WO2018159300A1 - 冷却塔システム - Google Patents

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cooling
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孝次 伊藤
三輪　昌之
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栗田工業株式会社
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/12—Controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G13/00—Appliances or processes not covered by groups F28G1/00 - F28G11/00; Combinations of appliances or processes covered by groups F28G1/00 - F28G11/00

Definitions

  • the present invention relates to a cooling tower system, and more particularly to a cooling tower system provided with an open circulation type cooling tower.
  • the cooling tower blow water is passed through the MF membrane or UF membrane to remove turbidity in the blow water, and then RO membrane treatment is performed to remove ions, organic substances, etc., and return to the cooling tower (patent) References 1-4).
  • JP 2002-18437 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-1255 JP-A-2016-190224 JP2015-174030A
  • the object of the present invention is to provide a cooling tower system that can reduce blow water and make-up water and that can be easily controlled.
  • the cooling tower system of the present invention includes a cooling tower to which a circulation line of cooling water is connected, water in the cooling tower is pumped to a reverse osmosis membrane device, and the permeated water of the reverse osmosis membrane device is sent to the cooling tower.
  • the recovery means for supplying to the circulation line the measurement means for the electrical characteristic value (electric conductivity or specific resistance) of the cooling water, the control device for the recovery means, the water level in the cooling tower and the electrical characteristic value
  • the control device is any one of the following control devices (i) to (iv).
  • a forced replenishing water valve is provided that opens the recirculation line when cooling water is flowing and supplies makeup water to the cooling tower.
  • the makeup water supply means when the electric conductivity measured by the measuring means is increased to a predetermined upper limit value C 2, lower electrical conductivity of a given supplying makeup water to decrease the value C 0.
  • the makeup water supply means when the ratio measured in the measuring means resistance is lowered to a predetermined lower limit value R 2, the specific resistance is a predetermined upper limit value R Supply makeup water until it rises to zero .
  • the recovery means includes a blow water tank that receives the overflow water of the cooling tower, the reverse osmosis membrane apparatus that processes water pumped from the blow water tank, and the reverse osmosis membrane apparatus.
  • Water supply means for supplying permeated water to the cooling tower or circulation line.
  • the recovery means includes a blow water tank that receives the overflow water of the cooling tower, a reverse osmosis membrane device that processes water from the blow water tank, and a replenishment that receives the permeated water of the reverse osmosis membrane device.
  • the water from the pump is turbidized by a turbidity means and then supplied to the reverse osmosis membrane device.
  • the cooling water when the electrical conductivity of the cooling water is high or the specific resistance is low, the cooling water is treated with the RO device and used as the cooling water, so that the water recovery rate of the cooling tower is obtained. Can be high. In the present invention, since the recovery means is controlled according to the electric conductivity or specific resistance of the cooling water, the control is easy.
  • control is simplified by managing the means for collecting blow water according to the water levels of the blow water tank and make-up water tank.
  • the cooling tower 1 of this cooling tower system is cooled in contact with the air introduced from the louver 1c while the cooling water sprinkled from the sprinkling pipe 1a flows down the filler layer 1b.
  • the air that is stored in 1d (cooling tower lower water tank) and contains steam is configured to be exhausted into the atmosphere by a fan 1e.
  • the cold water in the pit 1d of the cooling tower 1 is supplied to the heat exchanger 4 via the pump 2 and the pipe 3, and the return water from the heat exchanger 4 is returned to the water spray pipe 1a of the cooling tower 1 via the pipe 5.
  • the pit 1d is provided with an overflow pipe 7.
  • the cooling tower 1 is provided with an electric conductivity meter 24 for measuring the electric conductivity of the cooling water in the pit 1d.
  • a sensor 26 that detects water flowing down the filler layer 1b is provided.
  • the pit 1d is provided with a submersible pump 8 for feeding water in the pit 1d.
  • a signal from the electric conductivity meter 24 is input to the pump controller 10, and the submersible pump 8 is controlled by a signal from the pump controller 10.
  • Water supplied from the submersible pump 8 is supplied to the RO device (reverse osmosis membrane device) 13 via the pipe 9, the turbidizer 11 and the pipe 12.
  • the turbidizer 11 a filter, an MF membrane device, a UF membrane device, or the like can be used.
  • the concentrated water of the RO device 13 is discharged out of the system, and the permeated water is supplied to the pit 1d via the pipe 14.
  • the pipe 14 may be connected to the pipe 3.
  • a makeup water pipe 18 is installed. Industrial water, tap water, groundwater, etc. are used as makeup water.
  • the end of the pipe 18 is branched into pipes 19 and 20.
  • One end of the pipe 19 is connected to a ball tap (or a float valve device) 21 of the pit 1d.
  • the ball tap (or float valve device) has an operating characteristic that the water level in the pit 1d is opened drops to a predetermined lower limit value H 0, and closes when raised to a predetermined upper limit value H 1 .
  • the end of the other pipe 20 faces the pit 1d.
  • a forced supply water valve 22 is provided in the pipe 20.
  • the forced replenishment water valve 22 is controlled by a controller 23.
  • the detection value of the electric conductivity meter 24 provided in the pit 1d is input to the controller 23.
