JP2016180517A - Operation method of cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却塔と冷凍機を備えた冷却システムの運転方法に関する。 The present invention relates to a method for operating a cooling system including a cooling tower and a refrigerator.
冷却塔(クーリングタワー)は、建物内の空調設備などとして使用されている冷凍機の冷却水を冷却するために使用されている。
冷却塔と冷凍機は、冷凍機にて室内空気を冷却することで加温された冷却水を冷却塔に戻して冷却塔で冷却した後、冷凍機に送る循環ラインを利用した循環運転を実施している
A cooling tower (cooling tower) is used to cool the cooling water of a refrigerator used as an air conditioning facility in a building.
The cooling tower and the refrigerator are circulated using a circulation line that sends the cooling water heated by cooling the room air with the refrigerator to the cooling tower and then cooled by the cooling tower, and then sent to the refrigerator. doing
冷却塔には開放式と密閉式がある。
開放式の冷却塔は、ファンを使用して円筒形の充填材の外側から内側に空気を通しながら、並行して充填材の上方に設置された上部水槽から冷却水を散水して、冷却水と外気を直接接触させることで冷却水を冷却するものである。冷却後の冷却水は、充填材の下方に設置された下部水槽に集めて循環使用される。
この冷却過程において、散水した冷却水の一部が蒸発したり、飛散したりするため、循環運転を継続すると、循環ラインの冷却水中のスケール成分濃度が高くなり、さらに継続すると循環ラインが詰まるおそれもある。
このため、通常は蒸発飛散した冷却水と同量の水を補給すると共に、循環ライン内の冷却水の一部を排水した後、新鮮な補給水(水道水)を補給している。
There are open and closed cooling towers.
The open-type cooling tower uses a fan to sprinkle cooling water from the upper water tank installed above the packing material while passing air from the outside to the inside of the cylindrical packing material. The cooling water is cooled by direct contact with the outside air. The cooling water after cooling is collected and circulated in a lower water tank installed below the filler.
In this cooling process, part of the sprinkled cooling water evaporates or scatters. Therefore, if the circulation operation is continued, the concentration of scale components in the cooling water in the circulation line will increase, and if it continues further, the circulation line may be clogged. There is also.
For this reason, normally, the same amount of water as the evaporated and scattered cooling water is replenished, and a part of the cooling water in the circulation line is drained, and then fresh replenishing water (tap water) is replenished.
特許文献1、2には、上記循環ライン中に逆浸透膜装置を配置して循環水を処理することで、スケール成分濃度の上昇を抑制する発明が記載されている。
特許文献3〜5には、逆浸透膜などを使用して上記循環ラインから排水された水を処理し、再利用する発明が記載されている。
本発明は、冷却水の排水量と補給水の補給量を減少させ、運転コストを低減させることができる、冷却塔と冷凍機を備えた冷却システムの運転方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a method for operating a cooling system including a cooling tower and a refrigerator, which can reduce the amount of cooling water discharged and the amount of makeup water supplied, thereby reducing the operating cost.
本発明は、開放式冷却塔と冷凍機を備えた冷却システムの運転方法であって、
前記冷却システムが、
前記開放式冷却塔と前記冷凍機の間で、前記開放式冷却塔から、冷却水の送水ライン、冷凍機、冷却水の返送ラインを通り、前記冷却塔に戻る冷却水の循環ラインを有しており、
さらに前記開放式冷却塔が、冷却水の補給水ラインと冷却水の排水ラインを有しているものであり、
前記冷却システムの運転方法が、
前記冷却水循環ラインに冷却水を循環させる冷却水の循環運転を継続するとき、
前記冷却水の循環ライン内に蓄積したスケールを前記冷却水の排水ラインから冷却水の一部と共に排水し、前記排水により減少した冷却水を前記冷却水の補給ラインから補給する運転方法であり、
前記補給ラインから補給する補給水のとして、電気伝導度が100μS/cm以下の水を使用する、冷却システムの運転方法を提供する。
The present invention is a method of operating a cooling system comprising an open cooling tower and a refrigerator,
The cooling system comprises:
Between the open-type cooling tower and the refrigerator, there is a cooling water circulation line from the open-type cooling tower, passing through a cooling water supply line, a refrigerator, a cooling water return line, and returning to the cooling tower. And
Furthermore, the open-type cooling tower has a cooling water supply water line and a cooling water drain line,
An operation method of the cooling system is:
When continuing the cooling water circulation operation for circulating the cooling water to the cooling water circulation line,
The scale accumulated in the cooling water circulation line is drained together with a part of the cooling water from the cooling water drain line, and the cooling water reduced by the drainage is replenished from the cooling water replenishment line,
Provided is a cooling system operating method in which water having an electric conductivity of 100 μS / cm or less is used as makeup water to be replenished from the replenishment line.
