WO2016136828A1 - 放水ノズル及び混合槽 - Google Patents
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- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
Definitions
- the present invention relates to, for example, a water discharge nozzle for properly mixing different types of fluids, and a mixing tank equipped with this water discharge nozzle.
- seawater flue gas desulfurization apparatus removes SOx in exhaust gas by supplying seawater and exhaust gas into a desulfurization tower (absorption tower) and bringing the seawater into gas-liquid contact with the exhaust gas as an absorption liquid. And the seawater (processed seawater) containing SOx after being used in a desulfurization tower is mixed with seawater as dilution water and diluted in an oxidation tank. Examples of such seawater flue gas desulfurization apparatuses include those described in the following patent documents.
- This oxidation tank mixes seawater (diluted water) flowing in one direction by supplying treated seawater from the side.
- seawater diluted water
- a water discharge nozzle having a plurality of discharge holes is disposed along the width direction intersecting the seawater flow direction in the oxidation tank, and the water discharge nozzles provided in the water discharge nozzle are directed toward the seawater flow direction.
- the treated seawater is supplied from the flow path into the water discharge nozzle, and is jetted from each discharge hole to the seawater flow path while flowing in the longitudinal direction. For this reason, the treated seawater is bent approximately 60 degrees in the water discharge nozzle and then ejected into the seawater flow path, and the flow rate and direction of the treated water ejected from the discharge hole of the water discharge nozzle on the near side of the water discharge nozzle The flow rate and direction of the treated water ejected from the discharge hole of the water discharge nozzle on the back side of the water discharge nozzle are different. Then, a vortex
- This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the water discharge nozzle and mixing tank which can mix multiple types of fluid uniformly.
- a water discharge nozzle is provided with a second flow path through which a second fluid flows so as to intersect the first flow path through which the first fluid flows, and the second flow path that flows through the second flow path.
- a water discharge nozzle that ejects two fluids toward the flow direction of the first fluid in the first flow path, and a water discharge nozzle main body that is disposed so as to intersect the first flow path in a hollow shape;
- a fluid outlet provided at a predetermined interval in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body, and a fluid outlet along the direction intersecting the longitudinal direction of the water discharge nozzle body at a predetermined position in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body
- a first partition wall that closes a part of the side.
- the second fluid introduced from the second flow path into the water discharge nozzle body is blocked by the first partition wall part of the second fluid flowing on the fluid ejection port side, so that the fluid jet is discharged after the flow velocity is reduced. It ejects toward the flow direction of the first fluid in the first flow path through the outlet. For this reason, the second fluid ejected from the fluid ejection port on the inlet side of the water discharge nozzle body to the first fluid is ejected along the flow direction of the first fluid.
- the flow velocity and direction of the two fluids and the flow velocity and direction of the second fluid on the back side can be approximated. Therefore, a plurality of types of fluids can be mixed uniformly.
- the second partition wall portion is formed along the longitudinal direction of the water discharge nozzle body and one end portion is connected to the first partition wall portion to form a plurality of divided flow paths in the water discharge nozzle body. Is provided.
- the second fluid introduced from the second flow path into the water discharge nozzle main body is divided into the plurality of divided flow paths, and then each fluid jet. It will be ejected to a 1st flow path through an exit, and after making the flow velocity of the 2nd fluid which flows through the fluid spout side fall appropriately, it can be made to eject to a 1st flow path through a fluid jet outlet.
- the plurality of divided flow paths may include a second divided flow path whose cross-sectional area of the inlet portion in the first divided flow path on the fluid ejection port side is opposite to the fluid ejection port side. It is characterized by being set to be larger than the flow path cross-sectional area of the inlet portion.
- the flow velocity of the second fluid flowing through the first divided flow path having a large flow path cross-sectional area at the inlet can be appropriately reduced.
- the second divided flow path is constituted by an upstream flow path along the longitudinal direction of the water discharge nozzle body and a downstream flow path along the direction intersecting the longitudinal direction of the water discharge nozzle body.
- the channel cross-sectional area of the downstream channel is set larger than the channel cross-sectional area of the upstream channel.
- the second fluid introduced into the upstream flow path of the second divided flow path flows into the downstream flow path having a large flow path cross-sectional area, so that the flow velocity thereof decreases, and the first flow passes through the fluid outlet.
- the second fluid is ejected from the first divided flow path to the first fluid, and the second fluid is ejected from the second divided flow path to the first fluid.
- the flow velocity and direction can be approximated.
- the divided flow path is characterized in that an opening area of the fluid outlet is set smaller than a flow path cross-sectional area of an inlet portion communicating with the second flow path.
- the second fluid introduced from the second flow channel into the divided flow channel is accelerated from the fluid ejection port having a small opening area and ejected to the first fluid, and the first fluid flowing through the first flow channel
- the flow direction and the flow direction of the second fluid ejected from the fluid ejection port can be made closer to parallel.
- the water discharge nozzle main body has a rectangular cross-sectional shape, and the plurality of divided flow paths are arranged in parallel along the longitudinal direction of the first flow path.
- the water discharge nozzle according to the present invention is characterized in that the plurality of divided flow paths are constituted by pipes.
- the mixing tank of the present invention includes a first flow path through which the first fluid flows, a second flow path through which the second fluid flows so as to intersect the first flow path, and a second flow through the second flow path.
- the water discharge nozzle that ejects fluid toward the flow direction of the first fluid in the first flow path.
- the mixing tank of the present invention includes a weir provided on the upstream side in the flow direction of the first fluid from the intersection of the first channel with the second channel, and the first fluid from the weir in the first channel. And a guide plate extending from the weir to the upstream side in the flow direction of the first fluid and toward the bottom side so as to cover the top of the suction port of the pump. It is characterized by.
- the first partition wall portion that extends along the direction intersecting the longitudinal direction of the water discharge nozzle body at a predetermined position in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body and closes a part on the fluid ejection port side.
- FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a seawater flue gas desulfurization apparatus.
- FIG. 2 is a plan view illustrating the oxidation tank of the first embodiment.
- FIG. 3 is a side view showing the oxidation tank.
- FIG. 4 is a plan view illustrating the water discharge nozzle of the first embodiment.
- 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
- FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a fluid ejection port in the first flow path.
- FIG. 7 is a plan view illustrating a water discharge nozzle according to the second embodiment.
- FIG. 8A is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. FIG.
- FIG. 8-2 is a cross-sectional view illustrating a modification of the arrangement configuration of the flow paths.
- FIG. 9 is a plan view illustrating a water discharge nozzle according to the third embodiment.
- 10 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG.
- FIG. 11 is a side view illustrating a water intake pit according to the fourth embodiment.
- FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a seawater flue gas desulfurization apparatus.
- the flue gas desulfurization absorption tower 11 purifies the exhaust gas G by bringing the exhaust gas G containing sulfur and the seawater W into gas-liquid contact.
- the flue gas desulfurization absorption tower 11 is provided with a plurality of spray nozzles 12 in the upper part, and the spray nozzle 12 is connected to a seawater supply line L1 for supplying seawater W.
- a supply pump 13 is provided.
- the flue gas desulfurization absorption tower 11 is connected to an exhaust gas introduction line L2 for introducing the exhaust gas G at the lower portion, and a purified gas discharge flow path L3 for discharging the purified gas Gp to the upper end portion.
- the flue gas desulfurization absorption tower 11 is provided with a water storage unit 14 for storing treated water (sulfur content absorption seawater) Ws obtained by removing sulfur from the exhaust gas G at the lower end.
- the oxidation tank 15 is provided with an aeration device (aeration device) 16.
- the aeration device 16 supplies air A to the oxidation tank 15.
- the aeration apparatus 16 includes a blower 17 that supplies air A, an air diffuser 18, and a plurality of ejection nozzles 19.
- a treated water supply line L4 for supplying treated water Ws from the flue gas desulfurization absorption tower 11 to the oxidation tank 15 is provided.
- the seawater supply line L1 is connected to the seawater source supply line L5 on the downstream side, and the seawater source supply line L5 is connected to the oxidation tank 15 on the downstream side.
- the oxidation tank 15 is provided with the seawater discharge line L6 which discharges the water quality recovery seawater Wr.
- the seawater W is pumped up to the seawater supply line L1, and a part of the seawater W is supplied to the flue gas desulfurization absorption tower 11.
- the exhaust gas G is introduced from the exhaust gas introduction line L2, and the seawater W is ejected upward from the plurality of spray nozzles 12 in a liquid column shape. Therefore, when the exhaust gas G comes into contact with the seawater W, the sulfur content in the exhaust gas G is removed and the purified gas Gp is discharged from the purified gas discharge flow path L3, while the treated water Ws containing the sulfur content is stored in the water storage section. 14 is stored.
- the treated water Ws of the water storage unit 14 is sent to the oxidation tank 15 through the treated water supply line L4.
- a part of the seawater W is supplied to the treated water supply line L4 by the seawater source supply line L5. Therefore, in the treated water supply line L4, the treated water Ws is diluted with the seawater W, and the pH of the treated water Ws rises.
