JPH0448255A - 製塩プラントの濃度計測装置 - 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〕 本発明は、製塩プラントにおいて、蒸発謹白で加熱濃縮
された溶液の苦汁濃度をリアルタイムに計測する製塩プ
ラントの濃度計測装置に関する。

〔従来の技術〕

蒸発罐に収容した海水等の母液を、蒸発罐に設けられた
蒸気配管で加熱し、水分を蒸発させて濃縮した溶液から
析出して沈澱した食塩を取り出していくと、残りの溶液
は苦汁を含んだ濃度の濃い溶液となり、最終煮詰め濃度
が濃くなると苦汁中のＫＣｆが析出して食塩の品質が低
下するので、苦汁を排出すると共に新たな母液を補充し
てＫＣｆが析出しない濃度に保持しながら製塩を続ける
必要がある。

煮詰め濃度の管理は、手作業で溶液から試料をサンプリ
ングし、この試料の濃度測定を行い、測定値に基づいて
苦汁排出や母液補充の弁の開度を調整して溶液の濃度を
一定に保持している。

［発明が解決しようとする課題］ 手作業による溶液のサンプリングでは濃度測定が断続的
になり、しかもサンプリング抽出から濃度測定値を知る
までに時間を要するため、最終煮詰め濃度の変動が大き
くなる欠点があるので、リアルタイムの計測値を得る必
要がある。

又、試料の濃度測定の自動化すれば、濃度測定に基づい
て行われる弁開度調整の自動化の足掛りが得られ、製塩
プラント全体の自動化、効率化が可能になるので是非と
も濃度計測の自動化が必要である。

溶液の濃度をリアルタイムに計測するには、蒸発謹白の
溶液を溶液採取管を通して循環し、この溶液採取管内の
濃度を超音波濃度計測装置で計測する方法が考えられる
。

超音波濃度計測装置は、発信した超音波の減衰量或いは
速度変化により溶液の濃度を測定するもので、特開昭５
４−１２８３９５号、特開昭５５−５７１４６号等の公
報に記載された技術などがある。

然し、製塩プラントにおいては、濃度測定される管内の
溶液は高温度にして且つ過飽和状態に近く、管の内周面
に突起物や溶液の整流を乱す凹凸面があると、この部分
に塩結晶が析出して付着し、濃度測定の測定精度が次第
に低下すると共に、管閉塞の原因になるので、容易に超
音波測定装置を使用することができない問題があった。

又、超音波発信面と受信面は相互に平行な平面でなけれ
ばならないが、内周面が円周面である溶液採取管と平行
な発信面及び受信面を有する測定部の形状が異なるので
溶液の流れに乱れを生じ、超音波測定装置で正確な濃度
計測ができない問題があった。

本発明はかかる課題を解決することを目的としたもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、蒸発罐内部に収
容した製塩用の母液を加熱濃縮し、食塩を析出して採取
する製塩プラントにおいて、上記蒸発罐に設けられた溶
液採取管路の中途に挟着される短管状のセンサホルダに
、外周面の相対する位置に刻設される平面座と、一方の
上記平面座に固設される超音波発生部と他方の上記平面
座に固設される超音波受信部によって構成される超音波
濃度計とを設け、該超音波濃度計及び上記短管状のセン
サホルダに設けられる流量計と温度計とをパルス発生演
算部に電気接続し、該パルス発生演算部を表示部に通信
ケーブルを介して接続して製塩プラントの濃度計測装置
を構成した。

又、上記の短管状のセンサホルダの内周面における上記
平面座に相対する位置に、相互に平行で且つ上記内周面
になだらかに接続する平面部を設け、該平面部を含めた
内周面全体の形状が上記溶液採取管の内周面にほぼ近似
する形状にした。

（作　用〕 上記のように構成された製塩プラントの濃度計測装置は
、超音波発生部により平面部から発する超音波が、溶液
採取管を流れる溶液を通過したときに、溶液の濃度に応
じて音速が増減し、相対する平面部を経由して超音波受
信部に受信され更にパルス演算部に送信される。

