(57)【要約】【課題】補給水水質が変化する水系においても、簡易な方法で循環水中の薬品濃度を一定に維持するように薬品を注入することができる開放循環冷却水系の水処理薬品注入管理方法および装置を提供する。【解決手段】循環冷却水による腐食やスケール、スライム等の生成を防止するために、薬品タンク１２、薬品ポンプ１３及び薬剤注入路１４を介して水処理薬剤を補給水路６に注入する。循環水の電気伝導度を一定に保つと共に、循環水中の薬品濃度を一定に維持するように、補給水量と補給水の電気伝導度の比に応じた量の薬品を所定の補給水量に対して注入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放循環冷却水系における循環水中の水処理薬品濃度を一定に保つための薬品添加方法であって、補給水に対する循環水の濃縮度を検知して補給水量あたりに添加する薬品量を決定することを特徴とする水処理薬品注入管理方法。
【請求項２】
請求項１において、さらに補給水量を検知する手段で求めた補給水量に応じて補給水量あたりに添加する薬品量を決定することを特徴とする水処理薬品注入管理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、補給水に対する循環水の濃縮度を検知する方法が、自動ブロー管理装置によって循環水の電気伝導度を一定に保ち、補給水の電気伝導度と前記循環水の電気伝導度との比に基づくものであることを特徴とする水処理薬品注入管理方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、薬品添加に由来する循環水の電気伝導度の上昇、冷却塔からの循環水の飛散損失による濃縮度の変化、又は冷却水の循環停止時に生じるオーバーブロー排出による薬品不足、に基づいて薬注量を補正することを特徴とする水処理薬品注入管理方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、補給水量と補給水の電気伝導度の比に応じた量の薬品を所定の補給水量に対して注入することにより、循環水中の薬品濃度を一定に維持することを特徴とする水処理薬品注入管理方法。
【請求項６】
開放循環冷却水系における循環水中の水処理薬品濃度を一定に保つための薬品添加装置であって、補給水に対する循環水の濃縮度を検知する濃縮度検知手段と、該濃縮度検知手段によって検知された濃縮度に基づいて補給水量あたりに添加する薬品量を決定する第１の決定手段とを備えたことを特徴とする水処理薬品注入管理装置。
【請求項７】
請求項６において、さらに補給水量を検知する補給水量検知手段と、該補給水量検知手段で検知された補給水量に応じて補給水量あたりに添加する薬品量を決定する第２の決定手段とを備えたことを特徴とする水処理薬品注入管理装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、補給水に対する循環水の濃縮度を検知する手段が、自動ブロー管理装置によって循環水の電気伝導度を一定に保ち、補給水の電気伝導度と前記循環水の電気伝導度との比に基づいて濃縮度を検知するものであることを特徴とする水処理薬品注入管理装置。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項において、薬品添加に由来する循環水の電気伝導度の上昇、冷却塔からの循環水の飛散損失による濃縮度の変化、又は冷却水の循環停止時に生じるオーバーブロー排出による薬品不足、に基づいて薬注量を補正する手段を設けたことを特徴とする水処理薬品注入管理装置。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれか１項において、循環水中の薬品濃度を一定に維持するために、補給水量と補給水の電気伝導度の比に応じた量の薬品を所定の補給水量に対して注入する手段を備えたことを特徴とする水処理薬品注入管理装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
循環水の電気伝導度を一定に保つようにする自動ブロー管理装置、
補給水電気伝導度に応じた量の薬品を注入するよう信号を出力する第１の制御器と、
補給水量に比例した量の薬品を注入するよう信号を出力する第２の制御器と、
該第１の制御器及び第２の制御器の双方の制御信号に基づき薬品を注入する薬注ポンプと
を備えたことを特徴とする水処理薬品注入管理装置。
【請求項１２】