- the blower 17 is operated in the oxidation tank 15 and the air A is supplied to the plurality of jet nozzles 19 through the air diffuser 18, the jet nozzle 19 causes the air A to be mixed into the mixed water of the treated water Ws and the seawater W. Erupts.
- oxygen is dissolved in the mixed water, so that the quality of the treated water Ws is recovered and becomes the water quality recovered seawater Wr. And this water quality recovery seawater Wr is discharged to the sea by the seawater discharge line L6.
- This mixing tank includes a treated water supply line L4, a seawater source supply line L5, and an oxidation tank 15.
- FIG. 2 is a plan view showing the oxidation tank
- FIG. 3 is a side view showing the oxidation tank.
- the seawater source supply line L5 is constituted by the first flow path 21, and the oxidation tank 15 is disposed on the downstream side.
- the treated water supply line L4 is configured by the second flow path 22, and a water discharge nozzle 23 is connected to the downstream end.
- the second flow path 22 is provided, and the water discharge nozzle 23 ejects the treated water Ws flowing through the second flow path 22 in the flow direction of the seawater W in the first flow path 21.
- the water discharge nozzle 23 is connected to the downstream end of the second flow path 22, and the flow path cross-sectional area is similarly set.
- the water discharge nozzle 23 is disposed in the entire area along the width direction of the first flow path 21 so as to penetrate from the side portion of the first flow path 21.
- weirs 24 and 25 are provided on the upstream side and the downstream side in the flow direction of the seawater W in the water discharge nozzle 23.
- the weirs 24 and 25 are for securing the water level of the water discharge nozzle 23 and the oxidation tank 15.
- the first flow path 21 is provided with a seawater supply pump 13 on the upstream side of the weir 24 in the flow direction of the seawater W.
- the seawater W flows through the first flow path 21, and a part of the seawater W is pumped up by the seawater supply pump 13 and supplied to the flue gas desulfurization absorption tower 11.
- the treated water Ws generated by the desulfurization treatment by the flue gas desulfurization absorption tower 11 is returned to the first flow path 21 side through the second flow path 22 and is ejected from the water discharge nozzle 23 to the first flow path 21.
- the treated water Ws is diluted with the seawater W to become the mixed water Wm, and the pH is adjusted in the oxidation tank 15 to become the water quality recovery seawater Wr (see FIG. 1).
- FIG. 4 is a plan view showing the water discharge nozzle of the first embodiment
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4
- FIG. 6 is a cross-sectional view showing the fluid ejection port in the first flow path.
- the water discharge nozzle 23 has a water discharge nozzle body 31 having a hollow shape and a rectangular cross section, and the water discharge nozzle body 31 has a base end portion of the second flow path 22. It is connected to the downstream end, and the tip is closed by the closing part 31a.
- the 1st partition parts 32 and 33 are being fixed to the predetermined position in a longitudinal direction.
- the first partition walls 32 and 33 are plate members along a direction intersecting (orthogonal) with the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 31, and are arranged at equal intervals with respect to the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 31.
- the first partition walls 32 and 33 are provided so as to block a part of the downstream side of the flow path of the water discharge nozzle body 31 in the first flow path 21 (see FIG. 2).
- the first partition wall portion 33 located on the distal end side is larger than the first partition wall portion 32 located on the proximal end side to the upstream side in the first flow path 21 (see FIG. 2). Block the range.
- the second partition walls 34 and 35 are fixed at predetermined positions in a direction intersecting (orthogonal) with the longitudinal direction.
- the second partition walls 34 and 35 are plate members along the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 31, the proximal end portion is located at the downstream end of the second flow path 22, and the distal ends are the first partition walls 32 and 33. Is connected to the end of the. Therefore, the water discharge nozzle main body 31 is divided into a first partition channel 36 by a first partition wall portion 32 and a second partition wall portion 34 that are internally connected in an L shape, and the first partition wall portion 33 that is connected in an L shape.
- the second partition channel 35 divides the second divided channel 37 and the third divided channel 38.
- the first divided flow path 36 is a flow path in which an inlet portion on the base end side communicates with a downstream end portion of the second flow path 22, and a distal end portion is closed by the first partition wall portion 32.
- a plurality (three in the present embodiment) of fluid ejection ports 39 that eject the second fluid toward the downstream side of the passage 21 are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 31.
- the first divided flow path 36 has a total opening area of the three fluid ejection ports 39 set smaller than the flow path cross-sectional area of the inlet portion communicating with the second flow path 22.
- the second divided flow path 37 includes an upstream flow path 37 a in which an inlet portion on the base end side communicates with a downstream end of the second flow path 22 along the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 31, and the water discharge nozzle body 31.
- the base end part side is comprised by the downstream flow path 37b connected to the front-end
- the downstream flow path 37b includes a plurality of fluid ejection ports 40 that eject the second fluid toward the downstream side of the first flow path 21 with a predetermined interval in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 31 (in this embodiment, 3).
- the second divided flow path 37 has a flow path cross-sectional area of the downstream flow path 37b larger than that of the upstream flow path 37a and a flow break of the downstream flow path 37b.
- the total opening area of the three fluid ejection ports 40 is set to be small with respect to the area.
- the third divided flow path 38 includes an upstream flow path 38 a in which the inlet portion on the base end side communicates with the downstream end of the second flow path 22 along the longitudinal direction of the water discharge nozzle main body 31, and the water discharge nozzle main body 31.
- the base end part side is constituted by the downstream flow path 38b communicating with the front end part side of the upstream flow path 38a along the direction intersecting the longitudinal direction.
- the downstream flow path 38b includes a plurality of fluid ejection ports 41 that eject the second fluid toward the downstream side of the first flow path 21 with a predetermined interval in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 31 (in the present embodiment). 3).
- the third divided flow path 38 has a flow path cross-sectional area of the downstream flow path 38b larger than that of the upstream flow path 38a and a flow break of the downstream flow path 38b.
- the total opening area of the three fluid ejection ports 41 is set smaller than the area.
- the upstream flow path 37a of the first divided flow path 36, the second divided flow path 37, and the upstream flow path 38a of the third divided flow path 38 are in the width direction of the water discharge nozzle body 31, that is, the first flow path 21. Are juxtaposed along the longitudinal direction. Further, the downstream flow path 37b of the first divided flow path 36, the second divided flow path 37, and the downstream flow path 38b of the third divided flow path 38 are in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 31, that is, the first flow path. 21 are juxtaposed along the direction intersecting the longitudinal direction of 21.
- the plurality of divided flow paths 36, 37, and 38 are formed in the order of the first divided flow path 36, the second divided flow path 37, and the third divided flow path 38 in the order of the flow path cross-sectional area (first divided flow path).
- 36, the width of the upstream flow path 37a and the upstream flow path 38a) is set to be small.
- the plurality of divided flow paths 36, 37, and 38 have flow passage cross-sectional areas on the fluid ejection ports 39, 40, and 41 (widths of the first divided flow path 36, the downstream flow path 37b, and the downstream flow path 38b). Are set to the same.
- the fluid jets 39, 40, 41 are provided at the corners between the vertical wall and the upper wall of the water discharge nozzle body 31, but may be provided on the vertical wall or on the upper wall. Moreover, although the fluid jets 39, 40, 41 are formed along the plate thickness direction of the plate material constituting the water discharge nozzle body 31, only the fluid jets 39 are provided on the second flow path 22 side as shown in FIG. You may incline in the horizontal direction.
- the operation of the water discharge nozzle 23 will be described.
- a part of the first fluid flowing through the first flow path 21 is sucked by the seawater supply pump 13 and sent to the flue gas desulfurization absorption tower 11 (see FIG. 1), and the rest is left as it is in the oxidation tank.
- the second fluid discharged from the flue gas desulfurization absorption tower 11 flows into the water discharge nozzle 23 from the second flow path 22.
- the water discharge nozzle 23 supplies the second fluid into the first fluid in the first flow path 21.
- the second fluid (treated water) Ws that has flowed into the water discharge nozzle body 31 from the second flow path 22 is branched into the plurality of divided flow paths 36, 37, and 38, and each fluid outlet 39, 40 and 41 are ejected from the first fluid. That is, the second fluid Ws1 introduced from the second flow path 22 to the first divided flow path 36 has a large flow path cross-sectional area and the front end portion is closed by the first partition wall portion 32. Decreases. And it accelerates from each fluid ejection port 39, and it ejects toward the flow direction of the 1st fluid W in the 1st flow path 21.
- the second fluids Ws1, Ws2, and Ws3 ejected from the fluid ejection ports 39, 40, and 41 of the divided flow paths 36, 37, and 38 are along the flow direction of the first fluid W, and the flow speeds are approximated.
- the generation of vortices in the oxidation tank 15 is suppressed and mixing is performed uniformly.
