JP5700531B2 - 冷却塔、およびその冷却塔におけるエリミネータの設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、冷却塔、およびその冷却塔におけるエリミネータの設置方法に関するものである。

従来、空調設備や工業設備等の冷却機器の冷却水（循環水）を冷却するために、冷却塔が用いられている。冷却塔では、冷却水（循環水）を空冷することにより、循環水の温度を下げる。

循環水の流量が１０００ｍ^３／ｈを超える大型の冷却塔では、塔上部から循環水を散水するとともに、塔頂部に設置された冷却ファンにより塔内に空気を吸い込み、塔内で循環水と空気による熱交換を行い、循環水の温度を下げる方法が一般的である（例えば、特許文献１、２参照）。

その際に、通常、塔内での熱交換効率をよくするために、塔内には充填材が設置されている。充填材には、循環水中のＳＳ濃度（浮遊物濃度）に応じて、フィルム型やスプラッシュ型等の種類があり、例えば、スプラッシュ型の充填材の場合には、散水された循環水を充填材によって小径粒子状に飛散させ、空気との接触を増加させるようにしている。

そして、散水された循環水が熱交換した空気に同伴して冷却ファンから塔外に飛散しないように、エリミネータと呼ばれる邪魔板（フィルター）が塔内に設置されているのが一般的である。

図２は、そのような従来の冷却塔８０を示す縦断面図である。

図２に示すように、従来の冷却塔８０においては、塔頂部に設置された冷却ファン８８と、塔上部に設置された温水槽８２と、塔下部に設置された冷水槽８５と、温水槽８２と冷水槽８５の間に左右一対で設置された外形が略直方体の充填材８４とを備えており、温水槽８２から循環水８１（温水８１ａ）を充填材８４に向けて散水し、充填材８４を流下する循環水８１（温水８１ａ）と、冷却ファン８８によって塔内に導入されて充填材８４を通過する空気（外気）８７との間で熱交換をさせて、循環水８１（温水８１ａ）を冷却した後、冷却された循環水８１（冷水８１ｂ）を冷水槽８５に回収するようになっている。

その際、循環水８１（温水８１ａ）と熱交換して充填材８４を通過した後の空気８７は、左右を充填材８４で囲まれた塔内部空間８９を経由して冷却ファン８８から塔外に排出されるが、循環水８１が空気８７に同伴して冷却ファン８８から塔外に飛散しないように、それぞれの充填材８４の内面側（塔内部空間８９側）の側面全面にエリミネータ９１を設置している。

エリミネータ９１はラビリンス構造になっており、空気８７は通過させるが、空気８７に同伴した循環水８１は捕捉して通過させないようになっている。すなわち、内部に壁があり、壁に循環水８１が衝突することにより、循環水８１の飛散を防止する構造となっている。

なお、左右のエリミネータ９１の中間で冷水槽８５の上面に点検歩廊９２が設置されている。

特開平１１−２８７５６８号公報 特開２００１−３４９６９３号公報

しかし、図２に示したような従来の冷却塔８０においては、循環水８１が塔外に飛散しないように、エリミネータ９１を設置しているが、エリミネータ９１に循環水８１中の浮遊物が付着して通風効率が悪化して熱交換効率が低下し、冷水槽８５に回収された循環水（冷水）８１ｂの温度上昇を招く場合がある。

すなわち、従来の冷却塔８０においては、充填材８４とエリミネータ９１は１００ｍｍ程度しか離れておらず、冷却ファン８８により吸い込まれた空気８７の流れにより、循環水８１がエリミネータ９１に接触しやすいので、エリミネータ９１に浮遊物が堆積しやすい。

そこで、エリミネータ９１への浮遊物の付着状態（閉塞状況）を観測し、適宜エリミネータ９１に付着した浮遊物を除去することが必要になるが、充填材８４の内面側の側面全面にエリミネータ９１を設置しているのと、冷水槽８５の上面に点検歩廊９２を設置していることから、以下のような問題が生じている。

