JP6522370B2 - 放水ノズル及び混合槽 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、種類の異なる流体を適正に混合させるための放水ノズル、この放水ノズルを備えた混合槽に関するものである。

石炭や原油などを燃料とする発電プラントでは、この化石燃料を燃焼することでボイラから排出される排ガスは、硫黄酸化物（ＳＯｘ）などの有害物質が含まれている。そのため、排ガスは、脱硫処理される。例えば、海水排煙脱硫装置は、脱硫塔（吸収塔）の内部に海水及び排ガスを供給し、海水を吸収液として排ガスに気液接触させることで、排ガス中のＳＯｘを除去している。そして、脱硫塔で使用されて脱硫後のＳＯｘを含んだ海水（処理海水）は、酸化槽で希釈水としての海水と混合して希釈される。このような海水排煙脱硫装置としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。

この酸化槽は、一方方向に流れる海水（希釈水）に対して、その側方から処理海水を供給することで混合している。この場合、海水に対して処理海水を均一に混合させる必要がある。そのため、従来、酸化槽における海水の流れ方向に交差する幅方向に沿って複数の排出孔を有する放水ノズルを配置し、この放水ノズルに設けられた複数の排出孔から海水の流れ方向に向けて処理海水を排出することで、海水と処理海水を混合していた。

特開２０１３−１５４３３０号公報

上述した従来の酸化槽にて、処理海水は、流路から放水ノズル内に供給され、長手方向に流れながら各排出孔から海水の流路に噴出する。そのため、処理海水は、放水ノズル内で略６０度屈曲してから海水の流路に噴出されることとなり、放水ノズルにおける手前側の放水ノズルの排出孔から噴出される処理水の流速及び方向と、放水ノズルにおける奥側の放水ノズルの排出孔から噴出される処理水の流速及び方向とが相違してしまう。すると、酸化槽で渦流が発生し、海水と処理海水を均一に混合させることが困難となる。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、複数種類の流体を均一に混合させることができる放水ノズル及び混合槽を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の放水ノズルは、第１流体が流れる第１流路に交差するように第２流体が流れる第２流路が設けられ、前記第２流路を流れる第２流体を前記第１流路における前記第１流体の流れ方向に向けて噴出する放水ノズルであって、中空形状をなして前記第１流路に交差するように配置される放水ノズル本体と、前記放水ノズル本体の長手方向に所定間隔をあけて設けられる流体噴出口と、前記放水ノズル本体の長手方向における所定の位置で前記放水ノズル本体の長手方向に交差する方向に沿うと共に前記流体噴出口側の一部を閉塞する第１隔壁部と、を有することを特徴とするものである。

従って、第２流路から放水ノズル本体内に導入された第２流体は、流体噴出口側を流れる一部の第２流体が第１隔壁部に遮られるため、流速が低下してから流体噴出口を通して第１流路における第１流体の流れ方向に向けて噴出される。そのため、放水ノズル本体における入口部側の流体噴出口から第１流体に噴出される第２流体は、この第１流体の流れ方向に沿って噴出されることとなり、放水ノズル本体における手前側の第２流体の流速及び方向と奥側の第２流体の流速及び方向とを近似させることができる。そのため、複数種類の流体を均一に混合させることができる。

本発明の放水ノズルでは、前記放水ノズル本体の長手方向に沿うと共に一端部が前記第１隔壁部に接続されることで、前記放水ノズル本体内に複数の分割流路を形成する第２隔壁部が設けられることを特徴としている。

従って、放水ノズル本体内に複数の分割流路を形成することから、第２流路から放水ノズル本体内に導入された第２流体は、複数の分割流路に分けられてから、各流体噴出口を通して第１流路に噴出されることとなり、流体噴出口側を流れる第２流体の流速を適正に低下させてから流体噴出口を通して第１流路に噴出させることができる。

本発明の放水ノズルでは、前記複数の分割流路は、前記流体噴出口側の第１分割流路における入口部の流路断面積が、前記流体噴出口側と反対側の第２分割流路における入口部の流路断面積より大きく設定されることを特徴としている。

従って、入口部の流路断面積が大きい第１分割流路を流れる第２流体の流速を適正に低下させることができる。

本発明の放水ノズルでは、前記第２分割流路は、前記放水ノズル本体の長手方向に沿う上流側流路と、前記放水ノズル本体の長手方向の交差する方向に沿う下流側流路とにより構成され、前記上流側流路の流路断面積より前記下流側流路の流路断面積が大きく設定されることを特徴としている。

従って、第２分割流路の上流側流路に導入された第２流体は、流路断面積が大きくなった下流側流路に流れ込むことでその流速が低下し、流体噴出口を通して第１流路における第１流体の流れ方向に向けて噴出することとなり、第１分割流路から第１流体に噴出される第２流体と、第２分割流路から第１流体に噴出される第２流体との流速及び方向を近似させることができる。

本発明の放水ノズルでは、前記分割流路は、前記第２流路に連通する入口部の流路断面積に対して、前記流体噴出口の開口面積が小さく設定されることを特徴としている。

従って、第２流路から分割流路に導入された第２流体は、開口面積が小さい流体噴出口から加速されて第１流体に噴出されることとなり、第１流路を流れる第１流体の流れ方向と流体噴出口から噴出される第２流体の流れ方向を平行に近づけることができる。

