(57)【要約】【課題】  タンク本体(2)内の液(A)を十分に混合しながら貯蔵できる浮屋根式貯蔵タンク(1)を提供する。【解決手段】  本発明の浮屋根式貯蔵タンク(1)は、タンク本体内の液(A)に、全周に亙って側壁(21)に沿って底面(22)から上昇する上昇流(S1)を形成させ、この上昇流(S1)が、浮屋根の下面(3a)に沿って側壁(21)から重心軸(L)に向かう水平流(S2)となり、この水平流(S2)が重心軸(L)近傍で合流し、重心軸(L)に沿って下降する下降流(S3)を形成するように構成されていることを特徴とする。通常、底面(22)の重心軸(L)近傍に噴射ノズル(4)を備え、この噴射ノズル(4)から側壁(21)に向けて液体(A)を噴射して、底面(22)に沿って側壁(21)に向かう底面流(S4)を形成し、この底面流(S4)が上昇流(S1)となるように構成される。【選択図】  図１
2006069639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦筒状のタンク本体(2)と、
該タンク本体内に貯蔵される液体(A)の液面に浮かべられる浮屋根(3)とを備え、
前記液体(A)に、前記タンク本体の側壁(21)の全周に亙って該側壁(21)に沿って底面(22)から上昇する上昇流(S1)を形成させ、
該上昇流(S1)が、前記浮屋根(3)の下面(3a)に沿って前記側壁(21)から前記浮屋根(3)の重心軸(L)に向かう水平流(S2)となり、
該水平流(S2)が前記重心軸(L)近傍で合流して該重心軸(L)に沿って下降する下降流(S3)を形成するように構成されていることを特徴とする浮屋根式貯蔵タンク(1)。
【請求項２】
前記底面(22)の前記重心軸(L)近傍に噴射ノズル(4)を備え、
該噴射ノズル(4)から前記側壁(21)に向けて液体(A)を噴射して、前記底面(22)に沿って前記側壁(21)に向かう底面流(S4)を形成し、
該底面流(S4)が前記上昇流(S1)となるように構成されている請求項１に記載の浮屋根式貯蔵タンク(1)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮屋根式貯蔵タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
縦置きされた筒状のタンク本体(2)を備え、このタンク本体(2)の内部に液体(A)を貯蔵する貯蔵タンクとして、図４（ａ）に示すように、この液体(A)の液面に浮かべられる浮屋根(3)を備えた浮屋根式貯蔵タンク(1)は広く用いられている〔特許文献１：特開平９−１４２５７５号公報など〕。このタンク(1)では、タンク本体(2)の底面(22)近傍に設けられた受入口から貯蔵のための液体(A0)を受け入れ、また底面(22)近傍に設けられた抜出口から、内部に貯蔵された液体(A)が抜き出される。液体の受入量と抜出量とのバランスにより、液体(A)の貯蔵量が増減して、液面が上下すると、これに合わせて浮屋根(3)も上下する。
【０００３】
ところで、貯蔵タンク(1)に貯蔵される液体(A)は、液温を均一化するなどの目的で、撹拌されながら貯蔵されることが望ましい。
【０００４】
浮屋根(3)を備えていない貯蔵タンク(1')においては、図４（ｂ）に示すように、一方向に液(A)を噴射する噴射ノズル(4)をタンク本体の底面(22)に一つ備え付け、この噴射ノズル(4)から側壁(21)に向けて液体(A)を噴射することにより、タンク本体(2)内の全域に亙って液(A)を循環させ、混合する貯蔵タンク(1')が知られている〔特許文献２：特開平７−１１９８９８号公報〕。
【０００５】
しかし、浮屋根式貯蔵タンク(1)においては、内部の液体(A)を十分に混合しようとすると、これに浮かべた浮屋根(3)が不用意に動いて側壁(21)に激しく衝突する畏れがあることから、液体(A)はできるだけ静置した状態で貯蔵することが好ましい。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１４２５７５号公報