（ａ）エリミネータ９１の高さが５ｍを超えるため、点検歩廊９２上でエリミネータ９１の閉塞状況を確認することが難しい。また、塔上部のエリミネータ９１が閉塞した場合には、浮遊物の除去作業に仮設足場等が必要になるため、除去作業（清掃作業）も容易ではない。

（ｂ）エリミネータ９１は、内部に壁があり、壁に循環水８１が衝突することにより、循環水８１の飛散を防止する構造となっているため、循環水８１中の浮遊物が堆積しやすいので、ジェット洗浄等により浮遊物の除去を行いたいが、内部の壁構造が邪魔をして、片面からの洗浄では十分に浮遊物を除去するのが難しい。

（ｃ）エリミネータ９１だけでなく、充填材８４も時間が経過すると、脱落、変形や浮遊物の堆積が生じるので、定期的に充填材８４を点検・清掃したいが、エリミネータ９１が邪魔して点検・清掃することが難しい。

（ｄ）そして、エリミネータ９１や充填材８４に浮遊物が堆積して除去できず、循環水（冷水）８１ｂの温度が許容上限値を超えるような場合には、そのエリミネータ９１や充填材８４を交換することになり、復帰までに長時間を要し、ダウンタイムを発生させてしまう。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、冷却塔内部のエリミネータや充填材の点検・洗浄を容易にする冷却塔、およびその冷却塔におけるエリミネータの設置方法を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］塔頂部に設置された冷却ファンと、塔上部に設置された温水槽と、塔下部に設置された冷水槽と、前記温水槽と前記冷水槽の間に左右一対で設置された充填材とを備えた冷却塔において、エリミネータを左右一対の充填材の内面側の上端部間に架け渡すように設置し、前記エリミネータに点検歩廊を設けることを特徴とする冷却塔におけるエリミネータの設置方法。

［２］塔頂部に設置された冷却ファンと、塔上部に設置された温水槽と、塔下部に設置された冷水槽と、前記温水槽と前記冷水槽の間に左右一対で設置された充填材とを備えた冷却塔において、エリミネータを左右一対の充填材の内面側の上端部間に架け渡して設置し、前記エリミネータに点検歩廊を設けたことを特徴とする冷却塔。
［３］前記エリミネータの溝底部および両側の溝側部からなる縦断面の輪郭の長さＬが、前記充填材の高さＨの1.3〜1.7倍であることを特徴とする前記［２］に記載の冷却塔。

本発明においては、冷却塔内部のエリミネータや充填材の点検・洗浄が容易となる。その結果、エリミネータや充填材に浮遊物が付着・堆積して、空気と熱交換後の循環水（冷却水）の温度が上昇しても、エリミネータや充填材を付着・堆積した浮遊物を容易に除去して、迅速に復帰させることができる。特に、夏季等の冷却塔の負荷が高い時期には、その効果が一層大きくなる。

本発明の一実施形態を示す縦断面図である。 従来技術を示す縦断面図である。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態における冷却塔１０を示す縦断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態における冷却塔１０は、塔頂部に設置された冷却ファン１８と、塔上部に設置された温水槽１２と、塔下部に設置された冷水槽１５と、温水槽１２と冷水槽１５の間に左右一対で設置された外形が略直方体の充填材１４とを備えており、温水槽１２から循環水１１（温水１１ａ）を充填材１４に向けて散水し、充填材１４を流下する循環水１１（温水１１ａ）と、冷却ファン１８によって塔内に導入されて充填材１４を通過する空気（外気）１７との間で熱交換をさせて、循環水１１（温水１１ａ）を冷却した後、冷却された循環水１１（冷水１１ｂ）を冷水槽１５に回収するようになっている。

その際、循環水１１（温水１１ａ）と熱交換して充填材１４を通過した後の空気１７は、左右を充填材１４で囲まれた塔内部空間１９を経由して冷却ファン１８から塔外に排出されるが、循環水１１が空気１７に同伴して冷却ファン１８から塔外に飛散しないように、塔内部空間１９にエリミネータ２１を設置している。

