(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量槽で所定量採取した原液を混合器に移送しながら希釈液と混合して希釈液と混合して希釈槽へ連続に移送する自動希釈装置において、
気密に形成した計量槽と、該計量槽の上方に配置した原液槽と、該原液槽内と上記計量槽内を内通する配管と、１方向口を上記計量槽の内部と内通させ、他方向口を上記原液槽の上方と内通させ、さらに別の他方向口を圧縮気体供給源と接続して上記計量槽の上面に設けた３方弁と、先端部を上記計量槽の底面近くに設定し、基部を上記計量槽の上面から突出させたパイプ状のコレクタと、吸引口が配管を介して上記コレクタの基部と接続されると共に流入口が配管を介して希釈水供給源と接続され、かつ、流出口が配管を介して希釈槽と接続された混合器とを有し、
常時は上記３方弁を介して上記計量槽と上記原液槽の上方部とを内通させ、上記計量槽から上記希釈槽への原液移送時には上記３方弁を切り換えて上記計量槽と上記原液槽とを遮断すると共に、上記３方弁を介して上記計量槽内に圧縮気体を供給し、該計量槽内の原液を上記コレクタから配管を介して上記混合器へ供給するように構成したことを特徴とする自動希釈装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原液を自動的に所定の濃度に希釈する自動希釈装置に関し、詳しくは、例えば発電プラントのボイラ循環水等の水処理において、循環水に注入するヒドラジン等の薬液濃度を希釈調整する自動希釈装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発電プラント等のボイラ装置における循環水の水質を良好に管理するために種々の薬液等を注入している。例えば溶存酸素を除去するためにはヒドラジンを自動的に注入している。ヒドラジンは市販時には６０〜８０％の高濃度であり、循環水へ注入する際には５％以下に希釈して使用している。
図３は従来のヒドラジンの自動希釈装置の一例を示す概要図である。この自動希釈装置では原液槽１内の原液Ｓ０が希釈され最終的に希釈槽１８で調整されて希釈液Ｓ１として一旦保留される。その後、目的とするヒドラジンの注入に使用されるようになっている。その詳細は次のとおりである。
【０００３】
▲１▼  計量槽への原液の供給
図３において、計量槽５内の原液Ｓ０の液面が低下し、計量槽５の液面センサ６が液面の下限レベルＬ０を感知した時、原液槽１の自動開閉弁２は「開」、計量槽５の吐出側の自動開閉弁１３は「閉」となり、原液槽１から計量槽５へ原液Ｓ０の移送が開始する。これにより計量槽５内の液面が上昇し、液面センサ６が液面の上限レベルＨ０を感知した時、自動開閉弁２は「閉」（弁１３の「閉」はそのまま維持）となり、計量槽５への原液Ｓ０の移送は停止し、計量槽５内に所定量の原液Ｓ０が貯留する。
【０００４】
▲２▼  希釈薬液の調整
希釈槽１８内の希釈液Ｓ１の液面が低下し、希釈槽１８の液面センサ１９が液面の下限レベルＬ１を感知した時、自動開閉弁１３と、希釈水源１７と接続されている弁１６は「開」、希釈槽釈１８の吐出側の弁２０は「閉」となり、希釈水が希釈水供給源１７から混合器機１４を経由して希釈槽１８へ供給される。なお、混合器１４としては、ここではエジェクタが使用されている。
このとき混合器１４では混合器１４の吸引力により計量槽５内の原液Ｓ０が吸引され、希釈水と混合して希釈槽１８へ移送される。これによりの計量槽５内の液面が低下し、液面センサ６が液面の下限レベルＬ０を感知した時、自動開閉弁１３は「閉」となるが、自動開閉弁１６はそのまま「開」を維持し、希釈槽１８への希釈水の供給は続行する。
【０００５】
希釈槽１８内の液面が上昇し、液面センサ１９が液面のレベルＨ１を感知した時、自動開閉弁１６は「閉」となり、希釈槽１８への希釈水の供給は停止する。
以上により希釈槽１８に所定量の原液Ｓ０と希釈水とが混合されて貯留する。よって原液Ｓ０は所定の濃度に希釈され希釈液Ｓ１となる。希釈槽１８内の希釈液Ｓ１は自動開閉弁２０を「開」にすることにより希釈槽１８から送出され目的とするヒドラジンの注入に使用される。
なお、ヒドラジンの注入は定量ポンプにより微量であり、単位時間内では、希釈槽１８内の液面の低下量は無視できる程度に小さい。かつ、希釈槽１８の液面センサ１９が液面の下限レベルＬ１を感知し、次の希釈薬液の調整工程に入る際でも希釈槽１８内の希釈液Ｓ１が全く空になることはない。つまり、希釈槽１８内の希釈液Ｓ１は常にかなり残っている状態で希釈薬液が追加されることになり、この同じ操作がサイクル毎に繰り返される。このため、希釈槽１８へ原液Ｓ０および希釈水を送液している際に上記のように自動開閉弁２０を「閉」にして希釈液Ｓ１の送液を停止するということは必要なく、実際のヒドラジンの注入の場合では希釈槽１８の吐出側に自動開閉弁２０を設けることはしていない。
