JP6674743B2 - Seal pit for drainage - Google Patents
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Description
本発明は、排水用シールピットに関する。 The present invention relates to a seal pit for drainage.
例えば火力発電プラントでは、運転に伴って発生した排水を、排水処理設備で浄化した後、水面に向けて設置された配管を通じて河川や海洋に排出している。このとき、配管と水面との間が大きく離間していると、排水が水面に到達する間に周囲の空気を巻き込むことで、水面上で泡沫を形成する。特に海水面上で形成される泡沫は、長い時間にわたって水面上で滞留し、時には風浪によって周囲に飛散する可能性もある。このような泡沫の発生は、外観上好ましくないばかりでなく、河川や海洋の環境保全の観点からも回避されるべき事象と考えられている。 For example, in a thermal power plant, wastewater generated during operation is purified by a wastewater treatment facility, and then discharged to rivers and the ocean through pipes installed toward the water surface. At this time, if there is a large separation between the pipe and the water surface, foam is formed on the water surface by entraining the surrounding air while the drainage reaches the water surface. In particular, foams formed on the surface of seawater may stay on the surface of water for a long time and sometimes fly around due to wind waves. The occurrence of such foam is not only unfavorable in appearance but also considered to be an event that should be avoided from the viewpoint of environmental protection of rivers and oceans.
上記のような泡沫の発生を抑制するための技術として、例えば下記特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載された排水用シールピットは、排水を堰き止める堰止壁と、この堰止壁の一方側から排水が導かれる入水口、及び他方側に向けてこの排水を排出する出水口を有する複数の連絡管と、を備えている。出水口は、排水が排出される下流側水面の下限水位よりも下側で水中に没するように配置されている。さらに、上記複数の連絡管のさらに上部には、堰止壁によって貯留された排水の水位が上限を超えた場合にこれを下流側に排出するオーバーフロー管を備えている。これにより、排水が空気に触れる領域が限定されるため、泡沫の発生を抑制できるとされている。
As a technique for suppressing the generation of foam as described above, for example, a technique described in
しかしながら、上記特許文献1に記載された排水用シールピットでは、堰止壁によって貯留された排水が上限水位を超えた場合にこれを排出するオーバーフロー管の出口が、水面よりも上方に設けられている。したがって、オーバーフロー管から排出される排水が水面に到達する間に空気に触れてしまう。これにより、水面上で泡沫が発生する可能性がある。
さらに、複数の連絡管が設けられることで構成が複雑化し、コストの増大につながる可能性もある。
However, in the seal pit for drainage described in
Furthermore, the provision of a plurality of communication tubes may complicate the configuration, which may lead to an increase in cost.
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、低廉かつ十分な消泡効果を備える排水用シールピットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a drainage seal pit that is inexpensive and has a sufficient defoaming effect.
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
本発明の一態様に係る排水用シールピットは、排水を排出する排水口を有する排水管と、前記排水管によって排出される排水を貯留する貯水域と該貯水域の排水が放流される放流域とに区画するとともに、前記放流域の最低水位よりも下方に前記貯水域と前記放流域とを連通させる貫通孔が形成された堰と、を備え、前記貫通孔の流路断面積は、前記排水口が前記貯水域に貯留された排水の水位よりも下方に位置するように、かつ、最大排水時であっても貯留された排水の水位が前記堰の高さを超えないように設定され、前記貫通孔の前記貯水域側の端部である流入口と、反対側の端部である流出口が、前記放流域における最低水位よりも下方に位置し、前記貯水域の水底と前記放流域の水底とは、互いに同一の高さに広がっており、前記貯水域内に設けられて、該貯水域を第一区画と第二区画とに区画する緩衝堰をさらに備え、前記第一区画は、前記排水管によって排出される排水を貯留し、前記緩衝堰の高さ方向における寸法は、前記堰の高さ方向における寸法よりも小さく、かつ、該緩衝堰の上端部は、前記排水口の高さ方向における位置よりも上方に位置する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
A drainage seal pit according to one embodiment of the present invention includes a drainage pipe having a drainage outlet for discharging drainage, a water storage area for storing wastewater discharged by the drainage pipe, and a discharge area where the wastewater in the water storage area is discharged. And a weir formed with a through-hole communicating the water storage area and the discharge area below the lowest water level of the discharge area, and the cross-sectional area of the flow path of the through-hole is The drain port is set to be lower than the water level of the drainage stored in the water storage area, and the water level of the stored drainage is set so as not to exceed the height of the weir even at the time of maximum drainage. An inflow port, which is an end of the through hole on the storage area side, and an outflow port, which is an end on the opposite side, are located below the lowest water level in the discharge area , and the water bottom of the storage area and the discharge port The water bottom of the basin extends at the same height as And a buffer weir provided in the area for partitioning the water storage area into a first section and a second section, wherein the first section stores drainage discharged by the drain pipe, and has a height of the buffer weir. The dimension in the height direction is smaller than the dimension in the height direction of the weir, and the upper end of the buffer weir is located above the position in the height direction of the drain port .