本発明の処理システムの運転方法によれば、循環ライン内の循環水の電気伝導度を低いレベルで維持することができるようになる。
このため、冷却水の排水量を大きく削減することができ、冷却水の補給水として水道水を使用した場合と比べると、上水道料金と下水道料金を合わせた大きな運転コストの低減効果が得られる。
According to the operation method of the treatment system of the present invention, the electrical conductivity of the circulating water in the circulation line can be maintained at a low level.
For this reason, the amount of cooling water drainage can be greatly reduced, and compared with the case where tap water is used as the replenishing water for cooling water, a large operating cost reduction effect is obtained by combining the water supply charges and the sewerage charges.
<冷却システム>
図1に示す冷却システムでは、冷却塔1、冷凍機2、中水槽3、受水槽4、逆浸透膜装置(RO装置)5、補給水槽6の設置場所は特に制限されるものではない。
冷却塔1と冷凍機2は、冷却塔1から冷凍機2に向かって流れる、ポンプ21が配置された冷却水ライン11で接続されている。
冷却塔1は、特許文献1〜5にも記載されている公知のものであり、冷凍機2から戻された加温された冷却水を外気と熱交換する開放型のものである。
冷却塔1は、中水槽3と接続された排水ライン13を有している。排水ライン13には開閉バルブを配置することができる。
冷凍機2は特に制限されるものではなく、蒸気圧縮冷凍機、吸収式冷凍機、吸着式冷凍機などを挙げることができる。
<Cooling system>
In the cooling system shown in FIG. 1, the installation locations of the
The
The
The
The
冷凍機2と冷却塔1は、冷凍機2から冷却塔1に向かって流れる冷却水の返送ライン12で接続されている。
冷却塔1から、冷却水ライン11、冷凍機2および冷却水の返送ライン12を通り、冷却塔1に戻る冷却水の循環ラインが形成されている。
冷却水循環ラインには、図示していない電気伝導度を測定するための採水ラインが接続されており、さらに前記採水ラインには電気伝導度の測定器が接続されており、電気伝導度が自動計測できるようになっていてもよい。
The
A cooling water circulation line is formed from the
A water sampling line for measuring electrical conductivity (not shown) is connected to the cooling water circulation line, and a measuring device for electrical conductivity is further connected to the water sampling line. Automatic measurement may be possible.
受水槽4には、水道水や地下水を貯水する。
受水槽4と逆浸透膜装置(RO装置)5は、RO装置ポンプ22が配置された送水ライン14で接続されている。
RO装置5は、例えば、ダイセン・メンブレン・システムズ株式会社より販売されている、装置型式VCR40シリーズ、VCR80シリーズ、NER40シリーズ、NER80シリーズ、SHRシリーズなどを用いることができる。
The water receiving
The water receiving
As the
RO装置5の透過水出口5aと補給水槽6は、RO装置処理水(RO水)の送水ライン15で接続されている。
RO装置5の濃縮水出口5bは、濃縮水ライン18により中水槽3に接続されているか、または図示するように濃縮水ライン18が排水ライン15に接続されていてもよい。
なお、運転開始時、または必要に応じて冷却塔1に冷却用の水(水道水、地下水)を供給できるようにするため、RO装置5を介さずに受水槽4と補給水槽6を接続するライン19とポンプ23を設けることができる。
The permeated
The
In addition, in order to be able to supply cooling water (tap water, groundwater) to the
補給水槽6と冷却塔1は、冷却水の補給水ライン16で接続されている。冷却水の補給水ライン16には、スケール防止剤が入った容器7からスケール防止剤を添加するためのライン17が接続されていてもよい。
スケール防止剤は公知のものを使用することができ、例えば、ホスホン酸系、ポリリン酸系、ポリアクリル酸系、ポリアクリルアミド系などのスケール防止剤を使用することができる。
The
Known scale inhibitors can be used, and for example, phosphonic acid-based, polyphosphoric acid-based, polyacrylic acid-based, and polyacrylamide-based scale inhibitors can be used.
<冷却システムの運転方法>
冷凍機2の運転を開始し、冷却塔1から冷却水を冷却水ライン11で送る。
冷却水ライン11で送られた冷却水は、冷凍機2での熱交換により加温された後、戻りライン12で冷却塔1に戻されて再度冷却された後、再び冷却水ライン11から冷凍機2に送られる。
冷却システムの運転中は、このような冷却水循環ラインを利用した循環運転が継続して実施される。
<Cooling system operation method>
The operation of the
The cooling water sent in the
During operation of the cooling system, circulation operation using such a cooling water circulation line is continuously performed.