パルス演算部では、流量計及び温度計の計測値により濃
度が補正される。

短管状のセンサホルダの内周面には、平行な平面をもっ
た平面部が内周面になだらかに接続し、内周面全体の形
状が溶液採取管の内周面にほぼ近似する形状であるため
、溶液の流れが整流状態に保たれ、溶液の濃度が正確に
計測されると共に、センサホルダの内周面に苦汁が析出
されないので正確な計測が保持される。

〔実施例〕 本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

第４図は製塩プラントにおける濃度測定装置の説明図で
あり、蒸発罐１内に補充された母液Ａは、蒸発罐１に設
けられた蒸気配管２により加熱され、水蒸気Ｂの蒸発に
より濃縮された溶液が過飽和となり、析出して沈澱した
食塩Ｃが莫発罐１より取り出される。

溶液の濃度は、食塩が析出され而も苦汁からはＫＣｌが
析出されない濃度に保持される必要があり、溶液が所定
濃度より高くなると、ｆ発罐ｌ内の上部から苦汁りを取
り出し、新し７い母液Ａを補充して措定濃度に保持され
る。

溶液の濃度を測定するために、蒸発罐ｌに設けられた溶
液採取管３の中途に弁４、循環ポンプ５及び超音波濃度
計６を設け、弁４を開き循環ポンプ５を運転すると、蒸
発罐１内から溶液採取管３に送出された溶液が溶液採取
管３の中途に設けられた超音波計測装置６を通過し、濃
度、温度及び流量を測定するセンサ部７により溶液の濃
度、温度及び流量が計測され、溶液採取管３の出口端か
ら蒸発罐１に戻される。

このようにして、溶液を溶液採取管３内に循環しながら
、センサ部７により溶液の濃度、温度及び流量を計測し
、パルス発生演算部８で演算され表示部９にリアルタイ
ムに表示される。

溶液採取管３の中途に設けられる超音波濃度計６を第１
図の正面図及び第２図の側面図に示す。

短管状のセンサホルダ１０は、溶液採取管３の中途に挟
着される接続面１０ａを有し、外周面の相対する位置に
平面座１１．１２が刻設され、方の平面座１１には布入
りベークライト製のケース１３が、他方の平面座１２に
は同様のケース１４が固着される。

そして、ケース１３に取付けられた超音波発生部１５の
先端面が平面座１１に接触し、後端のコネクタ１６がパ
ルス発生演算部８に電気接続し、ケース１４に取付けら
れた超音波受信部１７の先端面が平面座１２に接触し、
後端のコネクタ１８がパルス発生演算部８に電気接続す
る。

かくして、パルス発生演算部８から送られたパルス信号
を超音波発生部１５から超音波発信し、これを受信した
超音波受信部１７がパルス発生演算部８に伝える超音波
センサが構成される。

センサホルダ１０の内周面には、平面座１１及び１２に
相対する位置に、相互に平行な平面を成す平面部１９及
び２０が設けられる。

平面部１９及び２０は、センサホルダ１０の内周面のほ
ぼ円周面上にあり、平面部１９及び２０の両端は円周面
よりも僅かに低くなるが、円周面になだらかに接続して
いるので、センサホルダ１０の内周面の全体の形状は円
周面に極めて近い形状である。

センサホルダ１０の外周面の側部には有底のねし孔２１
が螺設され、ねじ孔２１に螺合する雄ねしを有する温度
針座２２に非接触型の温度計（図示しない）が嵌挿され
る。

超音波センサ下流側に近設して非接触型の流量計（図示
しない）が設けられる。

第３図に示すように、センサホルダ１０に取付けられた
超音波センサＥ、温度計Ｆ及び流量計Ｇはパルス発生演
算部８の端子■、Ｔ及びＱに電気接続し、パルス発生演
算部８は通信ケーブル（例えば光フアイバケーブル）２
３を介して表示部９に接続し、表示部９には音速の表示
部Ｖ′、温度の表示部Ｔ′、流量の表示部Ｑ′が設けら
れ、表示部９とデータ記録部２４が電気接続される。

