JPH02214509A - クローズド型スケールキャッチャー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、地熱発電プラントの坑井や温泉井から噴出
する熱水・温水処理ライン、含ガス熱流体を扱う化学プ
ラント、蒸気動力系その他の配管中に適用して好適なり
ローズド型スケールキャッチャ−に関するものであり、
管路から自然に剥離したスケールならびに人為的に剥離
させたスケールを、液体中から効率的に分離、捕集する
ものである。

なお、ここでスケールというときは、スケールのみなら
ず、スラフジをも含む・ものとする。

〔従来の技術〕

例えば、地熱発電プラントでは、蒸気と熱水とが高圧下
で共存する地熱流体貯留層に対して坑井を掘削し、気水
混相状態の地熱流体をその坑井から自噴させ、そして、
それを気水分離器に導入して蒸気と熱水とに分離した後
、蒸気は地熱発電用タービンに供給し、熱水は還元井を
通じて再び地下深部に還元することとしている。

ところで、このような地熱発電プラントにおいては、熱
水中に溶存しているシリカ、カルシウムなどが、熱水の
温度や圧力の低下につれて析出し、それが、気水分離後
のラインパイプの内壁に、スケールとして付着、堆積す
ることが知られており、かかるスケールは、ラインパイ
プの所要内径を確保する目的の下で、その内壁から人為
的に剥離されることがある他、パイプラインへの振動、
衝撃などの作用により、または−切の外力の作用なしに
自然に、？ＪＪＡＩすることもある。

このようにして発生する剥離スケールに対し、従来は、
自然環境の維持を図るため、特別の処理を何ら施すこと
なく、それを、還元井を経て、熱水とともに地下へその
まま還元することが一般的であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このことによれば、剥離スケール、なかでも
比較的寸法の大きいものが、下流側のラインパイプもし
くは還元井の詰まりをもたらすこと、剥離スケールが熱
水の還元地層に堆積することなどに起因して、熱水の円
滑なる還元が妨げられ、パイプラインの熱水輸送量が低
下するという問題があった。

この発明の目的は、剥離スケールを、液体中から掻めて
効率的に分離して捕集することにより、管路の詰まり、
剥離スケールの堆積に起因する液体輸送量の低減を有効
に防止することができるクローズド型スケールキャッチ
ャ−を提供するところにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のクローズド型スケールキャッチャ−は、流路
拡大部の一方の端部もしくは中間部に、剥離スケールを
含む液体の流入口を設けるとともに、その流路拡大部の
内側に、周囲に複数個の液体流入孔を有する導出管を配
設し、そして、この導出管に連通ずる流体流出口を、こ
れもまた流路拡大部の端部もしくは中間部に設け、さら
に、流路拡大部の底部に、たとえば、分岐管と開閉弁と
からなるドレン手段を設けたものである。

〔作　用〕

このスケールキャッチャ−では、剥離スケールを含む液
体を、小径の流入口から流路拡大部へ流入させて、それ
の流速、ひいては、剥離スケールの流速を低下させるこ
とにより、液体より比重の大きい剥離スケールの大部分
が、その自重に基づいて流路拡大部の底部へ沈降する一
方、剥離スケールを分離された液体だけが、導出管の液
体流出口から、その導出管および液体流出口を経て流下
することになり、剥離スケールの、液体からの分離およ
び捕集が極めて効率的に行われるので、剥離スケールが
、管路をそのまま流下することに起因する管路の閉塞、
下流側でのスケールの堆積、その他のおそれをほぼ完全
に除去することができ、所定量の液体の、管路内での円
滑なる流動を長期間にわたって確保することができる。

また、クローズドタイプと大気開放型両方の熱水ライン
に用いることができる。

〔実施例〕

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例を、一部を破断除去して
示す側面図である。

図中１は液体の流入口を、２はこの流入口ｌを一端に設
けた流路拡大部をそれぞれ示し、また、２ａは、流入口
１に隣接して位置し、流入液体の水頭損失を十分率なら
しめるべく機能する、流路断面積の漸変部を一２ｂは、
流入液体の量および速度との関連において、その液体の
流速を所期した速度に減速すぺ（機能するストレート部
をそれぞれ示す。

ここでは、流路拡大部２、ひいては、そのストレート部
２ｂの内側に、液体の導出管３を、ストレート部２ｂと
平行に取付けるとともに、この導出管３の周囲に、剥離
スケールが分離された後の液体の流入を許容する液体流
入孔３ａを、たとえば千鳥状に多数設け、かかる導出管
３を、流路拡大部２の他端に設けた液体流出口４に同心
連結する。

ここで、導出管３の、液体流入口１側の端部を図示のよ
うに閉止した場合には、流入液体中の剥離スケールが有
する慣性力、流路拡大部内での液体の撹乱などに起因し
て、剥離スケールが導出管内へ進入するのを有効に防止
することができ、このことは、導出管３のその端部近傍
部分に、これもまた図示のように、液体流入孔３ａの否
穿設領域を設けることによって一層顕著になる。

また、導出管３の端部閉止板を、流路拡大部２の斜め下
方に向く傾斜板とすることにより、その端部閉止板を、
液体の撹乱を抑制する整流板としても機能させることが
でき、そして、その導出管それ自身を、ストレート部２
ｂに対し、その上方へ偏心させて配置することにより、
ストレート部２ｂにて失速されるスケール含有液体から
の、剥離スケールの分離沈降スペースを十分に確保する
ことができ、これらのいずれによっても、剥離スケール
の分離効率を向上させることができる。

