成分が通常管理よりさらに必要なときに、スライムコントロール成分を含む水処理薬剤を追加注入するので、温度因子に変化があってもスライム防止に真に必要な濃度に水処理薬剤濃度を管理することができ、水処理薬剤の効果を維持することが可能となる。
Specifically, according to the invention according to
なお、スライムコントロール成分を含む一液型水処理薬剤を追加注入する方法、スライムコントロール成分のみの水処理薬剤を別途追加注入する方法の何れも採用できるが、スライムコントロール成分のみの水処理薬剤を別途追加注入する方法の方が、他の水処理薬剤の過剰注入がなく経済的である。 Both the method of injecting a one-component water treatment agent containing a slime control component and the method of additionally injecting a water treatment agent of only the slime control component can be adopted. The additional injection method is more economical without over-injection of other water treatment agents.
請求項2に係る発明によれば、ΔTが設定温度以下のとき、即ち、熱交換器の負荷が低くスライムコントロール成分が長期に冷却水に滞留し、通常管理よりさらに必要なときに、スライムコントロール成分を追加注入するので、温度因子に変化があってもスライム防止に必要な濃度に水処理薬剤濃度を管理することができ、水処理薬剤の効果を維持することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, when ΔT is equal to or lower than the set temperature, that is, when the load of the heat exchanger is low and the slime control component stays in the cooling water for a long time and is further required than normal management, slime control Since the components are additionally injected, the concentration of the water treatment chemical can be controlled to the concentration necessary for slime prevention even if the temperature factor changes, and the effect of the water treatment chemical can be maintained.
なお、スライムコントロール成分を含む一液型水処理薬剤を追加注入する方法、スライムコントロール成分のみの水処理薬剤を別途追加注入する方法の何れも採用できるが、上述のように、スライムコントロール成分のみの水処理薬剤を別途追加注入する方が、経済的である。 In addition, either a method of additionally injecting a one-component water treatment agent containing a slime control component or a method of additionally injecting a water treatment agent of only a slime control component can be adopted. It is more economical to inject additional water treatment chemicals separately.
請求項3に係る発明によれば、ΔTが設定温度以上のとき、即ち、熱交換器の負荷が高くスケール防止成分が通常管理よりさらに必要なときに、スケール防止成分を追加注入するので、温度因子に変化があってもスケール防止に必要な濃度に水処理薬剤濃度を管理することができ、水処理薬剤の効果を維持することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, when ΔT is equal to or higher than the set temperature, that is, when the load of the heat exchanger is high and the scale prevention component is further required than normal management, the scale prevention component is additionally injected. Even if there is a change in the factor, the concentration of the water treatment chemical can be managed at a concentration necessary for scale prevention, and the effect of the water treatment chemical can be maintained.
なお、スケール防止成分を含む一液型水処理薬剤を追加注入する方法、スケール防止成分のみの水処理薬剤を別途追加注入方法の何れも採用できるが、上述のように、スケール防止成分のみの水処理薬剤を別途追加注入する方が、経済的である。 Both the method of additionally injecting a one-component water treatment chemical containing a scale prevention component and the method of additionally injecting a water treatment chemical only of a scale prevention component can be employed. It is more economical to inject additional treatment chemicals separately.
請求項4の発明によれば、追加注入時の、例えば、設定温度に採用した冷却水の温度、T1、T2、又は外気温T0の何れかの温度因子の関数により、注入量が決定されるため、即ち、設定温度を超えた場合に、その程度によって追加注入量を変動することができるため、例えば、熱交換器の稼働率に変動が多い冷却塔、加えて季節の変わり目など外気温の変化が大きい時であっても、追加する水処理薬剤を真に必要な濃度に管理することができ、より経済的に水処理薬剤の効果を維持することが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, at the time of additional injection, for example, the injection amount is determined by a function of any one of the temperature factors of the cooling water adopted as the set temperature, T1, T2, or the outside air temperature T0. In other words, when the set temperature is exceeded, the additional injection amount can be changed depending on the degree, for example, the cooling tower in which the operating rate of the heat exchanger is frequently changed, and the outside air temperature such as the turn of the season. Even when the change is large, the water treatment chemical to be added can be managed at a truly necessary concentration, and the effect of the water treatment chemical can be maintained more economically.