上述のような構成によれば、排水管の排水口が貯水域における排水の水位よりも下方に位置することから、排水口から排出される排水が外部の空気を巻き込むことがない。加えて、排水が貯水域の水面に衝突することもない。これにより、貯水域の水面上で泡沫が発生する可能性を低減することができる。
さらに、放流域の水位が該放流域の最低水位以上、最高水位未満にある場合、貯水域からの排水の全量を、貫通孔を通じて放流域に排出することができる。これにより、排水が放流域に流れこむ際に外気を巻き込むことがなくなる。したがって、水面上における泡沫の発生を抑制することができる。
加えて、放流域の水面高が最高水位にある場合であっても、排水の大部分は貫通孔を通
じて貯水域から放流域に排出される。一方で、堰の上部で排水の乗り越え(越流)が生じたとしても、放流域が最高水位にあることから、貯水域と放流域との間の水位差は小さい。したがって、堰を越流した排水が水面に強く衝突することはない。すなわち、水面上での泡沫の発生を低減することができる。
さらに、上述のような構成によれば、緩衝堰を設けることで、第一区画における排水の水位は、排水の排出中を通じて、緩衝堰の高さとおおむね同等の高さに維持される。言い換えると、緩衝堰を設けることにより、排水管の排出口が水面よりも上方に露出する可能性を低減することができる。
加えて、この緩衝堰を設けることにより、放流域の水位の変化が、上記貫通孔を通じて直接的に貯水域に及ぶ可能性を低減することができる。
According to the above configuration, since the drain port of the drain pipe is located below the water level of the drain water in the water storage area, the drain water discharged from the drain port does not involve outside air. In addition, the drainage does not collide with the water surface of the reservoir. Thereby, the possibility that a foam will be generated on the water surface of the water storage area can be reduced.
Further, when the water level of the discharge area is equal to or higher than the lowest water level and lower than the maximum water level of the discharge area, the entire amount of the drainage water from the water storage area can be discharged to the discharge area through the through hole. Accordingly, when the drainage flows into the discharge area, the outside air is not involved. Therefore, generation of foam on the water surface can be suppressed.
In addition, even if the water level of the discharge area is at the highest level, most of the drainage is discharged from the reservoir area to the discharge area through the through hole. On the other hand, even if the drainage gets over (overflow) at the upper part of the weir, the water level difference between the reservoir area and the discharge area is small because the discharge area is at the highest water level. Therefore, the drainage overflowing the weir does not strongly collide with the water surface. That is, generation of foam on the water surface can be reduced.
Furthermore, according to the above-described configuration, by providing the buffer weir, the water level of the wastewater in the first section is maintained at substantially the same height as the height of the buffer weir throughout the discharge of the wastewater. In other words, by providing the buffer weir, it is possible to reduce the possibility that the outlet of the drain pipe is exposed above the water surface.
In addition, by providing this buffer weir, it is possible to reduce the possibility that a change in the water level of the discharge area directly reaches the water storage area through the through hole.
本発明の一態様に係る排水用シールピットでは、前記堰は、前記貫通孔の内側に設けられて、開度を調整することで前記流路断面積を変化させる調整弁を有してもよい。 In the seal pit for drainage according to one aspect of the present invention, the weir may include an adjustment valve that is provided inside the through-hole and that changes the cross-sectional area of the flow path by adjusting an opening degree. .
上述のような構成によれば、調整弁の開度を調整することで、貫通孔の流路断面積を変化させることができる。すなわち、貯水域における排水の水位に応じて調整弁の開度を調整することで、貯水域における排水の水位を適正に維持することができる。 According to the above-described configuration, by adjusting the opening degree of the adjustment valve, the flow path cross-sectional area of the through hole can be changed. That is, by adjusting the opening of the regulating valve according to the water level of the wastewater in the water storage area, the water level of the wastewater in the water storage area can be appropriately maintained.
本発明の一態様に係る排水用シールピットでは、前記堰は、前記貫通孔の内周面から内側に向かって突出することで、該貫通孔の一部で前記流路断面積を減少させる狭窄部を有し、前記貫通孔における前記狭窄部よりも前記貯水域側の領域は、前記貯水域から前記狭窄部に向かうに従って、前記流路断面積が次第に減少することでベルマウス部をなしていてもよい。 In the seal pit for drainage according to one aspect of the present invention, the weir protrudes inward from the inner peripheral surface of the through-hole, thereby narrowing the cross-sectional area of the flow passage at a part of the through-hole. A region of the through hole closer to the water storage area than the constricted portion forms a bell mouth portion by gradually decreasing the cross-sectional area of the flow path from the water storage region toward the constricted portion. You may.