次に、以上のように構成された製塩プラントの濃度計測
装置の作用を説明する。

溶液採取管３の弁４を開き循環ポンプ５の運転により、
蒸発罐１内の溶液を溶液採取管３に供給すると、溶液が
センサホルダ１０の内部を通過した後に溶液採取管３の
出口端から蒸発罐１に戻され、溶液は連続的に溶液採取
管３内を循環する。

センサホルダ１０の内周面は溶液採取管３の内周面に近
似した形状であるので、溶液はセンサホルダ１０内を整
流状態で流れる。

又、センサホルダ１０の内周面には突起物や大きな凹凸
面がないので、内周面に溶液の析出物が固着しない。

又、超音波の発信面及び受信面である平面部が相互に平
行であるので、超音波パルスによる濃度計測が正確に行
われる。

パルス発生演算部８から発せられた超音波パルスは、超
音波センサＥの超音波発生部１５から溶液を通過すると
きに、溶液の濃度に応じて音速が増減し、超音波受信部
１７に受信された超音波パルスがパルス発生演算部８に
送られる。

パルス発生演算部８では、溶液の温度及び溶液の流量の
計測値により補正された溶液濃度が算出され、光フアイ
バケーブル２３を経由して表示部９の各表示部■、Ｔ、
Ｑに音速、温度、流量が表示され、データ記録部２４に
記録される。

超音波パルスに例えば５ＭＨ２を用いた場合にはパルス
発生演算部８と表示部９との間の電線が短く限定される
欠点があるが、光フアイバケーブルを使用すれば数Ｋｍ
隔てることが出来る。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に示すような効果を奏する。

（１）蒸発罐の溶液の濃度は、溶液採取管内を循環する
途中で濃度計測されるので、リアルタイムに溶液濃度を
知ることが出来る。

（２）溶液採取管内の流れる溶液はセンサホルダを通過
するときに流れが攪乱されることなく、整流状態で流れ
るので過飽和の溶液がセンサホルダの内周面に析出され
ることがなく、且つ、相互に平行な平面部を通して超音
波が流れるので、超音波による濃度測定が極めて正確に
行われる。

（３）超音波の増減による濃度測定は、溶液の流量及び
温度に影響されるが、パルス発生演Ｈ部において計測さ
れた流量及び温度に基づき補正されるので、正確な濃度
測定が出来る。

（４）溶液の濃度測定を自動化することにより、苦汁の
排出や母液の補充の自動化の足掛りをつくることができ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は超音
波センサの正面図、 第２図は第１図の側面図、 第３図は濃度計測装置の構成を示す説明図、第４図は製
塩プラントに設けられた濃度計測装置の説明図である。 Ａ・・・母液、Ｂ・・・水蒸気、Ｃ・・・食塩、Ｄ・・
・苦汁、１・・・蒸発罐、３・・・溶液採取管、６・・
・超音波濃度計、７・・・センサ部、８・・・パルス発
生演算部、９・・・表示部、１０・・・センサホルダ、
１１．１２・・・平面座、１３．１４・・・ケース、１
５・・・超音波発注部、１７・・・超音波受信部、１９
．２０・・・平面部、２３・・・通信ケーブル、２４・
・・データ記録部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）蒸発罐内部に収容した製塩用の母液を加熱濃縮し
   、食塩を析出して採取する製塩プラントにおいて、上記
   蒸発罐に設けられた溶液採取管路の中途に挟着される短
   管状のセンサホルダに、外周面の相対する位置に刻設さ
   れる平面座と、一方の上記平面座に固設される超音波発
   生部と他方の上記平面座に固設される超音波受信部によ
   って構成される超音波濃度計とを設け、該超音波濃度計
   及び上記短管状のセンサホルダに設けられる流量計と温
   度計とをパルス発生演算部に電気接続し、該パルス発生
   演算部を表示部に通信ケーブルを介して接続して成る製
   塩プラントの濃度計測装置。
2. （２）上記の短管状のセンサホルダの内周面における上
   記平面座に相対する位置に、相互に平行で且つ上記内周
   面になだらかに接続する平面部を設け、該平面部を含め
   た内周面全体の形状が上記溶液採取管の内周面にほぼ近
   似するように形成したことを特徴とする請求項１に記載
   の製塩プラントの濃度計測装置。