JP4117431B2

JP4117431B2 - 白煙防止機能付き冷水塔

Info

Publication number: JP4117431B2
Application number: JP13855499A
Authority: JP
Inventors: 攻後藤; 健一郎南
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2019-05-19
Also published as: JP2000329480A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白煙防止機能付きの冷水塔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の白煙防止機能付き冷水塔の構成図である。この図において、１はケーシング、２は送風機、３は排気口、４は外気取入口、５は温水槽、６は散水口、９は熱交換部であり、散水口６から流下させた温水７を外気８と熱交換させて冷却する。さらに、熱交換部９は、フィン付きチューブ１０からなる乾式空気加熱部１１と充填材１２とからなり、充填材１２に沿つて流下する温水７を、その間を横方向に通過する外気８の直接接触により冷却し、発生した高湿度の空気１４に乾式空気加熱部１１を通過した乾燥空気１５を混合し、空気の湿度を低減して白煙を防止するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した白煙防止機能付き冷水塔では、白煙の発生を防止するための乾き空気１５を作るために、フィン付きチューブ１０による専用の乾式空気加熱部１１を設けている。そのため、構造が複雑化して白煙防止機能のない冷水塔に比べて建設コストが過大となる問題点があった。また、フィン付きチューブ１０による間接的な熱交換であるために熱交換効率を高めることができず、従って大きな伝熱面積が必要となり乾式空気加熱部１１が大型化し、冷水塔の高さが増大して冷水塔全体の大型化を招くといる問題点があった。
【０００４】
この問題点を解決するために、本発明の発明者等は、フィン付きチューブ１０からなる乾式空気加熱部１１を充填材１２で置き替え、温水槽直下部の充填材１２を常時湿式領域と湿式・乾式切替領域に区分し、白煙を防止する際には、湿式・乾式切替領域の温水流下をやめて、この領域を通過する空気を常時湿式領域からの伝熱で間接加熱して乾燥空気にできるようにした冷水塔を創案し出願した（例えば、特願平９−３０５４９１号、未公開）。
【０００５】
この白煙防止機能付き冷水塔では、白煙が発生しにくい夏期は充填材の全列に、白煙が発生しやすい冬期は湿式部（常時湿式領域）のみに通水する必要がある。そのため、従来は図４に温水槽５の上面を模式的に示すように、温水槽５の内部を常時湿式部分１６と湿式・乾式切替部分１７に仕切板１８で区分し、湿式・乾式切替部分１７に水を供給するか否かで運転を切り替えていた。
【０００６】
しかしこの構造の温水槽５を全てＦＲＰ製で製作した場合、構造上、湿式・乾式切替部分１７への常時湿式部分１６からの水漏れが生じやすく、この水漏れにより白煙防止性能が大幅に低下する問題点があった。また仕切板１８の存在により温水槽５内の水位が不均一になりやすく、そのため充填材間に供給する水量にムラが生じやすかった。更に、この水量ムラを低減するため、長い散水用配管１９を必要としたので、コストが更に増加する問題があった。
【０００７】
未公開の特願平９−３０５４９１号では、これらの問題点を解決するために、温水槽下面に湿式・乾式切替領域専用の散水管を設けてこの散水管で温水槽を支持する構造としていた。しかし、この構造は、大変狭い間隔で散水管を温水槽の下に配置する必要があり、製作に大変手間がかかる問題点があった。またこの構成では、散水管の位置を湿式・乾式切替領域の充填材間に正確に位置決めするのが難しい問題点があった。