また、請求項5に係る発明によれば、T1、T2を測定し、その他のデータは、予め、開放循環冷却水系毎に定まる値を入力情報として用い、式(1)から理論補給水量を求め、その理論補給水量に比例した水処理薬剤を冷却水2aに注入することで、補給水に対して比例注入する水処理薬剤においても、簡易かつ低コストで冷却水2a中の水処理薬剤5aを適正な濃度に管理することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, T1 and T2 are measured, and other data is obtained in advance using the value determined for each open circulating cooling water system as input information, and the theoretical makeup water amount is obtained from equation (1). The water treatment chemical 5a in the
従って、従来のように、補給水4a量を実測するための高価なパルス発信式流量計を設置する必要がなく、簡易、低コストで補給水4a量を把握することができる。またパルス発信式流量計を設置するために開放循環冷却水系の稼働を停止する必要がなく、簡便に既存の開放循環冷却水系に適用できる点、極めて優れている。
Accordingly, it is not necessary to install an expensive pulse transmission type flow meter for actually measuring the amount of
さらに、請求項6に係る発明によれば、理論補給水量を外気温(T0)の関数となる補正係数を基に補正し、補正した理論補給水量(以下、補正理論補給水量という。)を求めることにより、より精度よく補給水量を把握し、その補正理論補給水量に比例した水処理薬剤を冷却水2aに注入することで、より適切に補給水に対して比例注入する水処理薬剤の冷却水2a中での濃度を所定値に管理することができることとなる。
Furthermore, according to the invention of claim 6, the theoretical makeup water amount is corrected based on a correction coefficient that is a function of the outside air temperature (T0), and a corrected theoretical makeup water amount (hereinafter referred to as a corrected theoretical makeup water amount) is obtained. Therefore, the water treatment chemical cooling water can be more appropriately proportionally injected with respect to the makeup water by more accurately grasping the makeup water amount and injecting the water treatment chemical proportional to the corrected theoretical makeup water amount into the cooling
経済的かつ簡便に、冷却水中の水処理薬剤の濃度を、温度条件への対応も含めて所定の濃度に管理する開放循環冷却水系における水処理薬剤の注入方法を提供する目的を熱交換器に冷却水を循環供給すると共にこの冷却水を冷却塔で冷却し、かつ、冷却水の一部をブローすると共に補給水を供給して冷却水の濃縮倍率を一定に保つようにし、防食成分、スケール防止成分、スライムコントロール成分の内、少なくとも1つの成分を含む水処理薬剤を、補給水量に対して比例的に注入する開放循環冷却水系において、
外気温T0、冷却水温度、又は冷却塔から熱交換器に向かう冷却水(循環水)の温度T1と、熱交換器から冷却塔に戻る冷却水(循環水)の温度T2の温度差ΔT(=T2−T1)が設定温度を超えたとき、必要な水処理薬剤を追加注入することを特徴とする水処理薬剤の注入方法の構成とすることで実現した。
The purpose of the heat exchanger is to provide a method for injecting water treatment chemicals in an open circulating cooling water system that manages the concentration of the water treatment chemicals in the cooling water to a predetermined concentration, including the correspondence to temperature conditions, economically and simply. Cooling water is circulated and cooled, and the cooling water is cooled by a cooling tower, and a part of the cooling water is blown and makeup water is supplied to keep the concentration ratio of cooling water constant. In an open circulating cooling water system in which a water treatment chemical containing at least one of the prevention component and slime control component is injected in proportion to the amount of makeup water,
Temperature difference ΔT () between the outside air temperature T0, the cooling water temperature, or the temperature T1 of the cooling water (circulation water) from the cooling tower to the heat exchanger and the temperature T2 of the cooling water (circulation water) returning from the heat exchanger to the cooling tower = T2-T1) When the temperature exceeds the set temperature, the water treatment chemical injection method is characterized in that the necessary water treatment chemical is additionally injected.
さらに、水処理薬剤の注入量を、追加注入時の温度因子の関数により決定し、至適量に変動させて水処理薬剤を注入することで実現した。また、前記補給水量に対して比例的に注入する水処理薬剤の注入量が、冷却塔から熱交換器に向かう冷却水(循環水)の温度T1(℃)、熱交換器から冷却塔に戻る冷却水(循環水)の温度T2(℃)から次式(1)に従って前記冷却水への理論補給水量(M)を求め、前記理論補給水量(M)に比例する量として決定されるものであることを特徴とする前記何れかに記載の水処理薬剤の注入方法の構成として実現した。 M=((T2−T1)×c×R/Q)×(N/(N−1))・・・(式1)
M:理論補給水量(m3/h)
c:水の比熱(kcal/kg・℃)
R:冷却水の循環水量(m3/h)
Q:水の蒸発潜熱(kcal/kg)
N:冷却水の濃縮倍率(倍)
Furthermore, the injection amount of the water treatment chemical was determined by a function of the temperature factor at the time of the additional injection, and the water treatment chemical was injected by varying the optimal amount. Further, the injection amount of the water treatment chemical injected in proportion to the replenishment water amount is the temperature T1 (° C.) of the cooling water (circulated water) from the cooling tower to the heat exchanger, and returns from the heat exchanger to the cooling tower. The theoretical makeup water amount (M) to the cooling water is determined from the temperature T2 (° C.) of the cooling water (circulating water) according to the following equation (1), and is determined as an amount proportional to the theoretical makeup water amount (M). The water treatment chemical injection method according to any one of the above features is realized. M = ((T2−T1) × c × R / Q) × (N / (N−1)) (Expression 1)
M: Theoretical makeup water volume (m3 / h)
c: Specific heat of water (kcal / kg · ° C)
R: Circulating water volume of cooling water (m3 / h)
Q: latent heat of vaporization of water (kcal / kg)
N: Concentration ratio of cooling water (times)
加えて、前記理論補給水量を、外気温T0(℃)の関数となる補正係数を用いて補正し、該補正した理論補給水量(補正理論補給水量)に比例する量の水処理薬剤を注入することを特徴とする上記記載の水処理薬剤の注入方法の構成とすることで実現した。 In addition, the theoretical makeup water amount is corrected using a correction coefficient that is a function of the outside air temperature T0 (° C.), and an amount of water treatment chemical proportional to the corrected theoretical makeup water amount (corrected theoretical makeup water amount) is injected. This was realized by adopting the structure of the water treatment chemical injection method described above.
水処理薬剤には、防食成分、スケール防止成分、スライムコントロール成分など、注入する箇所に必要な成分を単一で含まれているもの、或いはそれら成分の2つ以上を混合して一液とした一液型のものなどがある。それら水処理薬剤は、薬剤としての効果を維持するため、所定濃度に管理されるよう開放循環冷却水系に注入される。 Water treatment chemicals include anticorrosive ingredients, scale preventive ingredients, slime control ingredients, etc., which contain a single ingredient necessary for the injection site, or a mixture of two or more of these ingredients into a single solution There is a one-pack type. These water treatment chemicals are injected into the open circulating cooling water system so as to be managed at a predetermined concentration in order to maintain the effect as a chemical.
温度因子とは、水処理薬剤を補給水に対して比例的に注入するだけでは水処理薬剤の効果が維持できないとする判断の対象、即ち追加的に水処理薬剤が必要だと判断する温度の対象である。例えば、冷却塔が設置されている環境の外気温T0、冷却塔から熱交換器に向かう冷却水(循環水)の温度T1、熱交換器から冷却塔に戻る冷却水(循環水)の温度T2、T1とT2の温度差ΔT(=T2−T1)などがある。ΔTにより熱交換器の負荷の大きさを推測することができる。 The temperature factor is a target of determination that the effect of the water treatment chemical cannot be maintained only by injecting the water treatment chemical in proportion to the makeup water, that is, the temperature at which it is judged that the water treatment chemical is additionally required. It is a target. For example, the outside temperature T0 of the environment where the cooling tower is installed, the temperature T1 of the cooling water (circulating water) from the cooling tower to the heat exchanger, and the temperature T2 of the cooling water (circulating water) returning from the heat exchanger to the cooling tower , There is a temperature difference ΔT (= T2−T1) between T1 and T2. The magnitude of the heat exchanger load can be estimated from ΔT.