本発明の放水ノズルでは、前記放水ノズル本体は、矩形断面形状をなし、前記複数の分割流路は、前記第１流路の長手方向に沿って並設されることを特徴としている。

従って、放水ノズル本体内に複数の分割流路を容易に区画することができ、製造コストを低減することができる。

本発明の放水ノズルでは、前記複数の分割流路は、配管によって構成されることを特徴としている。

従って、配管を用いて複数の分割流路を構成することで、製造コストを低減することができる。

また、本発明の混合槽は、第１流体が流れる第１流路と、前記第１流路に交差するように第２流体が流れる第２流路と、前記第２流路を流れる第２流体を前記第１流路における前記第１流体の流れ方向に向けて噴出する前記放水ノズルと、を有することを特徴とするものである。

従って、第２流路を流れる第２流体を第１流路における前記第１流体の流れ方向に向けて噴出して混合するとき、放水ノズル本体における手前側の第２流体の流速及び方向と奥側の第２流体の流速及び方向とを近似させることができる。そのため、複数種類の流体を均一に混合させることができる。

本発明の混合槽は、前記第１流路における前記第２流路との交差部より第１流体の流動方向の上流側に設けられる堰と、前記第１流路における前記堰より第１流体の流動方向の上流側に設けられるポンプと、前記堰から第１流体の流動方向の上流側で且つ底部側に向けて延出して前記ポンプの吸込口の上方を覆うガイド板とが設けられることを特徴としている。

従って、第１流路を流れる第１流体は、堰の手前でポンプにより一部の流体が吸い込まれるが、このポンプによる流体の吸い込み位置の上方側の流体中にガイド板が設けられていることから、ポンプによる空気の吸込が防止され、ポンプの損傷を抑制することができる。

本発明の放水ノズル及び混合槽によれば、放水ノズル本体の長手方向における所定の位置で放水ノズル本体の長手方向に交差する方向に沿うと共に流体噴出口側の一部を閉塞する第１隔壁部を設けるので、複数種類の流体を均一に混合させることができる。

図１は、海水排煙脱硫装置を表す概略構成図である。 図２は、第１実施形態の酸化槽を表す平面図である。 図３は、酸化槽を表す側面図である。 図４は、第１実施形態の放水ノズルを表す平面図である。 図５は、図４のＶ−Ｖ断面図である。 図６は、第１流路における流体噴出口を表す断面図である。 図７は、第２実施形態の放水ノズルを表す平面図である。 図８−１は、流路の配置構成を表す図７のVIII−VIII断面図である。 図８−２は、流路の配置構成の変形例を表す断面図である。 図９は、第３実施形態の放水ノズルを表す平面図である。 図１０は、図９のＸ−Ｘ断面図である。 図１１は、第４実施形態の取水ピットを表す側面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る放水ノズル及び混合槽の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

［第１実施形態］
図１は、海水排煙脱硫装置を表す概略構成図である。

排煙脱硫吸収塔１１は、硫黄分を含んだ排ガスＧと海水Ｗとを気液接触させることで、排ガスＧを浄化するものである。排煙脱硫吸収塔１１は、上部に複数の噴霧ノズル１２が設けられており、この噴霧ノズル１２は、海水Ｗを供給する海水供給ラインＬ１が連結されており、この海水供給ラインＬ１は、海水供給ポンプ１３が設けられている。また、排煙脱硫吸収塔１１は、下部に排ガスＧを導入する排ガス導入ラインＬ２が連結されると共に、上端部に浄化ガスＧｐを排出する浄化ガス排出流路Ｌ３が連結されている。また、排煙脱硫吸収塔１１は、下端部に排ガスＧから硫黄分を除去した処理水（硫黄分吸収海水）Ｗｓを貯留する貯水部１４が設けられている。

酸化槽１５は、曝気装置（エアレーション装置）１６が設けられている。曝気装置１６は、酸化槽１５に空気Ａを供給するものである。曝気装置１６は、空気Ａを供給するブロア１７と、散気管１８と、複数の噴出ノズル１９とを有している。

排煙脱硫吸収塔１１から酸化槽１５に処理水Ｗｓを送給する処理水送給ラインＬ４が設けられている。また、海水供給ラインＬ１は、下流側が海水元供給ラインＬ５に連結されており、海水元供給ラインＬ５は、下流側が酸化槽１５に連結されている。そして、酸化槽１５は、水質回復海水Ｗｒを排出する海水排出ラインＬ６が設けられている。

そのため、海水供給ポンプ１３が駆動すると、海水Ｗが海水供給ラインＬ１に汲み上げられ、一部の海水Ｗが排煙脱硫吸収塔１１に供給される。排煙脱硫吸収塔１１は、排ガス導入ラインＬ２から排ガスＧが導入されると共に、複数の噴霧ノズル１２から海水Ｗが上方に液柱状に噴出される。そのため、排ガスＧが海水Ｗに接触することで、排ガスＧ中の硫黄分が除去され、浄化ガスＧｐが浄化ガス排出流路Ｌ３から排出される一方、硫黄分を含んだ処理水Ｗｓが貯水部１４に貯留される。