上述のような構成によれば、ベルマウス部を設けたことにより、貯水域側から貫通孔に流入する排水に対する流入抵抗を低減することができる。 According to the configuration as described above, the bell mouth portion can reduce the inflow resistance to the drainage flowing into the through hole from the water storage area side.
本発明の一態様に係る排水用シールピットでは、前記貫通孔における前記狭窄部よりも前記放流域側の領域は、前記狭窄部から前記放流域に向かうに従って、該貫通孔の開孔寸法が線形的に増加することでディフューザ部をなしていてもよい。 In the drainage seal pit according to one aspect of the present invention, the area of the through hole closer to the discharge area than the constricted portion has a linear opening dimension of the through hole from the constricted portion toward the discharge area. The diffuser portion may be formed by increasing the number of times.
上述のような構成によれば、ディフューザ部を設けたことにより貫通孔の放流域側における排水の静圧が上げる。これに伴って、狭窄部における排水の静圧も上がる。これにより、貫通孔の貯水域側と狭窄部との間における排水の静圧差が小さくなる。したがって、ディフューザ部を設けない場合に比して、より多くの排水を貫通孔に流入させることができる。言い換えると、上記ディフューザ部を設けることにより、貫通孔の流路断面積をより小さくすることができる。 According to the above-described configuration, the provision of the diffuser increases the static pressure of the drainage on the discharge area side of the through hole. Along with this, the static pressure of the drainage in the constriction also increases. Thereby, the static pressure difference of the drainage between the water storage area side of the through hole and the constricted portion is reduced. Therefore, more wastewater can be made to flow into the through-hole as compared with the case where the diffuser portion is not provided. In other words, by providing the diffuser portion, the flow passage cross-sectional area of the through hole can be further reduced.
本発明の一態様に係る排水用シールピットは、前記放流域側で、前記堰に沿って延びるとともに、該堰から前記貫通孔の貫通方向に間隔を空けて前記貫通孔に対向する対向壁を有してもよい。 The drainage seal pit according to one aspect of the present invention, on the discharge area side, extends along the weir, and has an opposing wall facing the through-hole at an interval in the penetrating direction of the through-hole from the weir. May have.
上述のような構成によれば、放流域側における潮流等を含む外部からの流れが堰に向かって流れた場合に、この流れが貫通孔の排水性能に及ぼす影響を小さくすることができる。すなわち、堰(貫通孔)に向かう外部の流れが発生した場合、貫通孔の放流域側から貯水域側に向かって圧力が加わることから、排水の流れが妨げられてしまう可能性がある。
しかしながら、上記の対向壁を設けることにより、貫通孔に向かって潮流等が直接流れ込む可能性を低減することができる。すなわち、貫通孔から排水を安定的に排出することができる。
According to the above configuration, when an external flow including a tidal current on the discharge area side flows toward the weir, the influence of the flow on the drainage performance of the through hole can be reduced. That is, when an external flow toward the weir (through-hole) occurs, pressure is applied from the discharge area side of the through-hole toward the water storage area, so that the flow of drainage may be obstructed.
However, by providing the above-mentioned opposed wall, the possibility that a tidal current or the like directly flows into the through hole can be reduced. That is, the drainage can be stably discharged from the through hole.
本発明の一態様に係る排水用シールピットでは、前記対向壁における前記貫通孔に対向する側の面は、平面視で該貫通孔に向かって湾曲していてもよい。 In the drainage seal pit according to one aspect of the present invention, a surface of the opposed wall facing the through hole may be curved toward the through hole in a plan view.
上述のような構成によれば、貫通孔から放流域に向かって排出された排水の流れが対向壁に衝突した際に、この流れを対向壁の湾曲形状に沿って分散させることができる。これにより、対向壁に衝突した排水の流れが貫通孔に向かって逆流する可能性を低減することができる。 According to the above configuration, when the flow of the drainage discharged from the through hole toward the discharge area collides with the opposing wall, the flow can be dispersed along the curved shape of the opposing wall. Thereby, the possibility that the flow of the drainage that has collided with the opposing wall flows backward toward the through-hole can be reduced.
本発明の一態様に係る排水用シールピットでは、前記対向壁における前記貫通孔と反対側の面は、平面視で該貫通孔から離間する方向に湾曲していてもよい。 In the drainage seal pit according to one aspect of the present invention, a surface of the opposite wall opposite to the through hole may be curved in a direction away from the through hole in plan view.
上述のような構成によれば、堰と反対の方向から対向壁に向かって流れる外部の流れが対向壁に衝突した際に、この流れを対向壁の湾曲形状に沿って分散させることができる。
本発明の一態様に係るシールピットでは、前記貫通孔は、前記堰、及び前記緩衝堰のうち、前記堰のみに形成されていてもよい。
According to the above-described configuration, when an external flow flowing from the direction opposite to the weir toward the opposing wall collides with the opposing wall, the flow can be dispersed along the curved shape of the opposing wall.
