JP2012127834A - Liquid sampling/measuring system using back pressure valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、処理水の水質等を定期的に行うことができるサンプリング測定機構部を副ラインに備える液体のサンプリング計測システムに関し、特に、複雑な自動制御のバルブを用いることなく、簡易な弁機構を用いて測定機構を簡略化させると共に被測定流体の廃棄量を減らすことを可能にした液体のサンプリング計測システムに関する。 The present invention relates to a liquid sampling measurement system including a sampling measurement mechanism unit that can periodically perform the quality of treated water in a sub-line, and in particular, a simple valve mechanism without using a complicated automatic control valve. The present invention relates to a liquid sampling measurement system that can simplify the measurement mechanism and reduce the amount of discarded fluid to be measured.
例えば、ボイラー用の媒体として使用されるボイラー用水は、伝熱管や管路の腐食を抑制するために、ボイラー用の給水タンクに貯留されるに至るまでに、予め、アルカリ処理、リン酸塩処理、揮発性物質処理等の薬剤処理がなされる。 For example, the boiler water used as the boiler medium is preliminarily alkali-treated and phosphate-treated before being stored in the boiler water supply tank in order to suppress corrosion of the heat transfer pipes and pipes. Then, chemical treatment such as volatile substance treatment is performed.
例えば、pH調整剤としてNaOHが使用され、さらに、NaOHにスラッジコントロール剤としてリン酸塩を添加したもの等が使用される。また、NaOHを使用した場合、高温、高圧、高濃度雰囲気となるとアルカリ腐食を発生させることになるため、リン酸塩処理、揮発性物質処理を適用することも行われる。 For example, NaOH is used as a pH adjuster, and further, a material obtained by adding phosphate to NaOH as a sludge control agent is used. In addition, when NaOH is used, alkaline corrosion occurs when a high temperature, high pressure, and high concentration atmosphere is reached, and therefore, phosphate treatment and volatile substance treatment are also applied.
また、最近のボイラー装置におけるボイラー用水に対しては、最初に溶存酸素のほとんどを機械的に除き、次いで残りを化学的に脱除することが行われる。機械的な脱溶存酸素処理としては、例えば、脱気体ヒータ等を用いた処理を例示することができ、化学的な脱溶存酸素処理としては、例えば、ヒドラジンや亜硫酸ナトリウム等の脱酸素剤を用いた処理が行われる。 Further, with respect to boiler water in a recent boiler apparatus, first, most of the dissolved oxygen is mechanically removed, and then the remainder is chemically removed. Examples of the mechanical de-dissolved oxygen treatment include a treatment using a degassing heater, and the chemical de-dissolved oxygen treatment uses, for example, a deoxygenating agent such as hydrazine or sodium sulfite. The processing that was performed is performed.
いずれにしても、上水や工業用水等の原水は、例えば、給水用のタンクに貯留されるに至るまでに、所望の水質を維持しているか否かの検査を行なう必要がある。すなわち、サンプリング(オフライン)計測を行なう必要があり、当該サンプリング操作を行なうに際しては、通常、被測定流体の非通水時の損失(ブロー)を防ぐために自動弁を用いることが一般的である。 In any case, it is necessary to inspect whether raw water such as clean water or industrial water maintains a desired water quality before being stored in a water supply tank, for example. That is, it is necessary to perform sampling (off-line) measurement. When performing the sampling operation, it is common to use an automatic valve in order to prevent loss (blow) of the fluid under measurement when water is not flowing.
しかしながら、自動弁を用いたサンプリングシステムは、機器コストが高く、さらに制御そのものが複雑になるのでトータルコストが極めて高くなってしまうという不都合がある。 However, the sampling system using an automatic valve has a disadvantage that the equipment cost is high and the control itself is complicated, so that the total cost becomes extremely high.
このような実状のもとに、本発明は創案されたものであって、その目的は、簡易な構造で、低コスト化が図れ、メンテナンスが容易である液体のサンプリング計測システムを提供することにある。 Under such circumstances, the present invention has been invented, and an object of the present invention is to provide a liquid sampling measurement system that is simple in structure, low in cost, and easy to maintain. is there.
