JPH0568818A - ろ過装置 - Google Patents

ろ過装置

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JPH0568818A
JPH0568818A JP3236311A JP23631191A JPH0568818A JP H0568818 A JPH0568818 A JP H0568818A JP 3236311 A JP3236311 A JP 3236311A JP 23631191 A JP23631191 A JP 23631191A JP H0568818 A JPH0568818 A JP H0568818A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】流体の温度と流量が変動しても、常に定格処理
運転時の差圧が表示されるようにして、ろ過状態を正確
に把握する。 【構成】ろ過器6の運転温度と運転流量および不溶解固
形物の除去量の変化によって変動する差圧を差圧計11で
読み取り、常に定格運転条件のもとに差圧補正装置22で
自動補正し、不溶解固形物の除去量の変化による差圧変
動のみの状態に換算して運転制御装置26で運転制御し、
差圧表示器27で監視する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力、火力発電や一
般産業分野において、廃液や製品流体中の不溶解固形物
を除去することにより、気体や液体などの流体の清浄度
を向上したり、流体中に含まれる価値のある固体を回収
するためのろ過装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ろ過装置は、ろ過孔(以下、孔と記す)
と呼ばれる非常に小さい孔を持つエレメントに、不溶解
固形物を含む気体や液体などの流体を通過させ、この孔
で不溶解固形物を除去するものであり、分離原理が簡単
なので広く使用されている。
【0003】ここで、図3から図10を参照してろ過装置
の従来例を説明する。一般にろ過器には、ろ過エレメン
トの種類、逆流の有無やその方法などにより各種の形式
があるが、ここでは最も使用実績の多い円筒型のエレメ
ントの外側から内側に流体を通過させ、この円筒面に設
けた多数の小さい孔によって不溶解固形物を捕捉し、ま
た、この不溶解固形物量が一定量以上になったならば処
理とは逆方向の内側から外側に向けて流体を流して、エ
レメントに捕捉された不溶解固形物を除去する方式のろ
過装置について説明する。
【0004】図3において、処理される流体は流体移送
ポンプ2によって移送され、流体入口配管1を通ってろ
過器6に供給される。ろ過器6の内部には図4(a)お
よび(b)に示したように非常に小さい孔30を開けたエ
レメント7が装着されており、流体はこの孔30を通過す
る際に、流体中に含まれる不溶解固形物29が捕捉され
る。ろ過された流体は処理流体出口配管16を通り下流に
移送される。図中、28は捕捉された固形物層を示してい
る。ろ過流量はろ過流量計18によって計測される。ろ過
流量は流量調整弁3によって必要な流量に調整される。
なお、図3は従来のろ過装置の第1の例を系統図で示し
ている。
【0005】ろ過運転により、流体中に含まれる不溶解
固形物29は、エレメント7の孔30周辺に徐々に蓄積して
いく。この蓄積量はろ過器6の入口と出口の間の差圧と
して計測される。ろ過器6の入口側の圧力は差圧入口配
管5および差圧入口弁4によって取り出し、ろ過器6の
出口側の圧力は差圧出口配管13および差圧出口弁12によ
って取り出す。これらの圧力は差圧計11に導かれ、差圧
として計測される。差圧計11の出力信号は差圧検出信号
19として差圧表示器27に表示されると同時に運転制御装
置26にも送られ、運転状態の監視と制御が行われる。
【0006】ろ過器6の差圧が所定の値に上昇したなら
ば、ろ過運転を停止し処理流体出口弁17を閉じ、逆洗弁
9と逆洗用弁14を開け、圧縮空気などの逆洗用流体を逆
洗用配管15を通じて供給し、エレメント7に捕捉されて
いた不溶解固形物を逆洗物出口配管8から排出する。逆
洗が終了するとろ過器5の差圧は初期の低い値に戻るの
で、逆洗用弁14と逆洗物出口弁9を閉じ、処理流体出口
弁17を再び開け処理運転を再開する。
【0007】これらの運転は、多くの場合、運転制御装
置26から自動的に行われる。図4はろ過処理運転中のエ
レメント7の周辺状況を表したものである。流体は円筒
型エレメント7の外側から内側に向かって流れている。
流体中に含まれる不溶解固形物29は、流体がエレメント
7に設けられた小さな孔30を通過する際に捕捉され孔30