貯水部１４の処理水Ｗｓは、処理水送給ラインＬ４により酸化槽１５に送られる。また、一部の海水Ｗが海水元供給ラインＬ５により処理水送給ラインＬ４に供給される。そのため、この処理水送給ラインＬ４にて、処理水Ｗｓが海水Ｗにより希釈され、処理水ＷｓのｐＨが上昇する。酸化槽１５にて、ブロア１７が作動することで、空気Ａを散気管１８を通して複数の噴出ノズル１９に供給すると、この噴出ノズル１９は、処理水Ｗｓと海水Ｗとの混合水に空気Ａを噴出する。すると、混合水に酸素が溶解することで、処理水Ｗｓが水質回復されて水質回復海水Ｗｒとなる。そして、この水質回復海水Ｗｒは、海水排出ラインＬ６により海へ放流される。

ここで、第１実施形態の混合槽について説明する。この混合槽は、処理水送給ラインＬ４と海水元供給ラインＬ５と酸化槽１５により構成される。図２は、酸化槽を表す平面図、図３は、酸化槽を表す側面図である。

図２及び図３に示すように、混合槽において、海水元供給ラインＬ５は、第１流路２１により構成されており、下流側に酸化槽１５が配置されている。処理水送給ラインＬ４は、第２流路２２によって構成され、下流側端部に放水ノズル２３が接続されている。第１流路２１は、第１流体としての海水Ｗが流れ、第２流路２２は、第２流体としての処理水Ｗｓが流れ、第１流路２１に対して水平方向に交差（直交）するように第２流路２２が設けられており、放水ノズル２３は、第２流路２２を流れる処理水Ｗｓを第１流路２１における海水Ｗの流れ方向に向けて噴出するものである。

放水ノズル２３は、第２流路２２の下流側の端部に接続され、流路断面積が同様に設定されている。放水ノズル２３は、第１流路２１の側部から貫通するように、この第１流路２１の幅方向に沿ってその全域に配置されている。第１流路２１は、放水ノズル２３における海水Ｗの流れ方向の上流側と下流側に堰２４，２５が設けられている。堰２４，２５は、放水ノズル２３や酸化槽１５の水位を確保するためのものである。また、第１流路２１は、堰２４より海水Ｗの流れ方向の上流側に海水供給ポンプ１３が設けられている。

そのため、第１流路２１は、海水Ｗが流れ、海水供給ポンプ１３により一部の海水Ｗが汲み上げられて排煙脱硫吸収塔１１に供給される。排煙脱硫吸収塔１１により脱硫処理して生成された処理水Ｗｓは、第２流路２２を通って第１流路２１側に戻され、放水ノズル２３からこの第１流路２１に噴出される。そして、処理水Ｗｓは、海水Ｗにより希釈されて混合水Ｗｍとなり、酸化槽１５でｐＨが調整されて水質回復海水Ｗｒ（図１参照）となる。

以下、放水ノズル２３について詳細に説明する。図４は、第１実施形態の放水ノズルを表す平面図、図５は、図４のＶ−Ｖ断面図、図６は、第１流路における流体噴出口を表す断面図である。

放水ノズル２３は、図４及び図５に示すように、中空形状をなすと共に断面が矩形状をなす放水ノズル本体３１を有し、放水ノズル本体３１は、基端部が第２流路２２の下流側端部に連結され、先端部が閉塞部３１ａにより閉塞している。放水ノズル本体３１は、長手方向における所定の位置に第１隔壁部３２，３３が固定されている。第１隔壁部３２，３３は、放水ノズル本体３１の長手方向に交差（直交）する方向に沿う板材であり、放水ノズル本体３１の長手方向に対して均等間隔で配置されている。また、この第１隔壁部３２，３３は、放水ノズル本体３１の流路を第１流路２１（図２参照）における下流側の一部を閉塞するように設けられている。この場合、基端部側に位置する第１隔壁部３２に対して、先端部側に位置する第１隔壁部３３の方が、第１流路２１（図２参照）におけるより上流側まで大きな範囲を閉塞する。

また、放水ノズル本体３１は、長手方向に交差（直交）する方向における所定の位置に第２隔壁部３４，３５が固定されている。第２隔壁部３４，３５は、放水ノズル本体３１の長手方向に沿う板材であり、基端部が第２流路２２の下流側端部に位置し、先端部が第１隔壁部３２，３３の端部に接続されている。そのため、放水ノズル本体３１は、内部がＬ字形に接続される第１隔壁部３２及び第２隔壁部３４により第１分割流路３６が区画され、Ｌ字形に接続される第１隔壁部３３及び第２隔壁部３５により第２分割流路３７と第３分割流路３８が区画される。

第１分割流路３６は、基端部側の入口部が第２流路２２の下流側端部に連通し、先端部が第１隔壁部３２により閉塞された流路であり、第１流路２１の下流側に向けて第２流体を噴出する流体噴出口３９が放水ノズル本体３１の長手方向に所定間隔をあけて複数（本実施形態では、３個）設けられている。そして、第１分割流路３６は、第２流路２２に連通する入口部の流路断面積に対して、３個の流体噴出口３９の合計の開口面積が小さく設定されている。