  • the pit 1d When the operation of circulating and supplying cold water from the cooling tower 1 to the heat exchanger 4 is continued in a state where the water level in the pit 1d is higher than the lower limit H 0 , the pit 1d is accompanied by the evaporation of the cooling water as shown in FIG.
  • the water level in the inside gradually decreases, and the electrical conductivity gradually increases.
  • the electrical conductivity to reach a predetermined intermediate value C 2 water pump 8 is stopped.
  • the submersible pump 8 starts to operate according to a signal from the controller 10.
  • the water supplied from the submersible pump 8 passes through the turbidizer 11 and is then subjected to RO treatment by the RO device 13, the concentrated water is discharged out of the system, and the permeated water is introduced into the pit 1 d.
  • Ball tap 21 is opened, replenishing water is supplied to the pit 1d. Thereby, the electrical conductivity of the cooling water in the pit 1d starts to decrease. Ball tap 21 is opened until the time t 4 when the water level reaches the upper limit value H 1. During the period from t 2 to t 4 , the electric conductivity gradually decreases.
  • the electrical conductivity decreases to a predetermined intermediate value C 1 .
  • the submersible pump 8 is stopped by a signal from the controller 10. Since the ball tap 21 after the time t 3 in the open, makeup water is supplied into the pit 1d, the water level rises further, the electrical conductivity is further reduced. Since the water level at time t 4 reaches the upper limit value H 1, ball tap 21 is closed. Thus, the time t 4 later, the water level in the pit 1d is gradually lowered, the electrical conductivity gradually increases, a state at time t 1. Thereafter, the above series of operations is repeated.
  • the water level in the pit 1d is actuated balltap 21 so as to be between the lower limit value H 0 and the upper limit value H 1, during which the cooling water and electrical conductivity of the cooling water exceeds the intermediate value C 2 RO processing starts, and when it falls below the intermediate value C 1 (C 1 ⁇ C 2 ), the RO processing stops. Therefore, the electrical conductivity of the cooling water does not increase excessively, and the cooling water is prevented from being excessively RO processed.
  • the electrical conductivity meter 24 is installed, but a specific resistance meter may be installed instead of the electrical conductivity meter, and control may be performed based on the specific resistance measured by the specific resistance meter.
  • a specific resistance meter may be installed instead of the electrical conductivity meter, and control may be performed based on the specific resistance measured by the specific resistance meter.
  • water pump 8 is started actuated by a signal from the controller 10 To do.
  • the water supplied from the submersible pump 8 passes through the turbidizer 11 and is then subjected to RO treatment by the RO device 13, and the permeate is returned to the pit 1d, so that the specific resistance of the cooling water in the pit 1d is slowly lowered. becomes, even after the time t 1 the resistivity gradually decreases, the water level in the pit 1d gradually decreases.
  • the submersible pump 8 continues to operate.
  • the specific resistance rises to a predetermined intermediate value R 1 .
  • the submersible pump 8 is stopped by a signal from the controller 10. Since the ball tap 21 after the time t 3 in the open, makeup water is supplied into the pit 1d, the water level rises further, the resistivity is further increased. Since the water level at time t 4 reaches the upper limit value H 1, ball tap 21 is closed. Thus, the time t 4 later, the water level in the pit 1d is gradually lowered, the resistivity gradually decreases, a state at time t 1. Thereafter, the above series of operations is repeated.
  • the electric conductivity of the cooling water has the lowest minimum value C 0 at time t 4 when the ball tap is opened ⁇ closed, and becomes the maximum value C 2 at time t 2 when the ball tap is closed ⁇ open.
  • the electrical conductivity exceeds a predetermined upper limit C 3 (C 3 > C 2 ) for some reason, the forced replenishing water valve 22 is opened (or the opening degree is large), and the replenishing water is automatically poured into the pit 1d. Blowing is preferred.
  • the specific resistance has the highest maximum value R 0 at time t 4 when the ball tap is opened ⁇ closed, and becomes the minimum value R 2 at time t 2 when the ball tap is closed ⁇ opened. Is less than or equal to a predetermined lower limit value R 3 (R 3 > R 2 ), it is preferable to open the forced replenishment water valve 22 (or open large) and perform an automatic blow to inject replenishment water into the pit 1d. .
  • the ball tap operation and the submersible pump operation shown in FIG. 2 are performed, so that the number of automatic blows is reduced or the automatic blow is hardly performed.
  • the supply of makeup water is mainly performed by the ball tap 21.
  • the operation of the cooling tower 1 is detected based on the operation signal of the pump 2 for circulating the cooling water or the flowing water detection signal of the sensor 26. While the cooling tower 1 is operating, the forced replenishment water valve 22 is opened to make a small amount.
  • the makeup water (for example, about 1 to 20% of the evaporation / scattering loss amount per unit time from the cooling tower 1) may be continuously supplied to the pit 1d.
  • blow water discharged outside the system during the operation of this cooling tower system is only the concentrated water of the RO device 13, and the recovery rate of makeup water is high. Further, since the submersible pump 8 is ON / OFF controlled according to the electric conductivity or specific resistance of the cooling water, the control is simple.
  • the slime or the scale inhibitor injected into the pit 1d is supplied to the RO device 13 through the turbidizer 11, so that the slime in the RO device 13 Scale prevention effect is also obtained.
  • the above embodiment is an example of the present invention, and the present invention may have a configuration other than the above.
