JP3637184B2 - 気液接触型熱交換器用散布水供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は気液接触型の熱交換器に用いる散布水供給装置の散布水の水質を管理する気液接触型熱交換器用散布水供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の気液接触型の熱交換器に用いる散布水供給装置においては、散布水槽に導電率を検出する導電率センサを設置し、該導電率センサで検出される導電率の値が基準値内におさまるように散布水の導電率を制御している。即ち、導電率の値が基準値内にある場合、散布水の蒸発やキャリオーバに伴った散布水槽の水位が除々に降下し、やがて低水位センサが設置された低水位にまで達すると、水位を上昇させるべく給水弁を開いて給水を開始し、水位が再び高水位センサの設置された高水位に達するまで給水を持続するといった動作を繰り返して、散布水槽内の水位を高水位と低水位の間に保つように制御している。
【０００３】
そして、散布水がしだいに濃縮されると共に、散布水槽内の散布水の導電率の値が上昇する。該導電率の値が水質管理の基準値を越えると、その時の水位が高水位或いは低水位にあるか否かに関わらず、給水弁を開いて、オーバーフロー管のオーバーフロー口が設置されているオーバーフロー水位まで水位を上昇させて散布水を排水し、導電率が再び正常な範囲に入るまで排水を持続させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の気液接触型の熱交換器に用いる散布水供給装置においては、散布水の水質管理は、散布水の導電率を検出する導電率センサを設け、散布水の導電率の値が水質管理の基準値を越えると、その時の水位が高水位或いは低水位にあるか否かに関わらず、給水弁を開いて、オーバーフローさせ、導電率を正常な範囲に維持する方法であるため、導電率センサを設置し、更にその出力信号を処理する必要があるため構成が複雑となると共に、導電率センサ等のメンテナンスが必要となるという問題があった。
【０００５】
ところで、上記のような気液接触型の熱交換器に用いる散布水供給装置においては、散布水の導電率と濃縮倍数は比例関係にあり、散布水槽に供給される給水の水質が安定的なものであるなら、該給水の導電率さえ既知であれば、おのずと散布水の導電率を基準値内におさめるための濃縮倍数は後に詳述するように設定することができる。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、導電率センサを設けることなく、散布水の濃縮倍数を制御することにより間接的に散布水の導電率を水質管理の基準値内におさめことができる気液接触型熱交換器用散布水供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、散布水ノズルと、散布水ノズルからの散布水を貯留する散布水槽と、散布水槽から散布水ノズルに水を循環させる散布水循環路と、散布水循環路中に設置される散布水ポンプと、所定の水位に達した散布水槽内の水を機外に排水するオーバーフロー管路と、散布水槽に水を機外から給水する給水管路と、散布水槽内に設置された低水位センサと、給水管路中に設置される給水弁と、散布水ポンプを制御する制御装置を具備する気液接触型熱交換器用散布水供給装置において、給水弁の開いている時間を積算する機能を有するタイマー手段を設け、タイマー手段で給水時間と排水時間を管理することにより、給水弁を通して給水される給水量とオーバーフロー管路を通して排水される排水量の割合を制御し、散布水の濃縮倍数を任意の設定値に制御して散布水の水質を管理する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の気液接触型熱交換器用散布水供給装置において、制御装置はマイクロコンピュータを具備すると共に、タイマー手段及び制御手段は該マイクロコンピュータのプログラム運用で実行することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る気液接触型熱交換器用散布水供給装置の構成例を示す図である。図１において、１は気液接触型熱交換器であり、該気液接触型熱交換器１の上部には散布水ノズル８、ファン１２が配設され、下部には散布水槽２が配置されている。３は散布水槽２内の散布水を散布水循環路１０を通して散布水ノズル８に送る散布水ポンプである。また、４は給水源（図示せず）から水を給水配管１１を通して給水する給水弁、５はオーバーフロー管であり、そのオーバーフロー口５ａは散布水槽２の所定のオーバーフロー水位に設置されている。また、６は散布水槽２内の所定の高水位を検出する高水位センサ、７は散布水槽２内の所定の低水位を検出する低水位センサである。
【００１０】、
上記構成の気液接触型熱交換器用散布水供給装置において、制御装置９が散布水ポンプ３を駆動制御し、散布水槽２内の散布水を散布水循環路１０を通して散布水ノズル８に送ることにより、該散布水ノズル８から気液接触型熱交換器１上に散水される。気液接触型熱交換器１上に散布された散布水の一部は蒸発し、一部はキャリオーバし、残りは散布水槽２に貯留される。また、制御装置９は高水位センサ６及び低水位センサ７の出力を監視し、散布水槽２の水位が高水位と低水位の間の一定の水位に維持するように、給水弁４の開閉を制御する。また、後に詳述するように、給水弁４を通して給水する給水量とオーバーフロー管路を通して排水される排水量の割合を制御することによって、散布水の濃縮倍数を制御して間接的に散布水の導電率が所定の値になるように水質を管理する。
【００１０】
上記構成の気液接触型熱交換器用散布水供給装置において、散布水槽２内の散布水の濃縮倍数は、
濃縮倍数＝（蒸発量＋キャリオーバ量＋排水量）／（キャリオーバ量 ＋排水量）
で表される。従って、散布水を設定濃縮倍数に保つために必要な排水量は、
排水量＝｛蒸発量＋キャリオーバ量×（１−設定濃縮倍数）｝／（設定濃縮倍数−１）
となる。
【００１１】
ここで、水位が高水位と低水位の間で一定に保たれている状態においては、
給水量＝蒸発量＋キャリオーバ量
であるから、排水量は、
排水量＝（給水量−キャリオーバ量×設定濃縮倍数）／（設定濃縮倍数−１）
と表すことができる。
【００１２】
ここで、気液接触型熱交換器１の放熱量とキャリオーバ量を一定と仮定し、かつ、オーバーフローによる排水方式を採用した場合は、瞬時給水量と瞬時排水量は同一速度と見なせるから、給水量は給水時間で、排水量は排水時間で代表させることができる。即ち、給水量は、
給水量∝給水時間
となり、排水量は、
排水量∝排水時間
となる。ただし、給水時間は、

