(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水とともに熱交換器に供給されて熱交換器の冷却水流路を洗浄する洗浄ボールを回収するシステムであって、
前記熱交換器に接続した冷却水の排水路に設けられて、前記洗浄ボールを捕獲する第１ボール回収装置と、
この第１ボール回収装置と前記熱交換器に冷却水を供給する冷却水供給部とを連結する循環路と、
この循環路に設けられて前記第１ボール回収装置が捕獲した前記洗浄ボールを前記冷却水供給部に送る循環ポンプと、
前記排水路の前記第１ボール回収装置より下流側に配設され、前記第１ボール回収装置により回収されなかった前記洗浄ボールを捕獲する第２ボール回収装置と、
この第２ボール回収装置と前記冷却水供給部または前記循環ポンプとの間に設けられ、第２ボール回収装置が捕獲した前記洗浄ボールを前記冷却水供給部または前記循環ポンプに供給するボール移送部と、
前記排水路に設けられて前記第２ボール回収装置の上流側と下流側との水位を検出する水位計と、
この水位計の検出信号に基づいて、前記上流側と前記下流側との水位差が所定値以上になったときに、前記第２ボール回収装置を駆動して捕獲した前記洗浄ボールを前記ボール移送部に供給する運転制御装置と、
を有することを特徴とする洗浄ボール回収システム。
【請求項２】
前記第２ボール回収装置は、前記冷却水を外部環境に放出する放水路に設置したスクリーンと、このスクリーンが捕獲した前記洗浄ボールを地上に引き上げるレイキとを有することを特徴とする請求項１に記載の洗浄ボール回収システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器内の冷却水が通る細管内を洗浄する洗浄ボールを回収システムに係り、特に原子力発電所や火力発電所の復水器に冷却水とともに供給される洗浄ボールを回収する洗浄ボール回収システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所や火力発電所などの蒸気タービンを使用して発電をする施設においては、蒸気タービンから排出された高温蒸気（排気）を復水器によって冷却凝結し、復水として回収するようにしている。この復水器は、海水などの冷却水を通す多数の細管を備えており、この細管を介して高温蒸気と冷却水との間で熱交換を行い、蒸気を復水するようにしている。そして、この細管にスケール等が付着すると熱伝導率が低下して効率的な熱交換を行うことができないため、冷却水中に直径約２５ｍｍ程度のスポンジボールを混入し、このスポンジボールによって復水器細管を洗浄して冷却面の清浄度を保持し、熱交換率の低下を防止している。また、復水器細管を洗浄した冷却水中のスポンジボールは、従来、復水器の冷却水出口側の管路に設けたボール捕集器によって回収し、冷却水入口側に戻して再使用するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のボール捕集器は、復水器に接続した冷却水の排水管路に設けた回動自在な一対の回動スクリーンを切妻状に合わせてスポンジボールを捕獲するようになっており、スポンジボールが回動スクリーンの脇を通り抜けることがある。このため、従来のボール捕集器によるスポンジボールの回収は、回収率が約９５％程度であり、回収できなかったスポンジボールが放水路を通って海へ流出している。そして、近年は、スポンジボールの海への流出が新聞紙上に取上げられる等、環境保護の観点からも問題となってきている。そこで、スポンジボールを１００％回収できるようにすることが強く望まれている。
【０００４】
本発明は、上記の要請に鑑みてなされたもので、熱交換器を洗浄した洗浄ボールが周囲環境に流出するのを防止できる洗浄ボール回収システムを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る洗浄ボール回収システムは、冷却水とともに熱交換器に供給されて熱交換器の冷却水流路を洗浄する洗浄ボールを回収するシステムであって、前記熱交換器に接続した冷却水の排水路に設けられて、前記洗浄ボールを捕獲する第１ボール回収装置と、この第１ボール回収装置と前記熱交換器に冷却水を供給する冷却水供給部とを連結する循環路と、この循環路に設けられて前記第１ボール回収装置が捕獲した前記洗浄ボールを前記冷却水供給部に送る循環ポンプと、前記排水路の前記第１ボール回収装置より下流側に配設され、前記第１ボール回収装置により回収されなかった前記洗浄ボールを捕獲する第２ボール回収装置と、この第２ボール回収装置と前記冷却水供給部または前記循環ポンプとの間に設けられ、第２ボール回収装置が捕獲した前記洗浄ボールを前記冷却水供給部または前記循環ポンプに供給するボール移送部と、前記排水路に設けられて前記第２ボール回収装置の上流側と下流側との水位を検出する水位計と、この水位計の検出信号に基づいて、前記上流側と前記下流側との水位差が所定値以上になったときに、前記第２ボール回収装置を駆動して捕獲した前記洗浄ボールを前記ボール移送部に供給する運転制御装置と、を有する構成にしてある。第２ボール回収装置は、冷却水を海等の外部環境に放出する放水路に設置することができる。そして、第２ボール回収装置は、放水路に設置したバースクリーンなどのスクリーンと、このスクリーンによって捕獲された洗浄ボールを地上に引き上げるレイキとを有するように構成することができる。