T0は、外気温の測定値であり、冷却塔付近のリアルタイムの測定値、所定時間の平均値などが利用でき、それらデータは薬注制御装置6に送られ、水処理薬剤の追加注入の有無、注入量の決定、さらに補正理論補給量の算出に用いられる。 T0 is a measured value of the outside air temperature, and a real-time measured value near the cooling tower, an average value for a predetermined time, and the like can be used, and these data are sent to the chemical injection control device 6 to check whether or not an additional injection of water treatment chemical is performed. This is used for determining the injection amount and for calculating the corrected theoretical replenishment amount.
冷却水温度T1は、冷却塔から熱交換器に向かう冷却水(循環水)の温度であり、冷却塔下部水槽2d内の冷却水2a温度や、冷却塔から熱交換器に向かう冷却水往配管3e中の任意の位置における冷却水温度を、水温測定手段(測温抵抗体、熱電対など)により測定することで、冷却水温度の測定値T1とすることができる。
The cooling water temperature T1 is the temperature of the cooling water (circulated water) from the cooling tower to the heat exchanger, the temperature of the cooling
また、冷却水温度T2は、熱交換器から冷却塔に戻る冷却水(循環水)の温度であり、冷却塔上部水槽2f内の冷却水2a温度や、熱交換器から冷却塔に戻る冷却水還配管3d中の任意の位置における冷却水温度を、水温測定手段(測温抵抗体、熱電対など)により測定することで、測定値T2として得ることができる。
The cooling water temperature T2 is the temperature of the cooling water (circulated water) returning from the heat exchanger to the cooling tower, the temperature of the cooling
また、冷凍機等で、冷却水の入り口、出口の温度をリアルタイムに測定している場合等、開放循環冷却水系の運転情報からT1、T2の値が得られる場合には、その値を採用しても構わない。このようにして求めたT1、T2データは、薬注制御装置6に送信され、水処理薬剤の追加注入の有無、注入量の決定、さらに補正理論補給量の算出に用いられる。 In addition, when the values of T1 and T2 are obtained from the operation information of the open circulating cooling water system, such as when the temperature of the inlet and outlet of the cooling water is measured in real time with a refrigerator, etc., those values are adopted. It doesn't matter. The T1 and T2 data obtained in this way are transmitted to the chemical injection control device 6 and used for the presence or absence of additional injection of the water treatment chemical, determination of the injection amount, and calculation of the corrected theoretical replenishment amount.
また、T1、T2は、それぞれ単位時間当たりの平均温度を使用してもよく、例えば、1時間当たりに複数回測定したT1、T2、それぞれの平均値から、式(1)に従って、1時間当たりの理論補給水量を求めてもよい。 T1 and T2 may each use an average temperature per unit time. For example, from T1 and T2 measured multiple times per hour, and from the average value of each, the average temperature per hour The theoretical makeup water amount may be obtained.
水処理薬剤の追加注入の有無の決定に際し、各温度因子に優劣はなく、各冷却塔設置環境により、入手し易さ、誤差の多少などを勘案し、採用する温度因子を適宜選択することができる。また、採用できる温度因子の全てを測定して、その中のどれか一つが判断基準に達すれば必要な水処理薬剤を追加注入することとしても問題は無い。 When deciding whether or not to inject additional water treatment chemicals, there is no superiority or inferiority of each temperature factor, and the temperature factor to be adopted can be selected as appropriate depending on the availability of each cooling tower and taking into account the ease of availability and some errors. it can. Moreover, if all the temperature factors that can be adopted are measured and one of them reaches the judgment standard, there is no problem in additionally injecting the necessary water treatment chemical.
スライムコントロール成分の追加注入が必要となるT0、冷却水温度、ΔTの設定温度とは、スライムコントロール成分の追加注入の有無の判断基準になる値であり、各冷却水系毎に最適な値を適宜設定することができる。具体的には、T0の設定温度は、例えば
25℃とするのが好適である。従って、T0が25℃以上のとき補給水量に比例する通常の水処理薬剤の注入に追加してスライムコントロール成分を注入する。外気温が25℃以上になると、スライムが急激に増殖するからである。
The set temperature of T0, cooling water temperature, and ΔT that requires additional injection of slime control component is a value that is a criterion for determining whether additional injection of slime control component is present, and an optimal value is appropriately set for each cooling water system. Can be set. Specifically, the set temperature of T0 is preferably 25 ° C., for example. Therefore, when T0 is 25 ° C. or higher, the slime control component is injected in addition to the normal water treatment chemical injection proportional to the amount of makeup water. This is because slime grows rapidly when the outside air temperature becomes 25 ° C. or higher.
T1の設定温度は、例えば30℃が好適であり、T1が30℃以上のとき、T0と同様、スライムコントロール成分を追加注入する。T2の設定温度は、例えば35℃が好適であり、T2が35℃以上のとき、T0と同様、スライムコントロール成分を追加注入する。 The set temperature of T1 is preferably 30 ° C., for example, and when T1 is 30 ° C. or higher, a slime control component is additionally injected similarly to T0. The set temperature of T2 is preferably 35 ° C., for example. When T2 is 35 ° C. or higher, a slime control component is additionally injected in the same manner as T0.