  • water may be supplied to the RO device 13 using a pump other than the submersible pump.
  • the cooling water higher than the inlet 7 a in the pit 1 d is blown through the overflow pipe 7.
  • the drainage pipe line is connected to the pipe 3 (particularly the discharge side of the pump 2), and a valve is provided in the pipe line so that the cooling water level in the pit 1d is the specified water level (The valve may be opened when the water level becomes higher than the water level of the inlet 7a, and cooling water higher than the specified water level in the pit 1d may be discharged through the pipe line.
  • the cooling tower 1 of the cooling tower system of FIG. 3 is the same as the cooling tower of FIG. 1 except that the sensor 26 is not provided, and the same reference numerals indicate the same parts.
  • the pit 1 d is provided with an overflow pipe 7.
  • the cooling water in the pit 1 d passes through the overflow pipe 7 and blows water tank 38. Flow into.
  • a water level sensor 39 and a water supply pump 40 are provided in the blow water tank 38.
  • a signal from the water level sensor 39 is input to the pump controller 40a, and the feed water pump 40 is controlled by a signal from the pump controller 40a.
  • the feed water pump 40 is operated, and when the detected water level is equal to or lower than the specified lower limit value, the feed water pump 40 is stopped.
  • the upper limit is preferably about 60 to 80% of the full water level of the blow water tank 38, and the lower limit is preferably about 5 to 40% of the full water level.
  • Water supply from the water supply pump 40 is supplied to the RO device 13 via the turbidizer 11 and the pipe 12.
  • the concentrated water of the RO device 13 is discharged out of the system, and the permeated water is introduced into the makeup water tank 45 through the pipe 44.
  • the makeup water tank 45 is provided with a water level sensor 46 and a water pump 47.
  • the equipment from the blow water tank 38 to the replenishment water tank 45, the water level sensors 39 and 46, and the pump controller 40a constitute the recovery means.
  • the end of the pipe 48 connected to the discharge port side of the water pump 47 is branched into pipes 19 and 20.
  • One end of the pipe 19 is connected to the ball tap 21 of the pit 1d.
  • the other end of the pipe 20 faces the pit 1d.
  • a forced supply water valve 22 is provided in the pipe 20.
  • the forced replenishment water valve 22 is controlled by a controller 23.
  • the detection value of the electric conductivity meter 24 provided in the pit 1d is input to the controller 23.
  • the water level in the pit 1d gradually decreases as the cooling water evaporates and the electrical conductivity gradually increases as shown in FIG. .
  • the electrical conductivity reaches the upper limit value D 1 of the provision, by a signal from the controller 23, the forced supply of water valve 22 is opened, the pit 1d to supply water in the supply water tank 45 via a pipe 19, 20 Supplied.
  • the pump 17 is configured to operate when the forced replenishment water valve 22 and the ball tap 21 are open. As a result, the water level in the pit 1d gradually rises and the electrical conductivity gradually falls.
  • the water level in the blow water tank 38 rises. Then, when the water level in the blow water tank 38 reaches a prescribed upper limit value, the water supply pump 40 starts to operate according to a signal from the water level sensor 39. The water supplied from the pump 10 passes through the turbidizer 11 and is then subjected to RO treatment by the RO device 13, the concentrated water is discharged out of the system, and the permeated water is introduced into the makeup water tank 45. The pump 10 stops when the water level in the blow water tank 38 falls to a specified lower limit value.
  • blow water discharged outside the system during operation of the cooling tower system is only the concentrated water of the RO device 13, and the recovery rate of makeup water is high. Moreover, since the pump 10 is ON / OFF controlled according to the water level in the blow water tank 38, the control is simple.
  • the ball tap 21 is opened and the makeup water in the makeup water tank 45 is filled. Is supplied to the pit 1d through the ball tap 21.
  • water injection such as industrial water, ground water or tap water is poured into the replenishing water tank 45.
  • a mechanism is provided. This water injection mechanism also constitutes a collecting means.
  • the slime and the scale inhibitor injected into the pit 1d are supplied to the RO device 13 through the turbidizer 11, so that the slime in the RO device 13 Scale prevention effect is also obtained.
  • the above embodiment is an example of the present invention, and the present invention may have a configuration other than the above.
  • a specific resistance meter may be installed instead of the electrical conductivity meter 24, and the opening / closing control of the forced replenishment water valve 22 may be performed based on the specific resistance measured by the specific resistance meter.
  • the forced supply water valve 22 is opened by a signal from the controller 23, and the forced supply water valve 22 is opened until the specific resistance rises to the specified upper limit value.
  • makeup water continues to be supplied to the pit 1d.
  • the other control contents are the same as when the electric conductivity meter 24 is used.
  • the cooling water higher than the inlet 7 a in the pit 1 d enters the blow water tank 38 through the overflow pipe 7.
  • a pipe line connecting the pipe 3 (particularly the discharge side of the pump 2) and the blow water tank 38 and a valve installed in the pipe line are provided, and the water level of the cooling water in the pit 1d
  • the valve may be opened, and cooling water higher than the specified water level in the pit 1d may flow into the blow water tank 38 through the pipe line.