- the water discharge nozzle main body 31 arranged so as to intersect the first flow path 21 while the second flow path 22 is connected in a hollow shape, and the water discharge
- the fluid outlets 39, 40, and 41 provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the nozzle body 31 and a direction that intersects the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 31 at a predetermined position in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 31
- First partition portions 32 and 33 are provided to close a part of the fluid ejection ports 39, 40 and 41.
- the second fluid Ws introduced into the water discharge nozzle main body 31 from the second flow path 22 is reduced in flow rate by the first partition walls 32 and 33 and then passed through the fluid outlets 39, 40 and 41. 21 is ejected toward the flow direction of the first fluid W. Therefore, the second fluid Ws ejected from the fluid ejection ports 39, 40, 41 in the water discharge nozzle body 31 to the first fluid W is ejected along the flow direction of the first fluid W, and the flow velocity is approximated. The Therefore, a plurality of types of fluids W and Ws can be mixed uniformly.
- a plurality of divided flow paths 36, 37, 37, 37 are arranged in the water discharge nozzle body by being connected to the first partition walls 32, 33 along one end of the water discharge nozzle body 31.
- Second partition wall portions 34 and 35 forming 38 are provided. Accordingly, the second fluid Ws introduced from the second flow path 22 into the water discharge nozzle body 31 is divided into a plurality of divided flow paths 36, 37, 38 and then passed through the fluid outlets 39, 40, 41. It will be ejected to the first flow path 21 and can be ejected to the first flow path 21 after the flow rate of the second fluid Ws is appropriately reduced.
- the plurality of divided flow paths 36, 37, and 38 have an inlet cross-sectional area in the first divided flow path 36 that is the inlet in the second and third divided flow paths 37 and 38. It is set to be larger than the channel cross-sectional area of the part. Therefore, the flow velocity of the second fluid Ws flowing through the first divided flow path 36 close to the inlet portion of the water discharge nozzle body 31 can be appropriately reduced.
- Downstream channels 37b and 38b are provided along the direction, and the channel cross-sectional areas of the downstream channels 37b and 38b are set larger than the channel cross-sectional area of the upstream channels 37a and 38a.
- the second fluids Ws2 and Ws3 introduced into the upstream flow paths 37a and 38a flow into the downstream flow paths 37b and 38b whose flow path cross-sectional areas are increased, so that the flow velocity decreases, and the fluid jet 40 , 41 is ejected in the direction of the flow of the first fluid W in the first flow path 21, and the second fluid Ws ejected from the second and third divided flow paths 37, 38 to the first flow path 21.
- the flow rate can be reduced.
- the divided flow paths 36, 37, and 38 have a smaller opening area of the fluid ejection ports 39, 40, and 41 than the flow path cross-sectional area of the inlet portion communicating with the second flow path 22. It is set. Accordingly, the second fluid Ws introduced from the second flow path 22 to the divided flow paths 36, 37, and 38 is accelerated from the fluid outlets 39, 40, and 41 having a small opening area and ejected to the first fluid W.
- the flow direction of the first fluid W flowing through the first flow path 21 and the flow direction of the second fluid Ws ejected from the fluid ejection ports 39, 40, 41 can be made closer to parallel.
- the water discharge nozzle main body 31 has a rectangular cross-sectional shape, and a plurality of divided flow paths 36, 37, and 38 are juxtaposed along the longitudinal direction of the first flow path 21. Accordingly, the plurality of divided flow paths 36, 37, and 38 can be easily partitioned in the water discharge nozzle main body 31, and the manufacturing cost can be reduced.
- the first flow path 21 through which the first fluid W flows the second flow path 22 through which the second fluid Ws flows so as to intersect the first flow path 21, and A water discharge nozzle 23 that ejects the second fluid Ws flowing through the second flow path 22 in the flow direction of the first fluid W in the first flow path 21 is provided.
- the second fluid Ws flowing through the second flow path 22 is ejected and mixed in the flow direction of the first fluid W in the first flow path 21, the fluid outlets 39, 40, 41 in the water discharge nozzle body 31 are mixed.
- the second fluid Ws ejected from the first fluid W to the first fluid W is ejected along the flow direction of the first fluid W, and the flow velocity is approximated, so that a plurality of types of fluids W and Ws are uniformly mixed. Can be made.
- FIG. 7 is a plan view showing the water discharge nozzle of the second embodiment
- FIG. 8-1 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 7 showing the arrangement configuration of the flow path
- FIG. It is sectional drawing showing a modification.
- symbol is attached
- the second flow path 22 is a pipe having a hollow shape and a circular cross section
- the water discharge nozzle 50 has a hollow shape and a circular cross section.
- the water discharge nozzle main body 51 is composed of a plurality of pipes, and the water discharge nozzle main body 51 is connected to the downstream end of the second flow path 22 at the base end and closed at the tip.
- the water discharge nozzle main body 51 includes a first divided flow path 52, a second divided flow path 53, and a third divided flow path 54 by three pipes having different lengths.
- the divided flow paths 52, 53, and 54 are set to have a similar flow path cross-sectional area, and the inlet portions 52 a, 53 a, and 54 a on the base end side communicate with the downstream end of the second flow path 22.
- Each of the divided flow paths 52, 53, and 54 is set to have a long length in the order of the first divided flow path 52, the second divided flow path 53, and the third divided flow path 54, and the tip is closed.
- the closed portion of each divided flow channel 52, 53, 54 is the first partition wall portion of the present invention, and the wall portion of each divided flow channel 52, 53, 54 is the second partition wall portion of the present invention.
- the first divided channel 52 has a plurality of fluid ejection ports 55 that eject the second fluid toward the downstream side of the first channel 21 with a predetermined interval in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 51 (in this embodiment, 3) are provided.
- the second and third divided flow paths 53 and 54 have fluid ejection ports 56 and 57 that eject the second fluid toward the downstream side of the first flow path 21 at predetermined intervals in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 51.
- a plurality (three in this embodiment) are provided.
- the total opening area of the fluid ejection ports 55 (three) is set to be smaller than the flow path cross-sectional area of the inlet portion 52 a communicating with the second flow path 22. Yes.
- the total opening area of the fluid ejection ports 56 (three) is set smaller than the flow passage cross-sectional area of the inlet portion 53a, and further, the fluid ejection port 57 also corresponds to the flow passage cross-sectional area of the inlet portion 54a.
- the total opening area of (three) is set small.
- the pipes constituting the plurality of divided flow paths 52, 53, 54 are provided in parallel in series in the horizontal direction as shown in FIG. 8-1, or triangular as shown in FIG. 8-2. You may arrange in.
- the second fluid (treated water) Ws that has flowed into the water discharge nozzle body 51 from the second flow path 22 branches into the plurality of divided flow paths 52, 53, and 54, and flows into the respective fluid jets 55, 56, and 57.
- the flow rate of the second fluids Ws1, Ws2, and Ws3 introduced from the second flow path 22 into the divided flow paths 52, 53, and 54 is reduced because the tip ends are closed. And it accelerates from each fluid ejection port 55,56,57, and it ejects toward the flow direction of the 1st fluid W in the 1st flow path 21.
- the flow rates of the second fluids Ws1, Ws2, and Ws3 introduced into the divided flow paths 52, 53, and 54 are reduced, and the flow direction component of the water discharge nozzle body 51 is weakened and narrowed. Since the fluid passes through the fluid outlets 55, 56, 57, the component in the flow direction of the first fluid W is accelerated and accelerated. Therefore, the second fluids Ws1, Ws2, and Ws3 ejected from the fluid ejection ports 55, 56, and 57 to the first flow path 21 are along the flow direction of the first fluid W, and the flow velocity is approximated, so that the oxidation tank 15 Mix evenly.
- the water discharge nozzle main body 51 is configured with a plurality of divided flow paths 52, 53, 54 by piping. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
- FIG. 9 is a plan view showing a water discharge nozzle according to the third embodiment
- FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG.
- symbol is attached
- the water discharge nozzle 60 has a water discharge nozzle body 61 having a hollow shape and a circular cross section, and the water discharge nozzle body 61 has a base end portion. It is connected to the downstream end of the second flow path 22 and the tip is closed by the closing part 61a.
- the 1st partition part 62 is being fixed to the predetermined position in a longitudinal direction.
- the first partition wall portion 62 is a circular plate member along a direction intersecting (orthogonal) with the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 61, and is disposed at an intermediate portion in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 61.
- the first partition wall 62 is provided so as to block a part of the downstream side of the flow path of the water discharge nozzle body 61 in the first flow path 21 (see FIG. 2).
- the second partition wall 63 is fixed at a predetermined position in a direction intersecting (orthogonal) with the longitudinal direction.
- the second partition wall 63 is a plate material having a cylindrical shape along the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 61, the base end is located at the downstream end of the second flow path 22, and the tip is the first partition 62. Is connected to the end of the. Therefore, in the water discharge nozzle main body 61, the first divided flow path 64 and the second divided flow path 65 are partitioned by the first partition wall 62 and the second partition wall 63 having a pipe shape with the inside closed.