の周辺に蓄積する。不溶解固形物を除去された流体は孔
30からエレメント7の内側に送られる。
【0008】差圧計11の検出値は、流体がろ過器6を通
過する際の摩擦などによる圧力損失であり、孔30の内部
と蓄積した不溶解固形物層28の中を通過する流体の圧力
損失にほぼ等しい。すなわち、ろ過運転によってエレメ
ント7に蓄積する不溶解固形物29の量が増加するので、
不溶解固形物層28の厚みや密度が増加することになり、
ここを通過する流体の圧力損失が増加して、これがろ過
装置の差圧上昇として検出されるのである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ろ過装
置の差圧検出に基づく運転制御は容易ではない。以下そ
の理由を説明する。図5、図6および図7はろ過器エレ
メント7を通過する流体の状態による差圧の表れ方を示
したものである。前述のとうり、差圧は流体の圧力損失
であるから、流量を増加すれば圧力損失は増加し差圧は
大きくなり、流量が減少すれば差圧は小さくなる(図
5)。
【0010】流体の温度が上昇すると、一般に流体の粘
性は小さくなり、不溶解固形物層28などを通過しやすく
なるので圧力損失は小さくなり、差圧は小さくなる。逆
に温度が下がると流体の粘性が大きくなるので差圧も大
きくなる(図6)。エレメント7に捕捉された不溶解固
形物29の量が増加すると、不溶解固形物層28の厚みと密
度が大きくなるので、差圧は大きくなる(図7)。
【0011】図8は、流体温度が一定の時にろ過器供給
流量を小さい方のQ1から大きいQ5に変化させた場合
のろ過器の差圧検出値の典型的な特性を示したものであ
る。P1はエレメント7に捕捉された不溶解固形物量が
無しつまりエレメント7単体のろ過装置定格流量運転時
の差圧である。この流量の時に差圧がP1よりも小さけ
れば、エレメント7の破損などの異常が起きている可能
性がある。P2は定格流量運転時に逆洗を行う時期を知
るためのものである。このP2を越えた場合には、装置
を停止し逆洗を行う。
【0012】図9はろ過流量を連続的に変化させた時の
差圧の変化を表したものである。流量の変化によって差
圧が大きく変化しており、エレメント7への不溶解固形
物蓄積量の真値を差圧によって検出し、逆洗をすること
は困難である。
【0013】ところで、ろ過器6の差圧は流体の状態、
つまり運転条件によって大きく影響される。このような
特性からろ過器6の運転は、流体温度や流量などを一定
に保ち、差気の指示値がエレメント7に捕捉された不溶
解固形物量のみによるように調整している。
【0014】ろ過装置の運転条件は、これが組み込まれ
るシステムの運転条件によって決定される。つまり、シ
ステムの必要処理容量が大きい時には大流量で、小さい
時には小流量で運転し、システムの起動時や冬季には低
温の流体を処理し、システムの連続運転中や夏期には比
較的高温の流体を処理することが求められる。
【0015】しかしながら、前述のろ過器6の差圧特性
からシステムの運転条件の変化にかかわらずろ過装置は
一定条件で運転している。例えば流体供給温度を一定に
保つために熱交換器を設けたり、システムの必要処理流
量が小さい時でもろ過装置の流量は小さくせず、定格流
量で間欠的に運転するなどしたり、図10に示すように小
流量のろ過器6を並列に複数台設け、これらの運転台数
を調整して各ろ過器6に供給される流体流量を一定に保
ったりしている。
【0016】これらの状況から、システムの運転の増加
や、間欠運転による機器の信頼性の低下を招いている課
題がある。なお、図10は従来のろ過装置の第2の例を系
統図で示しており、図3と同一部分には同一符号を付し
て、重複する部分の説明は省略する。
【0017】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、システムの必要運転状態に応じ、ろ過装置の
運転条件を自由に変化させ、かつこの場合でも常にろ過
器のエレメントに捕獲された不溶解固形物の蓄積量を正
確に検して、運転費と設備費を大きく低減し、また機器
の信頼性を向上させたろ過装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は流体中の不溶解
固形物をろ過処理するエレメントを備えたろ過器と、こ
のろ過器に流体を供給する流体入口配管と、前記ろ過器
によって処理された流体を前記ろ過器から送り出す流体
出口配管と、前記ろ過器の差圧を計る差圧計と、前記ろ
過器の処理流量計を計る流量計と、前記流体入口配管ま
たは流体出口配管あるいは前記ろ過器本体の少なくとも
1箇所に流体の温度を計る温度計と、この温度計の運転