上記の課題を解決するために、本出願に係る発明者らが鋭意研究を行った結果、いわゆる高価な自動制御機構を用いることなく、運転時と運転停止時の管内圧力差を利用し、背圧弁を測定計の上流側に配置して用いることによって、所望の目的が達成できることを見出し、本願発明に想到したものである。 In order to solve the above-described problems, the inventors of the present application have conducted intensive research.As a result, the difference in pressure between the pipes during operation and when the operation is stopped can be utilized without using a so-called expensive automatic control mechanism. The inventors have found that a desired purpose can be achieved by arranging and using a pressure valve on the upstream side of the measuring meter, and have arrived at the present invention.
すなわち、本発明の液体のサンプリング計測システムは、主ラインから分岐され、主ラインと連通している副ラインとを有し、前記副ラインには、サンプリング測定機構部が形成されており、当該サンプリング測定機構部は、背圧弁と、測定計とを下流側に向けて順次有しており、前記背圧弁は、主ラインが通液中である運転中は「開」の状態となり、下流側に配置されている測定計を処理液である測定液が通過できるようになっており、前記背圧弁は、主ラインが通液されていない運転中止の際は、「閉」の状態となっており、前記背圧弁が「開」の状態である運転中に、下流側に設置されている測定計にて液質測定がなされるように構成される。 That is, the liquid sampling measurement system of the present invention has a sub-line branched from the main line and communicating with the main line, and the sub-line has a sampling measurement mechanism section, and the sampling The measurement mechanism section has a back pressure valve and a measuring meter in order toward the downstream side, and the back pressure valve is in an “open” state during operation when the main line is passing liquid, The measuring liquid that is the processing liquid can pass through the measuring meter that is arranged, and the back pressure valve is in the `` closed '' state when the operation is stopped when the main line is not passed. During the operation in which the back pressure valve is in the “open” state, the liquid quality is measured by a measuring meter installed on the downstream side.
また、本発明の液体のサンプリング計測システムの好ましい態様として、前記背圧弁は、主ラインが通液中であり、背圧弁の作動設定圧力以上となる運転中は「開」の状態となり、下流側に配置されている測定計を処理液である測定液が通過できるようになっており、前記背圧弁は、主ラインが通液されていない運転中止の際、あるいは背圧弁の作動設定圧力未満での運転中は、「閉」の状態となっており、前記背圧弁が「開」の状態である運転中に、下流側に設置されている測定計にて液質測定がなされるように構成される。 Further, as a preferred aspect of the liquid sampling measurement system of the present invention, the back pressure valve is in an “open” state during operation in which the main line is in fluid flow and the back pressure valve operating set pressure or higher, and the downstream side The back pressure valve can be passed through a measuring meter disposed at the time of operation stoppage when the main line is not passed or when the back pressure valve is less than the set operating pressure of the back pressure valve. During the operation, the device is in the “closed” state, and during the operation in which the back pressure valve is in the “open” state, the liquid quality is measured by the measuring meter installed on the downstream side. Is done.
また、本発明の液体のサンプリング計測システムの好ましい態様として、供給される原液に対して液質調整をするための液処理ユニットと、当該処理がされた処理液を貯留させるための処理液貯留タンクと、これらの液処理ユニットと処理液貯留タンクとを連結する主ラインと、主ラインから分岐され、主ラインと連通している副ラインとを有し、前記副ラインには、サンプリング測定機構部が形成されており、当該サンプリング測定機構部は、背圧弁と、測定計とを下流側に向けて順次有し、前記背圧弁は、液処理ユニットから処理液貯留タンクへと処理液が送液され、背圧弁の作動設定圧力以上となる運転中は「開」の状態となり、下流側に配置されている測定計を処理液が通過できるようになっており、前記背圧弁は、液処理ユニットから処理液貯留タンクへと処理液の送液が停止される運転中止の際、あるいは背圧弁の作動設定圧力未満での運転中は、「閉」の状態となっており、前記背圧弁が「開」の状態である運転中に、下流側に設置されている測定計にて液質測定がなされるように構成される。 Moreover, as a preferable aspect of the liquid sampling measurement system of the present invention, a liquid processing unit for adjusting the liquid quality of the supplied stock solution, and a processing liquid storage tank for storing the processed processing liquid And a main line connecting these liquid processing units and the processing liquid storage tank, and a sub-line branched from the main line and communicating with the main line, the sub-line includes a sampling measurement mechanism unit The sampling measurement mechanism unit has a back pressure valve and a measuring meter sequentially toward the downstream side, and the back pressure valve feeds the processing liquid from the liquid processing unit to the processing liquid storage tank. During operation that exceeds the set operating pressure of the back pressure valve, it is in an “open” state so that the processing liquid can pass through a measuring meter disposed downstream, and the back pressure valve is a liquid processing unit. When the operation is stopped when the supply of the processing liquid to the processing liquid storage tank is stopped or during the operation at a pressure lower than the operation pressure setting of the back pressure valve, the back pressure valve is in the “closed” state. During operation in the “open” state, the liquid quality is measured by a measuring meter installed on the downstream side.