- the first divided flow path 64 is a flow path in which the inlet portion on the base end side communicates with the downstream end portion of the second flow path 22 and the front end portion is closed by the first partition wall portion 62.
- a plurality (five in the present embodiment) of fluid ejection ports 66 that eject the second fluid toward the downstream side of the passage 21 are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 61.
- the first divided flow path 64 is set such that the total opening area of the five fluid ejection ports 66 is smaller than the flow path cross-sectional area of the inlet portion communicating with the second flow path 22.
- the second divided flow path 65 includes an upstream flow path 65 a in which the inlet portion on the base end side communicates with the downstream end of the second flow path 22 along the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 61, and the water discharge nozzle body 61.
- the base end part side is constituted by the downstream flow path 65b communicating with the front end part side of the upstream flow path 65a along the direction intersecting the longitudinal direction.
- the downstream flow path 65b includes a plurality of fluid ejection ports 67 that eject the second fluid toward the downstream side of the first flow path 21 with a predetermined interval in the longitudinal direction of the water discharge nozzle body 61 (in this embodiment, 5).
- the second divided flow path 65 has a flow path cross-sectional area of the downstream flow path 65b larger than that of the upstream flow path 65a and a flow break of the downstream flow path 65b.
- the total opening area of the five fluid jets 67 is set smaller than the area.
- the second fluid (treated water) Ws flowing into the water discharge nozzle body 61 from the second flow path 22 branches into the plurality of divided flow paths 64 and 65 and flows into the first fluid from the fluid ejection ports 66 and 67. It is ejected against W. That is, the second fluid Ws1 introduced from the second flow path 22 to the first divided flow path 64 has a large flow path cross-sectional area and the front end portion is closed by the first partition wall portion 62. Decreases. And it accelerates from each fluid ejection port 66, and it ejects toward the flow direction of the 1st fluid W in the 1st flow path 21.
- the second fluids Ws1 and Ws2 ejected from the fluid ejection ports 66 and 67 of the divided flow paths 64 and 65 are respectively in the flow direction of the first fluid W, and the flow speeds are approximated. In this case, the vortex is prevented from being generated and the mixture is uniformly mixed.
- the water discharge nozzle main body 61 disposed so as to intersect the first flow path 21 while being connected to the second flow path 22 in a hollow shape, and the water discharge Fluid ejection ports 66 and 67 provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the nozzle body 61, and a first partition wall 62 and a second partition wall 63 provided inside the water discharge nozzle body 61 are provided.
- the second fluid Ws introduced into the water discharge nozzle main body 61 from the second flow path 22 decreases in flow velocity by the first and second divided flow paths 64 and 65 and then passes through the fluid jets 66 and 67 to the first fluid Ws. It is ejected toward the flow direction of the first fluid W in the flow path 21. Therefore, the second fluid Ws ejected from the fluid ejection ports 66 and 67 in the water discharge nozzle body 61 to the first fluid W is ejected along the flow direction of the first fluid W, and the flow velocity is approximated. Therefore, a plurality of types of fluids W and Ws can be mixed uniformly.
- FIG. 11 is a side view illustrating a water intake pit according to the fourth embodiment.
- symbol is attached
- the first flow path 21 is provided with a weir 24 on the upstream side in the flow direction of the first fluid W from the position where the second flow path 22 is connected.
- a seawater supply pump 13 is provided upstream of 24 in the flow direction of the first fluid W.
- a guide plate 71 extending from the weir 24 toward the upstream side and the bottom side in the flow direction of the first fluid W and covering the upper side of the suction port 13a of the seawater supply pump 13 is provided.
- the guide plate 71 has one end connected to the upper end of the weir 24 and the other end extending upstream in the flow direction of the first fluid W, and one end connected to the first guide 72.
- the second guide 73 is connected to the other end and extends toward the upstream side in the flow direction of the first fluid W toward the bottom side.
- the first guide 72 is disposed horizontally, and both side portions are connected to the side portion of the first flow path 21.
