(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器（１）との間に冷却水循環管路（２）が構成される複数基の冷却塔（３Ａ）〜（３Ｄ）を備えた冷却塔プラントであって、一部の冷却塔（３Ｄ）に他の冷却塔（３Ａ）〜（３Ｃ）から排出されるブロー水を補給水として供給するブロー水補給管路（４）と、ブロー水補給管路（４）を流通するブロー水を補給水に適した状態に処理するブロー水処理装置（５）と、ブロー水補給管路（４）を流通するブロー水の補給水としての適合性を検査するブロー水検査装置（６）とを備え、ブロー水補給管路（４）は、切換弁（７）を介して分岐し且つその下流側に合流する切換管路（４Ａ）を有し、この切換管路（４Ａ）にブロー水処理装置（５）が介設され、切換管路（４Ａ）の合流点と一部の冷却塔（３Ｄ）との間のブロー水補給管路（４）にブロー水検査装置（６）が介設され、ブロー水検査装置（６）は、一部の冷却塔（３Ｄ）へ補給されるブロー水の腐食状態を電気化学的ノイズ法により測定可能に構成されていることを特徴とする冷却塔プラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却塔プラントに関し、詳しくは、化学設備等の冷却用に使用される冷却塔を複数基備えた冷却塔プラントであって、一部の冷却塔を除く他の複数基の冷却塔から排出されるブロー水を一部の冷却塔の補給水として再利用することにより、ブロー水の総排出量を削減することが出来る冷却塔プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱交換器を備えた反応器や蒸留塔などの各種の化学設備には、その冷却用として冷却塔（冷水塔）が使用されている。この冷却塔は、熱交換器との間に冷却水循環管路を構成して成り、熱交換器から奪熱して暖まった循環冷却水を空気と直接接触させてその一部を蒸発させることにより、蒸発潜熱によって循環冷却水を効率的に冷却する。
【０００３】
前記の冷却塔には、循環冷却水の蒸発分を補うために、通常、河川水が補給されるが、河川水には、カルシウム、マグネシウム等の塩類やＳｉＯ2 等が含まれている。また、循環冷却水には、腐食防止、スケール防止およびスライム付着防止などを目的として、腐食防止剤、スケール防止剤などの種々の水処理薬剤が添加される。
【０００４】
ところで、前記塩類やＳｉＯ2 、水処理剤などは、循環冷却水の蒸発に伴い順次濃縮される。そして、塩類やＳｉＯ2 が濃縮されると、スケール生成の原因となって冷却塔の熱交換効率を低下させる。また、水処理薬剤が所定濃度以上に濃縮されると、本来の水処理効果を発揮できなくなる。そこで、冷却塔においては、濃縮化された循環冷却水の一部をブロー水として排出し、その排出分に見合う量の河川水および水処理薬剤を補給している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、冷却塔から排出されるブロー水は、各種の水処理薬剤を含んでいるため、そのまま廃棄することが出来ず、所定の排水処理を施さなければならない。このため、多数の冷却塔を使用する場合には、ブロー水の排水処理コストが嵩むという問題があり、廃棄されるブロー水の総量を削減することが要望されている。
【０００６】
本発明は、前記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、一部の冷却塔を除く他の複数基の冷却塔から排出されるブロー水を一部の冷却塔の補給水として再利用することにより、ブロー水の総排出量を削減することが出来る冷却塔プラントを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、複数基の冷却塔から排出されるブロー水の総量を削減すべく鋭意検討した結果、各冷却塔から排出されるブロー水を集め、このブロー水の汚れや腐食状態を適切