第２分割流路３７は、放水ノズル本体３１の長手方向に沿って基端部側の入口部が第２流路２２の下流側端部に連通する上流側流路３７ａと、放水ノズル本体３１の長手方向の交差する方向に沿って基端部側が上流側流路３７ａの先端部側に連通する下流側流路３７ｂとにより構成されている。そして、下流側流路３７ｂは、第１流路２１の下流側に向けて第２流体を噴出する流体噴出口４０が放水ノズル本体３１の長手方向に所定間隔をあけて複数（本実施形態では、３個）設けられている。そして、第２分割流路３７は、上流側流路３７ａの流路断面積に対して、下流側流路３７ｂの流路断面積が大きく設定されると共に、下流側流路３７ｂの流路断面積に対して、３個の流体噴出口４０の合計の開口面積が小さく設定されている。

第３分割流路３８は、放水ノズル本体３１の長手方向に沿って基端部側の入口部が第２流路２２の下流側端部に連通する上流側流路３８ａと、放水ノズル本体３１の長手方向に交差する方向に沿って基端部側が上流側流路３８ａの先端部側に連通する下流側流路３８ｂとにより構成されている。そして、下流側流路３８ｂは、第１流路２１の下流側に向けて第２流体を噴出する流体噴出口４１が放水ノズル本体３１の長手方向に所定間隔をあけて複数（本実施形態では、３個）設けられている。そして、第３分割流路３８は、上流側流路３８ａの流路断面積に対して、下流側流路３８ｂの流路断面積が大きく設定されると共に、下流側流路３８ｂの流路断面積に対して、３個の流体噴出口４１の合計の開口面積が小さく設定されている。

この第１分割流路３６と第２分割流路３７の上流側流路３７ａと第３分割流路３８の上流側流路３８ａは、放水ノズル本体３１の幅方向、つまり、第１流路２１の長手方向に沿って並設されている。また、第１分割流路３６と第２分割流路３７の下流側流路３７ｂと第３分割流路３８の下流側流路３８ｂは、放水ノズル本体３１の長手方向、つまり、第１流路２１の長手方向に交差する方向に沿って並設されている。

また、複数の分割流路３６，３７，３８は、第１分割流路３６、第２分割流路３７、第３分割流路３８の順に、入口部の流路断面積（第１分割流路３６と上流側流路３７ａと上流側流路３８ａの幅）が小さくなるように設定されている。また、複数の分割流路３６，３７，３８は、流体噴出口３９，４０，４１側の流路断面積（第１分割流路３６と下流側流路３７ｂと下流側流路３８ｂの幅）が同じに設定されている。

なお、流体噴出口３９，４０，４１は、放水ノズル本体３１の縦壁と上部壁との間の角部に設けられているが、縦壁に設けたり、上部壁に設けたりしてもよい。また、流体噴出口３９，４０，４１は、放水ノズル本体３１を構成する板材の板厚方向に沿って形成したが、図６に示すように、流体噴出口３９だけを第２流路２２側の水平方向に傾斜させてもよい。

ここで、放水ノズル２３の作用について説明する。図２に示すように、第１流路２１を流れる第１流体は、海水供給ポンプ１３により一部が吸い込まれて排煙脱硫吸収塔１１（図１参照）に送られ、残りがそのまま酸化槽１５に流れ込む。排煙脱硫吸収塔１１から排出された第２流体は、第２流路２２から放水ノズル２３に流れ込む。放水ノズル２３は、この第２流体を第１流路２１の第１流体中に供給する。

図４に示すように、第２流路２２から放水ノズル本体３１に流れ込んだ第２流体（処理水）Ｗｓは、複数の分割流路３６，３７，３８に分岐して流れ込み、各流体噴出口３９，４０，４１から第１流体に対して噴出される。即ち、第２流路２２から第１分割流路３６に導入された第２流体Ｗｓ１は、流路断面積が大きく、且つ、先端部が第１隔壁部３２により閉塞されていることから、流速が低下する。そして、各流体噴出口３９から加速されて第１流路２１における第１流体Ｗの流れ方向に向けて噴出される。この場合、第１分割流路３６に導入された第２流体Ｗｓ１は、流速が低下することから、放水ノズル本体３１の流れ方向の成分が弱くなり、また、流体噴出口３９を通過することから、第１流体Ｗの流れ方向の成分が強くなる。そのため、流体噴出口３９から第１流路２１に噴出される第２流体Ｗｓ１は、第１流体Ｗの流れ方向に沿うものとなる。

また、第２流路２２から第２、第３分割流路３７，３８に導入された第２流体Ｗｓ２，Ｗｓ３は、上流側流路３７ａ，３８ａから下流側流路３７ｂ，３８ｂに流れ込んだとき、流路断面積が大きくなり、且つ、先端部が第１隔壁部３３及び閉塞部３１ａにより閉塞されていることから、流速が低下する。そして、各流体噴出口４０，４１から加速されて第１流路２１における第１流体Ｗの流れ方向に向けて噴出される。この場合、第２、第３分割流路３７，３８に導入された第２流体Ｗｓ２，Ｗｓ３は、流速が低下することから、放水ノズル本体３１の流れ方向の成分が弱くなり、また、流体噴出口４０，４１を通過することから、第１流体Ｗの流れ方向の成分が強くなる。そのため、流体噴出口４０，４１から第１流路２１に噴出される第２流体Ｗｓ２，Ｗｓ３は、第１流体Ｗの流れ方向に沿うものとなる。

