JP2018146225A - Cooling tower system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却塔システムに係り、特に開放循環式冷却塔において冷却塔内の冷却水を逆浸透膜装置(RO装置)に供給して処理する機構を備えた冷却塔システムに関する。 The present invention relates to a cooling tower system, and more particularly to a cooling tower system provided with a mechanism for supplying cooling water in a cooling tower to a reverse osmosis membrane device (RO device) in an open circulation type cooling tower.
冷却塔システムにあっては、冷却水の系外への排棄(ブロー)を少なくして高濃縮運転を行う場合、溶解している塩類が濃縮されて、伝熱面が腐食しやすくなるとともに、難溶性の塩となってスケール化する。装置の壁面などにスケールが付着すると、熱効率の低下、配管の閉塞など、ボイラや熱交換器の運転に重大な障害が生じる。近年、節水や省エネルギーを目的に、可能な限り水を有効利用するという動きが顕著になってきているが、更なる高濃縮運転の場合には、スケールの析出を抑制するには限界がある。 In the cooling tower system, when high concentration operation is performed with less discharge (blow) of cooling water outside the system, dissolved salts are concentrated and the heat transfer surface is easily corroded. Scales as a sparingly soluble salt. If the scale adheres to the wall surface of the apparatus, a serious obstacle occurs in the operation of the boiler and heat exchanger, such as a decrease in thermal efficiency and blockage of piping. In recent years, for the purpose of saving water and saving energy, the movement of effectively using water as much as possible has become remarkable. However, in the case of further highly concentrated operation, there is a limit in suppressing the precipitation of scale.
そこで、冷却塔ブロー水をMF膜又はUF膜に通水してブロー水中の濁質を除去した後、RO膜処理してイオン類、有機物等を除去し、冷却塔に戻すことがある(特許文献1〜4)。 Therefore, the cooling tower blow water is passed through the MF membrane or UF membrane to remove turbidity in the blow water, and then RO membrane treatment is performed to remove ions, organic substances, etc., and return to the cooling tower (patent) Literatures 1-4).
本発明は、ブロー水及び補給水を削減することができ、また制御が簡易となる冷却塔システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the cooling tower system which can reduce blow water and makeup water, and becomes easy to control.
本発明の冷却塔システムは、冷却水の循環ラインが接続された冷却塔と、該冷却塔内の水をポンプで逆浸透膜装置に送水し、該逆浸透膜装置の透過水を前記冷却塔又は循環ラインに供給する回収手段と、冷却水の電気伝導度又は比抵抗の測定手段と、該測定手段で測定された電気伝導度又は比抵抗が所定の中間値C2に上昇するか又は比抵抗が所定の中間値R2に低下した場合に、電気伝導度が所定の中間値C1(C1<C2)に低下するか又は比抵抗が所定の中間値R1(R1>R2)に上昇するまで該回収手段を作動させる制御手段とを備えたことを特徴とするものである。 The cooling tower system of the present invention includes a cooling tower to which a circulation line of cooling water is connected, water in the cooling tower is pumped to a reverse osmosis membrane device, and the permeated water of the reverse osmosis membrane device is sent to the cooling tower. Alternatively, the recovery means supplied to the circulation line, the measurement means for the electric conductivity or specific resistance of the cooling water, and the electric conductivity or specific resistance measured by the measurement means rises to a predetermined intermediate value C 2 or the ratio When the resistance decreases to a predetermined intermediate value R 2 , the electrical conductivity decreases to a predetermined intermediate value C 1 (C 1 <C 2 ) or the specific resistance reaches a predetermined intermediate value R 1 (R 1 > R). And 2 ) a control means for operating the recovery means until it rises.
本発明の一態様では、前記冷却塔内の水位が所定の下限値H0になると開弁して補給水を冷却塔に供給し、所定の上限値H1にまで上昇すると閉弁するボールタップを備えている。 In one aspect of the present invention, a ball tap that opens when the water level in the cooling tower reaches a predetermined lower limit value H 0 and supplies makeup water to the cooling tower and closes when the water level rises to the predetermined upper limit value H 1 is provided. I have.
本発明の一態様では、前記循環ラインを冷却水が流れているときに開弁して冷却塔に補給水を供給する強制補給水弁を備えている。 In one aspect of the present invention, a forced replenishing water valve is provided that opens the recirculation line when cooling water is flowing and supplies replenishing water to the cooling tower.
本発明の一態様では、前記ブロー水槽内の水を除濁手段で除濁してから前記逆浸透膜装置に給水するよう構成されている。 In one aspect of the present invention, the water in the blow water tank is made turbid by the turbidity means and then supplied to the reverse osmosis membrane device.