さらにここでは、流路拡大部２のストレート部２ｂの底
部に、下方へ向く分岐管５と、この分岐管５の先端に取
付けられ、ハンドル、ソレノイドなどの操作によって作
動される開閉弁６とからなるドレン手段７を設ける。

ところで、ドレン手段は、図示例のみに限定されること
なく、ストレート部２ｂの底部に直接的に取付けた開閉
弁によって、または、流路拡大部２に設けた傾斜底壁と
、そこへ、分岐管を介在させて、もしくは介在させるこ
となく取付けた開閉弁とによって構成することもでき、
これらのいずれのドレン手段も、開閉弁の開放により、
流路拡大部２の底壁上および分岐管内へ沈降堆積した剥
離スケールを、内部の液体とともに管路外へ排出すべく
機能する。

なお、図中８は、温度計および／または圧力計の取付は
部を、９は、以上に述べた装置の、架台への取付ブラケ
ットをそれぞれ示す。

以上のように構成してなるスケールキャッチャ−１０は
、流入口１をパイプラインの上流側に向けた姿勢で、流
入出口１．４のそれぞれに設けたフランジｌａ、　４ａ
をそれぞれのラインパイプに連結することにより使用に
供することができる。

この場合において、パイプラインの敷設の都合上、スケ
ールキャッチャ−を、パイプラインのエルボ状彎曲部分
その他の折曲部分に連結することが不可避であるときに
は、第２図に正面図で示すように、流路拡大部２の胴部
に予め設けた予備の流入口１１を用いて、スケールキャ
ッチャ−の、ラインパイプへの連結を行うことができる
。

ここで、予備の流入口１１は一個のみならず、周方向の
複数個所に設けることも可能であり、不使用のものにつ
いては、流入口１をも含めて、盲蓋にて密閉することに
より、スケールキャッチャ−の機能が損なわれることは
ない。

以上に述べたスケールキャッチャ−の作用を、第３図に
基づいて以下に説明する。

第３図は、地熱発電プラントへの適用例を示す流体回路
図であり、ここでは、生産井２１から噴出した地熱流体
は、気水分離器２２で蒸気と熱水とに分離され、蒸気は
地熱発電用タービン２３へ供給される一方、熱水は、ラ
インパイプ２４から還元井２５を経て地下へ還元される
。そして、下流側でラインパイプ２４に接続したスケー
ルキャッチャ−１０は、その流入口ｌから流入した熱水
を、流路拡大部２にて十分に減速し、その熱水中に含ま
れる剥離スケールを、そこへの重力の作用に基づいて沈
降させて、流路拡大部２の底壁上に堆積させる一方、こ
のようにしてスケールを分離された熱水だけを、液体流
入口３ａを経て導出管内へ流入させ、そこから液体流出
口４を経て還元井２５へ流下させる。

これ々ため、スケールキャッチャ−１０からは、剥離ス
ケールをほとんど含有しない熱水が流出することとなり
、そのスケールキャッチャ−１０の下流側で、スケール
がラインパイプ２４．還元井２５などの内壁に引っ掛か
ったり、詰まったりするのをほぼ完全に防止することが
できるとともに、熱水の還元地層にスケールが堆積する
のを十分に防止することができ、パイプラインの熱水輸
送能力を常に一定に維持することができる。

なお、スケールキャッチャ−１０のこのような作用は、
ラインパイプ２４の内壁から自然に、または、振動もし
くは衝撃によって剥離したスケールに対してもまた同様
であり、パイプライン内で、スケールの詰まりを生じる
恐れの高い個所の手前側部分に、１もしくは複数台のス
ケールキャッチャ−１０を配設することにより、熱水輸
送量の低下を十分に防止することができる。

ところで、スケールキャッチャ−内で熱水から分離され
て、流路拡大部２の底壁上および分岐管内へ沈降堆積し
たスケールは、たとえば、スケールキャッチャ−１０の
前後に配設したそれぞれの開閉弁を閉止した後に、分岐
管５に設けた開閉弁６を開放することにより、内部の熱
水とともに管路外へ排出され、流路拡大部２の底壁およ
び分岐管は、その熱水によって洗浄されることになる。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、流路拡大
部２、導出管３およびこの導出管３の液体流入口３ａの
形状９寸法、数などは、液体の流入出口１．４の形状１
寸法その他に応じて適宜に変更し得ることはもちろんで
ある。

〔発明の効果〕

かくして、この発明によれば、管路から剥離されたスケ
ールを、その剥離が人為的であると否とを問わず、液体
中から極めて効率的に分離捕集することができ、この故
に、剥離スケールによる管路の詰まり、還元井の閉塞、
その他を十分に防止して、一定量の液体の、その管路内
での円滑なる流動を長期間にわたって確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を、一部を破断除去して示
す側面図、 第２図は、第１図の右側面図、 第３図は、装置の適用例を示す流体回路図である。 １・・・流入口、　２・・・流路拡大部、２ａ・・・流
路断面積の漸変部、２ｂ・・・ストレート部、３・・・
導出管、　３ａ・・・液体流入孔、４・・・液体流出口
、　５・・・分岐管、６・・・開閉弁、　７・・・ドレ
ン手段、１０・・・スケールキャッチャ− 特許出願人　日本重化学工業株式会社 代理人　弁理士　　小　川　順　三 同　　弁理士　　中　村　盛　夫 第３図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、管路から剥離されたスケールを含む液体の流入口と
   、この流入口に連続する流路拡大部と、流路拡大部の内
   側に配置され、周囲に複数個の液体流入孔を有する導出
   管と、流路拡大部に設けられて、導出管に連続する液体
   流出口と、流路拡大部の底部に取付けたドレン手段とを
   具えてなるクローズド型スケールキャッチャー。