さらに、ΔTの設定温度は、例えば2℃が好適である。即ちΔTが2℃以下では、冷却水の入れ替わりが少なく、スライムコントロール成分が長期間冷却水に滞留し、分解して濃度の低下した状態となるので、十分効果を発揮していない。従って、ΔTが2℃以下のとき、補給水量に比例する通常の水処理薬剤の注入に追加してスライムコントロール成分を注入する。 Furthermore, the set temperature of ΔT is preferably 2 ° C., for example. That is, when ΔT is 2 ° C. or less, the replacement of the cooling water is small, and the slime control component stays in the cooling water for a long time and decomposes to a reduced concentration, so that the effect is not sufficiently exhibited. Therefore, when ΔT is 2 ° C. or less, the slime control component is injected in addition to the normal injection of the water treatment chemical proportional to the amount of makeup water.
スケール防止成分の追加注入が必要となるΔTの設定温度とは、スケール防止成分の追加注入の有無の判断基準になる値であり、各冷却水系毎に最適な値を適宜設定することができる。具体的には、ΔTは、例えば7℃とするのが好適である。即ちΔTが7℃以上では、熱交換器の負荷が高く、熱交換器伝熱面の温度が高いので、スケール析出傾向になる。従って、ΔTが7℃以上のとき、補給水量に比例する通常の水処理薬剤の注入に追加してスケール防止成分を注入する。 The set temperature of ΔT that requires additional injection of the scale prevention component is a value that serves as a determination criterion for the presence or absence of additional injection of the scale prevention component, and an optimal value can be set as appropriate for each cooling water system. Specifically, ΔT is preferably 7 ° C., for example. That is, when ΔT is 7 ° C. or higher, the load on the heat exchanger is high and the temperature of the heat exchanger heat transfer surface is high, so that the scale tends to precipitate. Therefore, when ΔT is 7 ° C. or higher, the scale prevention component is injected in addition to the normal injection of the water treatment chemical proportional to the amount of makeup water.
追加注入方法は、一液型水処理薬剤であっても、スライムコントロール成分、スケール防止成分単一成分の注入であっても、比例注入方法、タイマー注入方法、一時的な注入方法などが採用できる。 As for the additional injection method, a proportional injection method, a timer injection method, a temporary injection method, etc. can be adopted, whether it is a one-component water treatment chemical, a slime control component, or a single component for preventing scale. .
比例注入方法とは、補給水量に比例して一定量を注入する方法である。追加注入する成分を含む一液型水処理薬剤であれば、薬注装置5の薬注ポンプ5cを追加運転をさせればよい。別途、スライムコントロール成分、スケール防止成分を追加注入する場合には、追加注入用の薬液タンクと薬注ポンプを設けて、その薬注ポンプを補給水量に比例させて、所定時間運転させればよい。 The proportional injection method is a method of injecting a certain amount in proportion to the amount of makeup water. If it is a one-pack type water treatment chemical containing a component to be additionally injected, the chemical injection pump 5c of the chemical injection device 5 may be additionally operated. Separately, when additionally injecting slime control components and scale prevention components, a chemical tank and a chemical injection pump for additional injection may be provided, and the chemical injection pump may be operated for a predetermined time in proportion to the amount of replenishment water. .
タイマー注入方法とは、タイマーを用いて間欠的に冷却水に水処理薬剤を注入する方法である。例えば、1日に1時間、あるいは1時間毎に10分間等薬注ポンプを運転して水処理薬剤を注入する方法であり、対応すべき条件に合わせて、任意の時間間隔と任意の注入時間、注入量を選択することができる。 The timer injection method is a method of injecting a water treatment chemical into cooling water intermittently using a timer. For example, it is a method of injecting a water treatment chemical by operating a chemical injection pump such as 1 hour per day or 10 minutes every hour, and according to the conditions to be handled, any time interval and any injection time The injection amount can be selected.
一時的な注入方法とは、温度条件が設定温度を越えた時に一時的に、保有冷却水量に対して、予め決められた量、例えば100mg/lの量の水処理薬剤を注入する方法である。 The temporary injection method is a method of temporarily injecting a predetermined amount, for example, 100 mg / l of a water treatment chemical with respect to the retained cooling water amount when the temperature condition exceeds a set temperature. .
水処理薬剤の追加注入量は、温度因子が設定値以上、或いは以下になった場合に、上述のように予め決められた量の注入量を追加することで簡易に実現できる。さらに、設定温度に採用した温度因子の温度の関数として、水処理薬剤の注入量を変動させることも可能である。これにより、より適切に水処理薬剤の効果を得ることができる。 The additional injection amount of the water treatment chemical can be easily realized by adding an injection amount of a predetermined amount as described above when the temperature factor is equal to or higher than the set value. Furthermore, it is possible to vary the injection amount of the water treatment chemical as a function of the temperature of the temperature factor adopted for the set temperature. Thereby, the effect of a water treatment chemical | medical agent can be acquired more appropriately.
例えば、補給水量Am3に対して、通常注入量をBml、設定温度C℃のとき、追加水処理薬剤をDmlを追加注入する場合において、追加注入時の測定温度がE℃(E>C、設定温度以上)であったとき、
追加注入量F=D+α(E−C);αは定数
などにより、設定温度を超えた温度毎に追加注入量を増減する制御をすることができる。
For example, when the normal injection amount is B ml and the set temperature C ° C. with respect to the makeup water amount Am 3 , when the additional water treatment agent is additionally injected with D ml, the measurement temperature at the additional injection is E ° C. (E> C, When the temperature is above the set temperature)
Additional injection amount F = D + α (E−C); α can be controlled to increase / decrease the additional injection amount for each temperature exceeding the set temperature by a constant or the like.
補給水量は、流量計での実測値、種々の方法により計算上求められた補給水量であってもよいが、上記式(1)により、求める理論補給水量を用いるのが、簡便でかつ経済的である。 The amount of makeup water may be an actual value measured by a flow meter or a makeup water amount calculated by various methods, but it is simple and economical to use the theoretical amount of makeup water obtained by the above formula (1). It is.