【特許文献２】特開平７−１１９８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明者は、液体(A)を十分に混合しながら貯蔵できる浮屋根式貯蔵タンク(1)を開発するべく鋭意検討した結果、タンク本体(2)内の液体(A)に、側壁(21)の全周に亙って、これに沿って底面(22)から上昇する上昇流(S1)を形成させ、この上昇流(S1)が、浮屋根(3)の下面(3a)に沿って側壁(21)から浮屋根(3)の重心軸(L)に向かう水平流(S2)となり、重心軸(L)近傍で合流して、この軸(L)に沿って下降する下降流(S3)を形成するように構成することにより、これら上昇流、水平流および下降流(S1〜S3)により内部の液体(A)を十分に混合し得ると共に、浮屋根下面(3a)に沿った水平流(S2)は、重心軸(L)近傍で合流して該軸(L)に沿って下降するので、浮屋根(3)が側壁(21)に激しく衝突することを防止できることを見出し、本発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明は、縦筒状のタンク本体(2)と、
該タンク本体内に貯蔵される液体(A)の液面に浮かべられる浮屋根(3)とを備え、
前記液体(A)に、前記タンク本体の側壁(21)の全周に亙って該側壁(21)に沿って底面(22)から上昇する上昇流(S1)を形成させ、
該上昇流(S1)が、前記浮屋根(3)の下面(3a)に沿って前記側壁(21)から前記浮屋根(3)の重心軸(L)に向かう水平流(S2)となり、
該水平流(S2)が前記重心軸(L)近傍で合流して該重心軸(L)に沿って下降する下降流(S3)を形成するように構成されていることを特徴とする浮屋根式貯蔵タンク(1)を提供するものである。図１に、本発明の浮屋根式貯蔵タンク(1)の一例を模式的に示す。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の浮屋根式貯蔵タンク(1)によれば、内部に貯蔵された液体(A)を十分に混合しながら、浮屋根(3)が側壁に衝突することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図１〜図３を用いて本発明の浮屋根式貯蔵タンク(1)について説明する。図１〜図３は、本発明の浮屋根式貯蔵タンク(1)を模式的に示す図であり、図１は縦断面図、図２は浮屋根(3)の下面(3a)付近の液体(A)の流れを示す横断面図、図３は底面(22)付近の液体(A)の流れを示す横断面図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明の浮屋根式貯蔵タンク(1)は、タンク本体(2)内に液体(A)を貯蔵するものである。タンク本体(2)の形状は、縦に置かれた筒状をした縦筒状であり、通常は円筒状であって、その内径(d)は通常５ｍ〜５０ｍ程度、高さ(h0)は通常５ｍ〜２０ｍ程度である。タンク本体(2)は、図１に示すように、上部が閉じて密閉された構造の固定屋根付き浮屋根タンクであってもよいし、上部が開放された構造で固定屋根のない浮屋根タンクであってもよい。
【００１２】
本発明の浮屋根式貯蔵タンク(1)は、浮屋根(3)を備えている。この浮屋根(3)は、タンク本体内に貯蔵される液体(A)の液面に浮かべられる。浮屋根(3)は通常、鉄鋼、アルミニウムなどの材料から構成された中空構造のものであり、軽量であることからアルミニウムからなるものが好ましく用いられる。浮屋根(3)の形状は通常、板状であり、タンク本体(2)の断面形状に合わせた円板状である。この浮屋根(3)は、内部の液体(A)の液面に浮かべられるものであり、液体(A)の貯蔵量の増減により液面が上下すると、これに合わせて浮屋根(3)もタンク本体の側壁(21)に沿って上下に移動する。液面の底面(22)からの高さとして示される液深(h)は、タンク本体(2)の大きさにより異なるが、通常は１ｍ〜１５ｍ程度である。
【００１３】
本発明の浮屋根式貯蔵タンク(1)は、図１および図２に示すように、内部の液体(A)に、タンク本体の側壁(21)に沿って底面(22)から上昇する上昇流(S1)を形成させる。
【００１４】
