JPH03244789A

JPH03244789A - 地熱井二相流体の分離採取装置

Info

Publication number: JPH03244789A
Application number: JP3873090A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Hatakeyama; 畠山　和義
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1991-10-31
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JP2734722B2

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］本発明は、地熱発電所等において、地熱井の坑井から得
られる二相流体を、熱水、蒸気およびガスに分離して採
取する時に用いる地熱井二相流体の分離採取装置に関す
るしのである。

し従来の技術〕地熱発電所において、高温、高圧の熱水、蒸気およびガ
スより成る二相流体は、通常複数の地熱井の坑井より噴
出し、一つの設備に合流して発電に供される。そのため
、生産設備で採取される二相流体は、複数の坑井の試料
が混合されたしのであり、−坑井毎の化学組成を把握す
ることはできない。

従って、−坑井毎の流体の性質を知ろうとすれば、各坑
井が合流する前の二相流管からの試料を分離、採取する
ことになる。

このような分離採取装置としては、第２図および第３図
に示すような装置が知られている。

第２図は、坑井より得られた二相流体を熱水と、蒸気お
よびガスとに分離して採取する装置であり、ガラス製の
分離器Ｉにゴム製の二相流管２が接続されていて、これ
を通して二相流体を分離器ｌ内に導入すると、蒸気およ
びガスは分離器ｌ上部に設けられた排出管３より排出さ
れるが、熱水は分離器１下部に凝集するので、これを分
離器ｌ下端こ取り付けられた採取管４より採取し、分析
することにより、熱水および熱水中に混入している物質
の化学組成等を解析することができる。

一方、排出管３より排出された蒸気およびガスは、第３
図に示す復水器５に導入される。これは、一端面が閉塞
された円筒状のガラス製の二ロ吸入管６と、この吸入管
６の内周面に気密摺動可能に挿入されたピストン７と、
吸入管６内に導入された水蒸気およびガスを冷却する冷
却水Ｃを入れるバケツ等の容器８とから構成されており
、吸入管６の閉塞された端面には導入管６ａおよび排出
管６ｂか設けられている。この導入管６ａに、第２図の
分離器Ｉの排出管３に一端が接続されたゴムチューブ９
の他端を接続して、吸入管６を冷却水Ｃ中に浸漬し、導
入管６ａおよび排出管６ｂを開放すると、吸入管６内は
分離器ｌより排出された蒸気およびガスによって充満し
、排出管〇ｂの先端より気泡が発生する。この後、排出
管６ｂを閉鎖すると、ピストン７が後退して吸入管６内
に蒸気およびガスが採取されろ。ここで、蒸気および比
較的沸点の低いガス成分は、冷却水Ｃによって冷却され
、凝縮して液体となり、ここで蒸気、酸性ガスが採取さ
れ、分析されるか、その他のガス成分は気体のままであ
るので、これに水酸化カリウム溶液等を添加すると、ガ
ス成分中に含まれる酸性ガスの硫化水素、二酸化炭素等
はこの溶液に吸収され、窒素ガス、水素ガス、メタンガ
スや空気等が残留ガスとして残る。

このように、分離器ｌより排出された蒸気およびガスは
復水器５において、凝縮した蒸気とこれに混入する物質
成分、水酸化カリウム溶液に吸収される物質成分、およ
びその他のガス成分とに分離、採取されるので、これら
と分離器ｌで分離された熱水の成分から、坑井より得ら
れる二相流体の成分を分析することができる。

［発明か解決しようとする課題］しかしながら、前記のような構成の分離採取装置ては、
分離器および復水器はともに、ガラス製であり、また、
分離器に二相流体を導入する二相流管、および復水器に
蒸気およびガスを導入するチューブは、その取り扱いの
簡便さから、専らゴム製のものが使用されるが、これら
は高い圧力が加わると容易に破損する危険性を有してお
り、特に高温、高圧の二相流体の採取中にこれらが破損
すると、ガラス片が飛散したり、破損したチューブから
熱水や蒸気が吐出したりして、作業者が負傷するおそれ
がある。