式(1)の水の比熱(c)は、温度によって変化する値であるが、誤差が小さいため、1kcal/kg・℃として差し支えない。ただし、温度に対応する比熱データを予め薬注制御装置6に入力しておき、冷却水2aの測定温度(T1、T2等)に対応する比熱(c)を用いれば、さらに精度よく理論補給水を求めることができる。
The specific heat (c) of water in the formula (1) is a value that varies depending on the temperature, but since the error is small, it may be set to 1 kcal / kg · ° C. However, if the specific heat data corresponding to the temperature is input to the chemical injection control device 6 in advance and the specific heat (c) corresponding to the measured temperature (T1, T2, etc.) of the cooling
冷却水2aの循環水量(R)は通常一定とみなすことができるので、開放循環冷却水系毎に設計値として定まる循環水量(R)を使用して差し支えない。ただし、循環ライン3に、循環水3aの循環水量を測定するための流量計を設置してもよく、前記流量計で測定した循環水量を使用することもできる。
Since the circulating water amount (R) of the cooling
水の蒸発潜熱(Q)は、冷却水2aの温度に応じて定まる定数であるが、一般的に、冷却水の温度は30℃程度であるので、簡易には30℃における水の蒸発潜熱(580Kcal/Kg)を使用して差し支えない。ただし、理論補給水量の算出精度をより高めるために、温度に対応する蒸発潜熱のデータを予め入力しておき、T1、T2、又はT1、T2の平均値等に対応する水の蒸発潜熱(Q)を使用しても構わない。
Although the latent heat of vaporization (Q) of water is a constant determined according to the temperature of the cooling
冷却水の濃縮倍率(N)は、冷却水の管理目標水質と補給水水質から開放循環冷却水系毎に適宜設定した定数である。ただし、冷却水の水質情報(電気伝導率やイオン濃度)を測定し、補給水の水質情報で除した値を濃縮倍率として採用することも可能である。 The cooling water concentration ratio (N) is a constant set as appropriate for each open circulating cooling water system from the management target water quality and the makeup water quality of the cooling water. However, it is also possible to measure the water quality information (electric conductivity and ion concentration) of the cooling water and adopt the value divided by the water quality information of the makeup water as the concentration factor.
従って、通常は、
補給水量(M)=
((T2−T1)×1×R/580)×(N/(N−1))・・・(式2)
として簡易的に理論補給水量を求めて差し支えない。
Therefore, usually
Makeup water volume (M) =
((T2-T1) × 1 × R / 580) × (N / (N−1)) (Formula 2)
As a matter of course, the theoretical replenishment water amount can be easily obtained.
即ち、T1、T2を測定し、式(1)、或いは式(2)から理論補給水量を求めることで、開放循環冷却水系1への補給水4a量を把握することができる。
That is, the amount of
次に、式(1)、或いは式(2)で算出した理論補給水量(M)を外気温(T0)を基に補正する方法について説明する。開放循環冷却水系1への補給水4a量は、T1、T2を測定し、式(1)、或いは式(2)から理論補給水量(M)として把握することができるが、前記理論補給水量(M)と、実際の補給水量(実測)との間には誤差が生じることがある。
Next, a method for correcting the theoretical makeup water amount (M) calculated by the equation (1) or the equation (2) based on the outside air temperature (T0) will be described. The amount of make-up
その原因を鋭意探求した結果、誤差と外気温T0との間に相関関係があることを見出した。そこで、理論補給水量を外気温T0の関数となる補正係数を基に補正し、補正理論補給水量を求めることにより、より精度よく補給水量を把握し、その補正理論補給水量に比例した水処理薬剤を冷却水2aに注入することで、より適切に水処理薬剤の冷却水2a中での濃度を所定値に管理することができることとなる。
As a result of earnestly searching for the cause, it was found that there is a correlation between the error and the outside air temperature T0. Therefore, by correcting the theoretical make-up water amount based on a correction coefficient that is a function of the outside air temperature T0 and obtaining the corrected theoretical make-up water amount, the water make-up agent can be grasped more accurately and the water treatment chemical proportional to the corrected theoretical make-up water amount By injecting into the cooling
例えば、外気温(T0)の関数となる補正係数をηとすると、
外気温(T0)の影響を加味した補正理論補給水量Mt(m3/h)は、次式(3)で求められる。
Mt=η×M・・・・(3)
For example, if the correction coefficient that is a function of the outside air temperature (T0) is η,
The corrected theoretical makeup water amount Mt (m 3 / h) taking into account the influence of the outside air temperature (T0) is obtained by the following equation (3).
Mt = η × M (3)
ここで、例えば、補正係数(η)は、外気温(T0)の1次関数として次式(4)を用いることができる。
η=a×T0+b・・・(4)
Here, for example, as the correction coefficient (η), the following equation (4) can be used as a linear function of the outside air temperature (T0).
η = a × T0 + b (4)
一般的な設備であれば、係数aは0.015、bは0.5として差し支えない。なお、係数a、bを設備毎に計算することにより、より精度よく補正理論補給水量を求めることができる。具体的には、理論補給水量(M)と補給水の実測値とを比較し、一致するようa、bを設備毎に定める。また、補正係数(η)は、一次関数に限らず、二次関数その他の関数としてもよい。要は、外気温(T0)を基に、実測した補給水量に最も近い値の補正理論補給水量を求められる関数であればよい。 For general equipment, the coefficient a may be 0.015 and b may be 0.5. In addition, by calculating the coefficients a and b for each facility, the corrected theoretical makeup water amount can be obtained more accurately. Specifically, the theoretical makeup water amount (M) is compared with the actual measured value of makeup water, and a and b are determined for each facility so as to match. The correction coefficient (η) is not limited to a linear function, but may be a quadratic function or other functions. In short, any function may be used as long as the corrected theoretical makeup water amount having a value closest to the actually measured makeup water amount is obtained based on the outside air temperature (T0).
さらに、補正理論補給水量(Mt)は、理論補給水量(M)から外気温(T0)の関数f(T0)を減じる補正を行い、次式(5)によって算出することも可能である。なお、関数f(T0)は、補正係数(η)同様、一次、二次、その他の関数とすることができる。
Mt=M−f(T0)・・・(5)
Further, the corrected theoretical makeup water amount (Mt) can also be calculated by the following equation (5) by performing correction by subtracting the function f (T0) of the outside air temperature (T0) from the theoretical makeup water amount (M). Note that the function f (T0) can be a primary function, a secondary function, or other functions, like the correction coefficient (η).