となり、排水時間は
排水時間＝オーバーフロー水位において排水のために給水弁を開けている時間
となる。
【００１３】
さらに、経験的に定数に、
定数＝キャリオーバ量×設定濃縮倍数に相当する時間
を与えると、濃縮倍数を設定値に保つための排水時間は、
排水時間＝（給水時間−定数）／（設定濃縮倍数−１） （１）
で表すことができるので、給水時間と排水時間をタイマーで管理することにより、濃縮倍数を任意の設定に制御することができる。
【００１４】
図２は、本発明に係る気液接触型熱交換器用散布水供給装置における濃縮倍数制御による試験結果を示す図である。同図において、濃縮倍数を２に設定し、給水時間１２００秒毎に排水時間をとるようにした。その排水時間は上記（１）式に定数に５０秒を与えて、１１５０秒とした。その結果、給水の導電率は１６８μｓ／ｃｍであるのに対して、散布水の導電率は平均して約３４０μｓ／ｃｍに保たれ、濃縮倍率を設定値に保つ制御ができていると判断できる。
【００１５】
なお、給水量を一定にして給／排水時間を長くしたり、給／排水時間を一定にして給水量を大きくすると、ブロー間隔が長くなるため導電率の変動幅が大きくなり、濃縮倍率を設定値に保つ制御ができなくなる。そこで、上記実施の形態例では常識的な変動幅になるように、設置現場毎に給水の流量又は給／排水時間を調節しているが、給水弁に定流量弁を使用することにより、いかなる現場においても給水量を一定にすることもできる。
【００１６】
なお、上記実施の形態例ではタイマーを必要とするが、制御装置９はマイクロコンピュータを具備しており、このマイクロコンピュータのプログラムの運用だけで、このタイマー機能を持たせることが可能であり、タイマーを格別設ける必要なく、コストアップや構成機器の増加にはならない。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、気液接触型熱交換器用散布水供給装置において、給水弁の開いている時間を積算する機能を有するタイマー手段を設け、該給水弁を通して給水された給水量とオーバーフロー管路を通して排水される排水量の割合を操作することによって、散布水の濃縮倍数を制御して散布水の水質を管理する制御手段を設けたので、下記のような優れた効果が得られる。
【００１８】
▲１▼この種の気液接触型熱交換器用散布水供給装置において、導電率センサを設けることなく、散布水の濃縮倍数を制御することにより間接的に散布水の導電率を水質管理の基準値内におさめることができ、構成が極めて簡単になり、格別のメンテナンスを必要としない。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明によれば、制御装置はマイクロコンピュータを具備すると共に、タイマー手段及び制御手段は該マイクロコンピュータのプログラム運用で実行するので、下記のような優れた効果が得られる。
【００２０】
▲２▼散布水の濃縮倍数を制御して散布水の水質を管理するのに、コストアップ及び構成機器の増加とならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る気液接触型熱交換器用散布水供給装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る気液接触型熱交換器用散布水供給装置における濃縮倍数制御による試験結果を示す図である。
【符号の説明】
１ 気液接触型熱交換器
２ 散布水槽
３ 散布水ポンプ
４ 給水弁
５ オーバーフロー管
６ 高水位センサ
７ 低水位センサ
８ 散布水ノズル
９ 制御装置

Claims (2)

1. 散布水ノズルと、該散布水ノズルからの散布水を貯留する散布水槽と、該散布水槽から前記散布水ノズルに水を循環させる散布水循環路と、該散布水循環路中に設置される散布水ポンプと、所定の水位に達した散布水槽内の水を機外に排水するオーバーフロー管路と、前記散布水槽に水を機外から給水する給水管路と、該散布水槽内に設置された低水位センサと、前記給水管路中に設置される給水弁と、前記散布水ポンプ及び前記給水弁を制御する制御装置を具備する気液接触型熱交換器用散布水供給装置において、
   前記給水弁の開いている時間を積算する機能を有するタイマー手段を設け、
   前記タイマー手段で給水時間と排水時間を管理することにより、給水弁を通して給水される給水量とオーバーフロー管路を通して排水される排水量の割合を制御し、散布水の濃縮倍数を任意の設定値に制御して散布水の水質を管理する制御手段を設けたことを特徴とする気液接触型熱交換器用散布水供給装置。
2. 前記制御装置はマイクロコンピュータを具備すると共に、前記タイマー手段及び前記制御手段は該マイクロコンピュータのプログラム運用で実行することを特徴とする請求項１に記載の気液接触型熱交換器用散布水供給装置。

Images