In the seal pit according to one aspect of the present invention, the through hole may be formed only in the weir among the weir and the buffer weir.
本発明によれば、低廉で十分な消泡効果を備える排水用シールピットを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a drainage seal pit which is inexpensive and has a sufficient defoaming effect.
[第一実施形態]
本発明の第一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、排水用シールピット100は、プラント等で発生した排水を外部の排水エリアAに排出する排水管1と、この排水を堰止めるとともに、排水エリアAを2つの区画に分ける堰2と、この堰2と排水管1との間に設けられる緩衝堰3と、を備えている。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
例えば火力発電プラントでは、ジェネレータを駆動するための蒸気タービン設備の給水や、この設備の各部を冷却するための冷却水として、多量の水が使用される。このような水のうち、不要となった水は浄化設備によって浄化された後、外部に排出される。上記の排水管1は、このような排水を排出するために、プラントの内外を通じて敷設されている。
For example, in a thermal power plant, a large amount of water is used for supplying water to a steam turbine facility for driving a generator and for cooling each part of the facility. Of such water, unnecessary water is purified by a purification facility and then discharged to the outside. The
本実施形態では、この排水管1は、プラント岸壁4を隔てて広がる、外部の海洋又は河川(排水エリアA)に向かって延びている。この排水管1の一方側の端部は、不図示のプラント設備に接続され、他方側の端部は排水エリアAの水面上に向かって折曲されている。これにより、排水管1はおおむねL字状をなしている。水底Bからの排水口11までの高さ寸法Hは、上記の貯留水位RWLよりも低く設定されている。すなわち、排水口11は貯水域A1の水面下に没した状態となる。加えて、排水管1の内部はおおむね全体にわたって水(排水)で満たされた状態となっている。これにより、排水の静圧には、排水口11側とプラント側との間で差分(圧力差)が生じる。排水は、この圧力差に基づくサイフォン効果によって排水口11から貯水域A1の水面下に排出される。
In the present embodiment, the
排水エリアAの水底Bであって、上記のプラント岸壁4から一定の距離だけ離間した位置には堰2が設けられている。排水エリアAのうち、この堰2とプラント岸壁4とで囲まれた領域は貯水域A1とされ、堰2を挟んで隣り合う外側の領域は放流域A2とされている。すなわち、貯水域A1はプラント岸壁4と堰2の一方の面とで囲まれることによって閉鎖されている。一方で、放流域A2は排水エリアAから上記の貯水域A1を除く残余の領域とされる。
なお、以下の説明では、この堰2を基準として、貯水域A1側から放流域A2側に向かう方向を放流方向と呼び、この放流方向と反対を向く方向を流入方向と呼ぶ。
A
In the following description, a direction from the water storage area A1 toward the discharge area A2 with respect to the
緩衝堰3は、上記の堰2とプラント岸壁4との間、すなわち貯水域A1内に設けられている。この緩衝堰3によって、貯水域A1は、第一区画A11と、第二区画A12とに区画される。より詳細には、プラント岸壁4側に位置する区画を第一区画A11とし、緩衝堰3を挟んで反対側の区画を第二区画A12とする。
The
緩衝堰3の高さ方向における寸法は、上述の堰2の高さ方向における寸法よりも小さく設定されている。さらに、緩衝堰3の上端部3Tは、排水管1における排水口11の高さ方向における位置よりも上方に位置している。
The dimension in the height direction of the
第一区画A11には、排水管1から排出された排水が貯留される。プラントの運転期間中を通じて、第一区画A11における排水の水位は、緩衝堰3の上端部3Tの高さ位置とおおむね同等のまま維持される。すなわち、プラントの運転時には、第一区画A11はおおむね常時満たされた状態となる。以降の説明では、第一区画A11における排水の水位を、排水水位EWLと呼ぶ。
Drainage discharged from the
上記の状態で、なおも排水管1からの排水を続けると、排水は第一区画A11からあふれ出す。あふれ出した排水は、緩衝堰3を乗り越えて(越流して)、第二区画A12内に流入する。このときの第二区画A12内における排水の水位を、貯留水位RWLと呼ぶ。詳しくは後述するが、この貯留水位RWLはプラントからの排水量と、放流域A2への放流量とに応じて変化する。
If the drainage from the
なお、放流域A2を含む海洋や河川では、干満や風浪等の自然条件に応じてその水面高が時間変化する。本実施形態では、水面高が最も高い時の水位を最高水位HWLと呼び、水面高が最も低い時の水位を最低水位LWLと呼ぶ。なお、これら最高水位HWL、及び最低水位LWLは、水底Bから水面までの距離のうち、波浪等の影響を除外した平均水位のことを指す。これらの値は、実地における観測等を経て予め取得されることが望ましい。 In the ocean or river including the discharge area A2, the water level changes with time according to natural conditions such as ebb and flow. In the present embodiment, the water level when the water level is the highest is called the highest water level HWL, and the water level when the water level is the lowest is called the lowest water level LWL. Note that the highest water level HWL and the lowest water level LWL indicate the average water level of the distance from the water bottom B to the water surface excluding the influence of waves and the like. It is desirable that these values are obtained in advance through actual observations and the like.