Mt = M−f (T0) (5)
以下、添付図面に基づいて、本発明である水処理薬剤の注入方法について詳細に説明する。 Hereinafter, based on an accompanying drawing, the injection method of the water treatment chemical | medical agent which is this invention is demonstrated in detail.
図1は、温度因子に応じて一液型水処理薬剤を追加注入する場合の、本発明である水処理薬剤の注入方法が適用される開放循環冷却水系(一例)の概略図である。 FIG. 1 is a schematic view of an open circulation cooling water system (one example) to which the water treatment chemical injection method according to the present invention is applied in the case of additionally injecting a one-component water treatment chemical according to a temperature factor.
開放循環冷却水系1は、冷却水2aを溜める下部水槽2dの上方に冷却水2aを空冷するファン2eを取り付け、上部に循環水3aが戻される上部水槽2f、下部には冷却水2aをブロー水2gとして排出するブロー配管2cと接続する下部水槽2dを有し、冷却塔2の下部水槽2dの水位が一定以上にならないように、過剰の冷却水2aをオーバーフロー水2bとして排出するオーバーフローライン11が備えられた冷却塔2と、
前記下部水槽2dに連結し、前記冷却水2a(循環水3a)を循環ポンプ3bの駆動により冷凍機等の熱交換器3cに送る冷却水往配管3e、及び熱交換器3cを通過し、熱交換された冷却水2a(循環水3a)を冷却塔2に戻す冷却水還配管3d、並びに冷凍機等の熱交換器3cよりなる循環ライン3と、
前記冷却塔2に連結し、前記冷却水2aが減少したときに前記下部水槽2dの水位を保つために、又は前記冷却水2aの濃縮倍率が上昇したときに強制ブローを行うために補給水4aを注入する補給ライン4と、
温度条件に対応し、さらに理論補給水量に比例した一液型水処理薬剤を冷却水2aに注入する水処理薬剤の注入装置8とからなる。
The open circulating
Connected to the
It comprises a water treatment
補給ライン4は、冷却塔2内部に挿通する補給配管4cに、下部水槽2dの水面の高さに連動するボールタップ4eが連結し、冷却水2aが減少したとき補給水4aを適宜補給するラインと、冷却水2aの濃縮倍率が設定値以上に上昇したときに、強制補給弁4gが開いて補給水4aを強制的に冷却塔2に補給する強制補給ライン4fとを備える。
The
冷却塔2の冷却水2aには、冷却水2aの電気伝導率を測定する電気伝導率計7が設置され、前記冷却水2aの電気伝導率が設定値以上になると、前記強制補給弁4gが開いて補給水4aが補給され、オーバーフロー水2bとして冷却水の一部が排出されることで、冷却水2aの濃縮倍率が所定の値に維持される。
The cooling
水処理薬剤の注入装置8は、温度センサ(往)10と、温度センサ(還)9と、薬注装置5と、薬注制御装置6からなる。なお必要に応じ外気温センサ12を付加する。
The water treatment
温度センサ(往)10は、冷却水往配管3eに設けられ、冷却塔2から熱交換器3cに向かう冷却水2aの温度T1(℃)を測定する。温度センサ(往)10で測定した温度T1は、後述の薬注制御装置6に送られる。
The temperature sensor (outward) 10 is provided in the cooling water outgoing pipe 3e, and measures the temperature T1 (° C.) of the cooling
温度センサ(還)9は、冷却水還配管3dに設けられ、熱交換器3cから冷却塔2に戻る冷却水2aの温度T2(℃)を測定する。温度センサ(還)9で測定した温度T2も、後述の薬注制御装置6に送られる。
The temperature sensor (return) 9 is provided in the cooling
なお、上記、温度センサ(還)9、(往)10は、それぞれ配管内に挿通しても、配管に接触(貼付)させてもよい。配管に接触させる場合には、T1、T2の測定精度を高めるために、前記温度センサを含む配管部分を断熱材で覆うことが望ましい。温度センサ(還)9、(往)10を配管に接触させる方式の場合、開放循環冷却水系1の稼働を停止せずに設置することができ、補給水量を簡易、低コストで把握することができる。一方、従来のように補給水4aの流量を流量計を設置して測定する場合では、開放循環冷却水系を停止し、高価なパルス発信式流量計を設置しなければならず煩雑であった。
The temperature sensors (return) 9 and (outward) 10 may be inserted into the pipe or contacted (attached) to the pipe. When contacting the piping, it is desirable to cover the piping portion including the temperature sensor with a heat insulating material in order to increase the measurement accuracy of T1 and T2. In the case of the system in which the temperature sensors (return) 9 and (out) 10 are brought into contact with the pipe, the open circulating
薬注装置5は、一液型水処理薬剤5aを貯留するタンク5bと、前記タンク5bから下部水槽2dに連絡する薬注ライン5dと、一液型水処理薬剤5aを前記薬注ライン5dを通し下部水槽2dに注入するための薬注ポンプ5cとからなる。
The chemical injection device 5 includes a
薬注ポンプ5cは、流体を移送することができるポンプであれば、特に限定されない。なお、薬注ポンプ5cは、後述の薬注制御装置6から出力された薬注ポンプ運転シグナル6eに基づき駆動し、補給水量に比例する量、さらに追加注入する一液型水処理薬剤5aを前記開放循環冷却水系1に注入するよう、薬注制御装置6で制御される。
The medicinal pump 5c is not particularly limited as long as it is a pump capable of transferring a fluid. The chemical injection pump 5c is driven based on a chemical injection
薬注制御装置6は、測定値であるT1、T2、予め設定された、或いは測定し求めた、水の比熱(c)、循環水量(R)、水の蒸発潜熱(Q)、冷却水の濃縮倍率(N)、必要に応じ測定した外気温(T0)を基に、前述の式(1)〜式(3)、式(5)の何れかの式に従って開放循環冷却水系1への理論補給水量(M)或いは補正理論補給水量(Mt)を求め、それら求めた補給水量に比例する量の一液型水処理薬剤5aを前記開放循環冷却水系1に注入するよう薬注ポンプ運転シグナル6eを薬注ポンプ5cに出力する。
The medicinal injection control device 6 has measured values T1, T2, specific heat of water (c), circulating water amount (R), latent heat of water evaporation (Q), cooling water set in advance or measured. Based on the concentration ratio (N) and the outside air temperature (T0) measured as necessary, the theory for the open circulation cooling
