JPH0330080B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、湿式カウンターフロー形冷却塔の
冷却水の散水方法の改良に関する。

［従来の技術］ 工場や発電所で発生する熱を排熱するための冷
却塔は、通常、第１図に示すように、熱源から熱
交換器６を介して熱を奪つた冷却水を、主管３ａ
を通して散水管３に導き、冷却塔内に水平に設置
された充填材層２上に散水し、充填材層の間隙を
通過して、水槽４に落下する間に、塔内の下部か
ら入つてやはり充填材層の間隙を通過して上部に
抜ける自然通風に熱を放散させるものである。

なお、水槽４に溜まつた冷却水は、ポンプ６に
より、再び負荷側熱交換器に戻る。

ところで、冷却力は、外気条件に影響され、ま
た、熱源からの負荷も一定ではないので、負荷の
大小に応じ、冷却能率を制御することが得策であ
る。このように変化する負荷に応じ、冷却能力を
制御するため、第１図のように、主管３ａ内の冷
却水の温度を検出して流量調節弁を制御する温度
検出流量制御装置７により、冷却水の一部をバイ
パス管１１により、直接熱交換器６に戻し、ポン
プ５の負担を軽減させている。すなわち、負荷が
小さいときは、冷却水の温度が上昇するので、前
記した温度検出流量制御装置７により、冷却塔の
充填層に散水する冷却水の量を少なくし、動力を
節約できるのである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この方法のみでは、冷却水の一
部がバイパスされると、散水管３からの噴出圧力
が低下し、充填材層のところどころに局部的に滴
り落ち、その結果、外気と接触する面積が少なく
なり、熱交換が十分におこなわれないまま、水槽
４に落下し、第２図に示すように、冷却能率を急
激に低下させる欠点があつた。

すなわち、充填材層において、また充填材層か
ら落下する際、冷却水と外気とが接触する面積の
減少により、第２図の実線で示すように、散水量
が10〜35％に減じたときの冷却能力の低下が著し
くなるのである。

この発明の目的は、全散水量を変化させる際、
冷却能率を急激に低下させることなく制御するこ
とができる散水方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、前記問題点を解決するため、塔内
の下部から入つて塔内に水平に設置された充填材
層の間隙を垂直方向に通過して上部に抜ける間の
自然通風に熱を放散させる形式の冷却塔内の充填
材層への散水方法であつて、負荷側の熱交換器の
出口側主管から散水管に流れる冷却水の水量すな
わち全散水量を可変にした冷却回路において、散
水管を、前記主管から分岐ヘツダーを介して分岐
させて、独自の弁の散水ノズルとを有する複数の
散水管となし、かつ、各散水管により独自に、充
填層全面に散水可能になるよう、各散水管を重畳
して配置するとともに、全散水量に応じて各散水
管の弁を制御することを特徴とする冷却塔におけ
る冷却水の散水方法とした。

［作用］ 外気の気温や湿度が低下し、または負荷が小さ
くなつたときに、全散水量を減少させる際、一部
の散水管を閉鎖することにより、残りの散水管か
らの散水圧力の低下を防ぎ、冷却水を充填層の全
面に均一に散水させる。この結果、外気と冷却水
との接触面積の急激な減少を防ぎ、冷却力の低下
をなくす。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。

第３図は、本発明の実施例を示す回路図であ
り、筒状構造物である鉄筋コンクリート造の塔体
１のトラス状脚柱１ａの間から塔体下部に流入し
た外気は、塔体内部に水平に設けられた充填材層
２を通過して塔体内を上昇し、上部に排気され
る。

一方、負荷側の熱交換器６の出口側から導かれ
た主管３ａは分岐ヘツダー１２を介して独立の弁
９Ａ，９Ｂ，９Ｃを有する複数の散水管３Ａ，３
Ｂ，３Ｃに分岐させるとともに、各散水管は、い
ずれも塔内に導かれ、各々独立して充填材層全面
を覆うように、すなわち、重畳して配置される。