そのため、各分割流路３６，３７，３８の流体噴出口３９，４０，４１から噴出される第２流体Ｗｓ１，Ｗｓ２，Ｗｓ３は、それぞれ第１流体Ｗの流れ方向に沿うと共に、流速が近似するものとなり、酸化槽１５での渦の発生を抑制して均一に混合することとなる。

このように第１実施形態の放水ノズルにあっては、中空形状をなして第２流路２２が連結されると共に第１流路２１に交差するように配置される放水ノズル本体３１と、放水ノズル本体３１の長手方向に所定間隔をあけて設けられる流体噴出口３９，４０，４１と、放水ノズル本体３１の長手方向における所定の位置で放水ノズル本体３１の長手方向に交差する方向に沿うと共に流体噴出口３９，４０，４１側の一部を閉塞する第１隔壁部３２，３３とを設けている。

従って、第２流路２２から放水ノズル本体３１内に導入された第２流体Ｗｓは、第１隔壁部３２，３３により流速が低下してから流体噴出口３９，４０，４１を通して第１流路２１における第１流体Ｗの流れ方向に向けて噴出される。そのため、放水ノズル本体３１における流体噴出口３９，４０，４１から第１流体Ｗに噴出される第２流体Ｗｓは、この第１流体Ｗの流れ方向に沿って噴出され、且つ、流速が近似される。そのため、複数種類の流体Ｗ，Ｗｓを均一に混合させることができる。

第１実施形態の放水ノズルでは、放水ノズル本体３１の長手方向に沿うと共に一端部が第１隔壁部３２，３３に接続されることで、放水ノズル本体内に複数の分割流路３６，３７，３８を形成する第２隔壁部３４，３５を設けている。従って、第２流路２２から放水ノズル本体３１内に導入された第２流体Ｗｓは、複数の分割流路３６，３７，３８に分けられてから、各流体噴出口３９，４０，４１を通して第１流路２１に噴出されることとなり、第２流体Ｗｓの流速を適正に低下させてから第１流路２１に噴出することができる。

第１実施形態の放水ノズルでは、複数の分割流路３６，３７，３８は、第１分割流路３６における入口部の流路断面積が、第２、第３分割流路３７，３８における入口部の流路断面積より大きく設定されている。従って、放水ノズル本体３１の入口部に近い第１分割流路３６を流れる第２流体Ｗｓの流速を適正に低下させることができる。

第１実施形態の放水ノズルでは、第２、第３分割流路３７，３８として、放水ノズル本体３１の長手方向に沿う上流側流路３７ａ，３８ａと、放水ノズル本体３１の長手方向に交差する方向に沿う下流側流路３７ｂ，３８ｂを設け、上流側流路３７ａ，３８ａの流路断面積より下流側流路３７ｂ，３８ｂの流路断面積が大きく設定されている。従って、上流側流路３７ａ，３８ａに導入された第２流体Ｗｓ２，Ｗｓ３は、流路断面積が大きくなった下流側流路３７ｂ，３８ｂに流れ込むことでその流速が低下し、流体噴出口４０，４１を通して第１流路２１における第１流体Ｗの流れ方向に向けて噴出することとなり、第２、第３分割流路３７，３８から第１流路２１に噴出される第２流体Ｗｓの流速を低下させることができる。

第１実施形態の放水ノズルでは、分割流路３６，３７，３８は、第２流路２２に連通する入口部の流路断面積に対して流体噴出口３９，４０，４１の開口面積を小さく設定している。従って、第２流路２２から分割流路３６，３７，３８に導入された第２流体Ｗｓは、開口面積が小さい流体噴出口３９，４０，４１から加速されて第１流体Ｗに噴出されることとなり、第１流路２１を流れる第１流体Ｗの流れ方向と流体噴出口３９，４０，４１から噴出される第２流体Ｗｓの流れ方向を平行に近づけることができる。

第１実施形態の放水ノズルでは、放水ノズル本体３１を矩形断面形状とし、複数の分割流路３６，３７，３８を第１流路２１の長手方向に沿って並設している。従って、放水ノズル本体３１内に複数の分割流路３６，３７，３８を容易に区画することができ、製造コストを低減することができる。

また、第１実施形態の混合槽にあっては、第１流体Ｗが流れる第１流路２１と、第１流路２１に交差するように第２流体Ｗｓが流れる第２流路２２と、第２流路２２を流れる第２流体Ｗｓを第１流路２１における第１流体Ｗの流れ方向に向けて噴出する放水ノズル２３とを設けている。

従って、第２流路２２を流れる第２流体Ｗｓを第１流路２１における第１流体Ｗの流れ方向に向けて噴出して混合するとき、放水ノズル本体３１における流体噴出口３９，４０，４１から第１流体Ｗに噴出される第２流体Ｗｓは、この第１流体Ｗの流れ方向に沿って噴出され、且つ、流速が近似されることとなり、複数種類の流体Ｗ，Ｗｓを均一に混合させることができる。