冷却塔1において水を冷却するときには、戻ってきた加温された冷却水と外気を熱交換させることで冷却する。この際、冷却水の一部が、蒸発・飛散する。
このため、冷却システムの循環運転を継続すると、シリカ、マグネシウム、カルシウムなどのスケール成分濃度が次第に高くなってくる。
このときのスケール成分濃度を電気伝導度で評価することで、電気伝導度が所定値になったとき、運転を継続したまま、またはポンプ21を停止して循環ラインの循環運転を停止して、排水ライン13から循環ライン内の冷却水の一部を中水槽3に排水する。中水槽3内の排水は、そのまま中水として再利用することができる。
When water is cooled in the
For this reason, if the circulation operation of the cooling system is continued, the concentration of the scale components such as silica, magnesium, calcium and the like gradually increases.
By evaluating the scale component concentration at this time by electric conductivity, when the electric conductivity reaches a predetermined value, the operation is continued or the
本発明では、冷却水循環ラインを循環する冷却水の電気伝導度が好ましくは1000μS/cm以上、より好ましくは1200μS/cm以上になったときに、循環ライン内のスケール成分を冷却水の一部と共に排水ライン13から中水槽3に排水する。
その後、補給水槽6内の水を補給水ライン16から冷却塔1に補給する。
このとき、補給水槽6内の水は、電気伝導度が100μS/cm以下であり、好ましくは電気伝導度が80μS/cm以下、より好ましくは電気伝導度が70μS/cm以下であり、Caイオン、Mgイオン、Naイオン、Clイオン、イオン状シリカなどの濃度の低いものが好ましい。
補給水槽6内の水は、前記した電気伝導度になるようにした、RO装置5で製造されたRO水、RO水と地下水または水道水を混合した混合水を使用することができる。
RO装置5で製造されたRO水を使用するときは、受水槽4から送水ライン14により地下水または水道水をRO装置5供給してRO水を製造し、補給水槽6に送って貯水しておいたものを使用する。
RO水と地下水または水道水を混合した混合水を使用するときは、前記と同様にして補給水槽6にRO水を送ると共に、受水槽4から送水ライン19により地下水または水道水を補給水槽6に送って貯水しておいたものを使用する。
In the present invention, when the electrical conductivity of the cooling water circulating through the cooling water circulation line is preferably 1000 μS / cm or more, more preferably 1200 μS / cm or more, the scale component in the circulation line is combined with a part of the cooling water. Drain from the
Thereafter, water in the make-
At this time, the water in the
The water in the replenishing
When the RO water produced by the
When mixed water in which RO water and ground water or tap water are mixed is used, RO water is sent to the make-up
冷却システムの運転条件の一実施形態は、次のとおりである。
循環ラインの循環水量が250m3/Hであるとき、排水ライン13からの排水量(年間平均排水量)は、循環水量の約0.4容量%の約1m3/Hであり、蒸発・飛散量は約2.1m3/Hである。このため、これらの合計の約3.1m3/Hと同量程度の補給水を補給する。
このように循環水量の一部を電気伝導度の低い水で置換することで、循環ライン内の電気伝導度を低いレベルで維持することができるようになる。
One embodiment of the operating conditions of the cooling system is as follows.
When the circulating water volume in the circulation line is 250 m 3 / H, the drainage volume from the drain line 13 (annual average drainage volume) is about 1 m 3 / H, which is about 0.4% by volume of the circulating water volume. About 2.1 m 3 / H. For this reason, the same amount of makeup water as about 3.1 m 3 / H in total is replenished.
Thus, by replacing a part of the circulating water amount with water having low electrical conductivity, the electrical conductivity in the circulation line can be maintained at a low level.
実施例1
図1に示す処理システムの運転を実施した。
受水層4には、電気伝導度が190μS/cmの水道水を常時貯水した。
RO装置5によりRO水(電気伝導度は約40μS/cm)を製造し、補給水槽6内に貯水しておいた。
ポンプ21を駆動させて、冷却塔1と熱交換器2の間の循環ラインで循環水量250m3/Hで循環運転した。
冷却水として、最初は受水槽4と同じ水道水を使用し、補給水としてRO装置5の造水能力分のRO水を使用し、不足分を補うため全体の2割程度は水道水を混合して使用した。
RO水と水道水を混合した補給水の電気伝導度は、約67μS/cmであった。
運転中に、蒸発飛散による減少水量は補給水槽6の貯水から補給した。
Example 1
The processing system shown in FIG. 1 was operated.