なお、主管３と流量調節弁８との間に、バイパ
ス管１１および温度検出流量制御装置７を設ける
ことは従来技術と同様である。

また、バイパス管１１と分岐した後の主管３ａ
には流量検出制御装置１０が設けられ、流量に応
じて、開閉弁９Ａ，９Ｂ，９Ｃを制御する。

つぎに、本実施例の作用を説明する。

外気の気温もしくは湿度が低下し、または負荷
が減少すると、熱交換器６の出口の水温が低下す
る。すると、温度検出流量制御装置７が作動し、
流量調節弁８により、バイパス管１１に接続する
弁を開く。その結果、主管３ａの冷却水の一部
は、バイパス管に流れ、分岐ヘツダーに流れる水
量すなわち全散水量が減り、これを流量検出制御
装置１０が感知し、その減少量に応じて、開閉弁
９Ａ，９Ｂ，９Ｃのいずれかを閉じさせる。

第４図は、開閉弁の制御の一例を主管３ａから
分岐ヘツダー１２への流量すなわち全散水量と散
水管３Ａ，３Ｂ，３Ｃの流量との関係で示したも
のである。

すなわち、全散水量（主配管３ａの流量とある
点線）が減少し始めたら（矢印ａ）、直ちに最下
段の散水管３Ａの弁９Ａを絞りはじめ、全散水量
が定格値の50％になると、完全に閉じる（ｂ点）
ようにする。

さらに減少すると中段の散水管３Ｂの弁９Ｂを
絞り始める。以下同様に制御することにより、絞
られていない散水管３Ｂ，３Ｃの散水量を一定に
保つ（図中３Ｂ，３Ｃを示す実線の水平な部分を
いう）。

各散水管の散水量が一定であることは、噴出圧
力が、全散水量が100％（定格値）のときとかわ
らず、一定であることでもあり、したがつて、散
水ノズルから勢いよく噴出した冷却水は充填材層
に広く均一に散水されるのである。

ここに、全散水量が100％であるということは、
流量調節弁８のバイパス管側の弁を閉じたときす
なわちバイパス管内の流量がゼロである場合をい
う。

このように弁を制御した結果、第２図におい
て、点線で示すように、散水量が10〜35％に減じ
たときの冷却能力を低下をかなり回復するのであ
る。

なお、全散水量が100％のとき各散水管の散水
量が異なるのは、各散水管３Ａ，３Ｂ，３Ｃの散
水ノズル断面積の比を５：３：２としているから
である。

［発明の効果］ 本発明は、以上の構成としたから、外気条件の
変動および熱源からの負荷の大小に応じ、冷却能
率を急激に低下させることなく経済的制御するこ
とができる散水方法を実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の冷却塔の冷却回路図であり、
第２図は、散水量と冷却能力の関係を表わすグラ
フである。第３図は、本発明の実施例を示す冷却
回路図である。第４図は、本発明における各散水
管の制御の一例を示すグラフである。 １……塔体、２……充填材層、３……散水管、
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ……分岐した各散水管、３ａ…
…主管、４……水槽、５……ポンプ、６……熱交
換器（負荷）、７……温度検出流量制御装置、８
……流量調節弁、９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ……開閉
弁、１０……流量検出制御装置、１１……バイパ
ス管、１２……分岐ヘツダー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塔内の下部から入つて塔内に水平に設置され
   た充填材層の間隙を垂直方向に通過して上部に抜
   ける間の自然通風に熱を放散させる形式の冷却塔
   内の充填材層への散水方法であつて、負荷側の熱
   交換器の出口側主管から散水管に流れる冷却水の
   水量すなわち全散水量を可変にした冷却回路にお
   いて、散水管を、前記主管から分岐ヘツダーを介
   して分岐させて、独自の弁と散水ノズルとを有す
   る複数の散水管となし、かつ、各散水管により独
   自に充填層全面に散水可能になるよう、各散水管
   を重畳して配置するとともに、全散水量に応じて
   各散水管の弁を制御することを特徴とする冷却塔
   における冷却水の散水方法。 ２ 散水管の配置が、各散水管を多段に設けるも
   のである特許請求の範囲第１項に記載の冷却塔に
   おける冷却水の散水方法。 ３ 弁の制御が、全散水量が減少したとき、下段
   のものから順に閉鎖するものである特許請求の範
   囲第２項に記載の冷却塔における冷却水の散水方
   法。