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Abstract

冷却塔１から熱交換器４へ冷水を循環供給する運転を継続すると、ピット１ｄ内の水位が次第に低下し、電気伝導度が次第に上昇する。電気伝導度が中間値Ｃ２にまで上昇すると水中ポンプ８が作動開始する。水中ポンプ８からの送水は、ＲＯ装置１３にてＲＯ処理され、濃縮水は系外に排出され、透過水はピット１ｄに導入される。水位が下限値Ｈ０まで低下すると、ボールタップ２１が開弁し、水位が上限値Ｈ１に上昇するまで補給水が供給される。補給水供給に伴って電気伝導度が所定値Ｃ１まで低下すると、水中ポンプ８が停止する。

Description

冷却塔システム
　本発明は、冷却塔システムに係り、特に開放循環式冷却塔を備えた冷却塔システムに関する。
　冷却塔システムにあっては、冷却水の系外への排棄（ブロー）を少なくして高濃縮運転を行う場合、溶解している塩類が濃縮されて、伝熱面が腐食しやすくなるとともに、難溶性の塩となってスケール化する。装置の壁面などにスケールが付着すると、熱効率の低下、配管の閉塞など、ボイラや熱交換器の運転に重大な障害が生じる。近年、節水や省エネルギーを目的に、可能な限り水を有効利用するという動きが顕著になってきているが、更なる高濃縮運転の場合には、スケールの析出を抑制するには限界がある。
　そこで、冷却塔ブロー水をＭＦ膜又はＵＦ膜に通水してブロー水中の濁質を除去した後、ＲＯ膜処理してイオン類、有機物等を除去し、冷却塔に戻すことがある（特許文献１～４）。
特開２００２－１８４３７号公報 特開２００３－１２５５号公報 特開２０１６－１９０２２４号公報 特開２０１５－１７４０３０号公報
　本発明は、ブロー水及び補給水を削減することができ、また制御が簡易となる冷却塔システムを提供することを目的とする。
　本発明の冷却塔システムは、冷却水の循環ラインが接続された冷却塔と、該冷却塔内の水をポンプで逆浸透膜装置に送水し、該逆浸透膜装置の透過水を前記冷却塔又は循環ラインに供給する回収手段と、冷却水の電気特性値（電気伝導度又は比抵抗）の測定手段と、該回収手段の制御装置と、前記冷却塔内の水位と前記電気特性値との少なくとも一方に応じて補給水を供給する補給水供給手段とを備えた冷却塔システムにおいて、前記制御装置は、次の（i）～（iv）のいずれかの制御装置である。
（i）　該測定手段で測定された電気伝導度が所定の中間値Ｃ２に上昇した場合に、電気伝導度が所定の中間値Ｃ１（Ｃ１＜Ｃ２）に低下するまで該回収手段を作動させる制御装置。
（ii）　該測定手段で測定された比抵抗が所定の中間値Ｒ２に低下した場合に、比抵抗が所定の中間値Ｒ１（Ｒ１＞Ｒ２）に上昇するまで該回収手段を作動させる制御装置。
（iii）　該測定手段で測定された電気伝導度が所定の中間値Ｃ１（ただしＣ０＜Ｃ１＜Ｃ２）にまで上昇した場合に、該電気伝導度が前記下限値Ｃ０にまで低下するまで該回収手段を作動させる制御装置。
（iv）　該測定手段で測定された比抵抗が所定の中間値Ｒ１（ただしＲ２＜Ｒ１＜Ｒ０）にまで低下した場合に、比抵抗が前記上限値Ｒ０にまで上昇するまで該回収手段を作動させる制御装置。
　本発明の一態様では、前記（i）又は（ii）において、前記冷却塔内の水位が所定の下限値Ｈ０になると開弁して補給水を冷却塔に供給し、所定の上限値Ｈ１にまで上昇すると閉弁するボールタップを備える。
　本発明の一態様では、前記循環ラインを冷却水が流れているときに開弁して冷却塔に補給水を供給する強制補給水弁を備える。
　本発明の一態様では、前記（iii）において、前記補給水供給手段は、該測定手段で測定された電気伝導度が所定の上限値Ｃ２に上昇した場合に、電気伝導度が所定の下限値Ｃ０に低下するまで補給水を供給する。
　本発明の一態様では、前記（iv）において、前記補給水供給手段は、該測定手段で測定された比抵抗が所定の下限値Ｒ２に低下した場合に、比抵抗が所定の上限値Ｒ０に上昇するまで補給水を供給する。
　本発明の一態様では、前記回収手段は、前記冷却塔のオーバーフロー水を受け入れるブロー水槽と、該ブロー水槽からポンプで送水される水を処理する前記逆浸透膜装置と、該逆浸透膜装置の透過水を前記冷却塔又は循環ラインに供給する送水手段とを有する。
　本発明の一態様では、前記回収手段は、前記冷却塔のオーバーフロー水を受け入れるブロー水槽と、該ブロー水槽からの水を処理する逆浸透膜装置と、該逆浸透膜装置の透過水を受け入れる補給水槽と、該補給水槽内の水を補給水として前記冷却塔に供給する手段とを備える。
　本発明の一態様では、前記ポンプからの水を除濁手段で除濁してから前記逆浸透膜装置に給水するよう構成されている。
　本発明の冷却塔システムでは、冷却水の電気伝導度が高くなるか又は比抵抗が低くなった場合、冷却水をＲＯ装置で処理して冷却水として利用することにより、冷却塔の水回収率を高くすることができる。本発明では、回収手段を冷却水の電気伝導度又は比抵抗に応じて制御するので制御が容易である。