また、前記のように別体構造の分離器および復水器では
、地熱井のように比較的広範囲に広がって点在した坑井
より試料を採取して回るには多大な労力を要する。

さらに、前記のような構造の復水器では、復水器と冷却
水との接触面積が小さく、十分な冷却効率を得られない
ので、短時間で多量の復水を採取することは不可能であ
り、正確な分析に支障を来す可能性がある。

［課題を解決するための手段］本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので
、地熱井より得られる二相流体を、熱水と、蒸気および
ガスとに分離する金属製の分離器と、この分離器によっ
て分離された蒸気およびガスを冷却して復水する金属製
の復水器とを、一体的に移動可能に構成し、分離器の胴
周部に二相流体を分離器内に導入する金属製の二相流管
を接続し、分離器の下部に分析される熱水を抽出する金
属製の熱水管を接続し、分離器の上部に分析される蒸気
およびガスを抽出する金属製の蒸気管の一端を接続する
とともに、この蒸気管の他端を、復水器の冷却水を保持
する冷却槽内に設置される多数の曲折を有する金属製の
冷却管に接続したことを特徴とする。

［作用　］本発明によれば、分離器と復水器が一体かつ移動可能で
あるので、従来のようにこれらを別々に持ち歩く必要か
ない。また、本発明の分離器、復水器および二相流管等
は金属製であり、圧力等に対する耐性が非常に高い構造
となっている。

さらに、本発明では、復水器の冷却管が、冷却槽内にて
多数の曲折を有する構造となっており、冷却水との接触
面積が大きく、高い冷却効果を得ることができる。

［実施例］第１図は、本発明の一実施例を示すものである。

これは、金属製のフレームｌｌ内の上部に固定された分
離器１２と、フレームｌｌ内の分離器１２の下方に固定
された復水器１３より構成されている。この分離器１２
は、両端部が凸状に閉塞された円筒形のタンク１４が、
軸線が上下方向になるように設置されており、その外側
が、二相流体がタンク１４内で冷却されないようにグラ
スウール等の保温材１５で被覆されていて、さらにその
外側が円筒状のケーシング１６で囲まれた構造となって
いる。このタンク１４の側面胴周部のほぼ中央部には、
タンクの水平断面が形成する円の接線方向に、金属製の
二相流管１７の一端が接続されている。この二相流管１
７の他端は９０’継手を介して上方へ引き出されており
、導入バルブ１７ａを経て坑井の二相流管の排出部（図
示略）に接続されろようになっている。

また、分離器１２の上端部には圧力計１８と、蒸気管１
９の一端が接続され、側面には液面計であるンートルゲ
ーノ２０が設置され、さらに、下端部には熱水管２１の
一端が接続されている。この熱水管２１は、９０”継手
を介して水平に引き出され、その他端は熱水抽出バルブ
２１ａを備えた熱水抽出口２１ｂに接続されている。

方、前記の蒸気管１９は、分離器１２の上端より下方に
引き回され、二管路に分岐されている。

このうち一方の管路は蒸気抽出バルブ１９ａを介して蒸
気抽出口１９ｂに接続され、他方の管路は冷却器導入バ
ルブ１９ｃを介して復水器１３に接続される。

復水器１３は、螺旋状に巻回された冷却管２２と、これ
を被覆し、かつ冷却水Ｃを保持する冷却槽２３とにより
構成されており、冷却管２２の一端は、前記蒸気管１９
の他方の管路に接続されているとともに、この他端は、
復水油出口２２ａに接続されている。また、冷却槽２３
の下部側面および上部側面には、それぞれ冷却水Ｃの注
入口２３ａおよび排出口２３ｂが設けられている。また
、フレーム１１の下部には移動用のキャスタ２４が設置
されている。

前記分離採取装置を構成する部材の材質は金属製であり
、強度や腐食の問題を考慮して、５ＵＳ３０４等のステ
ンレス鋼が用いられ、耐圧強度は５　ｋｇｆ／　ｃｍ’
ｇ程度が適当である。