また、本発明の液体のサンプリング計測システムの好ましい態様として、前記測定計は、pH測定計からなるように構成される。 Moreover, as a preferable aspect of the liquid sampling measurement system of the present invention, the measurement meter is configured to be a pH measurement meter.
本発明のサンプリング測定機構部を備える液体のサンプリング計測システムは、主ラインから分岐され、主ラインと連通している副ラインとを有し、副ラインには、サンプリング測定機構部が形成されており、サンプリング測定機構部は、背圧弁と、測定計とを下流側に向けて順次有し、背圧弁は、主ラインが通液中であり、背圧弁の作動設定圧力以上となる運転中は「開」の状態となり、下流側に配置されている測定計を処理液である測定液が通過できるようになっており、背圧弁は、主ラインが通液されていない運転中止の際、あるいは背圧弁の作動設定圧力未満での運転中は、「閉」の状態となっており、背圧弁が「開」の状態である運転中に、下流側に設置されている測定計にて液質測定がなされるように構成されているので、いわゆる高価な自動制御を用いることなく、できるだけ簡易な構造、かつ低コストでメンテナンスも容易となるという、極めて優れた効果が発現する。 The liquid sampling measurement system including the sampling measurement mechanism of the present invention has a sub-line branched from the main line and communicating with the main line, and the sampling measurement mechanism is formed in the sub-line. The sampling measurement mechanism unit has a back pressure valve and a measuring meter in order toward the downstream side, and the back pressure valve is in operation while the main line is in fluid flow and the operating pressure of the back pressure valve is higher than the set pressure. `` Open '', and the measurement liquid, which is the treatment liquid, can pass through the measuring instrument disposed downstream, and the back pressure valve is used when the operation is stopped when the main line is not flowing or when the During operation with the pressure valve operating below the set pressure, it is in the “closed” state, and during operation with the back pressure valve in the “open” state, the liquid quality is measured with a meter installed downstream. It is configured so that Without using an expensive automatic control that, as far as possible simplified structure, and that at a lower cost becomes easy maintenance, it expresses very excellent effect.
なお、背圧弁を測定計の上流側に設置し、背圧弁の上流側の圧力の変動に応答して開閉を期待し、自動弁のごとく使用することは、従来には存在しない極めて独創的な技術的思想である。 The installation of a back pressure valve on the upstream side of the measuring meter, expecting to open and close in response to fluctuations in the pressure on the upstream side of the back pressure valve, and using it like an automatic valve is a very original that does not exist in the past. It is a technical idea.
以下、本発明のサンプリング測定機構部を備える液体のサンプリング計測システムの好適な一例として、ボイラー用水の処理を取り挙げて説明するが、特に、この実施態様に限定されるものではない。さらに、本発明において、サンプリングされる被測定液は、水のみに限定されるわけではなく、各種液体に適用可能とされる。 Hereinafter, as a preferred example of the liquid sampling measurement system including the sampling measurement mechanism unit of the present invention, the boiler water treatment will be described, but the present invention is not particularly limited to this embodiment. Furthermore, in the present invention, the sample liquid to be sampled is not limited to water, but can be applied to various liquids.