　本発明の一態様では、ブロー水の回収手段をブロー水槽及び補給水槽の水位により管理することにより、制御が簡易となる。
実施の形態に係る冷却塔システムを示すフロー図である。 実施の形態に係る冷却塔システムの作動を示すチャートである。 別の実施の形態に係る冷却塔システムを示すフロー図である。 図３の実施の形態に係る冷却塔システムの作動を示すチャートである。
　以下、図１，２を参照して第１の実施の形態について説明する。
　図１の通り、この冷却塔システムの冷却塔１は、散水管１ａから散水された冷却水が充填材層１ｂを流下する間にルーバ１ｃから導入される空気と接触して冷却されて、ピット１ｄ（冷却塔下部水槽）に貯留され、蒸気を含む空気はファン１ｅにより大気中に排気されるように構成されている。冷却塔１のピット１ｄの冷水は、ポンプ２、配管３を介して熱交換器４に供給され、熱交換器４からの戻り水が配管５を介して冷却塔１の散水管１ａに返送される。
　ピット１ｄにはオーバーフロー管７が設けられており、ピット１ｄ内の水位が該オーバーフロー管７の上端の流入口７ａよりも高くなると、ピット１ｄ内の冷却水がオーバーフロー管７を介して流出する。冷却塔１にはピット１ｄ内の冷却水の電気伝導度を測定する電気伝導度計２４が設けられている。また、充填材層１ｂを流下する水を検出するセンサ２６が設けられている。
　ピット１ｄには、ピット１ｄ内の水を送水するための水中ポンプ８が設けられている。電気伝導度計２４の信号がポンプ制御器１０に入力され、このポンプ制御器１０からの信号により水中ポンプ８が制御される。水中ポンプ８からの送水は、配管９、除濁器１１及び配管１２を介してＲＯ装置（逆浸透膜装置）１３に供給される。除濁器１１としては、濾過器、ＭＦ膜装置、ＵＦ膜装置などを用いることができる。
　ＲＯ装置１３の濃縮水は系外に排出され、透過水は配管１４を介してピット１ｄに供給される。なお、配管１４は配管３に接続されてもよい。
　冷却塔１に補給水を供給するために補給水配管１８が設置されている。補給水としては、工業用水、水道水、地下水などが用いられる。配管１８の末端は、配管１９，２０に分岐している。一方の配管１９の末端は、ピット１ｄのボールタップ（又はフロート弁装置）２１に接続されている。このボールタップ（又はフロート弁装置）は、ピット１ｄ内の水位が所定の下限値Ｈ０にまで低下すると開弁し、所定の上限値Ｈ１にまで上昇すると閉弁する動作特性を有している。
　他方の配管２０の末端は、ピット１ｄ内に臨んでいる。この配管２０に強制補給水弁２２が設けられている。該強制補給水弁２２は制御器２３によって制御される。制御器２３には、ピット１ｄに設けられた電気伝導度計２４の検出値が入力されている。
　次に、この冷却塔システムの動作について、図１，２を参照して説明する。
　ピット１ｄ内の水位が下限値Ｈ０よりも高い状態において、冷却塔１から熱交換器４へ冷水を循環供給する運転を継続すると、図２の通り、冷却水の蒸発等に伴ってピット１ｄ内の水位が次第に低下し、また電気伝導度が次第に上昇する。電気伝導度が所定の中間値Ｃ２に到達するまでは水中ポンプ８は停止している。電気伝導度が中間値Ｃ２に到達すると（時刻ｔ１）、制御器１０からの信号により水中ポンプ８が作動開始する。水中ポンプ８からの送水は、除濁器１１を通った後、ＲＯ装置１３にてＲＯ処理され、濃縮水は系外に排出され、透過水はピット１ｄに導入される。
　冷却水の一部がＲＯ処理されて戻されることにより、ピット１ｄ内の冷却水の電気伝導度の上昇は緩慢になるが、補給水配管１８から補給水が供給されないため、時刻ｔ１後も電気伝導度は徐々に上昇し、ピット１ｄ内の水位も徐々に低下する。水中ポンプ８は作動を継続する。
　時刻ｔ２になると、ピット１ｄ内の水位が下限値Ｈ０に到達するので、ボールタップ２１が開弁し、補給水がピット１ｄに供給される。これにより、ピット１ｄ内の冷却水の電気伝導度は低下し始める。ボールタップ２１は、水位が上限値Ｈ１に到達する時刻ｔ４まで開となっている。このｔ２～ｔ４の間、電気伝導度は徐々に低下する。
　ｔ２～ｔ４の間の時刻ｔ３で、電気伝導度は所定の中間値Ｃ１にまで低下する。そうすると、制御器１０からの信号により、水中ポンプ８が停止する。ボールタップ２１は時刻ｔ３後も開となっているので、補給水がピット１ｄ内に供給され、水位がさらに上昇し、電気伝導度がさらに低下する。時刻ｔ４で水位が上限値Ｈ１に到達するので、ボールタップ２１が閉となる。これにより、時刻ｔ４以降、ピット１ｄ内の水位が徐々に低下すると共に、電気伝導度が徐々に上昇し、時刻ｔ１の状態になる。以下、上記一連の動作が繰り返される。