請求項１１において、薬品による電気伝導度の上昇、冷却塔からの飛散損出、又は落水によるオーバーブロー排出によって不足する薬品注入量を補正する手段を備えたことを特徴とする水処理薬品注入管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開放循環冷却水系の薬品注入制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用・空調用等の開放循環冷却水系では、冷凍機等の熱交換器で熱交換により温度が上昇した水を冷却塔で蒸発させ、蒸発潜熱の放出によって冷却して循環使用する。開放循環冷却水系は、水を循環利用しているため、蒸発による水の濃縮が生じ、腐食障害・スケール障害・スライム障害が発生しやすい。これらの障害を防止するために、開放循環冷却水系の循環水には、腐食防止剤、スケール防止剤、スライム付着防止剤など、種々の水処理薬剤が添加されている。
【０００３】
これらの薬剤は、常時一定濃度以上を維持しなければ十分な効果を発揮しない。一方、過剰注入は経済的に無駄であると共に、弊害をもたらすこともある。従って、薬剤を使用する場合は、使用目的が最も効果的かつ経済的に達成されるように、循環水中の薬剤濃度を管理することが望ましい。
【０００４】
このような水処理薬剤を循環水に注入し、循環水中の水処理薬剤濃度を一定に維持する手段として、ブロー排出によって失われた薬品量を添加する薬品添加制御方法が知られている。この場合、循環水の濃縮倍数に関係なく、薬品添加量を決定することができるが、ブロー排出量を測定するためのブロー量測定装置が必要となる。ブロー水は、冷却水ピット内の一定水位に設けたオーバーフロー管を使ったオーバーフローによる排出を行うことが多く、この場合、冷却水（循環水）だけでなくエアーもブロー水中に巻き込むため、正確なブロー量を測定できないという問題がある。エアーを巻き込んでもブロー水量を測定できる水量計もあるが、高価であり、また、既設のブロー配管に水量計を設置するスペースが必ずしも確保できないことや大掛かりな工事を要する場合があり、望ましくない。
【０００５】
別の従来の水処理薬品添加制御方法として、パルス発信式流量計等で補給水の補給量を測定し、補給水に対して一定量の水処理薬剤を比例注入する方法(例えば特許第２５９４２２４号など)が行われている。この方法(以下、「補給水量比例薬注制御方法」ということがある。)は、循環水中の電気伝導度を一定に維持する自動ブロー制御と組み合わせることで、循環水中の薬剤濃度を一定に維持することが可能であり、比較的簡便で装置の信頼性も高い。
【０００６】
また、水処理薬剤をトレーサー物質としたり、水処理薬剤に比例した濃度のトレーサー物質を添加し、トレーサー物質を連続的に測定して水処理薬剤を注入する方法（以下、「トレーサー法」ということがある。）が行われている(例えば特許第３７５１６５５号、特許第４３４９１６号など)。
【０００７】
この方法は循環水中の水処理薬剤に含まれるトレーサー物質濃度を測定して制御を行うため、循環水中の水処理薬剤濃度を一定に維持することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２５９４２２４号
【特許文献２】特許第３７５１６５５号
【特許文献３】特許第４３４４９１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
節水やゼロエミッションの観点から、様々な種類の排水が回収されて冷却塔の補給水として再利用されている。そのような水系では回収水の量や水質は回収元の設備稼働状況などにより大きく変動する。また、排水のほかに地下水、上水、工業用水などが混入する水系もあり、冷却塔に補給される補給水の水質は一定ではない。
【００１０】
従来の補給水量比例薬注制御方法と循環水の電気伝導度を一定に保つ自動ブロー管理との組み合わせでは、循環水の濃縮倍数が一定に推移している場合には循環水中の薬品濃度を一定に維持できる。しかしながら、補給水水質が変化した場合には濃縮倍数が変動するため、薬品濃度を一定に維持することができない。
【００１１】
例えば、補給水量Ｍ（ｍ３）に対してＸ（ｇ）の薬品を注入している開放循環冷却水系において、補給水の電気伝導度をａ（ｍＳ／ｍ)、循環水の電気伝導度をｂ(ｍＳ／ｍ)とした場合、循環水中の薬品濃度Ｙ(ｍｇ／Ｌ)は次の（１）式となる。
【００１２】
【数１】
2011224455.tif 000003