本発明の冷却塔システムでは、冷却水の電気伝導度が高くなるか又は比抵抗が低くなった場合、冷却水をRO装置で処理して冷却水として利用することにより、冷却塔の水回収率を高くすることができる。本発明では、回収手段を冷却水の電気伝導度又は比抵抗に応じて制御するので制御が容易である。 In the cooling tower system of the present invention, when the electrical conductivity of the cooling water is high or the specific resistance is low, the cooling water is treated with the RO device and used as the cooling water, so that the water recovery rate of the cooling tower is obtained. Can be high. In the present invention, since the recovery means is controlled according to the electric conductivity or specific resistance of the cooling water, the control is easy.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1の通り、この冷却塔システムの冷却塔1は、散水管1aから散水された冷却水が充填材層1bを流下する間にルーバ1cから導入される空気と接触して冷却されて、ピット1d(冷却塔下部水槽)に貯留され、蒸気を含む空気はファン1eにより大気中に排気されるように構成されている。冷却塔1のピット1dの冷水は、ポンプ2、配管3を介して熱交換器4に供給され、熱交換器4からの戻り水が配管5を介して冷却塔1の散水管1aに返送される。
As shown in FIG. 1, the cooling tower 1 of this cooling tower system is cooled in contact with the air introduced from the
ピット1dにはオーバーフロー管7が設けられており、ピット1d内の水位が該オーバーフロー管7の上端の流入口7aよりも高くなると、ピット1d内の冷却水がオーバーフロー管7を介して流出する。冷却塔1にはピット1d内の冷却水の電気伝導度を測定する電気伝導度計24が設けられている。また、充填材層1bを流下する水を検出するセンサ26が設けられている。
The
ピット1dには、ピット1d内の水を送水するための水中ポンプ8が設けられている。電気伝導度計24の信号がポンプ制御器10に入力され、このポンプ制御器10からの信号により水中ポンプ8が制御される。水中ポンプ8からの送水は、配管9、除濁器11及び配管12を介してRO装置(逆浸透膜装置)13に供給される。除濁器11としては、濾過器、MF膜装置、UF膜装置などを用いることができる。
The
RO装置13の濃縮水は系外に排出され、透過水は配管14を介してピット1dに供給される。なお、配管14は配管3に接続されてもよい。
The concentrated water of the
冷却塔1に補給水を供給するために補給水配管18が設置されている。補給水としては、工業用水、水道水、地下水などが用いられる。配管18の末端は、配管19,20に分岐している。一方の配管19の末端は、ピット1dのボールタップ(又はフロート弁装置)21に接続されている。このボールタップ(又はフロート弁装置)は、ピット1d内の水位が所定の下限値H0にまで低下すると開弁し、所定の上限値H1にまで上昇すると閉弁する動作特性を有している。
In order to supply makeup water to the cooling tower 1, a
他方の配管20の末端は、ピット1d内に臨んでいる。この配管20に強制補給水弁22が設けられている。該強制補給水弁22は制御器23によって制御される。制御器23には、ピット1dに設けられた電気伝導度計24の検出値が入力されている。
The other end of the
次に、この冷却塔システムの動作について、図1,2を参照して説明する。 Next, the operation of this cooling tower system will be described with reference to FIGS.