図1は、サンプリング測定機構部を備える液体のサンプリング計測システムの一例として、ボイラー用水の処理を示す概略のプロセスフローの図面である。図2は、サンプリング測定機構部に組み込まれる背圧弁の概略構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a schematic process flow diagram showing treatment of boiler water as an example of a liquid sampling measurement system including a sampling measurement mechanism. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a back pressure valve incorporated in the sampling measurement mechanism.
図1に示されるように、ボイラー用水の処理を行うプロセスフローの上流側から、原水貯水槽10(原液貯水槽10)、水処理ユニット20(液処理ユニット20)、処理水貯留タンク60(処理液貯留タンク60)が配置されており、これらの装置を経てボイラーへと処理水(処理液)が送られる。 As shown in FIG. 1, from the upstream side of the process flow for treating the boiler water, the raw water storage tank 10 (raw liquid storage tank 10), the water treatment unit 20 (liquid treatment unit 20), the treated water storage tank 60 (treatment) A liquid storage tank 60) is disposed, and treated water (treated liquid) is sent to the boiler via these devices.
原水貯水槽10には、上水あるいは工業用水等の処理対象水が貯留されている。
例えば、薬剤処理や軟水化処理が施される水処理ユニット20よって所定の処理がなされた処理水は、処理水貯留タンク60に送水され貯留される。
The raw
For example, treated water that has been subjected to predetermined treatment by the
図1に示されるように水処理ユニット20と処理水貯留タンク60とは主ライン100によって連結されており、この主ライン100の途中から副ライン110が、主ライン100と連通している状態で分岐されている。「連通している状態で分岐されている」とは、主ライン100が通水状態になると、分岐した副ライン110にも水が流れようとする作用が働くことを意味する。
As shown in FIG. 1, the
なお、分岐に際して主ラインか副ラインかの区別は、管中を流動する流体量の大小で判断される。つまり、(主ラインの流体量Qm)>(副ラインの流体量Qs)で判断される。 The distinction between the main line and the sub-line at the time of branching is determined by the amount of fluid flowing in the pipe. That is, it is determined by (fluid amount Qm of main line)> (fluid amount Qs of sub-line).
主ライン100から分岐する副ライン110には、サンプリング測定機構部30が形成されている。サンプリング測定機構部30は、図1に示されるように、背圧弁40と、測定計50とを下流側に向けて順次、備えて構成されている。すなわち、背圧弁40が測定計50の上流側に配置された構成をとっている。測定計50は、被測定液体のpH、硬度、濁度、溶存酸素、電気伝導度、各種の溶存イオン量等の各種物性を測定するものであり、特に、限定されるものではない。
A
図1に示されるプロセスにおいて、背圧弁40は、主ライン100が通水中であり、背圧弁の作動設定圧力以上となる運転中は「開」の状態となっている。すなわち、背圧弁40は、水処理ユニット20から処理水貯留タンク60へと処理水が背圧弁の作動設定圧力以上で送水されている運転中は「開」の状態となり、背圧弁40に対して下流側に配置されている測定計50を処理水が通過できるようになっている。
In the process shown in FIG. 1, the
これとは反対に、背圧弁40は、主ライン100が通水されていない運転中止の際、あるいは背圧弁の作動設定圧力未満での運転中は、「閉」の状態となっている。すなわち、背圧弁40は、水処理ユニット20から処理水貯留タンク60へと処理水の送水が停止、あるいは背圧弁の作動設定圧力未満での運転中は、「閉」の状態となっている。
On the contrary, the
測定計50による処理水の水質測定は、上流側に設置されている背圧弁40が「開」の状態である運転中に実施される。なお、運転開始直後の水質測定していない状態で処理水貯留タンク60への送水は、例えば、ボイラー用であるので問題はないといえる。
The quality measurement of the treated water by the
本発明において、背圧弁40が開状態となる作動設定圧力をPbとし、水処理ユニット20から処理水貯留タンク60へと処理水が送水されている運転中における主ライン100の管内圧をP1とし、水処理ユニット20から処理水貯留タンク60への処理水の送水が停止されている運転停止中における主ライン100の管内圧をP0とした場合、P0<Pb≦P1の条件を満たすように作動設定圧力Pbが設定される。
In the present invention, the operation set pressure at which the
背圧弁40は、上流側の流体圧力が設定した圧力よりも大きな圧力となると、バルブを通して当該圧力を下流側に逃がす機構を備えている。