温度と前記流量計の流量変化による前記差圧計の変化特
性を記憶して差圧の実測値に対する補正係数を演算する
記憶装置と、前記差圧計からの検出信号を前記補正係数
に基づいて補正する差圧補正装置と前記補正された差圧
換算信号を表示する差圧表示器と、前記差圧換算信号を
入力する運転制御装置を備えたことを特徴とする。
【0019】
【作用】このように構成されたろ過装置においては、ろ
過器の運転温度と運転流量および不溶解固形物の除去量
の変化によって変動する差圧を、常に定格運転条件のも
のに自動補正し、不溶解固形物の捕捉量の変化による差
圧変動のみの状態に換算して運転を制御し監視する。流
体の運転温度、すなわち粘性とろ過器の差圧の関係、お
よび流体の供給流量とろ過器の差圧の関係をあらかじめ
記憶装置に設定する。
【0020】したがって、ろ過器の差圧の直接検出値を
ろ過装置の標準運転条件である定格状態の運転温度と流
量に校正することができ、ろ過器エレメントに捕捉され
た不溶解固形物による差圧上昇量のみを把握可能であ
る。
【0021】このことにより、小流量運転時の直接計測
差圧が小さくかつ換算された差圧が所定の値よりも小さ
ければ、ろ過器エレメントの破損やエレメントシール部
の漏洩などによる装置の異常として判断でき、システム
の異常をすばやく把握可能である。また、大流量時の直
接計測差圧が逆洗をすべき差圧であっても、換算された
差圧がこの値よりも小さければ逆洗せず運転を継続で
き、装置の起動と停止頻度が小さくなるので、運転員の
作業負担の低減と機器の信頼性を向上できる。さらに、
上記のとうり1基のろ過装置により幅広い運転条件に対
応できるので、装置の設備費を低減できる。
【0022】
【実施例】図1および図2を参照しながら本発明に係る
ろ過装置の一実施例を説明する。図1中符号6は多数本
のエレメント7が組み込まれたろ過器を示している。こ
のろ過器6の下部側面には流体入口配管1が接続されて
いる。流体入口配管1には流体移送ポンプ2および流量
調整弁3が接続されており、流量調整弁3とろ過器6と
の間の流体入口配管1から分岐して差圧入口弁4を有す
る差圧入口配管5が接続されている。ろ過器6の底部に
は逆洗物出口配管8が接続され、逆洗物出口配管8には
逆洗物出口弁9が接続されている。
【0023】ろ過器6の上端板には処理流体出口配管16
が接続されており、この流体出口配管16から分岐して差
圧出口弁12を有する差圧出口配管13が接続されている。
差圧出口弁12の出口側配管と差圧入口弁4の出口側配管
は差圧計11に接続されている。処理流体出口配管16の下
流側には処理流体出口弁17および流量計18が順次接続さ
れている。また、処理流体出口配管16には逆洗用弁14を
有する逆洗用配管15が接続されている。
【0024】図中、符号22は差圧補正装置、23は差圧特
性記憶装置、26は運転制御装置、27は差圧表示器をそれ
ぞれ示している。差圧特性記憶装置23は温度計10からの
流量温度検出信号20と、流量計18からの流量検出信号21
を入力して補正係数24を差圧補正装置22へ出力する。差
圧補正装置22は差圧計11からの差圧検出信号19と前記補
正係数24から入力され、差圧換算信号を運転制御装置26
と差圧表示器27に出力する。
【0025】つぎに、上記構成に係るろ過装置の作用を
説明する。図1において、処理しようとする流体は流体
移送ポンプ2によって流体入口配管1を通りろ過器6に
供給される。エレメント7により流体中の不溶解固形物
は捕捉され、この不溶解固形物を除去された流体は、処
理流体出口配管16を通って下流側に移送される。ろ過器
6へ流体供給量は、流体を移送する配管上に取り付けた
流量調整弁3によりシステムの必要流量に調整される。
調整された流量は、流量計18によって計測される。
【0026】エレメント7に捕捉された不溶解固形物の
蓄積量は、ろ過器の差圧として差圧計11で計測される。
流体の温度は流体が移送される配管またはろ過器本体に
取り付けられた温度計10で計測される。流体の温度およ
びろ過流量によるろ過器差圧の変化特性は差圧特性記憶
装置23に記憶されている。
【0027】流量計18からの流量検出信号21および流体
温度検出信号20は、差圧特性記憶装置23に送られ、所定
の定格運転温度と流量時の差圧と比較した補正係数が求
められる。差圧検出信号19は差圧補正装置22に送られ
る。差圧特性記憶装置23で求めた補正係数信号24はろ過
差圧補正装置22に送られる。差圧補正装置22では差圧検
出信号19に対し、補正係数24によって定格運転時の値に
演算して差圧換算信号25を求める。このろ過差圧換算信
号25は、差圧表示器27に送られ計器で表示されるかほ、