堰2は、排水エリアAの水底B(基部21)から上端部2Tにかけて、おおむね鉛直上方に向かって延びている。この堰2の断面は、水底Bから上方に向かうに従って次第に先細りする形状をなしている。すなわち、堰2の基部21は上端部2Tに比べて大きな厚さ(放流方向における寸法)を有している。これにより、高い水圧が加わる基部21側になるほど、この水圧に対して大きな耐力を発揮することができる。
The
堰2の基部21から上端部2Tまでの寸法(高さ)は、上述の最高水位HWLよりも大きく設定されている。言い換えると、放流域A2側の水面は、堰2の上端部2Tを超えて貯水域A1側に越流することがない。
The dimension (height) from the base 21 to the
さらに、堰2の延在中途には、貯水域A1(第二区画A12)と放流域A2とを連通する貫通孔23が開口されている。この貫通孔23は、上記の放流方向における堰2の両面を貫通している。貫通孔23の両端部のうち、第二区画A12側の端部は流入口24とされ、反対側の端部は流出口25とされている。流入口24と流出口25との間の空間は排水流路26とされている。さらに、この排水流路26の内周面は流路内周面27とされている。なお、本実施形態では、この貫通孔23は放流方向から見ておおむね円形の断面を有している。
Further, in the middle of the extension of the
第二区画A12内に一時的に貯留された排水は、流入口24を通じて排水流路26に流入した後、流出口25を通じて放流域A2側に排水される。ここで、本実施形態ではこの貫通孔23の開孔寸法(流路断面積S)は、以下の条件を満たすように設定されている。すなわち、この貫通孔23の流路断面積Sを調整することにより、貫通孔23を流通する排水に対する抵抗が調整される。この抵抗を調整することで、第二区画A12の水面(貯留水位RWL)は、結果として排水管1の排水口11よりも上方に位置するとともに、堰2の上端部2Tの高さを超えない位置で維持される。言い換えると、上記排水管1の排水口11は、第二区画A12における貯留水位RWLよりも下方に位置するとともに、貯留水位RWLが堰2の上端部2Tの高さを超えない位置で維持される。
The drainage temporarily stored in the second section A12 flows into the
次に、本実施形態の排水用シールピット100の動作について図2と図3を参照して説明する。図2は、放流域A2における水位が最低水位LWL以上、かつ最高水位HWL未満にある場合の排水用シールピット100を示す図である。上記したように、堰2に設けられた貫通孔23の流路断面積Sの設定に基づき、第二区画A12における貯留水位RWLは、堰2の上端部2Tの高さよりも低い位置にあるとともに、最低水位LWLよりも高い位置にある。なお、以下では、プラントからの排水量が定格の最大値である場合(最大排水時)について説明する。
Next, the operation of the
上記のような構成によれば、貫通孔23の流路断面積Sを適宜に設定することで、第二区画A12の貯留水位RWLは、放流域における水位(最低水位LWL)を上回る。すなわち、第一区画A11における排水水位EWLと、第二区画A12における貯留水位RWLとの水位差Δhを小さくすることができる。水位差Δhが比較的に小さく維持されることで、第一区画A11内の排水が、緩衝堰3を乗り越えて第二区画A12に流入する際の落差を小さくすることができる。これにより、第一区画A11の排水が第二区画A12に落下(流入)する際の泡沫の形成を抑制することができる。
According to the above-described configuration, by appropriately setting the flow path cross-sectional area S of the through
さらに、排水管1の排水口11も、第一区画A11の排水水位EWLよりも下方に位置することから、排水口11から排出される排水が外部の空気を巻き込むことがない。さらに、排水が貯水域A1の水面に衝突することもない。これにより、貯水域A1の水面上で泡沫が発生する可能性を低減することができる。言い換えると、緩衝堰3が設けられることによって、放流域A2の水位の変化が、直接的に第一区画A11に及ぶ可能性を低減することができる。すなわち、この第二区画A12は、第一区画A11と放流域A2との間における緩衝領域としての機能を果たす。
Further, since the
加えて、上記のような構成によれば、放流域A2の水位を問わず、貯水域A1からの排水の全量を、貫通孔23を通じて放流域A2に排出することができる。これにより、排水が放流域A2に流れこむ際に外気を巻き込むことがなくなる。したがって、水面上における泡沫の発生を抑制することができる。
In addition, according to the above-described configuration, the entire amount of drainage from the water storage area A1 can be discharged to the discharge area A2 through the through
さらに、上記の排水用シールピット100は、堰2に貫通孔23を設けるのみで構成することができる。したがって、例えば既設の堰2を備えるシールピットに、貫通孔23を追加することで上記の作用効果が得られる。これにより、構成の複雑化や工期の長期化が回避されるとともに、これに伴うコストを低廉化することができる。
Further, the above-described
以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記の実施形態では、火力発電プラント等の排水を対象として説明を行った。しかしながら、上記の排水用シールピット100の適用対象は上記に限定されず、運用に伴って多量の排水が発生するものであれば、いかなる設備にも適用することが可能である。
As described above, the first embodiment of the present invention has been described, but various changes can be made to the above-described configuration without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the description has been given of wastewater from a thermal power plant or the like. However, the application target of the