【０００６】
【作用】
上記のごとく構成した本発明は、復水器などの熱交換器の冷却水出口に接続した排水路（排水管路）にボール捕集器などの第１ボール回収装置を設け、第１ボール回収装置によって熱交換器を洗浄した洗浄ボールを回収し、循環ポンプによって循環路を介して熱交換管器に冷却水を供給する冷却水供給部に戻す。また、第１ボール回収装置の下流側に第２ボール回収装置を設置し、第１ボール回収装置によって回収されなかった洗浄ボールを第２ボール回収装置によって捕獲し、ボール移送部によって冷却水供給部または循環ポンプに供給する。このため、第１ボール回収装置によって洗浄ボールの回収漏れが生じたとしても、第２ボール回収装置によって確実に回収することができ、周囲環境への洗浄ボールの流出を避けることができる。そして、第２ボール回収装置を放水路に設置したスクリーンと、スクリーンが捕獲した洗浄ボールを地上に引き上げるレイキとを有するように構成すると、第１ボール回収装置によって回収することができなかった洗浄ボールを容易、確実に捕獲、回収することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る洗浄ボール回収システムの好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の実施の形態に係る洗浄ボール回収システムのブロック図である。図１において、熱交換器である復水器１０に供給される冷却水（図示せず）は、海などに設置した取水塔などの取水部１２から取水される。この冷却水は、取水路１４を介して冷却水ポンプ１６に吸引されて冷却水管１８に吐出され、フィルタ２０によって微小な生物やゴミ等が濾過されたのち、冷却水供給部である冷却水供給管２１を介して復水器１０に供給される。そして、フィルタ２０の出口側に接続した冷却水供給管２１には、冷却水中に洗浄ボールであるスポンジボールを注入、補充するボール注入機２２が接続してあって、冷却水中にスポンジボールを注入して冷却水とともに復水器１０に供給し、冷却水が通過する復水器１０の細管をスポンジボールによって洗浄できるようにしている。
【０００９】
復水器１０の冷却水流出口に接続した排水路である排水管２４には、第１ボール回収装置２６が設置してある。この第１ボール回収装置２６は、公知のボール捕集器を使用することができ、例えば２つの回動自在なスクリーン板を排水管２４内に排水管２４に沿って対向配置し、スポンジボールの回収時に、これらのスクリーン板の上端を切妻状に合せることによってスポンジボールを捕集できるようになっている。そして、第１ボール回収装置２６と冷却水供給管２１との間には、循環路２８に設けてあり、この循環路２８に設置した循環ポンプ３０によって第１ボール回収装置２６が捕獲したスポンジボールを、排水管２４を流れる冷却水の一部とともに冷却水供給管２１に戻すことができるようにしてある。
【００１０】
第１ボール回収装置２６を通過した冷却水は、排水路の一部を構成している放水路３２に放出される。この放水路３２には、詳細を後述する第２ボール回収装置３４が設置してあって、第１ボール回収装置２６によって回収することができなかったスポンジボールを捕獲することができるようになっている。そして、第２ボール回収装置３４には、ボール移送部３６が設けてある。このボール移送部３６は、ボール注入機２２と同様なボール移送機３８と、ボール移送機３８と冷却水供給管２１とを連結したボール戻し管４０とを備え、第２ボール回収装置３４によって回収したスポンジボールを冷却水供給管２１に戻すことができるようにしてある。なお、図１の破線に示したように、ボール移送機３８と循環ポンプ３８の吸引側とをボール移送管４２によって連結し、第２ボール回収装置３４の捕獲したスポンジボールを循環ポンプ３０の吸引側に送るようにしてもよい。
【００１１】
第２ボール回収装置３４は、図２に示したように、フレーム４４を介して放水路３２に設置したスクリーン４６を備えている。このスクリーン４６は、実施の形態の場合、多数の金属バーを上下方向に鋤状に平行配置したバースクリーンであって、図３の矢印４８として示した冷却水の流れのによって運ばれてくるスポンジボール５０を堰止めて捕獲できるようになっている。そして、スクリーン４６の流れ４８に対向する前面側には、放水路３２の上下方向に移動可能なレイキ５２が配設してあって、スクリーン４６によって捕獲されたスポンジボール５０を地上に引き上げることができるようにしてある。
【００１２】