運転制御装置26に送られる。
【0028】差圧表示器27の表示が例えば逆洗を行うべ
き所定の差圧を示した場合か、運転制御装置26が差圧換
算信号25により逆洗の必要を検出した場合には、流体移
送ポンプ2の運転を一時停止し、処理流体出口弁17を閉
じ、逆洗用弁14と逆洗物出口弁9を開け、逆洗用配管15
から高圧流体を送ってエレメント7の逆洗を行って、逆
洗物を逆洗物出口配管9からろ過器6の外部へ排出す
る。排出が完了すると、逆洗用弁14と逆洗物出口弁9を
閉じ処理流体出口弁17を再び開け、流体移送ポンプ2の
運転を再開する。
【0029】図2は図1のろ過装置のろ過流量を変動さ
せたときの、差圧表示器27の表示を表したものである。
この図で明らかなように、供給流量を定格値のQ3を中
心にしてQ1からQ5まで大きく変動させても、差圧表
示器27の表示は不溶解固形物の蓄積による上昇のみとな
っており、運転管理上最も好ましいものとなっている。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、エレメントに捕捉され
た不溶解固形物による差圧上昇量のみを把握可能であ
る。このことにより、小流量運転時の直接計測差圧が小
さくかつ換算された差圧が所定の値よりも小さければ、
エレメントの破損やエレメントシール部の漏洩などによ
る装置の異常として判断でき、システムの異常をすばや
く把握可能である。
【0031】また、大流量時の直接計測差圧が逆洗をす
べき差圧であっても、換算された差圧がこの値よりも小
さければ逆洗せず運転を継続でき、装置の起動と停止頻
度が小さくなるので、運転員の作業負担の低減と機器の
信頼性を向上できる他、1基のろ過装置により幅広い運
転条件に対応できるので、装置の設備費を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るろ過装置の一実施例を示す系統
図。
【図2】図1におけるろ過装置の運転状態での定格換算
差圧表示状態を示す特性図。
【図3】従来のろ過装置の第1の例を示す系統図。
【図4】(a)は図3におけるろ過装置のエレメントを
示す斜視図、(b)は(a)における“b”部を拡大
し、かつろ過器差圧を説明する模式図。
【図5】図3におけるろ過装置の流量と差圧との関係を
示す線図。
【図6】図3におけるろ過装置の温度と差圧との関係を
示す線図。
【図7】図3におけるろ過装置の不溶解固形物積算除去
量と差圧との関係を示す線図。
【図8】図3におけるろ過装置の流量運転時の差圧特性
を示すグラフ図。
【図9】図3におけるろ過装置の運転条件における差圧
の検出状態を示す模式図。
【図10】従来のろ過装置の第2の例を示す系統図。
【符号の説明】
1…流体入口配管、2…流体移送ポンプ、3…流量調整
弁、4…差圧入口弁、5…差圧入口配管、6…ろ過器、
7…エレメント、8…逆洗物出口配管、9…逆洗物出口
弁、10…温度計、11…差圧計、12…差圧出口弁、13…差
圧出口配管、14…逆洗用弁、15…逆洗用配管、16…処理
流体出口配管、17…処理流体出口弁、18…流量計、19…
差圧検出信号、20…流体温度検出信号、21…ろ過流量検
出信号、22…差圧補正装置、23…差圧特性記憶装置、24
…差圧補正係数信号、25…差圧換算信号、26…運転制御
装置、27…差圧表示器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体中の不溶解固形物をろ過処理するエ
    レメントを備えたろ過器と、このろ過器に流体を供給す
    る流体入口配管と、前記ろ過器によって処理された流体
    を前記ろ過器から送り出す流体出口配管と、前記ろ過器
    の差圧を計る差圧計と、前記ろ過器の処理流量計を計る
    流量計と、前記流体入口配管または流体出口配管あるい
    は前記ろ過器本体の少なくとも1箇所に流体の温度を計
    る温度計と、この温度計の運転温度と前記流量計の流量
    変化による前記差圧計の変化特性を記憶して差圧の実測
    値に対する補正係数を演算する記憶装置と、前記差圧計
    からの検出信号を前記補正係数に基づいて補正する差圧
    補正装置と前記補正された差圧換算信号を表示する差圧
    表示器と、前記差圧換算信号を入力する運転制御装置を
    備えたことを特徴とするろ過装置。
JP3236311A 1991-09-17 1991-09-17 ろ過装置 Expired - Fee Related JP2575975B2 (ja)

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