【０００６】
このように従来の自動希釈装置は、液面センサや自動開閉弁等の部品点数が多く、制御が複雑でメンテナンスも煩雑で、かつ原液槽１から計量槽５、および計量槽５から希釈槽１８への原液の移送はヘッド差圧を利用しているため、計量槽５は希釈槽１８より上方に、かつ、原液槽１は計量槽５よりさらに上方に設置させなければならず、そのため高い架台４０等が必要となり、そのため装置全体の空間占有率が大きくなるなどの問題をかかえていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような事情に鑑みて発案したもので、液面センサ等の部品点数を少なくして制御の簡略化とメンテナンスの容易化を図り、かつ原液槽等の架台を低くして装置全体の縮小化を図ることにより上記の問題を解消する自動希釈装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、計量槽を気密に形成すると共に、先端部を計量槽の内底面付近に配置し他端部を混合器に連通した原液採取手段を設け、上記計量槽に圧縮気体圧を供給することにより上記計量槽内の原液を上記原液採取手段を介して混合器へ移送するようにし、従来、計量槽に付設されている液面センサや自動開閉弁等の部品を排除した構成でなっている。
上記により計量槽内の原液を混合器へ移送する際、計量槽内の原液が液面から圧縮気体で加圧されため、ヘッド差圧を必要とすることなく、計量槽内の原液は原液採取手段から混合器へ圧送される。よって計量槽を希釈槽より上方に設置する必要もない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例を示し、以下の説明において図３の従来例と共通する事項については同符号を使用する。本実施例も薬液としてはヒドラジンを使用した例を示しているが、以下の説明では特にヒドラジンに限定した記載はしないで単に原液あるいは希釈液という。本実施例においても原液槽１から計量槽５への原薬液Ｓ０の移送はヘッド差圧を利用するため原液槽１と計量槽５との位置関係は上記の従来例の場合と同じである。すなわち原液槽１は計量槽５より上方に位置させ、原液槽１と計量槽５とを内通する配管３により原液槽１から計量槽５へ原液Ｓ０が供給される。４は配管３に設けた逆止弁で原液Ｓ０の流れ方向を原液槽１から計量槽５方向のみに規制する。
【００１０】
７は３方切換弁で、計量槽５の上面を密閉する上蓋５ａの上側に設置する。該３方切換弁７の３方口の内、１方口は計量槽５の内部と内通させ、他の２方口は各々配管８、９へ接続する。配管８の他端部は原液槽１の上面部に接続し、配管９の他端部は図示しない圧縮空気供給源１０へ接続する。
３方切換弁７の切換により計量槽５は原液槽１の上面部または圧縮空気源１０と交互に連通させることができる。
【００１１】
１１は計量槽５に設けたコレクタノズルである。該コレクタノズル１１はパイプ体でなり、その基部１１ａを計量槽５の上蓋５ａに固定し、先端部を計量槽５の底面近くに設定すると共に、基部１１ａ側の端部を上蓋５ａの上側に突出させる。その突出させた端部に配管１２を接続する。配管１２の他端部はエジェクタからなる混合器１４の吸引口に接続する。
【００１２】
混合器１４は希釈水供給源１７から希釈槽１８へ希釈水を供給する配管１５に設ける。希釈槽１８、希釈槽１８に設けた液面センサ１９および配管１５に設けた自動開閉弁１６等の構成は従来例と同じである。
なお、計量槽５から希釈槽１８の原液Ｓ０の移送はヘッド差圧を利用しないため、計量槽５と希釈槽１８との位置関係については特に規制する条件はない。従って希釈槽１８の上方に計量槽５を配置させる必要はない。
【００１３】
２１は制御装置で、液面センサ１９、３方切換弁７、自動開閉弁１６，２０等と電気的に接続し、液面センサ１９からの信号を受信することにより、３方切換弁７、開閉弁１６，２０へ信号を印加し、これらを作動させる。以下の作用の説明では、この制御装置２１と液面センサ１９、３方切換弁７、開閉弁１６，２０等との信号の送受信については説明を省略する。
なお、注入薬液がヒドラジンのように単位時間当たりの注入量が微少の場合には、従来の技術の項で述べたように、開閉弁２０は通常必要でないが、本例では自動開閉弁２０があるものとして説明する。
【００１４】
次に上記実施例の作用について説明する。計量槽５は、通常は３方切換弁７を介して原液槽１の気相部と連通しており、かつ原液槽１より低位置に設置され、かつ、配管３、逆止弁４を介して常に原薬液Ｓ０で満たされている。