更に、散水管自体は温水槽に一体化されていないため、温水槽単体では底板が撓みやすく、例えば温水槽単体のみを吊って移動させると大きく変形して使用に支障をきたした。更に、この問題を解決するために、散水管を温水槽の下面に接合するように、多数の溶接が不可欠となり、手間がさらにかかり過ぎる問題点があった。
【０００８】
本発明は上述した種々の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、充填材の全列への通水と湿式部（常時湿式領域）のみへの通水とを確実に切り替えることができ、常時湿式領域から湿式・乾式切替領域への水漏れが本質的に無く従って白煙防止性能を常に高く維持でき、かつ常時湿式領域および湿式・乾式切替領域の充填材間への供給水量を容易に均一化でき、更に特別なガイド板等を使用せずとも湿式・乾式切替領域の充填材間に正確に通水でき、温水槽の下面を特別な部材なしに補強することができる、白煙防止機能付き冷水塔を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、温水槽（５）の下部に設けた複数の散水口からその直下の充填材（１２）に温水を散水し、充填材の表面を流下する温水に外気を直接接触させて温水を冷却する冷水塔であって、充填材は、互いに交互に隣接しかつ互いに外気の流通空間を隔絶した常時湿式領域（１３ａ）と湿式・乾式切替領域（１３ｂ）に区分され、温水槽（５）は、その下部に湿式・乾式切替用散水樋（２２）を備え、該散水樋は、湿式・乾式切替領域の充填材間の隙間に沿って水平に設置され、その下端部が充填材間の隙間にはまり、上端部が温水槽の下面に固定されており、常時湿式領域（１３ａ）へは温水槽（５）から常時直接散水し湿式・乾式切替領域（１３ｂ）へは湿式・乾式切替用散水樋（２２）を介して間接的に散水する、ことを特徴とする白煙防止機能付き冷水塔が提供される。
【００１０】
上記本発明の構成によれば、常時湿式領域（１３ａ）に温水槽（５）から常時直接散水し、湿式・乾式切替用散水樋（２２）へ温水を供給／遮断することにより、充填材の全列への通水と湿式部（常時湿式領域）のみへの通水とを切り替えることができる。また、湿式・乾式切替用散水樋（２２）への温水の供給は常時湿式領域（１３ａ）への供給と独立しているので、常時湿式領域へ常時直接散水しても、湿式・乾式切替用散水樋（２２）への漏れこみが起こらず、従って、湿式・乾式切替領域への水漏れが本質的に無くこれにより高い白煙防止性能を常に維持できる。
【００１１】
更に、散水樋は、湿式・乾式切替領域の充填材間の隙間に沿って水平に設置され、常時湿式領域（１３ａ）へは温水槽（５）から常時直接散水し湿式・乾式切替領域（１３ｂ）へは湿式・乾式切替用散水樋（２２）を介して間接的に散水するので、常時湿式領域および湿式・乾式切替領域の両方の充填材間への供給水量を容易に均一化にできる。また、その下端部が充填材間の隙間にはまり、かつ上端部が温水槽の下面に固定されているので、散水樋を湿式・乾式切替領域の充填材間に正確に位置決めし、通水することができる。
また、散水樋（２２）が水平に延び、その上端部が温水槽（５）の下面に固定されているので、散水樋により温水槽の底面を補強する役目も果たすことができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記温水槽（５）は、常時使用領域（５ａ）と切替使用領域（５ｂ）に区切られ、常時使用領域には常時湿式領域（１３ａ）に直接連通する散水口（６ａ）が設けられ、切替使用領域には前記湿式・乾式切替用散水樋（２２）に直接連通する散水口（６ｂ）が設けられている。
【００１３】
この構成により、常時使用領域（５ａ）と切替使用領域（５ｂ）の水位を単に一定に保持するだけで、散水口（６ａ）を介して常時湿式領域（１３ａ）に直接均一に散水でき、かつ散水口（６ｂ）と湿式・乾式切替用散水樋（２２）を介して湿式・乾式切替領域（１３ｂ）に直接均一に散水できる。