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態の放水ノズルを表す平面図、図８−１は、流路の配置構成を表す図７のVIII−VIII断面図、図８−２は、流路の配置構成の変形例を表す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第２実施形態において、図７に示すように、第２流路２２は、中空形状をなすと共に断面が円形状をなす配管であって、放水ノズル５０は、中空形状をなすと共に断面が円形状をなす複数の配管からなる放水ノズル本体５１を有し、放水ノズル本体５１は、基端部が第２流路２２の下流側端部に連結され、先端部が閉塞している。放水ノズル本体５１は、長さの異なる３個の配管により第１分割流路５２と第２分割流路５３と第３分割流路５４から構成されている。

各分割流路５２，５３，５４は、同様な流路断面積に設定され、基端部側の入口部５２ａ，５３ａ，５４ａが第２流路２２の下流側端部に連通している。各分割流路５２，５３，５４は、第１分割流路５２、第２分割流路５３、第３分割流路５４の順に長さが長く設定されており、先端部が閉塞している。なお、各分割流路５２，５３，５４の閉塞部が本発明の第１隔壁部であり、各分割流路５２，５３，５４の壁部が本発明の第２隔壁部である。

第１分割流路５２は、第１流路２１の下流側に向けて第２流体を噴出する流体噴出口５５が放水ノズル本体５１の長手方向に所定間隔をあけて複数（本実施形態では、３個）が設けられている。また、第２、第３分割流路５３，５４は、第１流路２１の下流側に向けて第２流体を噴出する流体噴出口５６，５７が放水ノズル本体５１の長手方向に所定間隔をあけて複数（本実施形態では、３個）が設けられている。そして、各分割流路５２，５３，５４は、第２流路２２に連通する入口部５２ａの流路断面積に対して流体噴出口５５（３個）の合計の開口面積が小さく設定されている。また入口部５３ａの流路断面積に対しても流体噴出口５６（３個）の合計の開口面積が小さく設定されており、更に入口部５４ａの流路断面積に対しても流体噴出口５７（３個）の合計の開口面積が小さく設定されている。

なお、複数の分割流路５２，５３，５４を構成する配管は、図８−１に示すように、水平方向に直列に並設して設けたり、図８−２に示すように、三角状に配置してもよい。

そのため、第２流路２２から放水ノズル本体５１に流れ込んだ第２流体（処理水）Ｗｓは、複数の分割流路５２，５３，５４に分岐して流れ込み、各流体噴出口５５，５６，５７から第１流体Ｗに対して噴出される。即ち、第２流路２２から各分割流路５２，５３，５４に導入された第２流体Ｗｓ１，Ｗｓ２，Ｗｓ３は、先端部が閉塞されていることから、流速が低下する。そして、各流体噴出口５５，５６，５７から加速されて第１流路２１における第１流体Ｗの流れ方向に向けて噴出される。この場合、各分割流路５２，５３，５４に導入された第２流体Ｗｓ１，Ｗｓ２，Ｗｓ３は、流速が低下することから、放水ノズル本体５１の流れ方向の成分が弱くなり、また、絞られた流体噴出口５５，５６，５７を通過することから、加速されて第１流体Ｗの流れ方向の成分が強くなる。そのため、流体噴出口５５，５６，５７から第１流路２１に噴出される第２流体Ｗｓ１，Ｗｓ２，Ｗｓ３は、第１流体Ｗの流れ方向に沿うものとなり、流速が近似されて酸化槽１５で均一に混合する。

このように第２実施形態の放水ノズルにあっては、放水ノズル本体５１に配管によって複数の分割流路５２，５３，５４を構成している。従って、製造コストを低減することができる。

［第３実施形態］
図９は、第３実施形態の放水ノズルを表す平面図、図１０は、図９のＸ−Ｘ断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第３実施形態において、図９及び図１０に示すように、放水ノズル６０は、中空形状をなすと共に断面が円形状をなす放水ノズル本体６１を有し、放水ノズル本体６１は、基端部が第２流路２２の下流側端部に連結され、先端部が閉塞部６１ａにより閉塞している。放水ノズル本体６１は、長手方向における所定の位置に第１隔壁部６２が固定されている。第１隔壁部６２は、放水ノズル本体６１の長手方向に交差（直交）する方向に沿う円形板材であり、放水ノズル本体６１の長手方向における中間部に配置されている。また、この第１隔壁部６２は、放水ノズル本体６１の流路を第１流路２１（図２参照）における下流側の一部を閉塞するように設けられている。

また、放水ノズル本体６１は、長手方向に交差（直交）する方向における所定の位置に第２隔壁部６３が固定されている。第２隔壁部６３は、放水ノズル本体６１の長手方向に沿う円筒形状をなす板材であり、基端部が第２流路２２の下流側端部に位置し、先端部が第１隔壁部６２の端部に接続されている。そのため、放水ノズル本体６１は、内部が先端部の閉塞した配管形状をなす第１隔壁部６２及び第２隔壁部６３により第１分割流路６４と第２分割流路６５が区画される。

第１分割流路６４は、基端部側の入口部が第２流路２２の下流側端部に連通し、先端部が第１隔壁部６２により閉塞された流路であり、第１流路２１の下流側に向けて第２流体を噴出する流体噴出口６６が放水ノズル本体６１の長手方向に所定間隔をあけて複数（本実施形態では、５個）設けられている。そして、第１分割流路６４は、第２流路２２に連通する入口部の流路断面積に対して、５個の流体噴出口６６の合計の開口面積が小さく設定されている。