このような上昇流(S1)は、通常、タンク本体(2)の底面(22)に噴射ノズル(4)を備えておき、この噴射ノズル(4)から側壁(21)に向けて液体(A)を噴射することにより形成される。噴射ノズル(4)は、図３に示すように、浮屋根の重心軸(L)の近傍に備えられる。重心軸(L)とは、浮屋根(3)の重心(30)を通る垂直軸である。噴射ノズル(4)から液体(A)を噴射することにより、底面(22)に沿って側壁(21)に向かう底面流(S4)が形成される。この底面流(S4)は、側壁(21)に到達すると、この側壁(21)に沿って上昇する上昇流(S1)となる。
【００１５】
噴射ノズル(4)は、側壁(21)の全周に向かって液体(A)を噴射しうるよう、重心軸(L)を中心とする放射状に、複数備えられる。噴射ノズル(4)の数は、２個または９個以上であってもよいが、浮屋根(3)が側壁(21)に衝突することをより確実に防止できる点で、４個以上であることが、また数に見合った効果が得やすい点で、８個以下、更には６個以下であることが、好ましい。
【００１６】
噴射ノズル(3)から噴射される液体(A)は、例えばタンク本体(2)から抜き出された液体(A)を還流させて用いることができ、抜き出されたのち加熱または冷却により温度調整してから噴射ノズルより噴射してもよい。貯蔵タンク(1)内で貯蔵するために外部から送り込まれる液体(A0)を用いてもよい。噴射方向は、底面(22)に沿って側壁(21)に向かう底面流(S4)を形成しうるのであれば、底面(22)に対して平行な水平方向に噴射されてもよいし、斜め上方に向けて噴射されてもよい。噴射ノズル(4)から噴射される液体の流速は、タンク本体(2)の内径(d)、高さ(h)などの大きさ、液体(A)の深さ、粘度、噴射ノズルからの噴射量、目的とする混合の程度、噴射ノズルから側壁までの距離などにより異なるが、内部に貯蔵されている液体(A)を巻き込んで効率よく混合し得る点では高いほど好ましく、例えば２ｍ／秒〜１５ｍ／秒程度である。
【００１７】
かくして形成された上昇流(S1)は、浮屋根の下面(3a)に至り、ここで水平流(S2)となる。この水平流(S2)は、浮屋根の下面(3a)に沿って側壁(21)から重心軸(L)に向かう流れである。この水平流(S2)の流速は、例えば噴射ノズル(4)からの流速、噴射量、噴射ノズルから側壁までの距離などにより調整することができ、例えば１ｍ／秒以下である。
【００１８】
水平流(S2)は、側壁(21)の全周から重心軸(L)に向かい、この重心軸(L)に集まる。重心軸に集まった水平流(21)は、合流して、下降流(S3)を形成する。本発明の浮屋根式貯蔵タンク(1)は、この下降流(S3)が重心軸(L)に沿って下降するように構成されている。このように構成するには、例えば側壁(21)の全周から均一な流速で重心軸(L)に向かう水平流(S2)が形成されればよく、このためには側壁(21)の全周に亙って均一な流速の上昇流(S1)が形成されるよう、噴射ノズル(4)から側壁(21)に向かって均一に液体(A)を噴射すればよい。
【００１９】
本発明の浮屋根式貯蔵タンク(1)では、十分な撹拌が可能であるので、貯蔵される液体(A)を十分に混合して、液温の均一化、濃度の均一化、スラッジの堆積防止などが可能である。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって限定されるものではない。
【００２１】
実施例１
図１に示すような内径(d)１５５８０ｍｍのタンク本体(2)に、密度(ρ)８４０ｋｇ／ｍ3、粘度(η)０．０００３１Ｐａ・ｓの液(A)を液深(h)１０３００ｍｍで貯蔵し、底面(22)に備えた噴射ノズル(4)から水平方向に側壁(21)に向けて液(A)を噴射した場合の、タンク本体(2)内部の液(A)の流れをシミュレーションにより求めた。
【００２２】
噴射ノズル(4)の本数は６本とし、隣接する噴射ノズル(4)が互いに６０度の角度をなすように配置した。噴射ノズル(4)の先端から側壁(21)までの距離は７７９０ｍｍとした。底面(22)から噴射ノズル(4)までの高さは６００ｍｍとした。噴射ノズル(4)から噴射される液体(A)の流速は６．１ｍ／秒とした。噴射ノズル(4)からの液体の噴射量は合計２２ｍ3／時間とした。