- the seawater supply pump 13 passes through the first guide 72, and the suction port 13 a is located below the first guide 72.
- the second guide 73 is disposed to be inclined downward at a predetermined angle toward the upstream side in the flow direction of the first fluid W. In this case, it is desirable that the position of the tip portion of the second guide 73 is located below the half of the height of the weir 24.
- the first fluid W flowing through the first flow path 21 is divided into the first fluid W1 flowing upward by the guide plate 71 and the first fluid W2 flowing downward, and the first fluid W1 gets over the weir 24.
- a part of the first fluid W2 is sucked into the seawater supply pump 13.
- the inlet 13a of the seawater supply pump 13 is positioned below the guide plate 71, and the position of the tip of the second guide 73 is H1> H2 with respect to the height of the first fluid W. Therefore, air is not taken into the vicinity of the suction port 13a from the outside, and the suction of air by the seawater supply pump 13 is prevented.
- the suction of the seawater supply pump 13 by extending from the weir 24 in the first flow path 21 toward the upstream side and the bottom side in the flow direction of the first fluid W.
- a guide plate 71 is provided to cover the upper side of the mouth 13a.
- the first fluid W flowing through the first flow path 21 is partially sucked by the seawater supply pump 13 before the weir 24, but above the suction position of the first fluid W by the seawater supply pump 13. Since the guide plate 71 is provided in the fluid on the side, the intake of air by the seawater supply pump 13 is prevented, and damage to the seawater supply pump 13 can be suppressed.
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Abstract
放水ノズルにおいて、中空形状をなして第2流路(22)が連結されると共に第1流路(21)に交差するように配置される放水ノズル本体(31)と、放水ノズル本体(31)の長手方向に所定間隔をあけて設けられる流体噴出口(39,40,41)と、放水ノズル本体(31)の長手方向における所定の位置で放水ノズル本体(31)の長手方向に交差する方向に沿うと共に流体噴出口(39,40,41)側の一部を閉塞する第1隔壁部(32,33)とを設けることで、複数種類の流体を均一に混合させることができる。
Description
本発明は、例えば、種類の異なる流体を適正に混合させるための放水ノズル、この放水ノズルを備えた混合槽に関するものである。
石炭や原油などを燃料とする発電プラントでは、この化石燃料を燃焼することでボイラから排出される排ガスは、硫黄酸化物(SOx)などの有害物質が含まれている。そのため、排ガスは、脱硫処理される。例えば、海水排煙脱硫装置は、脱硫塔(吸収塔)の内部に海水及び排ガスを供給し、海水を吸収液として排ガスに気液接触させることで、排ガス中のSOxを除去している。そして、脱硫塔で使用されて脱硫後のSOxを含んだ海水(処理海水)は、酸化槽で希釈水としての海水と混合して希釈される。このような海水排煙脱硫装置としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。
この酸化槽は、一方方向に流れる海水(希釈水)に対して、その側方から処理海水を供給することで混合している。この場合、海水に対して処理海水を均一に混合させる必要がある。そのため、従来、酸化槽における海水の流れ方向に交差する幅方向に沿って複数の排出孔を有する放水ノズルを配置し、この放水ノズルに設けられた複数の排出孔から海水の流れ方向に向けて処理海水を排出することで、海水と処理海水を混合していた。
上述した従来の酸化槽にて、処理海水は、流路から放水ノズル内に供給され、長手方向に流れながら各排出孔から海水の流路に噴出する。そのため、処理海水は、放水ノズル内で略60度屈曲してから海水の流路に噴出されることとなり、放水ノズルにおける手前側の放水ノズルの排出孔から噴出される処理水の流速及び方向と、放水ノズルにおける奥側の放水ノズルの排出孔から噴出される処理水の流速及び方向とが相違してしまう。すると、酸化槽で渦流が発生し、海水と処理海水を均一に混合させることが困難となる。
本発明は、上述した課題を解決するものであり、複数種類の流体を均一に混合させることができる放水ノズル及び混合槽を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明の放水ノズルは、第1流体が流れる第1流路に交差するように第2流体が流れる第2流路が設けられ、前記第2流路を流れる第2流体を前記第1流路における前記第1流体の流れ方向に向けて噴出する放水ノズルであって、中空形状をなして前記第1流路に交差するように配置される放水ノズル本体と、前記放水ノズル本体の長手方向に所定間隔をあけて設けられる流体噴出口と、前記放水ノズル本体の長手方向における所定の位置で前記放水ノズル本体の長手方向に交差する方向に沿うと共に前記流体噴出口側の一部を閉塞する第1隔壁部と、を有することを特徴とするものである。
従って、第2流路から放水ノズル本体内に導入された第2流体は、流体噴出口側を流れる一部の第2流体が第1隔壁部に遮られるため、流速が低下してから流体噴出口を通して第1流路における第1流体の流れ方向に向けて噴出される。そのため、放水ノズル本体における入口部側の流体噴出口から第1流体に噴出される第2流体は、この第1流体の流れ方向に沿って噴出されることとなり、放水ノズル本体における手前側の第2流体の流速及び方向と奥側の第2流体の流速及び方向とを近似させることができる。そのため、複数種類の流体を均一に混合させることができる。
本発明の放水ノズルでは、前記放水ノズル本体の長手方向に沿うと共に一端部が前記第1隔壁部に接続されることで、前記放水ノズル本体内に複数の分割流路を形成する第2隔壁部が設けられることを特徴としている。
従って、放水ノズル本体内に複数の分割流路を形成することから、第2流路から放水ノズル本体内に導入された第2流体は、複数の分割流路に分けられてから、各流体噴出口を通して第1流路に噴出されることとなり、流体噴出口側を流れる第2流体の流速を適正に低下させてから流体噴出口を通して第1流路に噴出させることができる。
本発明の放水ノズルでは、前記複数の分割流路は、前記流体噴出口側の第1分割流路における入口部の流路断面積が、前記流体噴出口側と反対側の第2分割流路における入口部の流路断面積より大きく設定されることを特徴としている。
従って、入口部の流路断面積が大きい第1分割流路を流れる第2流体の流速を適正に低下させることができる。
本発明の放水ノズルでは、前記第2分割流路は、前記放水ノズル本体の長手方向に沿う上流側流路と、前記放水ノズル本体の長手方向の交差する方向に沿う下流側流路とにより構成され、前記上流側流路の流路断面積より前記下流側流路の流路断面積が大きく設定されることを特徴としている。
従って、第2分割流路の上流側流路に導入された第2流体は、流路断面積が大きくなった下流側流路に流れ込むことでその流速が低下し、流体噴出口を通して第1流路における第1流体の流れ方向に向けて噴出することとなり、第1分割流路から第1流体に噴出される第2流体と、第2分割流路から第1流体に噴出される第2流体との流速及び方向を近似させることができる。
本発明の放水ノズルでは、前記分割流路は、前記第2流路に連通する入口部の流路断面積に対して、前記流体噴出口の開口面積が小さく設定されることを特徴としている。
従って、第2流路から分割流路に導入された第2流体は、開口面積が小さい流体噴出口から加速されて第1流体に噴出されることとなり、第1流路を流れる第1流体の流れ方向と流体噴出口から噴出される第2流体の流れ方向を平行に近づけることができる。
本発明の放水ノズルでは、前記放水ノズル本体は、矩形断面形状をなし、前記複数の分割流路は、前記第1流路の長手方向に沿って並設されることを特徴としている。
従って、放水ノズル本体内に複数の分割流路を容易に区画することができ、製造コストを低減することができる。
本発明の放水ノズルでは、前記複数の分割流路は、配管によって構成されることを特徴としている。
従って、配管を用いて複数の分割流路を構成することで、製造コストを低減することができる。
また、本発明の混合槽は、第1流体が流れる第1流路と、前記第1流路に交差するように第2流体が流れる第2流路と、前記第2流路を流れる第2流体を前記第1流路における前記第1流体の流れ方向に向けて噴出する前記放水ノズルと、を有することを特徴とするものである。
従って、第2流路を流れる第2流体を第1流路における前記第1流体の流れ方向に向けて噴出して混合するとき、放水ノズル本体における手前側の第2流体の流速及び方向と奥側の第2流体の流速及び方向とを近似させることができる。そのため、複数種類の流体を均一に混合させることができる。
本発明の混合槽は、前記第1流路における前記第2流路との交差部より第1流体の流動方向の上流側に設けられる堰と、前記第1流路における前記堰より第1流体の流動方向の上流側に設けられるポンプと、前記堰から第1流体の流動方向の上流側で且つ底部側に向けて延出して前記ポンプの吸込口の上方を覆うガイド板とが設けられることを特徴としている。