その結果、薬注ポンプ5cは、求めた補給水量に比例する量の一液型水処理薬剤5aを前記開放循環冷却水系1に注入し、T0、T1、T2、ΔT等の温度条件が設定温度を越えた時には、適宜注入量を増加させることで、前記開放循環冷却水系1の一液型水処理薬剤5aが真に必要な濃度に維持、管理されることとなる。
As a result, the chemical injection pump 5c injects the one-component water treatment chemical 5a in proportion to the obtained replenishing water amount into the open circulation cooling
なお、図1においては、薬注制御装置6は、電気伝導率計7からの電気伝導率データ7aを基に、強制補給弁4gを開閉する強制補給シグナル6fを出力する機能を持つが、当然別装置として、薬注制御装置6から分離しても構わない。
In FIG. 1, the chemical injection control device 6 has a function of outputting a forced
図2は、スケール防止成分又は/及びスライムコントロール成分を別途開放循環冷却水系に追加注入する本発明である水処理薬剤の注入方法が適用される開放循環冷却水系(一例)の概略図である。 FIG. 2 is a schematic view of an open circulating cooling water system (one example) to which the water treatment chemical injection method according to the present invention, in which a scale preventing component or / and a slime control component is separately added to the open circulating cooling water system, is applied.
開放循環冷却水系13は、図1の開放循環冷却水系1と、タンク5b内の水処理薬剤5e、温度センサ(往)10a及び温度センサ(還)9aの設置場所が異なること、別途、薬注装置2つ有する点、即ち追加薬注装置14、第2の追加薬注装置15を有する点、以外構成において変わらない。従って、図2において図1と同一の符号は、同一の装置、機能を有するものとして説明を省略する。
The open circulating
水処理薬剤5eは、追加薬注装置14及び第2の追加薬注装置15で注入される水処理薬剤を含まないこと、或いはそれらを含み一液型水処理薬剤5aとしてもよい。ただし、追加する水処理薬剤は、追加薬注装置14及び第2の追加薬注装置15から行う。これにより、温度条件が設定温度を越えた場合に、必要な水処理薬剤を追加水処理薬剤14a、15aとして注入することができ、経済的である。
The water treatment chemical 5e may not include the water treatment chemical injected by the additional
例えば、追加水処理薬剤14aがスライムコントロール成分、追加水処理薬剤15aがスケール防止成分などとする。
For example, the additional
温度センサ(往)10a及び温度センサ(還)9aの設置場所は、それぞれ冷却塔2の下部水槽2d、上部水槽2fであり、より簡便にT1、T2を測定することができる。
The installation locations of the temperature sensor (out) 10a and the temperature sensor (return) 9a are the
追加薬注装置14は、追加水処理薬剤14aを貯留するタンク14bと、前記タンク14bから下部水槽2dに連絡する追加薬注ライン14dと、追加水処理薬剤14aを前記追加薬注ライン14dを通し下部水槽2dに注入するための薬注ポンプ14cとからなる。
The additional
薬注ポンプ14cは、流体を移送することができるポンプであれば、特に限定されない。なお、薬注ポンプ14cは、上述の薬注制御装置6から出力された薬注ポンプ運転シグナル6aに基づき駆動し、温度条件により追加注入する量の追加水処理薬剤14a(例えば、スライムコントロール成分)を前記開放循環冷却水系13に注入するよう、薬注制御装置6で制御される。
The
第2の追加薬注装置15は、追加水処理薬剤15aを貯留するタンク15bと、前記タンク15bから下部水槽2dに連絡する追加薬注ライン15dと、追加水処理薬剤15aを前記追加薬注ライン15dを通し下部水槽2dに注入するための薬注ポンプ15cとからなる。
The second additional
薬注ポンプ15cは、流体を移送することができるポンプであれば、特に限定されない。なお、薬注ポンプ15cは、上述の薬注制御装置6から出力された薬注ポンプ運転シグナル6bに基づき駆動し、温度条件により追加注入する量の追加水処理薬剤14aを前記開放循環冷却水系13に注入するよう、薬注制御装置6で制御される。
The
実稼働中のある冷却塔で実測した補給水量(実測)と、式(2)から求めた理論補給水量(M)、及び式(3)、式(4)から求めた補正理論補給水量(Mt)の比較試験について、図3を参照し説明する。 The amount of makeup water actually measured in a cooling tower in actual operation (actual measurement), the amount of theoretical makeup water (M) obtained from equation (2), and the corrected theoretical makeup water amount (Mt) obtained from equations (3) and (4) ) Will be described with reference to FIG.
図3は、補給水量実測値と理論補給水量及び補正理論補給水量の関係を示す図である。図3の横軸は補給水量実測値(m3/h)、縦軸は式(2)、及び式(3)、式(4)から求めた補給水量計算値(m3/h)である。◇は式(2)によって求められた理論補給水量、▲は、外気温(T0)を基に式(2)で求めた理論補給水量(◇)を式(3)、式(4)によって補正して求めた補正理論補給水量である。
但し、式(4)における係数a=0.015、b=0.5とした。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the actually measured amount of makeup water, the theoretical makeup water amount, and the corrected theoretical makeup water amount. The horizontal axis in FIG. 3 is the actually measured value (m 3 / h) of the make-up water amount, and the vertical axis is the calculated make-up water amount (m 3 / h) obtained from the equations (2), (3), and (4). . ◇ is the theoretical makeup water volume obtained from equation (2), and ▲ is the theoretical makeup water volume (◇) obtained from equation (2) based on the outside air temperature (T0), corrected by equations (3) and (4). This is the corrected theoretical makeup water amount.