第２分割流路６５は、放水ノズル本体６１の長手方向に沿って基端部側の入口部が第２流路２２の下流側端部に連通する上流側流路６５ａと、放水ノズル本体６１の長手方向に交差する方向に沿って基端部側が上流側流路６５ａの先端部側に連通する下流側流路６５ｂとにより構成されている。そして、下流側流路６５ｂは、第１流路２１の下流側に向けて第２流体を噴出する流体噴出口６７が放水ノズル本体６１の長手方向に所定間隔をあけて複数（本実施形態では、５個）設けられている。そして、第２分割流路６５は、上流側流路６５ａの流路断面積に対して、下流側流路６５ｂの流路断面積が大きく設定されると共に、下流側流路６５ｂの流路断面積に対して、５個の流体噴出口６７の合計の開口面積が小さく設定されている。

そのため、第２流路２２から放水ノズル本体６１に流れ込んだ第２流体（処理水）Ｗｓは、複数の分割流路６４，６５に分岐して流れ込み、各流体噴出口６６，６７から第１流体Ｗに対して噴出される。即ち、第２流路２２から第１分割流路６４に導入された第２流体Ｗｓ１は、流路断面積が大きく、且つ、先端部が第１隔壁部６２により閉塞されていることから、流速が低下する。そして、各流体噴出口６６から加速されて第１流路２１における第１流体Ｗの流れ方向に向けて噴出される。この場合、第１分割流路６４に導入された第２流体Ｗｓ１は、流速が低下することから、放水ノズル本体６１の流れ方向の成分が弱くなり、また、流体噴出口６６を通過することから、第１流体Ｗの流れ方向の成分が強くなる。そのため、流体噴出口６６から第１流路２１に噴出される第２流体Ｗｓ１は、第１流体Ｗの流れ方向に沿うものとなる。

また、第２流路２２から第２分割流路６５に導入された第２流体Ｗｓ２は、上流側流路６５ａから下流側流路６５ｂに流れ込んだとき、流路断面積が大きくなり、且つ、先端部が閉塞部６１ａにより閉塞されていることから、流速が低下する。そして、各流体噴出口６７から加速されて第１流路２１における第１流体Ｗの流れ方向に向けて噴出される。この場合、第２分割流路６５に導入された第２流体Ｗｓ２は、流速が低下することから、放水ノズル本体６１の流れ方向の成分が弱くなり、また、流体噴出口６７を通過することから、第１流体Ｗの流れ方向の成分が強くなる。そのため、流体噴出口６７から第１流路２１に噴出される第２流体Ｗｓ２は、第１流体Ｗの流れ方向に沿うものとなる。

すると、各分割流路６４，６５の流体噴出口６６，６７から噴出される第２流体Ｗｓ１，Ｗｓ２は、それぞれ第１流体Ｗの流れ方向に沿うと共に、流速が近似するものとなり、酸化槽１５での渦の発生を抑制して均一に混合することとなる。

このように第３実施形態の放水ノズルにあっては、中空形状をなして第２流路２２が連結されると共に第１流路２１に交差するように配置される放水ノズル本体６１と、放水ノズル本体６１の長手方向に所定間隔をあけて設けられる流体噴出口６６，６７と、放水ノズル本体６１の内部に設けられた第１隔壁部６２及び第２隔壁部６３とを設けている。

従って、第２流路２２から放水ノズル本体６１内に導入された第２流体Ｗｓは、第１、第２分割流路６４，６５により流速が低下してから流体噴出口６６，６７を通して第１流路２１における第１流体Ｗの流れ方向に向けて噴出される。そのため、放水ノズル本体６１における流体噴出口６６，６７から第１流体Ｗに噴出される第２流体Ｗｓは、この第１流体Ｗの流れ方向に沿って噴出され、且つ、流速が近似される。そのため、複数種類の流体Ｗ，Ｗｓを均一に混合させることができる。

［第４実施形態］
図１１は、第４実施形態の取水ピットを表す側面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第４実施形態において、図１１に示すように、第１流路２１は、第２流路２２が接続される位置より第１流体Ｗの流動方向の上流側に堰２４が設けられ、この堰２４より第１流体Ｗの流動方向の上流側に海水供給ポンプ１３が設けられている。そして、この堰２４から第１流体Ｗの流動方向の上流側で且つ底部側に向けて延出して海水供給ポンプ１３の吸込口１３ａの上方を覆うガイド板７１が設けられている。

このガイド板７１は、一端部が堰２４の上端部に連結されて他端部が第１流体Ｗの流動方向の上流側に延出する第１ガイド７２と、一端部が第１ガイド７２に連結されて他端部が第１流体Ｗの流動方向の上流側へ底部側に向けて延出する第２ガイド７３とから構成されている。第１ガイド７２は、水平に配置され、両側部が第１流路２１の側部に連結されている。海水供給ポンプ１３は、この第１ガイド７２を貫通し、吸込口１３ａが第１ガイド７２の下方に位置している。第２ガイド７３は、第１流体Ｗの流動方向の上流側に向かって下方に所定角度で傾斜して配置されている。この場合、第２ガイド７３の先端部の位置は、堰２４の高さの半分の高さより下方に位置することが望ましい。