【００１３】
補給水水質が変動し補給水の電気伝導度が低下し、ａ／ｎになった場合の循環水中の薬品濃度Ｙ’は次の（２）式
【００１４】
【数２】
2011224455.tif 000004
となり、Ｙのｎ倍の濃度になり、薬品濃度を一定に維持できない。
【００１５】
また、従来のトレーサー法では、補給水水質や濃縮倍数の変動の影響を受けずに循環水中の薬品濃度を一定に維持することが可能である。しかしながら、薬品濃度を測定するために吸光光度計やイオン電極など高度な測定機器が必要となる。これらの機器は高精度な測定が可能であるが、性能を維持するために頻繁な校正や部品の交換などのメンテナンスが必要となる。そのため、装置の導入及び運転にコストと手間がかかる。
【００１６】
本発明は補給水水質が変化する水系においても、簡易な方法で循環水中の薬品濃度を一定に維持するように薬品を注入することができる開放循環冷却水系の水処理薬品注入管理方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明（請求項１）の水処理薬品注入管理方法は、開放循環冷却水系における循環水中の水処理薬品濃度を一定に保つための薬品添加方法であって、補給水に対する循環水の濃縮度を検知して補給水量あたりに添加する薬品量を決定することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２の水処理薬品注入管理方法は、請求項１において、さらに補給水量を検知する手段で求めた補給水量に応じて補給水量あたりに添加する薬品量を決定することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３の水処理薬品注入管理方法は、請求項１又は２において、補給水に対する循環水の濃縮度を検知する方法が、自動ブロー管理装置によって循環水の電気伝導度を一定に保ち、補給水の電気伝導度と前記循環水の電気伝導度との比に基づくものであることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項４の水処理薬品注入管理方法は、請求項１ないし３のいずれか１項において、薬品添加に由来する循環水の電気伝導度の上昇、冷却塔からの循環水の飛散損失による濃縮度の変化、又は冷却水の循環停止時に生じるオーバーブロー排出による薬品不足、に基づいて薬注量を補正することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項５の水処理薬品注入管理方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、補給水量と補給水の電気伝導度の比に応じた量の薬品を所定の補給水量に対して注入することにより、循環水中の薬品濃度を一定に維持することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明（請求項６）の水処理薬品注入管理装置は、開放循環冷却水系における循環水中の水処理薬品濃度を一定に保つための薬品添加装置であって、補給水に対する循環水の濃縮度を検知する濃縮度検知手段と、該濃縮度検知手段によって検知された濃縮度に基づいて補給水量あたりに添加する薬品量を決定する第１の決定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
請求項７の水処理薬品注入管理装置は、請求項６において、さらに補給水量を検知する補給水量検知手段と、該補給水量検知手段で検知された補給水量に応じて補給水量あたりに添加する薬品量を決定する第２の決定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
請求項８の水処理薬品注入管理装置は、請求項６又は７において、補給水に対する循環水の濃縮度を検知する手段が、自動ブロー管理装置によって循環水の電気伝導度を一定に保ち、補給水の電気伝導度と前記循環水の電気伝導度との比に基づいて濃縮度を検知するものであることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項９の水処理薬品注入管理装置は、請求項６ないし８のいずれか１項において、薬品添加に由来する循環水の電気伝導度の上昇、冷却塔からの循環水の飛散損失による濃縮度の変化、又は冷却水の循環停止時に生じるオーバーブロー排出による薬品不足、に基づいて薬注量を補正する手段を設けたことを