【００２３】
シミュレーションの結果、側壁(21)近傍を上昇する上昇流(S1)の流量は２６７６ｍ3／時間であり、液(A)はタンク本体(2)内で十分に撹拌され得る。また、浮屋根の下面(3a)における水平流(S2)の流速の最大値は０．０３７ｍ／秒であり、浮屋根(3)が不用意に移動する畏れはない。
【００２４】
実施例２
噴射ノズル(4)は４本として隣接する噴射ノズル(4)が為す角度を９０度とし、噴射ノズル(4)の先端から側壁(21)までの距離は６２９０ｍｍとし、底面(22)から噴射ノズル(4)までの高さを３００ｍｍとし、噴射ノズル(4)からの液体(A)の流速を５．６ｍ／秒とした以外は、実施例１と同じ条件でシミュレーションを行った。結果は、側壁(21)近傍を上昇する上昇流(S1)の流量は２８４３ｍ3／時間であり、タンク本体(2)内で液体(A)を十分に混合できる。また、浮屋根の下面(3a)における水平流(S2)の流速の最大値は０．０５９ｍ／秒であり、浮屋根(3)が不用意に移動する畏れはない。
【００２５】
実施例３
噴射ノズル(4)からの液(A)の流速を８．６ｍ／秒とした以外は、実施例２と同じ条件でシミュレーションを行った。結果は、側壁(21)近傍を上昇する上昇流(S1)の流量は２５７４ｍ3／時間であり、タンク本体(2)内で液体(A)を十分に混合できる。また、浮屋根の下面(3a)における水平流(S2)の流速の最大値は０．０２０ｍ／秒であり、浮屋根(3)が不用意に移動する畏れはない。
【００２６】
比較例１
噴射ノズル(4)の本数を１本として側壁の一方(21')に設け、流速を１４．６ｍ／秒とした以外は実施例１と同じ条件でシミュレーションを行った。結果は、図４（ｂ）に示すように、一方の側壁(21)近傍を上昇する上昇流が形成され、この上昇流が浮屋根下面(3a)に沿って反対側の側壁(21')に至る水平流となり、この反対側の側壁(21')に沿って下降する下降流が形成された。上昇流の流量は４６６４ｍ3／時間であり、タンク本体(2)内で液体(A)を十分に混合できるが、浮屋根の下面(3a)における水平流(S2)は図４（ｂ）に示すように一方の側壁(21)から反対側の側壁(21')への一方向であり、その流速の最大値は０．６２ｍ／秒であって、この水平流(S2)によって浮屋根(3)が側壁(21')に衝突する畏れがある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の浮屋根式貯蔵タンクを模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の浮屋根式貯蔵タンクを模式的に示す横断面図であり、浮屋根の下面の近傍における水平流を示す図である。
【図３】本発明の浮屋根式貯蔵タンクを模式的に示す横断面図であり、底面の近傍における底面流を示す図である。
【図４】従来の浮屋根式貯蔵タンク（ａ）および浮屋根を備えていない貯蔵タンク（ｂ）を模式的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：浮屋根式貯蔵タンク                  １':浮屋根を備えない貯蔵タンク
２：タンク本体      22：底面            21、21':側壁
ｄ：内径            h0：高さ
３：浮屋根          3a：下面            30：重心
４：噴射ノズル
Ｌ：垂直軸
Ａ：液              S1：上昇流          S2：水平流
A0：液              S3：下降流          S4：底面流
ｈ：液深
【図１】
2006069639.tif 000003
【図２】
2006069639.tif 000004
【図３】
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【図４】
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