The
図2は、背圧弁40の一例を示す簡易的な断面構造図である。図2に示されるように、背圧弁40は、圧力調整のためのダイアフラム43と、ダイアフラム43の上に乗せられたスプリング42と、このスプリング42による押圧力を調整するハンドル41と、ダイアフラム43に連動する弁体セット44,45とを有し構成されている。そして、本発明における背圧弁40は、上流側圧力の変化に応答して弁の開閉を行い、あたかも自動弁のごとく作用を発揮する。
FIG. 2 is a simplified cross-sectional structure diagram illustrating an example of the
水処理ユニット20から処理水貯留タンク60へと処理水が背圧弁の作動設定圧力以上で送水されている運転中において、背圧弁40は「開」となるため副ライン110は通水状態となり、測定計50による処理水の水質等の測定が行われた後、副ラインの末端から測定検査済みの処理水が図示のごとく廃棄される(ライン120を参照のこと)。
During operation in which treated water is being sent from the
図1に示されるごとく、本実施の形態としては処理水貯留タンク60に貯留される処理水がボイラー用処理水として用いられる場合が例示されている。処理水貯留タンク60に貯留された処理水は、直接あるいは数工程を経てボイラーに送水される。
As shown in FIG. 1, the present embodiment illustrates a case where treated water stored in the treated
なお、本発明では、サンプリング測定機構部における測定対象水をボイラー用処理水として説明したが、その他のプロセスにも応用し得ることは勿論のことであり、特に限定されるものではない。 In the present invention, the measurement target water in the sampling measurement mechanism unit has been described as boiler treated water. However, the present invention can be applied to other processes, and is not particularly limited.
以上、説明してきたように、本発明の液体のサンプリング計測システムは、主ラインから分岐され、主ラインと連通している副ラインとを有し、副ラインには、サンプリング測定機構部が形成されており、サンプリング測定機構部は、背圧弁と、測定計とを下流側に向けて順次有し、背圧弁が測定計の上流側に配置された構成をとっており、背圧弁は、主ラインが通液中であり、背圧弁の作動設定圧力以上となる運転中は「開」の状態となり、下流側に配置されている測定計を処理液である測定液が通過できるようになっており、背圧弁は、主ラインが通液されていない運転中止の際、あるいは背圧弁の作動設定圧力未満での運転中は、「閉」の状態となっており、背圧弁が「開」の状態である運転中に、下流側に設置されている測定計にて液質等の測定がなされるように構成されているので、いわゆる高価な自動制御を用いることなく、できるだけ簡易な構造、かつ低コストでメンテナンスも容易となるという、極めて優れた効果が発現する。 As described above, the liquid sampling measurement system of the present invention has a sub-line branched from the main line and communicating with the main line, and the sampling measurement mechanism section is formed in the sub-line. The sampling measurement mechanism has a back pressure valve and a measuring meter in the downstream direction, and the back pressure valve is arranged on the upstream side of the measuring meter. Is in the open state during operation that exceeds the set operating pressure of the back pressure valve, and the measurement liquid that is the processing liquid can pass through the measurement meter arranged downstream. The back pressure valve is in the “closed” state when the operation is stopped when the main line is not circulated or when the operation is under the set pressure of the back pressure valve, and the back pressure valve is in the “open” state. During operation, the measuring instrument installed on the downstream side Since the measurement of the quality or the like is configured to be made without using a so-called expensive automatic control, as much as possible simplified structure, and that at a lower cost becomes easy maintenance, it expresses very excellent effect.
