JP2020534505A5 - - Google Patents

Claims (19)

1. 冷却水処理を制御する方法であって、
   少なくとも、熱交換器に入る冷却水流の温度、前記熱交換器を出る前記冷却水流の温度、前記熱交換器に入るプロセス流の温度、および前記熱交換器を出る前記プロセス流の温度を示す複数のセンサからデータを受信することと、
   前記複数のセンサからの前記受信したデータに基づいて、前記熱交換器の熱伝達効率を決定することと、
   ある期間にわたって前記熱交換器の熱伝達効率傾向を確立することと、
   前記熱伝達効率傾向の変化を検出することと、
   前記熱交換器の前記熱伝達効率傾向の前記検出された変化に応答して、前記冷却水流への化学添加剤の添加を制御することと、を含む、方法。
2. 前記熱伝達効率傾向を確立することが、前記期間にわたって前記熱交換器に対して決定された前記熱伝達効率に一次元曲線を適合することを含み、前記一次元曲線が、勾配を有し、
   前記熱伝達効率傾向の変化を検出することが、閾値量以上の前記勾配の変化を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記閾値量が、１パーセント〜２５パーセントの範囲であり、好ましくは、５パーセント〜２０パーセントの範囲である、請求項２に記載の方法。
4. 前記熱交換器の前記熱伝達効率を決定することが、以下の式に従って、前記熱伝達効率を決定することを含み、
   

   

   式中、Ｕ値が、前記熱伝達効率であり、
   

   

   が、単位時間あたりの前記冷却水流の質量であり、Ｃ_ｐが、前記冷却水流の比熱であり、△Ｔ_{ｗａｔｅｒ}が、前記熱交換器を出る前記冷却水流の前記温度と、熱交換器に入る前記冷却水流の前記温度との差であり、Ｈｅａｔ Ｔｒ．Ａｒｅａが、前記熱交換器の表面積量であって、それにわたって熱エネルギーが前記プロセス流と前記冷却水流との間で伝達される、表面積量であり、Ｆ_ｔが、前記熱交換の幾何学形状に対応する補正因子であり、
   

   

   が、前記冷却水流および前記プロセス流が向流方向に流れる場合には、次の式を使用して計算されるか、
   

   

   または、前記冷却水流および前記プロセス流が並流方向に流れる場合には、次の式を使用して計算される、対数平均温度差であり、
   

   