さらに、上述した貫通孔23の流路断面積Sを変化させるための構成の一例としては、図4に示すような調整弁50が考えられる。この調整弁50は、貫通孔23の貫通方向に交差する幅方向に延びる回転軸O回りに回動する弁体51を有している。貫通方向に対する弁体51の角度(すなわち、貫通孔23の貫通方向における弁体51の開度)を適宜に調整することにより、貫通孔23の流路断面積Sを適切に調節することができる。これにより、上記と同様の効果を得ることができる。
Further, as an example of a configuration for changing the flow path cross-sectional area S of the through
[第二実施形態]
続いて、本発明の第二実施形態について図5と図6を参照して説明する。本実施形態に係る排水用シールピット100では、堰2の貫通孔23の形状が上記の第一実施形態とは異なっている。具体的には図5に示すように、この貫通孔23では、その内周面である流路内周面27の一部が内側(径方向内側)に向かって突出することで流路断面積Sを減少させる狭窄部28とされている。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the
この狭窄部28から見て貯水域A1側の領域は、該狭窄部28から流入口24に向かうに従って、次第にその開孔寸法(流路断面積S)が増大するように形成されている。特に、狭窄部28から流入口24に近づくに従って、流路断面積Sの増加率が大きくなるように形成されている。本実施形態では、貫通孔23の流入口24が上記のように形成されることで、ベルマウス部29とされている。
The area on the water storage area A1 side as viewed from the constricted
上記のような構成によれば、ベルマウス部29を設けたことにより、貯水域A1側から貫通孔23に流入する排水に対する流入抵抗を低減することができる。ここで、貫通孔23(流路内周面27)の流路断面積Sが放流方向の全域にかけて一様とされている場合には、流入口24とこれに接する排水との間に角部が形成されることから、比較的に大きな流入抵抗が生じてしまう。
According to the above-described configuration, by providing the
しかしながら、本実施形態では貫通孔23に上記のベルマウス部29が形成されていることから、排水が流入する際の流入抵抗を十分に低減することができる。言い換えると、貫通孔23を通じて排水を安定的に排出することができる。
However, in the present embodiment, since the above-described
なお、上記の実施形態では、狭窄部28およびベルマウス部29を、堰2と一体に形成した例について説明した。しかしながら、これら狭窄部28、ベルマウス部29は堰2とは別の部材によって構成されてもよい。具体的には、狭窄部28及びベルマウス状の内周面形状を有する筒体状の部材を、金属管等で形成した後、予め開口された貫通孔23の内部にこの部材を嵌め込むことで上記の構成を得ることも可能である。
In the above embodiment, the example in which the
特に、上記の堰2は、コンクリートを主とする材料を用いた土木施工によって完成されることが一般的である。コンクリートの流動性に基づく加工の困難性等を考慮した場合、上記のように、狭窄部28、ベルマウス部29を別の部材によって構成することが有利である。
In particular, the
さらに、上記の第二実施形態では、貫通孔23における狭窄部28では、流路断面積Sがその延在領域の全体にかけておおむね一定であるものとした。しかしながら、狭窄部28の形状はこれに限定されず、例えば図6に示すような形状とすることも可能である。
Further, in the above-described second embodiment, in the
図6に示す本実施形態の変形例では、貫通孔23における狭窄部28よりも放流域A2側の領域(すなわち、流出口25の近傍の領域)において、流路断面積Sが次第に大きくなるように形成されている。より詳しくは、この領域は、狭窄部28から流出口25に向かうに従って、貫通孔23の開孔寸法(内径寸法)が線形的に増加することで、ディフューザ部30を形成している。言い換えると、ディフューザ部30では、貫通孔23の貫通方向と交差する方向からの断面視で、内周面が直線的に延びている。
さらに、この状態でベルマウス部29とディフューザ部30の接続される位置、言い換えると、貫通孔23の内部で最も流路断面積Sが小さい部分は、頂部31とされている。
In the modified example of the present embodiment shown in FIG. 6, in the region on the discharge area A2 side of the narrowed
Further, in this state, the position where the
上記のような構成を採った場合、貫通孔23の内部における排水の静圧は、貫通方向に沿って図10に示すような変化を示す。図10のグラフにおける縦軸は、貫通孔23の内部を流通する排水の静圧を表し、横軸は貫通孔23の流入口24から放流方向に向かう位置座標を表している。さらに、横軸上におけるLaは、貫通孔23内部における上記の頂部31の位置座標を表している。同じく横軸上におけるLbは、貫通孔23の流出口25の位置座標を表している。
When the above configuration is adopted, the static pressure of drainage inside the through
上記のようなグラフ中において、実線で示す曲線は、貫通孔23に上述のディフューザ部30を設けた場合における排水の静圧分布を表している。一方で、破線で示す曲線は、このディフューザ部30を備えない貫通孔23における排水の静圧分布を表している。これら実線グラフ及び破線グラフが示すように、流入口24から頂部31に向かって静圧が減少した後、頂部31から流出口25にかけての領域で再び静圧が上昇に転じている。すなわち、このグラフによれば、流入口24から貫通孔23内部に向けて排水を押し込む力(圧力差Δp1)は、流入口24における静圧prと、頂部31における静圧p1との差分で表される。