　このように、ピット１ｄ内の水位が下限値Ｈ０と上限値Ｈ１との間になるようにボールタップ２１が作動し、この間、冷却水の電気伝導度が中間値Ｃ２を超えると冷却水のＲＯ処理が開始し、中間値Ｃ１（Ｃ１＜Ｃ２）を下回るとＲＯ処理が停止する。そのため、冷却水の電気伝導度が過度に上昇することがなく、また冷却水が過剰にＲＯ処理されることも防止される。
　図１では、電気伝導度計２４が設置されているが、電気伝導度計の代わりに比抵抗計を設置し、比抵抗計で測定される比抵抗に基づいて制御を行ってもよい。この場合、冷却塔の運転の経過に伴ってピット１ｄ内の水の比抵抗が所定の中間値Ｒ２にまで低下すると（時刻ｔ１）、制御器１０からの信号により水中ポンプ８が作動開始する。水中ポンプ８からの送水は、除濁器１１を通った後、ＲＯ装置１３にてＲＯ処理され、透過水がピット１ｄに戻されることにより、ピット１ｄ内の冷却水の比抵抗の低下は緩慢になるが、時刻ｔ１後も比抵抗は徐々に低下し、ピット１ｄ内の水位も徐々に低下する。水中ポンプ８は作動を継続する。
　時刻ｔ２になると、ピット１ｄ内の水位が下限値Ｈ０に到達するので、ボールタップ２１が開弁し、補給水がピット１ｄに供給される。これにより、ピット１ｄ内の冷却水の比抵抗は上昇し始める。ボールタップ２１は、水位が上限値Ｈ１に到達する時刻ｔ４まで開となっている。このｔ２～ｔ４の間、比抵抗は徐々に上昇する。
　ｔ２～ｔ４の間の時刻ｔ３で、比抵抗は所定の中間値Ｒ１にまで上昇する。そうすると、制御器１０からの信号により、水中ポンプ８が停止する。ボールタップ２１は時刻ｔ３後も開となっているので、補給水がピット１ｄ内に供給され、水位がさらに上昇し、比抵抗がさらに上昇する。時刻ｔ４で水位が上限値Ｈ１に到達するので、ボールタップ２１が閉となる。これにより、時刻ｔ４以降、ピット１ｄ内の水位が徐々に低下すると共に、比抵抗が徐々に低下し、時刻ｔ１の状態になる。以下、上記一連の動作が繰り返される。
　冷却水の電気伝導度は、ボールタップが開→閉となる時刻ｔ４で最も低い極小値Ｃ０となり、ボールタップが閉→開となる時刻ｔ２で極大値Ｃ２となる。何らかの理由で電気伝導度が所定の上限値Ｃ３（Ｃ３＞Ｃ２）以上となったときには、強制補給水弁２２を開（又は開度大）とし、補給水をピット１ｄに注水する自動ブローを行うことが好ましい。（なお、比抵抗は、ボールタップが開→閉となる時刻ｔ４で最も高い極大値Ｒ０となり、ボールタップが閉→開となる時刻ｔ２で極小値Ｒ２となる。何らかの理由で電気伝導度が所定の下限値Ｒ３（Ｒ３＞Ｒ２）以下となったときには、強制補給水弁２２を開（又は開度大）とし、補給水をピット１ｄに注水する自動ブローを行うことが好ましい。）
　この実施の形態では、図２に示したボールタップ作動及び水中ポンプ作動が行われることにより、自動ブローの回数が少なくなるか、又は自動ブローは殆ど行われないものとなる。
　この実施の形態では、補給水の供給は、主としてボールタップ２１によって行われる。
　なお、冷却水循環用のポンプ２の動作信号又はセンサ２６の流水検知信号に基づいて冷却塔１の稼働を検知し、冷却塔１が稼働している間は、強制補給水弁２２を開として少量（例えば、冷却塔１からの単位時間当りの蒸発・飛散損失量の１～２０％程度）の補給水を連続的にピット１ｄに供給するようにしてもよい。
　この冷却塔システムの運転中に系外に排出されるブロー水はＲＯ装置１３の濃縮水だけであり、補給水の回収率が高い。また、水中ポンプ８は冷却水の電気伝導度又は比抵抗に応じてＯＮ，ＯＦＦ制御されるので、制御が簡単である。
　この実施の形態では、ピット１ｄに薬注されたスライムやスケールの防止剤等の薬剤成分が、除濁器１１を通過してＲＯ装置１３に供給されることにより、ＲＯ装置１３でのスライムやスケールの防止効果も得られる。
　上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の構成とされてもよい。例えば、水中ポンプ以外のポンプを用いてＲＯ装置１３に給水するようにしてもよい。また、上記実施の形態では、ピット１ｄ内の水位がオーバーフロー管７の上端の流入口７ａよりも高くなると、ピット１ｄ内の流入口７ａよりも高位の冷却水がオーバーフロー管７を介してブロー水槽３８に流入する構成となっているが、配管３（特にポンプ２の吐出側）に排水用管路を接続すると共に該管路にバルブを設け、ピット１ｄ内の冷却水の水位が規定水位（流入口７ａの水位）よりも高くなると該バルブが開き、ピット１ｄ内の該規定水位よりも高位の冷却水が該管路を介して排出される構成としてもよい。
　以下、図３，４を参照して実施の形態について説明する。
　図３の冷却塔システムの冷却塔１は、センサ２６が設けられていないことを除いて図１の冷却塔と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