従って、第1流路を流れる第1流体は、堰の手前でポンプにより一部の流体が吸い込まれるが、このポンプによる流体の吸い込み位置の上方側の流体中にガイド板が設けられていることから、ポンプによる空気の吸込が防止され、ポンプの損傷を抑制することができる。
本発明の放水ノズル及び混合槽によれば、放水ノズル本体の長手方向における所定の位置で放水ノズル本体の長手方向に交差する方向に沿うと共に流体噴出口側の一部を閉塞する第1隔壁部を設けるので、複数種類の流体を均一に混合させることができる。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る放水ノズル及び混合槽の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
[第1実施形態]
図1は、海水排煙脱硫装置を表す概略構成図である。
図1は、海水排煙脱硫装置を表す概略構成図である。
排煙脱硫吸収塔11は、硫黄分を含んだ排ガスGと海水Wとを気液接触させることで、排ガスGを浄化するものである。排煙脱硫吸収塔11は、上部に複数の噴霧ノズル12が設けられており、この噴霧ノズル12は、海水Wを供給する海水供給ラインL1が連結されており、この海水供給ラインL1は、海水供給ポンプ13が設けられている。また、排煙脱硫吸収塔11は、下部に排ガスGを導入する排ガス導入ラインL2が連結されると共に、上端部に浄化ガスGpを排出する浄化ガス排出流路L3が連結されている。また、排煙脱硫吸収塔11は、下端部に排ガスGから硫黄分を除去した処理水(硫黄分吸収海水)Wsを貯留する貯水部14が設けられている。
酸化槽15は、曝気装置(エアレーション装置)16が設けられている。曝気装置16は、酸化槽15に空気Aを供給するものである。曝気装置16は、空気Aを供給するブロア17と、散気管18と、複数の噴出ノズル19とを有している。
排煙脱硫吸収塔11から酸化槽15に処理水Wsを送給する処理水送給ラインL4が設けられている。また、海水供給ラインL1は、下流側が海水元供給ラインL5に連結されており、海水元供給ラインL5は、下流側が酸化槽15に連結されている。そして、酸化槽15は、水質回復海水Wrを排出する海水排出ラインL6が設けられている。
そのため、海水供給ポンプ13が駆動すると、海水Wが海水供給ラインL1に汲み上げられ、一部の海水Wが排煙脱硫吸収塔11に供給される。排煙脱硫吸収塔11は、排ガス導入ラインL2から排ガスGが導入されると共に、複数の噴霧ノズル12から海水Wが上方に液柱状に噴出される。そのため、排ガスGが海水Wに接触することで、排ガスG中の硫黄分が除去され、浄化ガスGpが浄化ガス排出流路L3から排出される一方、硫黄分を含んだ処理水Wsが貯水部14に貯留される。
貯水部14の処理水Wsは、処理水送給ラインL4により酸化槽15に送られる。また、一部の海水Wが海水元供給ラインL5により処理水送給ラインL4に供給される。そのため、この処理水送給ラインL4にて、処理水Wsが海水Wにより希釈され、処理水WsのpHが上昇する。酸化槽15にて、ブロア17が作動することで、空気Aを散気管18を通して複数の噴出ノズル19に供給すると、この噴出ノズル19は、処理水Wsと海水Wとの混合水に空気Aを噴出する。すると、混合水に酸素が溶解することで、処理水Wsが水質回復されて水質回復海水Wrとなる。そして、この水質回復海水Wrは、海水排出ラインL6により海へ放流される。
ここで、第1実施形態の混合槽について説明する。この混合槽は、処理水送給ラインL4と海水元供給ラインL5と酸化槽15により構成される。図2は、酸化槽を表す平面図、図3は、酸化槽を表す側面図である。
図2及び図3に示すように、混合槽において、海水元供給ラインL5は、第1流路21により構成されており、下流側に酸化槽15が配置されている。処理水送給ラインL4は、第2流路22によって構成され、下流側端部に放水ノズル23が接続されている。第1流路21は、第1流体としての海水Wが流れ、第2流路22は、第2流体としての処理水Wsが流れ、第1流路21に対して水平方向に交差(直交)するように第2流路22が設けられており、放水ノズル23は、第2流路22を流れる処理水Wsを第1流路21における海水Wの流れ方向に向けて噴出するものである。
放水ノズル23は、第2流路22の下流側の端部に接続され、流路断面積が同様に設定されている。放水ノズル23は、第1流路21の側部から貫通するように、この第1流路21の幅方向に沿ってその全域に配置されている。第1流路21は、放水ノズル23における海水Wの流れ方向の上流側と下流側に堰24,25が設けられている。堰24,25は、放水ノズル23や酸化槽15の水位を確保するためのものである。また、第1流路21は、堰24より海水Wの流れ方向の上流側に海水供給ポンプ13が設けられている。
そのため、第1流路21は、海水Wが流れ、海水供給ポンプ13により一部の海水Wが汲み上げられて排煙脱硫吸収塔11に供給される。排煙脱硫吸収塔11により脱硫処理して生成された処理水Wsは、第2流路22を通って第1流路21側に戻され、放水ノズル23からこの第1流路21に噴出される。そして、処理水Wsは、海水Wにより希釈されて混合水Wmとなり、酸化槽15でpHが調整されて水質回復海水Wr(図1参照)となる。
以下、放水ノズル23について詳細に説明する。図4は、第1実施形態の放水ノズルを表す平面図、図5は、図4のV-V断面図、図6は、第1流路における流体噴出口を表す断面図である。
放水ノズル23は、図4及び図5に示すように、中空形状をなすと共に断面が矩形状をなす放水ノズル本体31を有し、放水ノズル本体31は、基端部が第2流路22の下流側端部に連結され、先端部が閉塞部31aにより閉塞している。放水ノズル本体31は、長手方向における所定の位置に第1隔壁部32,33が固定されている。第1隔壁部32,33は、放水ノズル本体31の長手方向に交差(直交)する方向に沿う板材であり、放水ノズル本体31の長手方向に対して均等間隔で配置されている。また、この第1隔壁部32,33は、放水ノズル本体31の流路を第1流路21(図2参照)における下流側の一部を閉塞するように設けられている。この場合、基端部側に位置する第1隔壁部32に対して、先端部側に位置する第1隔壁部33の方が、第1流路21(図2参照)におけるより上流側まで大きな範囲を閉塞する。
また、放水ノズル本体31は、長手方向に交差(直交)する方向における所定の位置に第2隔壁部34,35が固定されている。第2隔壁部34,35は、放水ノズル本体31の長手方向に沿う板材であり、基端部が第2流路22の下流側端部に位置し、先端部が第1隔壁部32,33の端部に接続されている。そのため、放水ノズル本体31は、内部がL字形に接続される第1隔壁部32及び第2隔壁部34により第1分割流路36が区画され、L字形に接続される第1隔壁部33及び第2隔壁部35により第2分割流路37と第3分割流路38が区画される。
第1分割流路36は、基端部側の入口部が第2流路22の下流側端部に連通し、先端部が第1隔壁部32により閉塞された流路であり、第1流路21の下流側に向けて第2流体を噴出する流体噴出口39が放水ノズル本体31の長手方向に所定間隔をあけて複数(本実施形態では、3個)設けられている。そして、第1分割流路36は、第2流路22に連通する入口部の流路断面積に対して、3個の流体噴出口39の合計の開口面積が小さく設定されている。
第2分割流路37は、放水ノズル本体31の長手方向に沿って基端部側の入口部が第2流路22の下流側端部に連通する上流側流路37aと、放水ノズル本体31の長手方向の交差する方向に沿って基端部側が上流側流路37aの先端部側に連通する下流側流路37bとにより構成されている。そして、下流側流路37bは、第1流路21の下流側に向けて第2流体を噴出する流体噴出口40が放水ノズル本体31の長手方向に所定間隔をあけて複数(本実施形態では、3個)設けられている。そして、第2分割流路37は、上流側流路37aの流路断面積に対して、下流側流路37bの流路断面積が大きく設定されると共に、下流側流路37bの流路断面積に対して、3個の流体噴出口40の合計の開口面積が小さく設定されている。
第3分割流路38は、放水ノズル本体31の長手方向に沿って基端部側の入口部が第2流路22の下流側端部に連通する上流側流路38aと、放水ノズル本体31の長手方向に交差する方向に沿って基端部側が上流側流路38aの先端部側に連通する下流側流路38bとにより構成されている。そして、下流側流路38bは、第1流路21の下流側に向けて第2流体を噴出する流体噴出口41が放水ノズル本体31の長手方向に所定間隔をあけて複数(本実施形態では、3個)設けられている。そして、第3分割流路38は、上流側流路38aの流路断面積に対して、下流側流路38bの流路断面積が大きく設定されると共に、下流側流路38bの流路断面積に対して、3個の流体噴出口41の合計の開口面積が小さく設定されている。
この第1分割流路36と第2分割流路37の上流側流路37aと第3分割流路38の上流側流路38aは、放水ノズル本体31の幅方向、つまり、第1流路21の長手方向に沿って並設されている。また、第1分割流路36と第2分割流路37の下流側流路37bと第3分割流路38の下流側流路38bは、放水ノズル本体31の長手方向、つまり、第1流路21の長手方向に交差する方向に沿って並設されている。
また、複数の分割流路36,37,38は、第1分割流路36、第2分割流路37、第3分割流路38の順に、入口部の流路断面積(第1分割流路36と上流側流路37aと上流側流路38aの幅)が小さくなるように設定されている。また、複数の分割流路36,37,38は、流体噴出口39,40,41側の流路断面積(第1分割流路36と下流側流路37bと下流側流路38bの幅)が同じに設定されている。
なお、流体噴出口39,40,41は、放水ノズル本体31の縦壁と上部壁との間の角部に設けられているが、縦壁に設けたり、上部壁に設けたりしてもよい。また、流体噴出口39,40,41は、放水ノズル本体31を構成する板材の板厚方向に沿って形成したが、図6に示すように、流体噴出口39だけを第2流路22側の水平方向に傾斜させてもよい。
ここで、放水ノズル23の作用について説明する。図2に示すように、第1流路21を流れる第1流体は、海水供給ポンプ13により一部が吸い込まれて排煙脱硫吸収塔11(図1参照)に送られ、残りがそのまま酸化槽15に流れ込む。排煙脱硫吸収塔11から排出された第2流体は、第2流路22から放水ノズル23に流れ込む。放水ノズル23は、この第2流体を第1流路21の第1流体中に供給する。
図4に示すように、第2流路22から放水ノズル本体31に流れ込んだ第2流体(処理水)Wsは、複数の分割流路36,37,38に分岐して流れ込み、各流体噴出口39,40,41から第1流体に対して噴出される。即ち、第2流路22から第1分割流路36に導入された第2流体Ws1は、流路断面積が大きく、且つ、先端部が第1隔壁部32により閉塞されていることから、流速が低下する。そして、各流体噴出口39から加速されて第1流路21における第1流体Wの流れ方向に向けて噴出される。この場合、第1分割流路36に導入された第2流体Ws1は、流速が低下することから、放水ノズル本体31の流れ方向の成分が弱くなり、また、流体噴出口39を通過することから、第1流体Wの流れ方向の成分が強くなる。そのため、流体噴出口39から第1流路21に噴出される第2流体Ws1は、第1流体Wの流れ方向に沿うものとなる。