すなわち、図１に示すように、エリミネータ２１は、塔内部空間１９において、左右一対の充填材１４の内面側（塔内部側）の側面の上端部１４ａ、１４ａ間に溝形状（溝底部２１ａ、溝側部２１ｂ）に架け渡されており、充填材１４を通過した後の空気１７がそこを通過するようになっている。

そして、エリミネータ２１はラビリンス構造になっており、空気１７は通過させるが、空気１７に同伴した循環水１１は捕捉して通過させないようになっている。すなわち、内部に壁があり、壁に循環水１１が衝突することにより、循環水１１の飛散を防止する構造となっている。

なお、エリミネータ２１の中間部（溝底部）２１ａの上面に点検歩廊２３が設置されている。また、冷水槽１５の上面にも点検歩廊２２が設置されている。

そして、エリミネータ２１の溝側部２１ｂと充填材１４との間には、点検歩廊２２や点検歩廊２３からエリミネータ２１の溝側部２１ｂと充填材１４を直接目視で点検できるような隙間が形成されている。

なお、エリミネータ２１の輪郭（溝側部２１ｂ＋溝底部２１ａ＋溝側部２１ｂ）の長さＬは、充填材１４の高さＨの１．３倍〜１．７倍が好ましい。エリミネータ２１の長さＬが短すぎると通風抵抗が増加するからであり、エリミネータ２１の長さＬが長すぎると不経済であるからである。

これによって、この実施形態においては、以下のような効果を得ることができる。

（Ａ）エリミネータ２１と充填材１４が離れていることで、エリミネータ２１への浮遊物の付着量を低減することができる。

（Ｂ）エリミネータ２１の中間部の上面に点検歩廊２３が設置されているので、エリミネータ２１を直接目視で点検でき、浮遊物の付着・堆積等の異常を早期に検知できる。また、エリミネータ２１を上下からジェット洗浄することができ、短期間で効率的に洗浄することができる。

（Ｃ）充填材１４も直接目視で点検でき、充填材１４への浮遊物の付着・堆積等の異常を早期に検知できる。また、充填材１４も容易に洗浄が可能になる。

本発明の実施例として、上記の本発明の一実施形態を含油循環水設備の冷却塔に適用した。なお、循環水量（冷却水量）は１８００ｍ^３／ｈであった。

その結果、夏季に、エリミネータの閉塞等によって、冷却塔から供給される循環水（冷却水）の温度が３５℃に上昇しても、半日の清掃で３２℃に低下させることができた。

１０ 冷却塔
１１ 循環水
１１ａ 循環水（温水）
１１ｂ 循環水（冷水）
１２ 温水槽
１４ 充填材
１５ 冷水槽
１７ 空気
１８ 冷却ファン
１９ 塔内部空間
２１ エリミネータ
２２ 点検歩廊
２３ 点検歩廊
８０ 冷却塔
８１ 循環水
８１ａ 循環水（温水）
８１ｂ 循環水（冷水）
８２ 温水槽
８４ 充填材
８５ 冷水槽
８７ 空気
８８ 冷却ファン
８９ 塔内部空間
９１ エリミネータ
９２ 点検歩廊

Claims (3)

1. 塔頂部に設置された冷却ファンと、塔上部に設置された温水槽と、塔下部に設置された冷水槽と、前記温水槽と前記冷水槽の間に左右一対で設置された充填材とを備えた冷却塔において、エリミネータを左右一対の充填材の内面側の上端部間に架け渡すように設置し、前記エリミネータに点検歩廊を設けることを特徴とする冷却塔におけるエリミネータの設置方法。
2. 塔頂部に設置された冷却ファンと、塔上部に設置された温水槽と、塔下部に設置された冷水槽と、前記温水槽と前記冷水槽の間に左右一対で設置された充填材とを備えた冷却塔において、エリミネータを左右一対の充填材の内面側の上端部間に架け渡して設置し、前記エリミネータに点検歩廊を設けたことを特徴とする冷却塔。
3. 前記エリミネータの溝底部および両側の溝側部からなる縦断面の輪郭の長さＬが、前記充填材の高さＨの1.3〜1.7倍であることを特徴とする請求項２に記載の冷却塔。

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