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１０の水処理薬品注入管理装置は、請求項６ないし９のいずれか１項において、循環水中の薬品濃度を一定に維持するために、補給水量と補給水の電気伝導度の比に応じた量の薬品を所定の補給水量に対して注入する手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１１の水処理薬品注入管理装置は、請求項１０において、循環水の電気伝導度を一定に保つようにする自動ブロー管理装置、補給水電気伝導度に応じた量の薬品を注入するよう信号を出力する第１の制御器と、補給水量に比例した量の薬品を注入するよう信号を出力する第２の制御器と、該第１の制御器及び第２の制御器の双方の制御信号に基づき薬品を注入する薬注ポンプとを備えたことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１２の水処理薬品注入管理装置は、請求項１１において、薬品による電気伝導度の上昇、冷却塔からの飛散損出、又は落水によるオーバーブロー排出によって不足する薬品注入量を補正する手段を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明では、循環水の水質（塩類濃度）を一定に保つように電気伝導度に基づく自動ブロー装置等で設定した場合に、補給水水質（塩類濃度）が変化した場合でも濃縮倍数を知ることによって濃縮倍数が変化した分だけ補給水あたりに添加する薬品量を変化させる。
【００３０】
通常の場合、補給水の補給は、後述の実施の形態にも記載されているように、補給水供給弁の開閉と併せてボールタップを使って補給が行われるため、補給水の水量は経時的に変化することが多い。従って、より正確に薬品添加量を決定するためには、補給水量の測定結果に応じて薬品添加量を変更することが望ましい。
【００３１】
循環水の濃縮度を検知するには、補給水に対して循環水がどの程度、濃縮されているかを検知するのが良く、例えば特定のイオン濃度を検知できるイオン電極測定、イオンクロマトグラフ測定、比色法等が使用可能であるが、補給水と循環水の電気伝導度から濃縮度を決定するのが安価で簡単であり、望ましい。この場合、循環水の電気伝導度と補給水の電気伝導度との比率から濃縮倍数を求めることができるが、継続的に循環水と補給水の電気伝導度との比率を求めて薬品添加量を決定する必要はなく、一度循環水と補給水の電気伝導度との比率を求めれば、その時の補給水の電気伝導度を基準としてそれからどの程度、補給水の電気伝導度が変化したかを算出できれば、同様に薬品添加量を決定することができる。
【００３２】
本発明では、従来の流量比例薬注制御方法と循環水の電気伝導度を一定に保つ自動ブロー管理に加えて、補給水の電気伝導度に応じた量の薬品を注入する制御を行うことにより、補給水の水質が変動しても循環水中の薬品濃度を一定に維持することが可能になる。
【００３３】
補給水の水質が変化して電気伝導度が低下した場合、補給水と循環水の電気伝導度の比に応じて薬品注入量を減らすことにより、循環水中の薬品濃度を維持することができる。同様に補給水の電気伝導度が上昇した場合、薬品注入量を増量することにより、循環水中の薬品濃度を維持することができる。
【００３４】
前記（２）式において補給水の電気伝導度がａ／ｎになった場合に薬品の注入量をＸ／ｎにすることにより薬品濃度を一定に保つことができる。
【００３５】
なお、本発明で使用する電気伝導度計は、簡易で、汚れの影響を受けにくく、多電極化することで精度よく測定できるため、トレーサー法に比べて低価格であり信頼性も高い。
【００３６】
本発明は新設の設備に適用できるだけでなく、既設の自動ブロー管理と流量比例薬注制御設備にアナログ出力を持った補給水電気伝導度計を追加し、ポンプをアナログ信号制御型に変更する簡易な改善を施すことにより、既存の設備にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施の形態に係る開放循環冷却水系の水処理薬品注入管理方法が適用された設備のフロー図である。
【図２】実施例の結果を示すグラフである。
【図３】比較例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
第１図は循環冷却水系を示す系統図であり、冷却塔１、循環ポンプ２及び熱交換器３が循環水路４により接続されている。
【００３９】