に管理するならば、排出されたブロー水を他の冷却塔の補給水として再利用でき、ブロー水の総排出量を削減し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は、熱交換器との間に冷却水循環管路が構成される複数基の冷却塔を備えた冷却塔プラントであって、一部の冷却塔に他の冷却塔から排出されるブロー水を補給水として供給するブロー水補給管路と、当該ブロー水補給管路を流通するブロー水を補給水に適した状態に処理するブロー水処理装置と、前記ブロー水補給管路を流通するブロー水の補給水としての適合性を検査するブロー水検査装置とを備え、前記ブロー水補給管路は、切換弁を介して分岐し且つその下流側に合流する切換管路を有し、当該切換管路に前記ブロー水処理装置が介設され、前記切換管路の合流点と前記一部の冷却塔との間の前記ブロー水補給管路に前記ブロー水検査装置が介設され、当該ブロー水検査装置は、前記一部の冷却塔へ補給されるブロー水の腐食状態を電気化学的ノイズ法により測定可能に構成されていることを特徴とする冷却塔プラントにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る冷却塔プラントを説明する。図１は冷却塔プラントの配管構成を模式的に示す配管図である。
【００１０】
本発明に係る冷却塔プラントは、熱交換器（１）との間に冷却水循環管路（２）が構成される複数基の冷却塔（３Ａ）〜（３Ｄ）を備えた冷却塔プラントであって、一部の冷却塔（３Ｄ）に他の複数基の冷却塔（３Ａ）〜（３Ｃ）から排出されるブロー水を補給水として供給するブロー水補給管路（４）と、ブロー水補給管路（４）を流通するブロー水を補給水に適した状態に処理するブロー水処理装置（５）と、ブロー水補給管路（４）を流通するブロー水の補給水としての適合性を検査するブロー水検査装置（６）とを備えている。そして、ブロー水補給管路（４）は、切換弁（７）を介して分岐し且つその下流側に合流する切換管路（４Ａ）を有し、この切換管路（４Ａ）にブロー水処理装置（５）が介設され、切換管路（４Ａ）の合流点と冷却塔（３Ｄ）との間のブロー水補給管路（４）にブロー水検査装置（６）が介設されている。
【００１１】
前記熱交換器（１）は、例えば、反応器や蒸留塔などの化学プラントに装備された熱交換器である。この熱交換器（１）と各冷却塔（３Ａ）〜（３Ｄ）との間の冷却水循環管路（２）には、それぞれ冷却水循環用のポンプ（Ｐ）が介設されている。
【００１２】
また、冷却塔（３Ｄ）と熱交換器（１）との間の冷却水循環管路（２）において、冷却塔（３Ｄ）から熱交換器（１）に向かう管路には、切換弁（８）を介して分岐し且つその下流側に合流する切換管路（２Ａ）が設けられている。そして、この切換管路（２Ａ）には、前記ブロー水処理装置（５）と同様の循環水処理装置（９）が介設され、切換管路（２Ａ）の合流点と熱交換器（１）との間の冷却水循環管路（２）には、前記ブロー水検査装置（６）と同様の循環水検査装置（１０）が介設されている。
【００１３】
前記各冷却塔（３Ａ）〜（３Ｄ）は、上部にファンが設置され且つ側面に通風口が開口されたケーシングを有している。ケーシング内の上段には散水器が設置され、中段には冷却器が設置され、下段には冷却水の受皿が設置されている。そして、冷却塔（３Ａ）〜（３Ｄ）の受皿には、前記冷却水循環管路（２）の始端部が接続され、その終端部は散水器に接続されている。
【００１４】
前記各冷却水循環管路（２）を循環する冷却水に腐食防止剤やスケール防止剤などの各種の水処理薬剤を注入するために、各冷却塔（３Ａ）〜（３Ｄ）のケーシングには、薬液管路（１１）を介して薬液タンク（１２）がそれぞれ接続されている。そして、各薬液管路（１１）には、薬液送出用のポンプ（Ｐ）がそれぞれ介設されている。
【００１５】