そこで希釈槽１８の希釈薬液Ｓ１液面レベルが下がってＬ１に達し、液面センサ１９が液面のレベルＬ１を感知した時（または初めての使用時などで希釈槽１８が空である場合）、弁１６が「開」となり、配管１５、希釈水源１７から希釈水が弁１６、混合機１４などを経由して希釈槽１８へ供給される。これと同時に３方切換弁７の接続口が切換り、配管９を介して空気供給源１０からの圧縮空気が計量槽５内に圧入すると共に、原液槽１と計量槽５との通路（配管８）が遮断する。この結果、計量槽５内の原液Ｓ０は加圧され、コレクタノズル１１から配管１２を介して混合機１４へ供給される。混合機１４では希釈水と原液とが連続的に混合する。混合した液はただちに希釈槽１８へ流入する。
【００１５】
そして希釈槽１８の液面が上昇し、液面センサ１９が液面のレベルＨ１を感知した時、自動開閉弁１６は「閉」となり、希釈槽１８への希釈水の供給は停止する。同時に、３方切換弁７の接続口が切換わり計量槽５は圧縮空気供給源１０とは遮断し、原液槽１の気相と内通する。これにより原液槽１内の原薬液Ｓ０が配管３を介し計量槽５へ流入し初期状態に戻り再び同じ工程が繰り返される。以上により希釈槽１８においては所定量の原薬液Ｓ０と希釈水が混合されて貯留する。よって原薬液Ｓ０は所定の濃度に希釈され希釈薬液Ｓ１となる。希釈槽１８内の希釈薬液Ｓ１は自動開閉弁２０の「開」により希釈槽１８から取り出され目的とする薬液注入に使用される。希釈槽１８についても以下同じ工程が繰り返される。
【００１６】
【実施例】
▲１▼  原液槽１
形状：円筒容器
内径  ………………………………………………………………  ６８０ｍｍ
高さ  ………………………………………………………………  ７００ｍｍ
架台の高さ（床面から原液槽の底面までの高さ）……………  ４００ｍｍ
▲２▼  計量槽５
形状：円筒容器
内径  ………………………………………………………………  ２８０ｍｍ
高さ  ………………………………………………………………  ３００ｍｍ
架台の高さ（床面から計量槽の底面までの高さ）……………  １００ｍｍ
原液採取ノズルの内径  …………………………………………  ７．５３ｍｍ
原液採取ノズルの基部から先端部までの長さ…………………  １７０ｍｍ
▲３▼  希釈槽１８
形状：円筒容器
内径  ………………………………………………………………  ７７０ｍｍ
高さ  ………………………………………………………………１０００ｍｍ
架台の高さ（床面から計量槽の底面までの高さ）……………  ４００ｍｍ
液面レベルＨ１の希釈槽６底面からの高さ……………………  ８００ｍｍ
液面レベルＬ１の希釈槽６底面からの高さ……………………  ３７０ｍｍ
▲４▼  混合器１４
詳細は図２に示す。該図において、２５は混合器の全体を示し、該混合器はエジェクタからなり、２６は原薬液Ｓ０の流入口、２７は希釈水の流入口、２８は流出口、２９は原薬液を圧縮噴射するためのノズル、３０は原薬液Ｓ０と希釈水とを混合する混合部である。
混合器の全長Ａ▲５▼  ………………………………………………１２５ｍｍ
▲５▼  圧縮空気源１０
圧力………………………………………………………４〜７ｋｇ／ｃｍ２
▲６▼  計量槽５からの混合器への原薬液Ｓ０の供給時間…………  約１５分
▲７▼  液面レベルＬ１からＨ１までの希釈水の供給時間…………  約２０分
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、計量槽の液面センサや自動開閉弁の一部を不要とし、その分、部品点数を少なくすることが可能となり、制御システムの簡略化が図れる。また、計量槽から希釈槽へ原薬液の移送は圧縮空気圧を利用して行うようにしたので、希釈槽に対する計量槽のヘッド圧（高さ）を確保する必要もなくなり、希釈槽は計量槽の位置に関係なく、任意に設定することができ、床面等の低い位置に設置ができる。よって、原液槽の位置の高さをその分、低くすることが可能となり、装置全体の容積スペースも縮減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動希釈装置の概要を示すブロック図。
【図２】本発明の自動希釈装置に使用する混合器の実施例を示す断面図。
【図３】従来の自動希釈装置の概要を示すブロック図。
【符号の説明】
１    原液槽
４    逆止弁
５    計量槽
７    ３方切換弁
１０    圧縮空気供給源
１１    コレクタノズル
１８    希釈槽
【図１】
0003723658.tif 000002
【図２】
0003723658.tif 000003
【図３】
0003723658.tif 000004