【００１４】
また、前記充填材は互いに間隔Ｌを隔てた平板状部材（１２ａ）からなり、前記湿式・乾式切替用散水樋（２２）はその下端部が前記間隔Ｌよりも狭く構成されている。
この構成により、充填材と散水樋（２２）との嵌め合わせ作業をより容易にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明の白煙防止機能付き冷水塔の上部斜視図であり、図２は、図１のＡ面における断面図である。図１に示すように、本発明の白煙防止機能付き冷水塔は、温水槽５の下部に設けた複数の散水口からその直下の充填材１２に温水を散水し、充填材１２の表面を流下する温水に外気８を直接接触させて温水を冷却するようになっている。
【００１７】
図２に示すように、充填材１２は、この例では互いに間隔Ｌを隔てた平板状部材１２ａからなる。また、充填材１２は、互いに交互に隣接しかつ互いに外気の流通空間を隔絶した常時湿式領域１３ａと湿式・乾式切替領域１３ｂに区分されている。常時湿式領域１３ａは、夏期・冬期を通して常に温水を散水し、そこを通過する外気８により温水を冷却し高湿度の空気１４を発生させるようになっている。また、湿式・乾式切替領域１３ｂは、白煙が発生しにくい夏期には散水し、白煙が発生しやすい冬期には散水を停止して、そこを通過する外気８を隣接する平板状部材１２ａからの伝熱で加熱し、乾燥空気１５を発生させるようになっている。この乾燥空気１５を高湿度空気１４に混合することにより、上述したように水蒸気の凝縮による白煙の発生を防止することができる。
【００１８】
図２において、温水槽５は、その下部に湿式・乾式切替用散水樋２２を備えている。この散水樋２２は、図に示すように湿式・乾式切替領域１３ｂの充填材間の隙間に沿って水平に設置されている。また、この散水樋２２の下端部が充填材間の隙間Ｌにはまっている。
【００１９】
すなわち、この例では、湿式・乾式切替用散水樋２２の下端部が充填材間の隙間Ｌよりも狭く構成されている。更に、この散水樋２２の上端部が温水槽５の下面に固定されている。この固定手段には、溶着，溶接，接着，リベット止め等を用いることができる。この構成により、散水樋２２により温水槽５の底面を補強する役目も果たすことができる。
【００２０】
更に、散水樋２２の下面には常時湿式領域１３ａに散水するように複数の散水穴２２ａが設けられている。この散水穴２２ａは、この図では垂直下向きであるが、斜めに設け、湿式・乾式切替領域１３ｂの平板状部材１２ａに接触しやすくしてもよい。また、後述するように、温水槽５の底に設けられた散水口６ｂから温水が散水樋２２に供給されるようになっている。
【００２１】
また、図１に示すように、温水槽５は、常時使用領域５ａと切替使用領域５ｂに区切られている。常時使用領域５ａと切替使用領域５ｂにはそれぞれ図示しない通水管により、所定のレベルまで温水が供給されるようになっている。また、少なくとも切替使用領域５ｂへの通水管には、開閉弁が設けられ、この弁を閉鎖することにより、切替使用領域５ｂへの通水を停止して空にできるようになっている。
【００２２】
また、常時使用領域５ａの温水槽５には常時湿式領域１３ａに直接連通する散水口６ａが複数設けられている。更に、切替使用領域５ｂの温水槽５にはその底に取付られた湿式・乾式切替用散水樋２２に直接連通する散水口６ｂが設けられている。
【００２３】
上述した本発明の構成によれば、常時湿式領域１３ａに温水槽５の散水口６ａを通して常時直接散水し、切替使用領域５ｂへの通水の供給／遮断により、湿式・乾式切替用散水樋２２へ温水を供給/ 遮断することにより、充填材の全列への通水と湿式部（常時湿式領域）のみへの通水とを確実に切り替えることができる。