　ピット１ｄにはオーバーフロー管７が設けられており、ピット１ｄ内の水位が該オーバーフロー管７の上端の流入口７ａよりも高くなると、ピット１ｄ内の冷却水がオーバーフロー管７を介してブロー水槽３８に流入する。
　ブロー水槽３８には水位センサ３９及び給水ポンプ４０が設けられている。水位センサ３９の信号がポンプ制御器４０ａに入力され、このポンプ制御器４０ａからの信号により給水ポンプ４０が制御される。具体的には、水位センサ３９の検出水位が規定の上限値以上になると給水ポンプ４０が作動し、検出水位が規定の下限値以下になると給水ポンプ４０が停止する。この上限値は、ブロー水槽３８の満水位の６０～８０％程度が好ましく、下限値は該満水位の５～４０％程度が好ましい。
　給水ポンプ４０からの送水は、除濁器１１及び配管１２を介してＲＯ装置１３に供給される。
　ＲＯ装置１３の濃縮水は系外に排出され、透過水は配管４４を介して補給水槽４５に導入される。補給水槽４５には水位センサ４６及び送水ポンプ４７が設けられている。この実施の形態では、ブロー水槽３８から補給水槽４５までの機器と、水位センサ３９，４６及びポンプ制御器４０ａとが回収手段を構成している。
　送水ポンプ４７の吐出口側に接続された配管４８の末端は、配管１９，２０に分岐している。一方の配管１９の末端は、ピット１ｄのボールタップ２１に接続されている。他方の配管２０の末端は、ピット１ｄ内に臨んでいる。この配管２０に強制補給水弁２２が設けられている。該強制補給水弁２２は制御器２３によって制御される。制御器２３には、ピット１ｄに設けられた電気伝導度計２４の検出値が入力されている。
　次に、この冷却塔システムの動作について、図３，４を参照して説明する。
　冷却塔１から熱交換器４へ冷水を循環供給する運転を継続すると、図４の通り、冷却水の蒸発等に伴ってピット１ｄ内の水位が次第に低下し、また電気伝導度が次第に上昇する。電気伝導度が規定の上限値Ｄ１に到達すると、制御器２３からの信号により、強制補給水弁２２が開となり、補給水槽４５内の補給水が配管１９，２０を介してピット１ｄ内に供給される。なお、強制補給水弁２２やボールタップ２１が開となっているときにはポンプ１７が作動するよう構成されている。これにより、ピット１ｄ内の水位が徐々に上昇すると共に、電気伝導度が徐々に低下する。
　強制補給水弁２２は、ピット１ｄ内の水の電気伝導度が規定の下限値Ｄ０に低下するまで開とされ、この間ピット１ｄに補給水が供給され続ける。補給水の供給に伴って、前述の通りピット１ｄ内の水位が上昇するが、ピット１ｄの水位上昇は、オーバーフロー水位（流入口７ａのレベル）で止まる。ピット１ｄの水位がオーバーフロー水位に到達した後、強制補給水弁２２が閉となるまでの間は、配管４８，２０を介して流入する補給水量と同量のピット水（冷却水）がオーバーフロー管７を介してブロー水槽３８に流入する。
このオーバーフロー水の流入に伴って、ブロー水槽３８内の水位が上昇する。そして、ブロー水槽３８内の水位が規定の上限値に達すると、水位センサ３９からの信号により給水ポンプ４０が作動開始する。ポンプ１０からの送水は、除濁器１１を通った後、ＲＯ装置１３にてＲＯ処理され、濃縮水は系外に排出され、透過水は補給水槽４５に導入される。ポンプ１０は、ブロー水槽３８内の水位が規定の下限値まで低下すると停止する。
　以下、この動作が繰り返される。この冷却塔システムの運転中に系外に排出されるブロー水はＲＯ装置１３の濃縮水だけであり、補給水の回収率が高い。また、ポンプ１０はブロー水槽３８内の水位に応じてＯＮ，ＯＦＦ制御されるので、制御が簡単である。
　なお、上記のように冷却塔システムの運転途中において、ピット１ｄ内の水位が規定管理値（ボールタップ２１の開栓水位）を下回ったときには、ボールタップ２１が開栓し、補給水槽４５内の補給水がボールタップ２１を介してピット１ｄに供給される。
　また、図示は省略するが、水位センサ４６で検出される補給水槽４５内の水位が規定値以下に低下した場合には、補給水槽４５に工業用水、地下水又は水道水などの水を注水する注水機構が設けられている。この注水機構も回収手段を構成している。
　この実施の形態でも、ピット１ｄに薬注されたスライムやスケールの防止剤等の薬剤成分が、除濁器１１を通過してＲＯ装置１３に供給されることにより、ＲＯ装置１３でのスライムやスケールの防止効果も得られる。
　上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の構成とされてもよい。例えば、電気伝導度計２４の代わりに比抵抗計を設置し、この比抵抗計で測定された比抵抗に基づいて強制補給水弁２２の開閉制御を行ってもよい。この場合、比抵抗が規定の下限値に到達すると制御器２３からの信号により強制補給水弁２２が開となり、比抵抗が規定の上限値に上昇するまで強制補給水弁２２が開とされ、この間ピット１ｄに補給水が供給され続ける。その他の制御内容は、電気伝導度計２４を用いた場合と同じである。