そのため、第１流路２１を流れる第１流体Ｗは、ガイド板７１により上方を流れる第１流体Ｗ１と、下方を流れる第１流体Ｗ２に分けられ、第１流体Ｗ１は、堰２４を乗り越えて流れる一方、第１流体Ｗ２は、一部が海水供給ポンプ１３に吸込まれる。このとき、海水供給ポンプ１３の吸込口１３ａが、ガイド板７１より下方に位置しており、且つ、第２ガイド７３の先端部の位置は、第１流体Ｗの高さに対してＨ１＞Ｈ２に設定されていることから、外部から吸込口１３ａの近傍に空気が取り込まれることはなく、海水供給ポンプ１３による空気の吸込が防止される。

このように第４実施形態の放水ノズルにあっては、第１流路２１における堰２４から第１流体Ｗの流動方向の上流側で且つ底部側に向けて延出して海水供給ポンプ１３の吸込口１３ａの上方を覆うガイド板７１を設けている。

従って、第１流路２１を流れる第１流体Ｗは、堰２４の手前で海水供給ポンプ１３により一部の流体Ｗが吸い込まれるが、この海水供給ポンプ１３による第１流体Ｗの吸い込み位置の上方側の流体中にガイド板７１が設けられていることから、海水供給ポンプ１３による空気の吸込が防止され、海水供給ポンプ１３の損傷を抑制することができる。

１１ 排煙脱硫吸収塔
１２ 噴霧ノズル
１３ 海水供給ポンプ
１４ 貯水部
１５ 酸化槽
１６ 曝気装置
１７ ブロア
１８ 散気管
１９ 噴出ノズル
２１ 第１流路
２２ 第２流路
２３，５０，６０ 放水ノズル
３１，５１，６１ 放水ノズル本体
３２，３３，６２ 第１隔壁部
３４，３５，６３ 第２隔壁部
３６，５２，６４ 第１分割流路
３７，５３，６５ 第２分割流路
３７ａ，３８ａ，６５ａ 上流側流路
３７ｂ，３８ｂ，６５ｂ 下流側流路
３８，５４ 第３分割流路
３９，５５，５６，５７，６６，６７ 流体噴出口
７１ ガイド板
７２ 第１ガイド
７３ 第２ガイド
Ｌ１ 海水供給ライン
Ｌ２ 排ガス導入ライン
１３ 浄化ガス排出ライン
Ｌ４ 処理水送給ライン
Ｌ５ 海水供給分岐ライン
Ｌ６ 海水排出ライン
Ｇ 排ガス
Ｇｐ 浄化ガス
Ｗ 海水
Ｗｓ 処理水（硫黄分吸収海水）
Ｗｒ 水質回復海水

Claims (5)

1. 第１流体が流れる第１流路に交差するように第２流体が流れる第２流路が設けられ、前記第２流路を流れる第２流体を前記第１流路における前記第１流体の流れ方向に向けて噴出する放水ノズルであって、
   中空形状をなして前記第１流路に交差するように配置される放水ノズル本体と、
   前記放水ノズル本体の長手方向に所定間隔をあけて設けられる流体噴出口と、
   前記放水ノズル本体の長手方向における所定の位置で前記放水ノズル本体の長手方向に交差する方向に沿うと共に前記流体噴出口側の一部を閉塞する第１隔壁部と、
   を有し、
   前記放水ノズル本体の長手方向に沿うと共に一端部が前記第１隔壁部に接続されることで、前記放水ノズル本体内に複数の分割流路を形成する第２隔壁部が設けられ、
   前記複数の分割流路は、前記流体噴出口側の第１分割流路における入口部の流路断面積が、前記流体噴出口側と反対側の第２分割流路における入口部の流路断面積より大きく設定され、
   前記第２分割流路は、前記放水ノズル本体の長手方向に沿う上流側流路と、前記放水ノズル本体の長手方向の交差する方向に沿う下流側流路とにより構成され、前記上流側流路の流路断面積より前記下流側流路の流路断面積が大きく設定され、
   前記分割流路は、前記第２流路に連通する入口部の流路断面積に対して、前記流体噴出口の開口面積が小さく設定される、
   ことを特徴とする放水ノズル。
2. 前記放水ノズル本体は、矩形断面形状をなし、前記複数の分割流路は、前記第１流路の長手方向に沿って並設されることを特徴とする請求項１に記載の放水ノズル。
3. 前記複数の分割流路は、配管によって構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放水ノズル。
4. 第１流体が流れる第１流路と、
   前記第１流路に交差するように第２流体が流れる第２流路と、
   前記第２流路を流れる第２流体を前記第１流路における前記第１流体の流れ方向に向けて噴出する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放水ノズルと、
   を有することを特徴とする混合槽。
5. 前記第１流路における前記第２流路との交差部より第１流体の流動方向の上流側に設けられる堰と、前記第１流路における前記堰より第１流体の流動方向の上流側に設けられるポンプと、前記堰から第１流体の流動方向の上流側で且つ底部側に向けて延出して前記ポンプの吸込口の上方を覆うガイド板とが設けられることを特徴とする請求項４に記載の混合槽。
   

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