また、各冷却塔（３Ａ）〜（３Ｄ）内の濃縮されたブロー水を排出するために、各冷却塔（３Ａ）〜（３Ｄ）内の受皿には、ブロー水排出管路（１３）がそれぞれ接続されている。そして、各ブロー水排出管路（１３）には、ブロー水排出用のポンプ（Ｐ）がそれぞれ介設されている。なお、ブロー水排出管路（１３）は、冷却水循環管路（２）の上流側にブロー調節弁を介して接続する構成としてもよい。
【００１６】
さらに、前記冷却塔（３Ｄ）を除く他の冷却塔（３Ａ）〜（３Ｃ）に冷却水を補給するため、各冷却塔（３Ａ）〜（３Ｃ）のケーシングには、補給水管路（１４）の分岐管路（１４Ａ）〜（１４Ｄ）がそれぞれ接続されている。そして、各分岐管路（１４Ａ）〜（１４Ｄ）には、補給水送出用のポンプ（Ｐ）がそれぞれ介設されている。
【００１７】
前記ブロー水補給管路（４）には、冷却塔（３Ｄ）を除く他の冷却塔（３Ａ）〜（３Ｃ）のブロー水排出管路（１０）が接続されている。そして、ブロー水補給管路（４）の端部は、冷却塔（３Ｄ）のケーシングに接続されている。
【００１８】
前記ブロー水処理装置（５）及び循環水処理装置（９）は、具体的には、濾過フィルタ装置や水処理薬剤装置、または、これらを併用した装置により構成される。一方、ブロー水検査装置（６）及び循環水検査装置（１０）は、具体的には、腐食測定装置や汚れ測定装置により構成されされる。
【００１９】
前記ブロー水検査装置（６）及び循環水検査装置（１０）としての腐食測定装置は、ブロー水の腐食状況を測定できる限り特に限定されないが、瞬時に測定結果が判かる電気化学的測定法（分極抵抗法、インピーダンス法、電気抵抗法、電気化学的ノイズ法等）を使用した装置が好適に使用される。電気化学的ノイズ法を使用した腐食測定装置は、ブロー水に浸漬した複数本の電極間のカップリング電流、電気化学的電流ノイズ、電気化学的電位ノイズ等を測定する。
【００２０】
一方、ブロー水検査装置（６）及び循環水検査装置（１０）としての汚れ測定装置は、内蔵するチューブ内にブロー水を流通させ、チューブの外側をヒータにより加熱してブロー水の伝熱状況を測定する。
【００２１】
前記電気化学的ノイズ法を使用した腐食測定装置の測定データ、または、汚れ測定装置の測定データは、例えば、パーソナルコンピュータ（１５）に送出される。パーソナルコンピュータ（１５）は、そのハードウェア構成と、ハードウェアとしてのハードディスクに格納されたプログラムソフトウェアとによって前記測定データを処理する。そして、このパーソナルコンピュータ（１５）は、腐食測定装置の測定データに基づき、腐食速度（腐食率）や腐食形態を求めてこれをモニタ画面上に表示する。同様に、汚れ測定装置の測定データに基づき、汚れ係数を算出してこれをモニタ画面上に表示する。
【００２２】
切換弁（７）、（８）は、手動切換式または電磁切換式の三方切換弁である。電磁切換弁の場合には、前記パーソナルコンピュータ（１５）の出力信号に応じて切換操作される様に構成することが出来る。
【００２３】
本発明の冷却塔プラントにおいては、冷却塔（３Ｄ）を除く他の冷却塔（３Ａ）〜（３Ｃ）から各ブロー水排出管路（１３）を介してブロー水が排出されると、そのブロー水をブロー水補給管路（４）が集合させて冷却塔（３Ｄ）に補給水として供給する。その際、ブロー水検査装置（６）がブロー水補給管路（４）を流通するブロー水の補給水としての適合性、すなわち、腐食状態または汚れ状態を検査する。そして、その検査結果が、例えば、パーソナルコンピュータ（１５）のモニタ画面上に腐食速度、腐食形態または汚れ係数として表示される。
【００２４】
そこで、冷却塔（３Ｄ）に供給されるブロー水が補給水としての適合性を欠く場合には、切換弁（７）を操作してブロー水補給管路（４）を切換管路（４Ａ）側に切換える。すると、ブロー水処理装置（５）が切換管路（４Ａ）を流通するブロー水を濾過し、あるいは、ブロー水に水処理薬剤を添加してブロー水を補給水に適した状態に処理する。
【００２５】