上記実施の形態では、ピット１ｄ内の水位がオーバーフロー管７の上端の流入口７ａよりも高くなると、ピット１ｄ内の流入口７ａよりも高位の冷却水がオーバーフロー管７を介してブロー水槽３８に流入する構成となっているが、配管３（特にポンプ２の吐出側）とブロー水槽３８とを接続する管路及び該管路に設置されたバルブとを設け、ピット１ｄ内の冷却水の水位が規定水位（流入口７ａの水位）よりも高くなると該バルブが開き、ピット１ｄ内の該規定水位よりも高位の冷却水が該管路を介してブロー水槽３８に流入する構成としてもよい。
　本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
　本出願は、２０１７年３月１日付で出願された日本特許出願２０１７－０３８４５７、２０１７年３月１日付で出願された日本特許出願２０１７－０３８４５９、２０１８年２月２日付で出願された日本特許出願２０１８－０１７４５９及び２０１８年２月２日付で出願された日本特許出願２０１８－０１７４６０に基づいており、その全体が引用により援用される。
　１　冷却塔
　４　熱交換器
　８　水中ポンプ
　１１　除濁器
　１３　ＲＯ装置
　１５　補給水槽
　２４　電気伝導度計
　３８　ブロー水槽
　４５　補給水槽

Claims (8)

  1. 　冷却水の循環ラインが接続された冷却塔と、
    　該冷却塔内の水をポンプで逆浸透膜装置に送水し、該逆浸透膜装置の透過水を前記冷却塔又は循環ラインに供給する回収手段と、
    　冷却水の電気特性値（電気伝導度又は比抵抗）の測定手段と、
    　該回収手段の制御装置と、
    　前記冷却塔内の水位と前記電気特性値との少なくとも一方に応じて補給水を供給する補給水供給手段と
    を備えた冷却塔システムにおいて、
    　前記制御装置は、次の（i）～（iv）のいずれかの制御装置であることを特徴とする冷却塔システム。
    （i）　該測定手段で測定された電気伝導度が所定の中間値Ｃ２に上昇した場合に、電気伝導度が所定の中間値Ｃ１（Ｃ１＜Ｃ２）に低下するまで該回収手段を作動させる制御装置。
    （ii）　該測定手段で測定された比抵抗が所定の中間値Ｒ２に低下した場合に、比抵抗が所定の中間値Ｒ１（Ｒ１＞Ｒ２）に上昇するまで該回収手段を作動させる制御装置。
    （iii）　該測定手段で測定された電気伝導度が所定の中間値Ｃ１（ただしＣ０＜Ｃ１＜Ｃ２）にまで上昇した場合に、該電気伝導度が前記下限値Ｃ０にまで低下するまで該回収手段を作動させる制御装置。
    （iv）　該測定手段で測定された比抵抗が所定の中間値Ｒ１（ただしＲ２＜Ｒ１＜Ｒ０）にまで低下した場合に、比抵抗が前記上限値Ｒ０にまで上昇するまで該回収手段を作動させる制御装置。
  2. 　請求項１において、前記（i）又は（ii）において、前記冷却塔内の水位が所定の下限値Ｈ０になると開弁して補給水を冷却塔に供給し、所定の上限値Ｈ１にまで上昇すると閉弁するボールタップを備えたことを特徴とする冷却塔システム。
  3. 　請求項１又は２において、前記循環ラインを冷却水が流れているときに開弁して冷却塔に補給水を供給する強制補給水弁を備えたことを特徴とする冷却塔システム。
  4. 　請求項１において、前記（iii）において、前記補給水供給手段は、該測定手段で測定された電気伝導度が所定の上限値Ｃ２に上昇した場合に、電気伝導度が所定の下限値Ｃ０に低下するまで補給水を供給することを特徴とする冷却塔システム。
  5. 　請求項１において、前記（iv）において、前記補給水供給手段は、該測定手段で測定された比抵抗が所定の下限値Ｒ２に低下した場合に、比抵抗が所定の上限値Ｒ０に上昇するまで補給水を供給することを特徴とする冷却塔システム。
  6. 　請求項１～５のいずれかにおいて、前記回収手段は、
    　前記冷却塔のオーバーフロー水を受け入れるブロー水槽と、
    　該ブロー水槽からポンプで送水される水を処理する前記逆浸透膜装置と、
    　該逆浸透膜装置の透過水を前記冷却塔又は循環ラインに供給する送水手段と
    を有することを特徴とする冷却塔システム。
  7. 　請求項１～５のいずれかにおいて、前記回収手段は、
    　前記冷却塔のオーバーフロー水を受け入れるブロー水槽と、
    　該ブロー水槽からの水を処理する逆浸透膜装置と、
    　該逆浸透膜装置の透過水を受け入れる補給水槽と、
    　該補給水槽内の水を補給水として前記冷却塔に供給する手段と
    を備えたことを特徴とする冷却塔システム。
  8. 　請求項１ないし７のいずれか１項において、前記ポンプからの水を除濁手段で除濁してから前記逆浸透膜装置に給水するよう構成されていることを特徴とする冷却塔システム。
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