また、第2流路22から第2、第3分割流路37,38に導入された第2流体Ws2,Ws3は、上流側流路37a,38aから下流側流路37b,38bに流れ込んだとき、流路断面積が大きくなり、且つ、先端部が第1隔壁部33及び閉塞部31aにより閉塞されていることから、流速が低下する。そして、各流体噴出口40,41から加速されて第1流路21における第1流体Wの流れ方向に向けて噴出される。この場合、第2、第3分割流路37,38に導入された第2流体Ws2,Ws3は、流速が低下することから、放水ノズル本体31の流れ方向の成分が弱くなり、また、流体噴出口40,41を通過することから、第1流体Wの流れ方向の成分が強くなる。そのため、流体噴出口40,41から第1流路21に噴出される第2流体Ws2,Ws3は、第1流体Wの流れ方向に沿うものとなる。
そのため、各分割流路36,37,38の流体噴出口39,40,41から噴出される第2流体Ws1,Ws2,Ws3は、それぞれ第1流体Wの流れ方向に沿うと共に、流速が近似するものとなり、酸化槽15での渦の発生を抑制して均一に混合することとなる。
このように第1実施形態の放水ノズルにあっては、中空形状をなして第2流路22が連結されると共に第1流路21に交差するように配置される放水ノズル本体31と、放水ノズル本体31の長手方向に所定間隔をあけて設けられる流体噴出口39,40,41と、放水ノズル本体31の長手方向における所定の位置で放水ノズル本体31の長手方向に交差する方向に沿うと共に流体噴出口39,40,41側の一部を閉塞する第1隔壁部32,33とを設けている。
従って、第2流路22から放水ノズル本体31内に導入された第2流体Wsは、第1隔壁部32,33により流速が低下してから流体噴出口39,40,41を通して第1流路21における第1流体Wの流れ方向に向けて噴出される。そのため、放水ノズル本体31における流体噴出口39,40,41から第1流体Wに噴出される第2流体Wsは、この第1流体Wの流れ方向に沿って噴出され、且つ、流速が近似される。そのため、複数種類の流体W,Wsを均一に混合させることができる。
第1実施形態の放水ノズルでは、放水ノズル本体31の長手方向に沿うと共に一端部が第1隔壁部32,33に接続されることで、放水ノズル本体内に複数の分割流路36,37,38を形成する第2隔壁部34,35を設けている。従って、第2流路22から放水ノズル本体31内に導入された第2流体Wsは、複数の分割流路36,37,38に分けられてから、各流体噴出口39,40,41を通して第1流路21に噴出されることとなり、第2流体Wsの流速を適正に低下させてから第1流路21に噴出することができる。
第1実施形態の放水ノズルでは、複数の分割流路36,37,38は、第1分割流路36における入口部の流路断面積が、第2、第3分割流路37,38における入口部の流路断面積より大きく設定されている。従って、放水ノズル本体31の入口部に近い第1分割流路36を流れる第2流体Wsの流速を適正に低下させることができる。
第1実施形態の放水ノズルでは、第2、第3分割流路37,38として、放水ノズル本体31の長手方向に沿う上流側流路37a,38aと、放水ノズル本体31の長手方向に交差する方向に沿う下流側流路37b,38bを設け、上流側流路37a,38aの流路断面積より下流側流路37b,38bの流路断面積が大きく設定されている。従って、上流側流路37a,38aに導入された第2流体Ws2,Ws3は、流路断面積が大きくなった下流側流路37b,38bに流れ込むことでその流速が低下し、流体噴出口40,41を通して第1流路21における第1流体Wの流れ方向に向けて噴出することとなり、第2、第3分割流路37,38から第1流路21に噴出される第2流体Wsの流速を低下させることができる。
第1実施形態の放水ノズルでは、分割流路36,37,38は、第2流路22に連通する入口部の流路断面積に対して流体噴出口39,40,41の開口面積を小さく設定している。従って、第2流路22から分割流路36,37,38に導入された第2流体Wsは、開口面積が小さい流体噴出口39,40,41から加速されて第1流体Wに噴出されることとなり、第1流路21を流れる第1流体Wの流れ方向と流体噴出口39,40,41から噴出される第2流体Wsの流れ方向を平行に近づけることができる。
第1実施形態の放水ノズルでは、放水ノズル本体31を矩形断面形状とし、複数の分割流路36,37,38を第1流路21の長手方向に沿って並設している。従って、放水ノズル本体31内に複数の分割流路36,37,38を容易に区画することができ、製造コストを低減することができる。
また、第1実施形態の混合槽にあっては、第1流体Wが流れる第1流路21と、第1流路21に交差するように第2流体Wsが流れる第2流路22と、第2流路22を流れる第2流体Wsを第1流路21における第1流体Wの流れ方向に向けて噴出する放水ノズル23とを設けている。
従って、第2流路22を流れる第2流体Wsを第1流路21における第1流体Wの流れ方向に向けて噴出して混合するとき、放水ノズル本体31における流体噴出口39,40,41から第1流体Wに噴出される第2流体Wsは、この第1流体Wの流れ方向に沿って噴出され、且つ、流速が近似されることとなり、複数種類の流体W,Wsを均一に混合させることができる。
[第2実施形態]
図7は、第2実施形態の放水ノズルを表す平面図、図8-1は、流路の配置構成を表す図7のVIII-VIII断面図、図8-2は、流路の配置構成の変形例を表す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図7は、第2実施形態の放水ノズルを表す平面図、図8-1は、流路の配置構成を表す図7のVIII-VIII断面図、図8-2は、流路の配置構成の変形例を表す断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第2実施形態において、図7に示すように、第2流路22は、中空形状をなすと共に断面が円形状をなす配管であって、放水ノズル50は、中空形状をなすと共に断面が円形状をなす複数の配管からなる放水ノズル本体51を有し、放水ノズル本体51は、基端部が第2流路22の下流側端部に連結され、先端部が閉塞している。放水ノズル本体51は、長さの異なる3個の配管により第1分割流路52と第2分割流路53と第3分割流路54から構成されている。
各分割流路52,53,54は、同様な流路断面積に設定され、基端部側の入口部52a,53a,54aが第2流路22の下流側端部に連通している。各分割流路52,53,54は、第1分割流路52、第2分割流路53、第3分割流路54の順に長さが長く設定されており、先端部が閉塞している。なお、各分割流路52,53,54の閉塞部が本発明の第1隔壁部であり、各分割流路52,53,54の壁部が本発明の第2隔壁部である。
第1分割流路52は、第1流路21の下流側に向けて第2流体を噴出する流体噴出口55が放水ノズル本体51の長手方向に所定間隔をあけて複数(本実施形態では、3個)が設けられている。また、第2、第3分割流路53,54は、第1流路21の下流側に向けて第2流体を噴出する流体噴出口56,57が放水ノズル本体51の長手方向に所定間隔をあけて複数(本実施形態では、3個)が設けられている。そして、各分割流路52,53,54は、第2流路22に連通する入口部52aの流路断面積に対して流体噴出口55(3個)の合計の開口面積が小さく設定されている。また入口部53aの流路断面積に対しても流体噴出口56(3個)の合計の開口面積が小さく設定されており、更に入口部54aの流路断面積に対しても流体噴出口57(3個)の合計の開口面積が小さく設定されている。
なお、複数の分割流路52,53,54を構成する配管は、図8-1に示すように、水平方向に直列に並設して設けたり、図8-2に示すように、三角状に配置してもよい。
そのため、第2流路22から放水ノズル本体51に流れ込んだ第2流体(処理水)Wsは、複数の分割流路52,53,54に分岐して流れ込み、各流体噴出口55,56,57から第1流体Wに対して噴出される。即ち、第2流路22から各分割流路52,53,54に導入された第2流体Ws1,Ws2,Ws3は、先端部が閉塞されていることから、流速が低下する。そして、各流体噴出口55,56,57から加速されて第1流路21における第1流体Wの流れ方向に向けて噴出される。この場合、各分割流路52,53,54に導入された第2流体Ws1,Ws2,Ws3は、流速が低下することから、放水ノズル本体51の流れ方向の成分が弱くなり、また、絞られた流体噴出口55,56,57を通過することから、加速されて第1流体Wの流れ方向の成分が強くなる。そのため、流体噴出口55,56,57から第1流路21に噴出される第2流体Ws1,Ws2,Ws3は、第1流体Wの流れ方向に沿うものとなり、流速が近似されて酸化槽15で均一に混合する。
このように第2実施形態の放水ノズルにあっては、放水ノズル本体51に配管によって複数の分割流路52,53,54を構成している。従って、製造コストを低減することができる。
[第3実施形態]
図9は、第3実施形態の放水ノズルを表す平面図、図10は、図9のX-X断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図9は、第3実施形態の放水ノズルを表す平面図、図10は、図9のX-X断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第3実施形態において、図9及び図10に示すように、放水ノズル60は、中空形状をなすと共に断面が円形状をなす放水ノズル本体61を有し、放水ノズル本体61は、基端部が第2流路22の下流側端部に連結され、先端部が閉塞部61aにより閉塞している。放水ノズル本体61は、長手方向における所定の位置に第1隔壁部62が固定されている。第1隔壁部62は、放水ノズル本体61の長手方向に交差(直交)する方向に沿う円形板材であり、放水ノズル本体61の長手方向における中間部に配置されている。また、この第1隔壁部62は、放水ノズル本体61の流路を第1流路21(図2参照)における下流側の一部を閉塞するように設けられている。
また、放水ノズル本体61は、長手方向に交差(直交)する方向における所定の位置に第2隔壁部63が固定されている。第2隔壁部63は、放水ノズル本体61の長手方向に沿う円筒形状をなす板材であり、基端部が第2流路22の下流側端部に位置し、先端部が第1隔壁部62の端部に接続されている。そのため、放水ノズル本体61は、内部が先端部の閉塞した配管形状をなす第1隔壁部62及び第2隔壁部63により第1分割流路64と第2分割流路65が区画される。