However, the coefficient a = 0.015 and b = 0.5 in Formula (4) were used.
実測した補給水量の値と、式(2)、及び式(3)、式(4)から求めた補給水量計算値とが一致すれば、一次関数y=x上に、◇、▲はプロットされることとなる。ところが、外気温による補正を行わない式(2)より求めた理論補給水量◇は、全体的に若干高めの値となる。 If the measured amount of make-up water matches the calculated amount of make-up water calculated from equations (2), (3), and (4), ◇ and ▲ are plotted on the linear function y = x. The Rukoto. However, the theoretical amount of replenishment water ◇ obtained from the equation (2) that is not corrected by the outside air temperature is a slightly higher value overall.
従って、理論補給水量を基に水処理薬剤を注入した場合、水処理薬剤の濃度が所定の濃度よりやや高くなることとなる。しかし、式(1)、(2)で求めた理論補給水量を基に水処理薬剤の注入量を決定しても、水処理薬剤の不足はなく、水処理薬剤の機能を発揮させるという点では、開放循環冷却水系の実際の稼働において支障はない。 Accordingly, when the water treatment chemical is injected based on the theoretical replenishment water amount, the concentration of the water treatment chemical is slightly higher than the predetermined concentration. However, even if the injection amount of the water treatment chemical is determined based on the theoretical replenishment water amount obtained by the formulas (1) and (2), there is no shortage of the water treatment chemical and the function of the water treatment chemical is exhibited. There is no problem in the actual operation of the open circulation cooling water system.
一方、プロットされた補正理論補給水量▲は、実際の補給水量(実測)に極めて近い値を示していることがわかり、外気温(T0)の関数で補正する、式(3)、式(4)を用いた理論補給水量の補正方法が有効であることがわかる。 On the other hand, it can be seen that the plotted corrected theoretical makeup water amount ▲ shows a value very close to the actual makeup water amount (actual measurement) and is corrected by a function of the outside air temperature (T0). It can be seen that the method of correcting the theoretical makeup water amount using) is effective.
即ち、上述の補正理論補給水量を基に水処理薬剤の注入量を決定することで、補給水比例注入を行っていれば効果の得られる水処理薬剤、例えば、防食成分、適正温度条件で使用されるスケール防止成分、スライムコントロール成分などの濃度を、簡易に、適正値に調節することができる。 That is, by determining the injection amount of the water treatment chemical based on the above-described corrected theoretical makeup water volume, it is possible to obtain an effect if the supplementary water proportional injection is performed. It is possible to easily adjust the concentrations of the scale prevention component, slime control component, and the like to appropriate values.
また、ある温度条件では、スケール防止成分、スライムコントロール成分は不足するため、本発明に従って水処理薬剤を追加注入を行うことで、水処理薬剤の濃度を常にその効果を発揮し得る適正濃度に調節することが可能となる。 Also, under certain temperature conditions, the scale prevention component and slime control component are insufficient, so by adding additional water treatment chemical according to the present invention, the concentration of the water treatment chemical is adjusted to an appropriate concentration that can always exert its effect. It becomes possible to do.
1 開放循環冷却水系
2 冷却塔
2a 冷却水
2b オーバーフロー水
2c ブロー配管
2d 下部水槽
2e ファン
2f 上部水槽
2g ブロー水
3 循環ライン
3a 循環水
3b 循環ポンプ
3c 熱交換器
3d 冷却水還配管
3e 冷却水往配管
4 補給ライン
4a 補給水
4c 補給配管
4e ボールタップ
4f 強制補給ライン
4g 強制補給弁
5 薬注装置
5a 水処理薬剤
5b タンク
5c 薬注ポンプ
5d 薬注ライン
5e 水処理薬剤
6 薬注制御装置
6a 薬注ポンプ運転シグナル
6b 薬注ポンプ運転シグナル
6e 薬注ポンプ運転シグナル
6f 強制補給シグナル
7 電気伝導率計
7a 電気伝導率データ
8 水処理薬剤の注入装置
9 温度センサ(還)
9a 温度センサ(還)
10 温度センサ(往)
10a 温度センサ(往)
11 オーバーフローライン
12 外気温センサ
13 開放循環冷却水系
14 追加薬注装置
14a 追加水処理薬剤
14b タンク
14c ポンプ
14d 追加薬注ライン
15 第2の追加薬注装置
15a 追加水処理薬剤
15b タンク
15c 薬注ポンプ
15d 追加薬注ライン
DESCRIPTION OF
9a Temperature sensor (return)
10 Temperature sensor (out)
10a Temperature sensor (out)
11
Claims (6)
M=((T2−T1)×c×R/Q)×(N/(N−1))・・・(式1)
M:理論補給水量(m3/h)
c:水の比熱(kcal/kg・℃)
R:冷却水の循環水量(m3/h)
Q:水の蒸発潜熱(kcal/kg)
N:冷却水の濃縮倍率(倍) The amount of water treatment chemical injected in proportion to the amount of makeup water is the temperature T1 (° C.) of the cooling water (circulated water) from the cooling tower to the heat exchanger, and the cooling water returning from the heat exchanger to the cooling tower. The amount of theoretical makeup water (M) to the cooling water is obtained from the temperature T2 (° C.) of (circulated water) according to the following equation (1), and is determined as an amount proportional to the amount of theoretical makeup water (M). The method for injecting a water treatment chemical according to any one of claims 1 to 4, wherein:
M = ((T2−T1) × c × R / Q) × (N / (N−1)) (Expression 1)
M: Theoretical makeup water volume (m3 / h)
c: Specific heat of water (kcal / kg · ° C)
R: Circulating water volume of cooling water (m3 / h)
Q: latent heat of vaporization of water (kcal / kg)
N: Concentration ratio of cooling water (times)
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