すなわち、レイキ５２は、放水路３２の底部に設けたスプロケット５４と地上に配置したスプロケット５６とに巻き掛けられて、放水路３２の底部と地上との間を周回可能なチェーン５８に装着してある。そして、地上のスプロケット５６は、地上に設置した架台６０に設けた駆動モータ６２により駆動チェーン６４を介して回転させられ、チェーン５８を図３の反時計方向に周回し、チェーン５８に装着したレイキ５２を放水路３２の水中と地上との間を周回させる。このレイキ５２は、図２に示したように、チェーン５８の周回方向に沿って複数装着してある。また、放水路３２には、スクリーン４６の上流側と下流側とのそれぞれに水位計（図示せず）が設けてあって、これらの検出値が図示しない運転制御装置に入力するようになっている。この運転制御装置は、上流側と下流側との検出水位の差が所定値以上になると、スクリーン４６に捕獲されたスポンジボール５０が多くなったものと判断し、駆動モータ６２を起動してレイキ５２を周回させ、スクリーン４６が捕獲したスポンジボール５０を地上に引き上げる。
【００１３】
レイキ５２は、図４に示したように、底板６６と天板６８および両者を連結している連結板７０とを有するコ字状をなしている。そして、連結板７０は、スクリーン４６と対面するように配置してあって、連結板７０の上下部からスクリーン４６側に向けて天板６８と底板６６とが延びている。底板６６は、先端がスクリーン４６に近接配置され、スクリーン４６が捕獲したスポンジボール５０を掻き取ることができるようになっているとともに、先端側がやや上方に向くように傾斜していて、掻き取ったスポンジボール５０を確実に保持できるようにしてある。また、底板６６は、図４のＡ−Ａ線に沿った一部断面図である図５に示したように、多数の小孔７２が穿設してあって、スポンジボール５０を冷却水（排水）から分離できるようにしてある。
【００１４】
さらに、レイキ５２は、放水路３２の幅方向両側に側板７４を有している。そして、レイキ５２は、各側板７４に設けたブラケットを介して、チェーン５８に取り付けた支持ピン７６に回転自在に装着してある。さらに、レイキ５２は、天板６８の先端が支持ピン７６よりスクリーン４６側に延在し、その先端上部にウエイト７８が固定してあり、ウエイト７８によって支持ピン７６を中心に図４の時計方向に回動するようになっている。また、レイキ５２は、天板６８の上面に取り付けたブラケット８０を介して上部ガイドローラ８２が回転自在に設けてあるとともに、底板６６の下部に設けたブラケット８４を介して下部ガイドローラ８６が回転自在に取り付けてある。これらのガイドローラ８２、８６は、フレーム４４の上下方向に形成したガイド８８と係合していて、レイキ５２がウエイト７８によって回動するのを阻止している。
【００１５】
ガイド８８は、地上に延在している上部が図６に示したようにレイキ５２の開口側に傾斜しているとともに、レイキ傾斜部９０が設けてある。このレイキ傾斜部９０は、レイキ５２の開口側と反対側、すなわち流れ４８の上流側に向けて放出し、側面視台形状をなしている。そして、下部ガイドローラ８６がレイキ傾斜部９０に達すると、レイキ５２はウエイト７８の作用によって図６の時計方向に回動し、保持しているスポンジボール５０を矢印９１のように排出して図３に示したホッパ９２に投入する。このホッパ９２の下方には、フード９４によって覆ってあるベルトコンベヤ９６が配設してある。また、ベルトコンベヤ９６の一端側には、ベルトコンベヤ９６によって搬送されてきたスポンジボール５０が投入される回収箱９８が配置してある（図２参照）。この回収箱９８には、ボール移送機３８との間に回収管路が設けてあって、回収箱９８に投入されたスポンジボール５０をボール移送機３８に供給できるようにしてある。なお、回収箱９８に回収されたスポンジボール５０をボール注入機２２に供給するようにしてもよい。
また、回収箱９８は、車輪９９を有する移動自在な回収車として構成できる。
【００１６】
上記のごとく構成した実施の形態においては、取水部１２において取水された冷却水（海水）は、冷却水ポンプ１６によって冷却水管１８に吐出され、フィルタ２０によって微小な海生物やゴミなどが除去されたのち、冷却水供給管２１を介して復水器１０に供給される。また、復水器１０には、ボール注入機２２から冷却水供給管２１に注入された所定量のスポンジボール５０が冷却水とともに供給される。スポンジボール５０は、復水器１０内の冷却水が通る細管を圧縮された状態で通過し、細管の内壁を擦って洗浄する。そして、細管を洗浄したスポンジボール５０は、排水管２４に設置した第１ボール回収装置２６によって捕獲され、循環ポンプ３０によって冷却水供給管２１に戻され、再び冷却水とともに復水器１０に供給される。
【００１７】