ピット1d内の水位が下限値H0よりも高い状態において、冷却塔1から熱交換器4へ冷水を循環供給する運転を継続すると、図2の通り、冷却水の蒸発等に伴ってピット1d内の水位が次第に低下し、また電気伝導度が次第に上昇する。電気伝導度が所定の中間値C2に到達するまでは水中ポンプ8は停止している。電気伝導度が中間値C2に到達すると(時刻t1)、制御器10からの信号により水中ポンプ8が作動開始する。水中ポンプ8からの送水は、除濁器11を通った後、RO装置13にてRO処理され、濃縮水は系外に排出され、透過水はピット1dに導入される。
When the operation of circulating and supplying cold water from the cooling tower 1 to the heat exchanger 4 is continued in a state where the water level in the
冷却水の一部がRO処理されて戻されることにより、ピット1d内の冷却水の電気伝導度の上昇は緩慢になるが、補給水配管18から補給水が供給されないため、時刻t1後も電気伝導度は徐々に上昇し、ピット1d内の水位も徐々に低下する。水中ポンプ8は作動を継続する。
By part of the cooling water is returned is RO process, increase of the electrical conductivity of the cooling water in the
時刻t2になると、ピット1d内の水位が下限値H0に到達するので、ボールタップ21が開弁し、補給水がピット1dに供給される。これにより、ピット1d内の冷却水の電気伝導度は低下し始める。ボールタップ21は、水位が上限値H1に到達する時刻t4まで開となっている。このt2〜t4の間、電気伝導度は徐々に低下する。
It becomes a time t 2, the so water level in the
t2〜t4の間の時刻t3で、電気伝導度は所定の中間値C1にまで低下する。そうすると、制御器10からの信号により、水中ポンプ8が停止する。ボールタップ21は時刻t3後も開となっているので、補給水がピット1d内に供給され、水位がさらに上昇し、電気伝導度がさらに低下する。時刻t4で水位が上限値H1に到達するので、ボールタップ21が閉となる。これにより、時刻t4以降、ピット1d内の水位が徐々に低下すると共に、電気伝導度が徐々に上昇し、時刻t1の状態になる。以下、上記一連の動作が繰り返される。
At time t 3 between t 2 ~t 4, the electrical conductivity is reduced to a predetermined intermediate value C 1. Then, the
このように、ピット1d内の水位が下限値H0と上限値H1との間になるようにボールタップ21が作動し、この間、冷却水の電気伝導度が中間値C2を超えると冷却水のRO処理が開始し、中間値C1(C1<C2)を下回るとRO処理が停止する。そのため、冷却水の電気伝導度が過度に上昇することがなく、また冷却水が過剰にRO処理されることも防止される。
Thus, the water level in the
図1では、電気伝導度計24が設置されているが、電気伝導度計の代わりに比抵抗計を設置し、比抵抗計で測定される比抵抗に基づいて制御を行ってもよい。この場合、冷却塔の運転の経過に伴ってピット1d内の水の比抵抗が所定の中間値R2にまで低下すると(時刻t1)、制御器10からの信号により水中ポンプ8が作動開始する。水中ポンプ8からの送水は、除濁器11を通った後、RO装置13にてRO処理され、透過水がピット1dに戻されることにより、ピット1d内の冷却水の比抵抗の低下は緩慢になるが、時刻t1後も比抵抗は徐々に低下し、ピット1d内の水位も徐々に低下する。水中ポンプ8は作動を継続する。
In FIG. 1, the
時刻t2になると、ピット1d内の水位が下限値H0に到達するので、ボールタップ21が開弁し、補給水がピット1dに供給される。これにより、ピット1d内の冷却水の比抵抗は上昇し始める。ボールタップ21は、水位が上限値H1に到達する時刻t4まで開となっている。このt2〜t4の間、比抵抗は徐々に上昇する。
It becomes a time t 2, the so water level in the
t2〜t4の間の時刻t3で、比抵抗は所定の中間値R1にまで上昇する。そうすると、制御器10からの信号により、水中ポンプ8が停止する。ボールタップ21は時刻t3後も開となっているので、補給水がピット1d内に供給され、水位がさらに上昇し、比抵抗がさらに上昇する。時刻t4で水位が上限値H1に到達するので、ボールタップ21が閉となる。これにより、時刻t4以降、ピット1d内の水位が徐々に低下すると共に、比抵抗が徐々に低下し、時刻t1の状態になる。以下、上記一連の動作が繰り返される。
At time t 3 between t 2 ~t 4, the resistivity rises to a predetermined intermediate value R 1. Then, the
冷却水の電気伝導度は、ボールタップが開→閉となる時刻t4で最も低い極小値C0となり、ボールタップが閉→開となる時刻t2で極大値C2となる。何らかの理由で電気伝導度が所定の上限値C3(C3>C2)以上となったときには、強制補給水弁22を開(又は開度大)とし、補給水をピット1dに注水する自動ブローを行うことが好ましい。(なお、比抵抗は、ボールタップが開→閉となる時刻t4で最も高い極大値R0となり、ボールタップが閉→開となる時刻t2で極小値R2となる。何らかの理由で電気伝導度が所定の下限値R3(R3>R2)以下となったときには、強制補給水弁22を開(又は開度大)とし、補給水をピット1dに注水する自動ブローを行うことが好ましい。)
The electric conductivity of the cooling water has the lowest minimum value C 0 at time t 4 when the ball tap is opened → closed, and becomes the maximum value C 2 at time t 2 when the ball tap is closed → open. When the electrical conductivity exceeds a predetermined upper limit C 3 (C 3 > C 2 ) for some reason, the forced replenishing
この実施の形態では、図2に示したボールタップ作動及び水中ポンプ作動が行われることにより、自動ブローの回数が少なくなるか、又は自動ブローは殆ど行われないものとなる。 In this embodiment, the ball tap operation and the submersible pump operation shown in FIG. 2 are performed, so that the number of automatic blows is reduced or the automatic blow is hardly performed.