In the
RO water (electric conductivity is about 40 μS / cm) was manufactured by the
The
As the cooling water, the same tap water as the
The electric conductivity of the makeup water mixed with RO water and tap water was about 67 μS / cm.
During operation, the amount of water decreased due to evaporation and scattering was replenished from the water stored in the replenishing
定期的に循環ラインに接続した採水ラインから採水して、電気伝導度を測定し、循環ライン内の冷却水の電気伝導度が1200μS/cmを超えたとき、ポンプ21を停止して循環運転を一時的に停止した。
Periodically, water is collected from a water collection line connected to the circulation line, and the electrical conductivity is measured. When the electrical conductivity of the cooling water in the circulation line exceeds 1200 μS / cm, the
その後、排水ライン13から循環ライン内の冷却水の一部を中水槽3に排水した。排水量は、補給水槽6の貯水量と同程度とした。
排水後、排水量と同量程度の補給水(電気伝導度67μS/cm)を補給水ライン16から冷却塔1に補給して、循環運転を再開した。
このような運転サイクルで1年の継続運転を実施した。
その結果、運転期間中の平均排水量は7.4m3/dayであった。
Thereafter, a part of the cooling water in the circulation line was drained from the
After drainage, replenishment water (electric conductivity 67 μS / cm) of the same amount as the drainage was replenished to the
A continuous operation for one year was carried out in such an operation cycle.
As a result, the average amount of drainage during the operation period was 7.4 m 3 / day.
比較例1
補給水として、水道水(電気伝導度約190μS/cm)を使用したほかは、実施例1と同様にして1年の循環運転を実施した。
その結果、運転期間中の平均排水量は23.2m3/dayであった。
Comparative Example 1
A one-year circulation operation was carried out in the same manner as in Example 1 except that tap water (electric conductivity of about 190 μS / cm) was used as makeup water.
As a result, the average amount of drainage during the operation period was 23.2 m 3 / day.
実施例1と比較例1の対比から、実施例1の運転方法を実施することによって、平均排水量を大きく削減することができた。このため、金電気料金および下水道料金の両方を節約することができ、これはRO装置の運転に使用する電気料金を差し引いても、大きな運転コストの節約となった。
また運転時にスケール防止剤を添加する場合であっても、実施例1は比較例1よりも添加量を大きく減量することができる。
From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the average amount of drainage could be greatly reduced by carrying out the operation method of Example 1. For this reason, both the gold electricity charge and the sewerage charge can be saved, and even if the electricity charge used for the operation of the RO device is subtracted, the operation cost is greatly reduced.
Further, even when a scale inhibitor is added during operation, Example 1 can reduce the amount of addition much more than that of Comparative Example 1.
本発明の冷却塔と冷凍機を備えた冷却システムの運転方法は、冷却塔を使用した比較的大規模の冷却システムに使用することができる。 The method for operating a cooling system including a cooling tower and a refrigerator according to the present invention can be used for a relatively large-scale cooling system using a cooling tower.
1 冷却塔
2 冷凍機
3 中水槽
4 受水槽
5 RO装置
6 補給水槽
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記冷却システムが、
前記開放式冷却塔と前記冷凍機の間で、前記開放式冷却塔から、冷却水の送水ライン、冷凍機、冷却水の返送ラインを通り、前記冷却塔に戻る冷却水の循環ラインを有しており、
さらに前記開放式冷却塔が、冷却水の補給水ラインと冷却水の排水ラインを有しているものであり、
前記冷却システムの運転方法が、
前記冷却水循環ラインに冷却水を循環させる冷却水の循環運転を継続するとき、
前記冷却水の循環ライン内に蓄積したスケールを前記冷却水の排水ラインから冷却水の一部と共に排水し、前記排水により減少した冷却水を前記冷却水の補給ラインから補給する運転方法であり、
前記補給ラインから補給する補給水として、電気伝導度が100μS/cm以下の水を使用する、冷却システムの運転方法。 A method of operating a cooling system comprising an open cooling tower and a refrigerator,
The cooling system comprises:
Between the open-type cooling tower and the refrigerator, there is a cooling water circulation line from the open-type cooling tower, passing through a cooling water supply line, a refrigerator, a cooling water return line, and returning to the cooling tower. And
Furthermore, the open-type cooling tower has a cooling water supply water line and a cooling water drain line,
An operation method of the cooling system is:
When continuing the cooling water circulation operation for circulating the cooling water to the cooling water circulation line,
The scale accumulated in the cooling water circulation line is drained together with a part of the cooling water from the cooling water drain line, and the cooling water reduced by the drainage is replenished from the cooling water replenishment line,
An operation method of a cooling system, wherein water having an electric conductivity of 100 μS / cm or less is used as makeup water to be replenished from the replenishment line.
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