第1分割流路64は、基端部側の入口部が第2流路22の下流側端部に連通し、先端部が第1隔壁部62により閉塞された流路であり、第1流路21の下流側に向けて第2流体を噴出する流体噴出口66が放水ノズル本体61の長手方向に所定間隔をあけて複数(本実施形態では、5個)設けられている。そして、第1分割流路64は、第2流路22に連通する入口部の流路断面積に対して、5個の流体噴出口66の合計の開口面積が小さく設定されている。
第2分割流路65は、放水ノズル本体61の長手方向に沿って基端部側の入口部が第2流路22の下流側端部に連通する上流側流路65aと、放水ノズル本体61の長手方向に交差する方向に沿って基端部側が上流側流路65aの先端部側に連通する下流側流路65bとにより構成されている。そして、下流側流路65bは、第1流路21の下流側に向けて第2流体を噴出する流体噴出口67が放水ノズル本体61の長手方向に所定間隔をあけて複数(本実施形態では、5個)設けられている。そして、第2分割流路65は、上流側流路65aの流路断面積に対して、下流側流路65bの流路断面積が大きく設定されると共に、下流側流路65bの流路断面積に対して、5個の流体噴出口67の合計の開口面積が小さく設定されている。
そのため、第2流路22から放水ノズル本体61に流れ込んだ第2流体(処理水)Wsは、複数の分割流路64,65に分岐して流れ込み、各流体噴出口66,67から第1流体Wに対して噴出される。即ち、第2流路22から第1分割流路64に導入された第2流体Ws1は、流路断面積が大きく、且つ、先端部が第1隔壁部62により閉塞されていることから、流速が低下する。そして、各流体噴出口66から加速されて第1流路21における第1流体Wの流れ方向に向けて噴出される。この場合、第1分割流路64に導入された第2流体Ws1は、流速が低下することから、放水ノズル本体61の流れ方向の成分が弱くなり、また、流体噴出口66を通過することから、第1流体Wの流れ方向の成分が強くなる。そのため、流体噴出口66から第1流路21に噴出される第2流体Ws1は、第1流体Wの流れ方向に沿うものとなる。
また、第2流路22から第2分割流路65に導入された第2流体Ws2は、上流側流路65aから下流側流路65bに流れ込んだとき、流路断面積が大きくなり、且つ、先端部が閉塞部61aにより閉塞されていることから、流速が低下する。そして、各流体噴出口67から加速されて第1流路21における第1流体Wの流れ方向に向けて噴出される。この場合、第2分割流路65に導入された第2流体Ws2は、流速が低下することから、放水ノズル本体61の流れ方向の成分が弱くなり、また、流体噴出口67を通過することから、第1流体Wの流れ方向の成分が強くなる。そのため、流体噴出口67から第1流路21に噴出される第2流体Ws2は、第1流体Wの流れ方向に沿うものとなる。
すると、各分割流路64,65の流体噴出口66,67から噴出される第2流体Ws1,Ws2は、それぞれ第1流体Wの流れ方向に沿うと共に、流速が近似するものとなり、酸化槽15での渦の発生を抑制して均一に混合することとなる。
このように第3実施形態の放水ノズルにあっては、中空形状をなして第2流路22が連結されると共に第1流路21に交差するように配置される放水ノズル本体61と、放水ノズル本体61の長手方向に所定間隔をあけて設けられる流体噴出口66,67と、放水ノズル本体61の内部に設けられた第1隔壁部62及び第2隔壁部63とを設けている。
従って、第2流路22から放水ノズル本体61内に導入された第2流体Wsは、第1、第2分割流路64,65により流速が低下してから流体噴出口66,67を通して第1流路21における第1流体Wの流れ方向に向けて噴出される。そのため、放水ノズル本体61における流体噴出口66,67から第1流体Wに噴出される第2流体Wsは、この第1流体Wの流れ方向に沿って噴出され、且つ、流速が近似される。そのため、複数種類の流体W,Wsを均一に混合させることができる。
[第4実施形態]
図11は、第4実施形態の取水ピットを表す側面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図11は、第4実施形態の取水ピットを表す側面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第4実施形態において、図11に示すように、第1流路21は、第2流路22が接続される位置より第1流体Wの流動方向の上流側に堰24が設けられ、この堰24より第1流体Wの流動方向の上流側に海水供給ポンプ13が設けられている。そして、この堰24から第1流体Wの流動方向の上流側で且つ底部側に向けて延出して海水供給ポンプ13の吸込口13aの上方を覆うガイド板71が設けられている。
このガイド板71は、一端部が堰24の上端部に連結されて他端部が第1流体Wの流動方向の上流側に延出する第1ガイド72と、一端部が第1ガイド72に連結されて他端部が第1流体Wの流動方向の上流側へ底部側に向けて延出する第2ガイド73とから構成されている。第1ガイド72は、水平に配置され、両側部が第1流路21の側部に連結されている。海水供給ポンプ13は、この第1ガイド72を貫通し、吸込口13aが第1ガイド72の下方に位置している。第2ガイド73は、第1流体Wの流動方向の上流側に向かって下方に所定角度で傾斜して配置されている。この場合、第2ガイド73の先端部の位置は、堰24の高さの半分の高さより下方に位置することが望ましい。
そのため、第1流路21を流れる第1流体Wは、ガイド板71により上方を流れる第1流体W1と、下方を流れる第1流体W2に分けられ、第1流体W1は、堰24を乗り越えて流れる一方、第1流体W2は、一部が海水供給ポンプ13に吸込まれる。このとき、海水供給ポンプ13の吸込口13aが、ガイド板71より下方に位置しており、且つ、第2ガイド73の先端部の位置は、第1流体Wの高さに対してH1>H2に設定されていることから、外部から吸込口13aの近傍に空気が取り込まれることはなく、海水供給ポンプ13による空気の吸込が防止される。
このように第4実施形態の放水ノズルにあっては、第1流路21における堰24から第1流体Wの流動方向の上流側で且つ底部側に向けて延出して海水供給ポンプ13の吸込口13aの上方を覆うガイド板71を設けている。
従って、第1流路21を流れる第1流体Wは、堰24の手前で海水供給ポンプ13により一部の流体Wが吸い込まれるが、この海水供給ポンプ13による第1流体Wの吸い込み位置の上方側の流体中にガイド板71が設けられていることから、海水供給ポンプ13による空気の吸込が防止され、海水供給ポンプ13の損傷を抑制することができる。
11 排煙脱硫吸収塔
12 噴霧ノズル
13 海水供給ポンプ
14 貯水部
15 酸化槽
16 曝気装置
17 ブロア
18 散気管
19 噴出ノズル
21 第1流路
22 第2流路
23,50,60 放水ノズル
31,51,61 放水ノズル本体
32,33,62 第1隔壁部
34,35,63 第2隔壁部
36,52,64 第1分割流路
37,53,65 第2分割流路
37a,38a,65a 上流側流路
37b,38b,65b 下流側流路
38,54 第3分割流路
39,55,56,57,66,67 流体噴出口
71 ガイド板
72 第1ガイド
73 第2ガイド
L1 海水供給ライン
L2 排ガス導入ライン
13 浄化ガス排出ライン
L4 処理水送給ライン
L5 海水供給分岐ライン
L6 海水排出ライン
G 排ガス
Gp 浄化ガス
W 海水
Ws 処理水(硫黄分吸収海水)
Wr 水質回復海水
12 噴霧ノズル
13 海水供給ポンプ
14 貯水部
15 酸化槽
16 曝気装置
17 ブロア
18 散気管
19 噴出ノズル
21 第1流路
22 第2流路
23,50,60 放水ノズル
31,51,61 放水ノズル本体
32,33,62 第1隔壁部
34,35,63 第2隔壁部
36,52,64 第1分割流路
37,53,65 第2分割流路
37a,38a,65a 上流側流路
37b,38b,65b 下流側流路
38,54 第3分割流路
39,55,56,57,66,67 流体噴出口
71 ガイド板
72 第1ガイド
73 第2ガイド
L1 海水供給ライン
L2 排ガス導入ライン
13 浄化ガス排出ライン
L4 処理水送給ライン
L5 海水供給分岐ライン
L6 海水排出ライン
G 排ガス
Gp 浄化ガス
W 海水
Ws 処理水(硫黄分吸収海水)
Wr 水質回復海水
Claims (9)
- 第1流体が流れる第1流路に交差するように第2流体が流れる第2流路が設けられ、前記第2流路を流れる第2流体を前記第1流路における前記第1流体の流れ方向に向けて噴出する放水ノズルであって、
中空形状をなして前記第1流路に交差するように配置される放水ノズル本体と、
前記放水ノズル本体の長手方向に所定間隔をあけて設けられる流体噴出口と、
前記放水ノズル本体の長手方向における所定の位置で前記放水ノズル本体の長手方向に交差する方向に沿うと共に前記流体噴出口側の一部を閉塞する第1隔壁部と、
を有することを特徴とする放水ノズル。 - 前記放水ノズル本体の長手方向に沿うと共に一端部が前記第1隔壁部に接続されることで、前記放水ノズル本体内に複数の分割流路を形成する第2隔壁部が設けられることを特徴とする請求項1に記載の放水ノズル。
- 前記複数の分割流路は、前記流体噴出口側の第1分割流路における入口部の流路断面積が、前記流体噴出口側と反対側の第2分割流路における入口部の流路断面積より大きく設定されることを特徴とする請求項2に記載の放水ノズル。
- 前記第2分割流路は、前記放水ノズル本体の長手方向に沿う上流側流路と、前記放水ノズル本体の長手方向の交差する方向に沿う下流側流路とにより構成され、前記上流側流路の流路断面積より前記下流側流路の流路断面積が大きく設定されることを特徴とする請求項3に記載の放水ノズル。
- 前記分割流路は、前記第2流路に連通する入口部の流路断面積に対して、前記流体噴出口の開口面積が小さく設定されることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の放水ノズル。
- 前記放水ノズル本体は、矩形断面形状をなし、前記複数の分割流路は、前記第1流路の長手方向に沿って並設されることを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の放水ノズル。
- 前記複数の分割流路は、配管によって構成されることを特徴とする請求項2から請求項6のいずれか一項に記載の放水ノズル。
- 第1流体が流れる第1流路と、
前記第1流路に交差するように第2流体が流れる第2流路と、
前記第2流路を流れる第2流体を前記第1流路における前記第1流体の流れ方向に向けて噴出する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の放水ノズルと、
を有することを特徴とする混合槽。 - 前記第1流路における前記第2流路との交差部より第1流体の流動方向の上流側に設けられる堰と、前記第1流路における前記堰より第1流体の流動方向の上流側に設けられるポンプと、前記堰から第1流体の流動方向の上流側で且つ底部側に向けて延出して前記ポンプの吸込口の上方を覆うガイド板とが設けられることを特徴とする請求項8に記載の混合槽。
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