10…原水貯水槽
20…水処理ユニット
30…サンプリング測定機構部
40…背圧弁
50…測定計
60…処理水貯留タンク
100…主ライン
110…副ライン
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記副ラインには、サンプリング測定機構部が形成されており、
当該サンプリング測定機構部は、背圧弁と、測定計とを下流側に向けて順次有しており、
前記背圧弁は、主ラインが通液中である運転中は「開」の状態となり、下流側に配置されている測定計を処理液である測定液が通過できるようになっており、
前記背圧弁は、主ラインが通液されていない運転中止の際は、「閉」の状態となっており、
前記背圧弁が「開」の状態である運転中に、下流側に設置されている測定計にて液質測定がなされるように構成されることを特徴とする背圧弁を用いた液体のサンプリング計測システム。 A sub-line branched from the main line and communicating with the main line,
The sub-line is formed with a sampling measurement mechanism,
The sampling measurement mechanism section has a back pressure valve and a measurement meter in the downstream direction,
The back pressure valve is in an `` open '' state during operation in which the main line is passing liquid, and the measurement liquid as the processing liquid can pass through the measurement meter disposed on the downstream side,
The back pressure valve is in a “closed” state when the operation is stopped when the main line is not passed through.
Liquid sampling using a back pressure valve, wherein the back pressure valve is configured to measure liquid quality with a measuring meter installed downstream while the back pressure valve is in an “open” state. Measuring system.
前記背圧弁は、主ラインが通液されていない運転中止の際、あるいは背圧弁の作動設定圧力未満での運転中は、「閉」の状態となっており、
前記背圧弁が「開」の状態である運転中に、下流側に設置されている測定計にて液質測定がなされるように構成されてなる請求項1に記載の背圧弁を用いた液体のサンプリング計測システム。 The back pressure valve is in an “open” state during operation in which the main line is in fluid flow and the operation pressure exceeds the back pressure valve operation setting pressure, and the measurement liquid disposed on the downstream side is treated as the processing liquid. It can be passed,
The back pressure valve is in a “closed” state when the operation is stopped when the main line is not passed or during operation at a pressure lower than the set operating pressure of the back pressure valve,
The liquid using the back pressure valve according to claim 1, wherein the liquid quality is measured by a measuring meter installed on the downstream side during the operation in which the back pressure valve is in an "open" state. Sampling measurement system.
供給される原液に対して液質調整をするための液処理ユニットと、当該処理がされた処理液を貯留させるための処理液貯留タンクと、これらの液処理ユニットと処理液貯留タンクとを連結する主ラインと、主ラインから分岐され、主ラインと連通している副ラインとを有し、
前記副ラインには、サンプリング測定機構部が形成されており、
当該サンプリング測定機構部は、背圧弁と、測定計とを下流側に向けて順次有し、
前記背圧弁は、液処理ユニットから処理液貯留タンクへと処理液が送液され、背圧弁の作動設定圧力以上となる運転中は「開」の状態となり、下流側に配置されている測定計を処理液が通過できるようになっており、
前記背圧弁は、液処理ユニットから処理液貯留タンクへと処理液の送液が停止される運転中止の際、あるいは背圧弁の作動設定圧力未満での運転中は、「閉」の状態となっており、
前記背圧弁が「開」の状態である運転中に、下流側に設置されている測定計にて液質測定がなされるように構成されてなる、背圧弁を用いた液体のサンプリング計測システム。 In the liquid sampling measurement system using the back pressure valve according to claim 1 or 2,
A liquid processing unit for adjusting the quality of the supplied stock solution, a processing liquid storage tank for storing the processed processing liquid, and the liquid processing unit and the processing liquid storage tank are connected to each other. A main line and a sub line branched from the main line and communicating with the main line,
The sub-line is formed with a sampling measurement mechanism,
The sampling measurement mechanism unit sequentially has a back pressure valve and a measurement meter toward the downstream side,
The back pressure valve is in an “open” state during the operation in which the processing liquid is sent from the liquid processing unit to the processing liquid storage tank and exceeds the operation setting pressure of the back pressure valve. The treatment liquid can pass through,
The back pressure valve is in a “closed” state when the operation is stopped when the supply of the processing liquid from the liquid processing unit to the processing liquid storage tank is stopped or during the operation at a pressure lower than the set operating pressure of the back pressure valve. And
A liquid sampling measurement system using a back pressure valve configured to perform liquid quality measurement with a measurement meter installed on the downstream side during operation in which the back pressure valve is in an “open” state.
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JP5277238B2 (en) | 2013-08-28 |
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