一方、冷却塔（３Ｄ）と熱交換器（１）との間の冷却水循環管路（２）においては、冷却塔（３Ｄ）から熱交換器（１）に向かう循環冷却水の腐食状態または汚れ状態を循環水検査装置（１０）が検査する。そして、その検査結果は、前述と同様に、パーソナルコンピュータ（１５）のモニタ画面上に腐食速度、腐食形態または汚れ係数として表示される。
【００２６】
そこで、冷却塔（３Ｄ）から熱交換器（１）に供給される循環冷却水が適合性を欠く場合には、切換弁（８）を操作して冷却水循環管路（２）を切換管路（２Ａ）側に切換える。すると、循環水処理装置（９）が切換管路（２Ａ）を流通する循環冷却水を濾過し、あるいは、水処理薬剤を添加して循環冷却水を適合状態に処理する。また、この場合、前述の切換弁（７）を操作してブロー水補給管路（４）を切換管路（４Ａ）側に切換え、冷却塔（３Ｄ）に補給水として供給されるブロー水をブロー水処理装置（５）によって補給水に適した状態に処理させてもよい。
【００２７】
本発明の冷却塔プラントによれば、複数基の冷却塔（３Ａ）〜（３Ｃ）から排出されるブロー水を一部の冷却塔（３Ｄ）の補給水として再利用することが出来る。その結果、冷却塔プラント全体のブロー水の総排出量を削減することが出来る。延いては、ブロー水の排水処理コストを削減でき、補給水の使用量も削減できる。
【００２８】
また、ブロー水処理装置（５）は、ブロー水補給管路（４）の切換管路（４Ａ）に介設されており、切換管路（４Ａ）を流通する一部のブロー水のみを処理すれば足りるから、装置の小型化が可能である。
【００２９】
なお、本発明の冷却塔プラントにおいては、ブロー水補給管路（４）に切換弁（７）を設ける代りに、切換管路（４Ａ）に流量調節弁を介設してもよい。この場合、一部の冷却塔（３Ｄ）に供給されるブロー水の補給水としての適合度合に応じて流量調節弁の開度を調節する。
【００３０】
また、本発明の冷却塔プラントにおいて、一部の冷却塔（３Ｄ）と熱交換器（１）との間の冷却水循環管路（２）に介設された循環水処理装置（９）および循環水検査装置（１０）は、必ずしも必要ではなく、適宜省略することが出来る。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の冷却塔プラントによれば、ブロー水補給管路が一部の冷却塔を除く他の複数基の冷却塔から排出されるブロー水を集合させて一部の冷却塔に補給水として供給する。その際、ブロー水検査装置が一部の冷却塔に供給されるブロー水の補給水としての適合性を検査する。そして、ブロー水が補給水としての適合性を欠く場合、切換弁の操作によりブロー水補給管路を切換管路側に切換えると、ブロー水処理装置が切換管路を流通するブロー水を補給水に適した状態に処理する。
【００３２】
すなわち、本発明の冷却塔プラントによれば、一部の冷却塔を除く他の複数基の冷却塔から排出されるブロー水を一部の冷却塔の補給水として再利用することが出来、冷却塔プラント全体のブロー水の総排出量を削減することが出来る。延いては、ブロー水の排水処理コストを削減でき、補給水の使用量も削減できる。
【００３３】
また、ブロー水処理装置は、ブロー水補給管路の切換管路に介設されており、切換管路を流通する一部のブロー水のみを処理すれば足りるから、装置の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷却塔プラントの配管構成を模式的に示す配管図である。
【符号の説明】
１  ：熱交換器
２  ：冷却水循環管路
２Ａ：切換管路
３Ａ〜３Ｃ：他の冷却塔
３Ｄ：一部の冷却塔
４  ：ブロー水補給管路
４Ａ：切換管路
５  ：ブロー水処理装置
６  ：ブロー水検査装置
７  ：切換弁
８  ：切換弁
９  ：循環水処理装置
１０：循環水検査装置
１１：薬液管路
１２：薬液タンク
１３：ブロー水排出管路
１４：補給水管路
１４Ａ〜１４Ｃ：分岐管路
１５：パーソナルコンピュータ
【図１】
0003637203.tif 000002