この実施の形態では、補給水の供給は、主としてボールタップ21によって行われる。
In this embodiment, the makeup water is supplied mainly by the
なお、冷却水循環用のポンプ2の動作信号又はセンサ26の流水検知信号に基づいて冷却塔1の稼働を検知し、冷却塔1が稼働している間は、強制補給水弁22を開として少量(例えば、冷却塔1からの単位時間当りの蒸発・飛散損失量の1〜20%程度)の補給水を連続的にピット1dに供給するようにしてもよい。
The operation of the cooling tower 1 is detected based on the operation signal of the
この冷却塔システムの運転中に系外に排出されるブロー水はRO装置13の濃縮水だけであり、補給水の回収率が高い。また、水中ポンプ8は冷却水の電気伝導度又は比抵抗に応じてON,OFF制御されるので、制御が簡単である。
The blow water discharged outside the system during operation of the cooling tower system is only the concentrated water of the
この実施の形態では、ピット1dに薬注されたスライムやスケールの防止剤等の薬剤成分が、除濁器11を通過してRO装置13に供給されることにより、RO装置13でのスライムやスケールの防止効果も得られる。
In this embodiment, the slime or the scale inhibitor injected into the
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の構成とされてもよい。例えば、水中ポンプ以外のポンプを用いてRO装置13に給水するようにしてもよい。また、上記実施の形態では、ピット1d内の水位がオーバーフロー管7の上端の流入口7aよりも高くなると、ピット1d内の流入口7aよりも高位の冷却水がオーバーフロー管7を介してブロー水槽8に流入する構成となっているが、配管3(特にポンプ2の吐出側)に排水用管路を接続すると共に該管路にバルブを設け、ピット1d内の冷却水の水位が規定水位(流入口7aの水位)よりも高くなると該バルブが開き、ピット1d内の該規定水位よりも高位の冷却水が該管路を介して排出される構成としてもよい。
The above embodiment is an example of the present invention, and the present invention may have a configuration other than the above. For example, water may be supplied to the
1 冷却塔
4 熱交換器
8 水中ポンプ
11 除濁器
13 RO装置
15 補給水槽
24 電気伝導度計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooling tower 4
Claims (4)
該冷却塔内の水をポンプで逆浸透膜装置に送水し、該逆浸透膜装置の透過水を前記冷却塔又は循環ラインに供給する回収手段と、
冷却水の電気伝導度又は比抵抗の測定手段と、
該測定手段で測定された電気伝導度又は比抵抗が所定の中間値C2に上昇するか又は比抵抗が所定の中間値R2に低下した場合に、電気伝導度が所定の中間値C1(C1<C2)に低下するか又は比抵抗が所定の中間値R1(R1>R2)に上昇するまで該回収手段を作動させる制御手段と
を備えたことを特徴とする冷却塔システム。 A cooling tower connected to a cooling water circulation line;
Recovery means for pumping water in the cooling tower to a reverse osmosis membrane device by a pump and supplying permeated water of the reverse osmosis membrane device to the cooling tower or a circulation line;
Means for measuring the electrical conductivity or resistivity of the cooling water;
When the electrical conductivity or specific resistance measured by the measuring means increases to a predetermined intermediate value C 2 or when the specific resistance decreases to a predetermined intermediate value R 2 , the electric conductivity becomes a predetermined intermediate value C 1. And a control means for operating the recovery means until the resistance drops to (C 1 <C 2 ) or the specific resistance rises to a predetermined intermediate value R 1 (R 1 > R 2 ). Tower system.
Priority Applications (2)
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PCT/JP2018/005176 WO2018159300A1 (en) | 2017-03-01 | 2018-02-15 | Cooling tower system |
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017038459 | 2017-03-01 | ||
JP2017038459 | 2017-03-01 |
Publications (1)
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JP2018146225A true JP2018146225A (en) | 2018-09-20 |
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Family Applications (1)
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JP2018017459A Pending JP2018146225A (en) | 2017-03-01 | 2018-02-02 | Cooling tower system |
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JP (1) | JP2018146225A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021070008A (en) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | アクアス株式会社 | Cooling tower facility and water supply method for cooling tower facility |
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2018
- 2018-02-02 JP JP2018017459A patent/JP2018146225A/en active Pending
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JP2021070008A (en) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | アクアス株式会社 | Cooling tower facility and water supply method for cooling tower facility |
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