このような構成の分離採取装置によって、坑井より排出
される二相流体の分離、採取を行うには、まず、冷却槽
２３の注入口２３ａより冷却水Ｃを注入して排出口２３
ｂより流れ出るようにして、冷却槽２３内を常に冷却水
Ｃが循環している状態にした後、熱水抽出バルブ２１ａ
１　蒸気抽出バルブ１９ａおよび冷却器導入バルブ１９
ｃを閉じ、坑井の二相流体排出部に接続された分離採取
装置の二相流管１７の導入バルブ１７ａを開放し、二相
流体を分離器１２のタンク１４内に導く。タンク１４の
内周部に接線方向より導入された二相流体は、タンク１
４内で渦巻き状の回転をしながら、熱水は下方へ凝集し
、蒸気およびガスは上昇するので、両者は分離される。

タンク１４下部へ凝集した熱水は、ジ−トルゲージ２０
でその液面水位が確認できるので、これを観察しながら
、熱水抽出バルブ２１ａを適宜開放すると、熱水管２１
を通して熱水抽出口２１ｂより抽出されるので、これを
採取する。

一方、タンク１４の上部へ上昇した蒸気およびガスは、
圧力計１８によって圧力が計測されるとともに、蒸気管
１９を通じて下方へ流入する。ここで、蒸気抽出バルブ
１９ａを開放すると蒸気抽出口１９ｂより、冷却されて
凝集する前の蒸気およびガスが抽出されるので、これを
採取することができる。

また、この蒸気抽出バルブ１９ａを閉じたまま冷却器導
入バルブ１９ｃを開放すると、蒸気お上びガスは復水器
１３に導入され、螺旋状の冷却管２２を通るうちに冷却
水Ｃによって冷却され、蒸気および比較的沸点の低いガ
ス成分が凝縮して液体となり、その他のガス成分ととも
に復水抽出口２２ａより抽出されるので、これを採取す
る。さらに、その他のガス成分に、前述のように水酸化
カリウム溶液等を添加すると、ガス成分中に含まれる酸
性カスや硫化水素、二酸化炭素等はこの溶液に吸収され
るので、ガス中には窒素ガス、水素ガス、メタンガスや
空気等か残留する。

このように、本発明の分離採取装置では熱水抽出口２１
ｂから熱水とこれに含有される成分が、蒸気抽出口１９
ｂからは冷却される前の蒸気とガスが、復水油出口２２
ａからは復水とガスが、それぞれ抽出され、採取できる
。

このような構成の分離採取装置では、これを構成する各
部材が十分な耐圧性を有する金属製であるので、従来例
のように流体の圧力によって容易に破損するようなこと
はなく、安全である。

また、本実施例では、分離器１２と復水器１３が一体の
フレーム１１に収納されており、さらにこのフレーム１
１に移動用のキャスタ２４　が備えられているので、操
作が簡単であり、移動に要する労力も少なくて済む。

さらに本発明では、冷却液との接触面積が大きいので、
高い冷却効率を得ることができ、短時間で多量の覆水を
得ることができ、正確な分析をすることができる。

［発明の効果］以上述べたように、本発明では、分離採取装置の構成部
材が金属製であるため、容易に破損するようなことはな
く、安全であり、また、分離器と復水器が一体かつ移動
可能に構成されているので、操作が簡便で、簡単に移動
できる。

さらに、本発明の復水器では、短時間に多量の復水を得
ることができ、正確な分析をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の分離採取装置の一実施例を示す側面
図であり、第２図および第３図は従来の分離採取装置の
一例を示す図である。第１図フレーム、分離器、タンク、・・蒸気管、冷却管、・キャスタ、・冷却水。１　ｌ　・２４９２４・復水器、二相流管、熱水管、・冷却槽、

Claims

【特許請求の範囲】地熱井より得られる二相流体を、熱水と、蒸気およびガ
スとに分離する金属製の分離器と、この分離器によって
分離された蒸気およびガスを冷却して復水する金属製の
復水器とが、一体的に移動可能に構成されており、前記分離器の胴周部には前記二相流体を分離器内に導入
する金属製の二相流管が接続され、前記分離器の下部に
は分析される熱水を抽出する金属製の熱水管が接続され
、前記分離器の上部には分析される蒸気およびガスを抽
出する金属製の蒸気管の一端が接続されており、この蒸気管の他端は、前記復水器の冷却水を保持する冷
却槽内に設置される多数の曲折を有する金属製の冷却管
に接続されていることを特徴とする地熱井二相流体の分
離採取装置。