   式中、Ｔ_{Ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｎ}が、前記熱交換器に入る前記プロセス水流の前記温度であり、Ｔ_{Ｐｒｏｃｅｓｓ，ｏｕｔ}が、前記熱交換器を出る前記プロセス流の前記温度であり、ｔ_{ｗａｔｅｒ，ｉｎ}が、前記熱交換器に入る前記冷却水流の前記温度であり、ｔ_{ｗａｔｅｒ，ｏｕｔ}が、前記熱交換器を出る前記冷却水流の前記温度である、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記期間が、５日〜１００日の範囲であり、好ましくは、１０日〜４５日の範囲である、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記熱交換器が清浄化後に供用状態に留置されると、前記期間が開始する、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記化学添加剤が、前記熱交換器に入る前記冷却水流を受容する、前記熱交換器の入口の冷却塔上流で注入される、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記化学添加剤の添加を制御することが、前記化学添加剤が前記冷却水流に導入される流速を増加させることを含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記化学添加剤の添加を制御することが、少なくとも前記熱伝達効率傾向が下向き傾向から上向き傾向への変曲を示すまで、前記冷却水中の前記化学添加剤の濃度を増加させることを含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記熱伝達効率傾向の前記変化を検出することに応答して、前記冷却水の流速を増加させることをさらに含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記冷却水中に存在する汚損のタイプを決定することと、前記決定された汚損のタイプに基づいて、前記化学添加剤を選択することと、をさらに含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記熱交換器に入る前記冷却水流の前記温度、前記熱交換器を出る前記冷却水流の前記温度、前記熱交換器に入る前記プロセス流の前記温度、および前記熱交換器を出る前記プロセス流の前記温度に対応するデータを平滑化することをさらに含み、
    前記熱伝達効率を決定することが、平滑化された温度値を使用して前記熱伝達効率を決定することを含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記化学添加剤が、スケール抑制剤、腐食抑制剤、殺生物剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記複数のセンサからデータを受信することが、前記冷却水流を受容する多数の熱交換器の各々について前記複数のセンサからデータを受信することを含み、
    前記熱伝達効率を決定することが、前記多数の熱交換器の各々について前記熱伝達効率を決定することを含み、
    前記熱伝達効率傾向を確立することが、前記多数の熱交換器の各々について前記熱伝達効率傾向を確立することを含み、
    前記熱伝達効率傾向の前記変化を検出することが、前記多数の熱交換器のうちの少なくとも１つについて前記熱伝達効率傾向の前記変化を検出することを含み、
    前記熱伝達効率傾向の前記変化を検出することが、前記多数の熱交換器の各々について前記熱伝達効率傾向の前記変化を検出することを含み、
    前記冷却水流への前記化学添加剤の添加を制御することが、前記多数の熱交換器の各々について前記熱伝達効率傾向で検出された前記変化に応答して、前記冷却水流への前記化学添加剤の添加を制御することを含む、
    先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記プロセス流が、前記期間にわたって前記熱伝達効率を低下させる、前記熱交換器内に堆積する汚損材料を含み、前記冷却水流が、前記期間にわたって前記熱伝達効率を低下させる、前記熱交換器内に堆積する汚損材料を含み、前記プロセス流によって堆積した前記汚損材料が、前記期間にわたって前記熱伝達効率を少なくとも７５％低下させる、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
16. システムであって、
    蒸発冷却により冷却水流の温度を低減する冷却塔と、
    冷却水入口、冷却水出口、プロセス流入口、およびプロセス流出口を有する、熱交換器と、
    前記冷却水入口を通って前記熱交換器に入る冷却水流の温度、前記冷却水出口を通って前記熱交換器を出る前記冷却水流の温度、前記プロセス流入口を通って前記熱交換器に入るプロセス流の温度、および前記プロセス流出口を通って前記熱交換器を出る前記プロセス流の温度を測定するように位置決めされた複数のセンサと、
    前記冷却水流に化学添加剤を注入するように位置決めされたポンプと、
    前記複数のセンサおよび前記ポンプに通信可能に連結され、前記複数のセンサからデータを受信すること、前記複数のセンサからの前記受信したデータに基づいて、前記熱交換器の熱伝達効率を決定すること、ある期間にわたって前記熱交換器の熱伝達効率傾向を確立すること、前記熱伝達効率傾向の変化を検出すること、および前記熱交換器の前記熱伝達効率傾向の前記検出された前記変化に応答して、前記ポンプを制御すること、を行うように構成された、コントローラと、を備える、システム。
17. 前記コントローラが、
    少なくとも、前記期間にわたって前記熱交換器について決定された前記熱伝達効率に一次元曲線を適合することによって、前記熱伝達効率傾向を確立することであって、前記一次元曲線が、勾配を有する、確立することと、
    少なくとも、閾値量以上の前記勾配の変化を決定することによって、前記熱伝達効率傾向の前記変化を検出することと、を行うように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記コントローラが、少なくとも、前記化学添加剤が前記冷却水流に導入される流速を増加させることによって、前記熱交換器の前記熱伝達効率傾向の検出された前記変化に応答して、前記ポンプを制御するように構成されている、請求項１６又は１７に記載のシステム。
19. 前記コントローラが、少なくとも前記熱伝達効率傾向が下向き傾向から上向き傾向への変曲を示すまで、少なくとも、前記冷却水中の前記化学添加剤の濃度を増加させることによって、前記化学添加剤の添加を制御するように構成されている、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載のシステム。