In the above-described graph, the curve shown by the solid line represents the static pressure distribution of the drainage when the above-described
ここで、実線グラフと破線グラフとを比較すると、ディフューザ部30を備える貫通孔23(実線グラフ)では、頂部31の位置座標Laにおける静圧p1が、ディフューザ部30を備えない貫通孔23(破線グラフ)における同じ位置Laでの静圧p2よりも大きな値となっている。すなわち、ディフューザ部30を備える貫通孔23では、流入口24から貫通孔23に排水を押し込むために要する圧力差(Δp1)が、ディフューザ部30を備えない貫通孔23における圧力差(Δp2)よりも小さいことが分かる。
Here, comparing the solid line graph and the broken line graph, in the through hole 23 (solid line graph) provided with the
上記の現象は以下のように説明される。まず、上述のディフューザ部30を設けることによって、頂部31を通過する排水の流速が上昇する。すなわち、頂部31における排水の動圧が上昇する。排水の単位流量当たりの全圧は一定であることから、上記の動圧の上昇分だけ、静圧(全圧−動圧)は減少する。
The above phenomenon is explained as follows. First, by providing the above-mentioned
以上のように、貫通孔23の流出口25を含む領域にディフューザ部30を設けることによって、流入口24側から排水を押し込むために必要とされる圧力が小さくなる。したがって、同じ開孔寸法(流路断面積S)を有する2つの貫通孔23を比較した場合、ディフューザ部30を有する貫通孔23の方が、これを備えない貫通孔23に比べて、その開孔寸法を小さくすることができる。このように貫通孔23の開孔寸法(流路断面積S)を小さくすることによって、貫通孔23の形成が堰2の構造強度に及ぼす影響を小さくすることができる。
As described above, by providing the
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態について図7から図9を参照して説明する。図7に示すように、本実施形態に係る排水用シールピット100は、放流域A2内で堰2に沿って設けられる対向壁40を備えている。この対向壁40は、平面視(すなわち、鉛直上方視)で、堰2の延在方向とおおむね同一の方向に延びる板状の壁によって形成されている。さらに、この対向壁40は、堰2に設けられた貫通孔23に対向する位置に設けられるとともに、この貫通孔23(堰2)から貫通方向に間隔を空けて配置されている。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, the
上記の放流方向における対向壁40の両面のうち、堰2に対向する側の面は対向面41とされ、この対向面41と反対側の面は放流面42とされている。図6の例では、これら対向面41、及び放流面42が堰2(貫通孔23)に向かっていずれも湾曲している。言い換えると、この対向壁40は平面視でC字状をなしている。
Of the two surfaces of the opposing
このような対向壁40を設ければ、放流域A2側における潮流等が堰2に向かって流れた場合に、この流れが貫通孔23の排水性能に及ぼす影響を小さくすることができる。例えば、堰2(貫通孔23)に向かう外部の流れが発生した場合、貫通孔23の放流域A2側から貯水域A1側に向かって圧力が加わることから、排水の流れが妨げられてしまう可能性がある。
By providing such an opposing
しかしながら、上記の対向壁40を設けることにより、貫通孔23に向かって潮流等が直接流れ込む可能性を低減することができる。これにより、上記第二実施形態で説明したように、貫通孔23の流出口25付近における排水の静圧分布が乱される可能性を低減することができる。
However, by providing the above-described facing
その一方で、この対向壁40を図8に示すような形状とすることも可能である。同図の例では、上述した対向壁40とは反対に、対向面41は凹状をなすとともに、放流面42は凸状をなしてそれぞれ湾曲している。このような構成によれば、対向壁40に向かって流れる外部の流れが対向壁40に衝突した際に、この流れを対向壁40の湾曲形状に沿って分散させることができる。これにより、上記と同様に、貫通孔23に向かって潮流等が直接流れ込む可能性を低減することができる。併せて、貫通孔23の流出口25付近における排水の静圧分布が乱される可能性を低減することができる。
On the other hand, the facing
さらに、図9に示すように、対向壁40の対向面41、放流面42をともに凸状に湾曲させることも考えられる。このような構成によれば、貫通孔23からの排水と、潮流等の外部からの流れと、をそれぞれの湾曲面に沿って分散させることができる。
Further, as shown in FIG. 9, it is conceivable that both the facing
100…排水用シールピット A…排水エリア 1…排水管 11…排水口 2…堰 3…緩衝堰 4…プラント岸壁 A1…貯水域 A2…放流域 EWL…排水水位 RWL…貯留水位 H…高さ寸法 HWL…最高水位 LWL…最低水位 B…水底 21…基部 2T…堰の上端部 23…貫通孔 24…流入口 25…流出口 26…排水流路 27…流路内周面 3T…緩衝堰の上端部 S…流路断面積 A11…第一区画 A12…第二区画 28…狭窄部 29…ベルマウス部 30…ディフューザ部 31…頂部 40…対向壁 41…対向面 42…放流面 50…調整弁 O…回転軸 Δh…水位差
100: Seal pit for drainage A: Drainage area 1: Drainage pipe 11: Drainage port 2:
Claims (8)