第１ボール回収装置２６に捕獲されなかったスポンジボール５０は、冷却排水とともに排水管２４から放水路３２に流出する。そして、このスポンジボール５０は、第２ボール回収装置３４のスクリーン４６に捕獲される。スクリーン４６によるスポンジボール５０の捕獲量が多くなり、スクリーン４６の上流側と下流側との水位差が所定値より大きくなると、運転制御装置が駆動モータ６２を駆動してレイキ５２を周回させる。このレイキ５２は、底板６６がスクリーン４６に捕獲されているスポンジボール５０を掻き取りつつ上昇する。そして、レイキ５２は、下部ガイドローラ８６がガイド８８のレイキ傾斜部９０まで上昇すると、ウエイト７８の重さによって図６の時計方向に回動し、掻き取ったスポンジボール５０をホッパ９２を介してベルトコンベヤ９６上に投入する。コンベヤ９６上のスポンジボール５０は、回収箱９８に搬入されたのち、回収管路を介してボール移送機３８に供給され、ボール移送機３８によってボール戻し管４０を介して冷却水供給管２１に戻され、冷却水とともに再び復水器１０に供給される。
【００１８】
このように、実施の形態においては、第１ボール回収装置２６によって回収することができなかったスポンジボール５０を放水路３２に設けた第２ボール回収装置３４によって回収するようにしているため、スポンジボール５０が海などの周囲環境に流出することを確実に防ぐことができる。しかも、第２ボール回収装置３４は、放水路３２に設置したスクリーン４６によってスポンジボール５０を捕獲するようになっているため、スポンジボール５０の捕獲を容易、確実に行うことができる。
【００１９】
なお、前記実施の形態においては、スクリーン４６がバースクリーンである場合について説明したが、スクリーンはメッシュ状やパンチングメタル等であってもよい。また、前記実施の形態においては、第２ボール回収装置３４のレイキ５２が周回する場合について説明したが、レイキを直線的に昇降させるようにしてもよい。さらに、前記実施の形態においては、第２ボール回収装置３４がバースクリーンを有する場合について説明したが、第２ボール回収装置は昇降可能なネットなどであってもよい。そして、前記実施の形態においては、洗浄ボールがスポンジボール５０である場合について説明したが、洗浄ボールはこれに限定されない。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、復水器などの熱交換器の冷却水出口に接続した排水路にボール捕集器などの第１ボール回収装置を設け、第１ボール回収装置によって熱交換器を洗浄した洗浄ボールを回収し、循環ポンプによって循環路を介して熱交換管器の冷却水供給部に戻すとともに、第１ボール回収装置によって回収されなかった洗浄ボールを下流側に設けた第２ボール回収装置によって捕獲し、ボール移送部によって冷却水供給部または循環ポンプに供給するようにしてあるため、第１ボール回収装置によって洗浄ボールの回収漏れが生じたとしても、第２ボール回収装置によって確実に回収することができ、周囲環境への洗浄ボールの流出を避けることができる。そして、第２ボール回収装置を放水路に設置したスクリーンと、スクリーンが捕獲した洗浄ボールを地上に引き上げるレイキとを有するように構成したことにより、第１ボール回収装置によって回収することができなかった洗浄ボールを容易、確実に捕獲、回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る洗浄ボール回収システムのブロック図である。
【図２】実施の形態に係る第２ボール回収装置の正面図である。
【図３】実施の形態に係る第２ボール回収装置の側面図である。
【図４】実施の形態に係る第２ボール回収装置のレイキの詳細説明図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った一部断面図である。
【図６】実施の形態に係る第２ボール回収装置のレイキのスポンジボール排出作用を説明する図である。
【符号の説明】
１０          熱交換器（復水器）
１６          冷却水ポンプ
２１          冷却水供給部（冷却水供給管）
２２          ボール注入機
２４、３２    排水路（排水管、放水路）
２６          第１ボール回収装置
２８          循環路
３０          循環ポンプ
３４          第２ボール回収装置
３６          ボール移送部
３８          ボール移送機
４０          ボール戻し管
４２          ボール移送管
４６          スクリーン
５０          洗浄ボール（スポンジボール）
５２          レイキ
６２          駆動モータ
９２          ホッパ
９６          ベルトコンベヤ
９８          回収箱
【図１】
0003644004.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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