また、湿式・乾式切替用散水樋２２への温水の供給は常時湿式領域１３ａへの供給と完全に独立しているので、常時湿式領域１３ａへ温水槽５の散水口６ａから常時直接散水しても、湿式・乾式切替用散水樋２２への漏れこみが起こらず、従って、湿式・乾式切替領域への水漏れが本質的に無くこれにより高い白煙防止性能を常に維持できる。
【００２４】
更に、散水樋２２の下端部が充填材間の隙間にはまり、かつ上端部が温水槽５の下面に固定されているので、散水樋２２を湿式・乾式切替領域１３ｂの充填材間に正確に位置決めし、通水することができる。
【００２５】
また、温水槽５を常時使用領域５ａと切替使用領域５ｂに区切り、常時使用領域には常時湿式領域１３ａに直接連通する散水口６ａを設け、切替使用領域５ｂには湿式・乾式切替用散水樋２２に直接連通する散水口６ｂを設ける構成により、常時使用領域５ａと切替使用領域５ｂの水位を単に一定に保持するだけで、散水口６ａを介して常時湿式領域１３ａに直接均一に散水でき、かつ散水口６ｂと湿式・乾式切替用散水樋２２を介して湿式・乾式切替領域１３ｂに直接均一に散水できる。
【００２６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
上述したように、本発明の白煙防止機能付き冷水塔は、充填材の全列への通水と湿式部（常時湿式領域）のみへの通水とを確実に切り替えることができ、常時湿式領域から湿式・乾式切替領域への水漏れが本質的に無く、従って白煙防止性能を常に高く維持でき、かつ常時湿式領域および湿式・乾式切替領域の充填材間への供給水量を容易に均一化でき、更に湿式・乾式切替領域の充填材間に正確に通水でき、温水槽の下面を特別な部材なしに補強することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の白煙防止機能付き冷水塔の上部斜視図である。
【図２】図１のＡ面における断面図である。
【図３】従来の白煙防止機能付き冷水塔の構成図である。
【図４】先行出願にかかる白煙防止機能付き冷水塔の部分構成図である。
【符号の説明】
１ケーシング
２送風機
３排気口
４外気取入口
５温水槽
６散水口
７温水
８外気
９熱交換部
１０フィン付きチューブ
１１乾式空気加熱部
１２充填材
１２ａ平板状部材
１３ａ常時湿式領域
１３ｂ湿式・乾式切替領域
１４高湿度空気
１５乾燥空気
１６常時湿式部分
１７湿式・乾式切替部分
１８仕切板
１９散水用配管
２２湿式・乾式切替用散水樋

Claims

温水槽（５）の下部に設けた複数の散水口からその直下の充填材（１２）に温水を散水し、充填材の表面を流下する温水に外気を直接接触させて温水を冷却する冷水塔であって、充填材は、互いに交互に隣接しかつ互いに外気の流通空間を隔絶した常時湿式領域（１３ａ）と湿式・乾式切替領域（１３ｂ）に区分され、温水槽（５）は、その下部に湿式・乾式切替用散水樋（２２）を備え、該散水樋は、湿式・乾式切替領域の充填材間の隙間に沿って水平に設置され、その下端部が充填材間の隙間にはまり、上端部が温水槽の下面に固定されており、常時湿式領域（１３ａ）へは温水槽（５）から常時直接散水し湿式・乾式切替領域（１３ｂ）へは湿式・乾式切替用散水樋（２２）を介して間接的に散水する、ことを特徴とする白煙防止機能付き冷水塔。
前記温水槽（５）は、常時使用領域（５ａ）と切替使用領域（５ｂ）に区切られ、常時使用領域には常時湿式領域（１３ａ）に直接連通する散水口（６ａ）が設けられ、切替使用領域には前記湿式・乾式切替用散水樋（２２）に直接連通する散水口（６ｂ）が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の白煙防止機能付き冷水塔。
前記充填材は互いに間隔Ｌを隔てた平板状部材（１２ａ）からなり、前記湿式・乾式切替用散水樋（２２）はその下端部が前記間隔Ｌよりも狭い、ことを特徴とする請求項１に記載の白煙防止機能付き冷水塔。