前記排水管によって排出される排水を貯留する貯水域と該貯水域の排水が放流される放流域とに区画するとともに、前記放流域の最低水位よりも下方に前記貯水域と前記放流域とを連通させる貫通孔が形成された堰と、
を備え、
前記貫通孔の流路断面積は、前記排水口が前記貯水域に貯留された排水の水位よりも下方に位置するように、かつ、最大排水時であっても貯留された排水の水位が前記堰の高さを超えないように設定され、
前記貫通孔の前記貯水域側の端部である流入口と、反対側の端部である流出口が、前記放流域における最低水位よりも下方に位置し、
前記貯水域の水底と前記放流域の水底とは、互いに同一の高さに広がっており、
前記貯水域内に設けられて、該貯水域を第一区画と第二区画とに区画する緩衝堰をさらに備え、
前記第一区画は、前記排水管によって排出される排水を貯留し、
前記緩衝堰の高さ方向における寸法は、前記堰の高さ方向における寸法よりも小さく、かつ、該緩衝堰の上端部は、前記排水口の高さ方向における位置よりも上方に位置する排水用シールピット。 A drain pipe having a drain for discharging waste water;
Along with partitioning into a storage area for storing wastewater discharged by the drainage pipe and a discharge area from which the drainage of the storage area is discharged, the storage area and the discharge area below the lowest water level of the discharge area A weir formed with a through hole to communicate with,
With
The flow path cross-sectional area of the through hole is such that the drain port is located below the water level of the drainage stored in the water storage area, and the water level of the stored drainage is at the maximum drainage time. It is set not to exceed the height of the weir,
An inflow port, which is an end of the through hole on the water storage area side, and an outflow port, which is an opposite end, are located below the lowest water level in the discharge area ,
The water bottom of the storage area and the water bottom of the discharge area are spread at the same height from each other,
Further provided is a buffer weir provided in the water storage area to partition the water storage area into a first section and a second section,
The first compartment stores wastewater discharged by the drainpipe,
The dimension in the height direction of the buffer weir is smaller than the dimension in the height direction of the weir, and the upper end of the buffer weir is located above the drain port in the height direction for drainage. Seal pit .
前記貫通孔の内側に設けられて、開度を調整することで前記流路断面積を変化させる調整弁を有する請求項1に記載の排水用シールピット。 The weir is
2. The drainage seal pit according to claim 1, further comprising an adjustment valve provided inside the through hole to change an opening degree of the flow passage so as to change the cross-sectional area of the flow passage. 3.
前記貫通孔の内周面から内側に向かって突出することで、該貫通孔の一部で前記流路断面積を減少させる狭窄部を有し、
前記貫通孔における前記狭窄部よりも前記貯水域側の領域は、前記貯水域から前記狭窄部に向かうに従って、前記流路断面積が次第に減少することでベルマウス部をなす請求項1又は2に記載の排水用シールピット。 The weir is
By protruding inward from the inner peripheral surface of the through-hole, a narrow portion that reduces the flow path cross-sectional area at a part of the through-hole,
The region of the reservoir area side than the narrowed portion of the through hole, toward from the reservoir area to the stenosis to claim 1 or 2 forming the bellmouth portion by the flow path cross-sectional area decreases gradually The seal pit for drainage described.
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