冷却塔１では散水板１ａから散水された冷却水が充填材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に貯留され、排気空気はファン１ｅにより大気中に排出される。通常は、この排気空気に蒸気及び飛散水が随伴する。
【００４０】
ピット１ｄ内の冷却水は、循環ポンプ２から熱交換器３に導入される。熱交換器３において高温となった冷却水は、冷却塔１において一部が蒸発することにより冷却されてピット１ｄに流下し、再び循環する。
【００４１】
ピット１ｄにはオーバーブロー管１ｆ及びボールタップ５が設けられている。このボールタップ５に補給水路６が接続されている。冷却水の蒸発飛散によってピット１ｄ内の水位が低下すると、ボールタップ５が開栓し、補給水路６から補給水が供給され、ピット１ｄの水位が一定に保たれる。
【００４２】
この補給水路６からは第２の補給水路７が分岐しており、この第２の補給水路７に設けられた弁８が自動ブロー管理装置９によって制御される。ピット１ｄ内の水の電気伝導度を測定するように設置された電気伝導度計１０の検出信号がこの自動ブロー管理装置９に入力される。
【００４３】
冷却塔１では冷却水の一部が蒸発することにより循環冷却水は濃縮されて、塩分濃度が上昇する。また、大気中からゴミ等の異物が混入したり、循環冷却水系のスケールやスライムが剥離して、循環冷却水系には濁質が含まれるようになる。このような循環冷却水による腐食やスケール、スライム等の生成を防止するために、薬品タンク１２、薬品ポンプ１３及び薬剤注入路１４を介して水処理薬剤を補給水路６に注入する。なお、補給水路６ではなく、冷却水ピット１ｄに薬注してもよい。
【００４４】
後に詳述する通り、この実施の形態では、薬注ポンプ１３は補給水路６の流量を計測するパルス発信式流量計１５及びパルス量比例薬注制御器１６と、補給水路６の電気伝導度を計測する電気伝導度計１７とによって制御される。
【００４５】
次に、この循環冷却水系の薬注制御について詳細に説明する。この実施の形態では、循環水の電気伝導度を一定に保つ条件で、循環水中の薬品濃度を一定に維持するように、補給水量と補給水の電気伝導度の比に応じた量の薬品を所定の補給水量に対して注入する。
【００４６】
目標とする循環水中の薬品濃度をＹ（ｍｇ／Ｌ）、補給水量をＭ（ｍ３）、補給水の電気伝導度をａ（ｍＳ／ｍ）、循環水の電気伝導度をｂ（ｍＳ／ｍ）とすると補給水に注入する薬品Ｘ（ｇ）は、前記（１）式より
【００４７】
【数３】
2011224455.tif 000005
にて算出することができる。
【００４８】
循環水の薬品濃度及び循環水の電気伝導度を一定に保つ制御を行うため、Ｙとｂは定数となり、ＸはＭとａにより規定される。従って、補給水流量と補給水の電気伝導度を掛け合わせた量の薬品を注入することにより、補給水水質が変動しても循環水中の薬品濃度を一定に維持することができる。
【００４９】
この薬注制御を実行するために、この実施の形態では以下の4つの手段（ｉ）〜（iv）から構成される制御装置を用いている。
【００５０】
（ｉ）  循環水の電気伝導度を一定に保つように制御する自動ブロー管理装置９
この自動ブロー管理装置９は、電気伝導度計１０で測定される電気伝導度が設定値を超えた場合に自動でブローを行い、循環水の電気伝導度を一定に保つためのものであり、電気伝導度計１０の検出値が予め設定した値を超えた場合に弁８を開いて給水を開始してオーバーブローにより循環水の一部をオーバーブロー管１ｆから排出する。そして循環水の電気伝導度が閾値よりも低下すると、弁８を閉め、補給水を停止する。補給水弁８の開閉の替わりに、ブロー弁を設け、自動ブロー管理装置９によって該ブロー弁を開閉してもよい。
【００５１】
(ii)  補給水電気伝導度を測定し出力する電気伝導度計１７
この電気伝導度計１７は、補給水の電気伝導度を連続的に測定し、出力する。電気伝導度計１７は、補給水路６以外の補給水流入口、補給水タンクなどに設置されてもよい。この実施の形態では、ボールタップ５からの補給水と自動ブロー管理の弁８からの補給水が独立しているので、両方の電気伝導度を測定するために、水路７の分岐部よりも上流側に電気伝導度計１７を設置している。ただし、補給水路６に薬品を注入する場合は、薬品添加に伴う電気伝導度の上昇の影響を避けるため、注入点より上流側に電気伝導度計１７を設置することが望ましい。また、薬品の注入箇所を補給水路６に代えて冷却塔ピット１ｄに薬注することも可能であり、補給水の電気伝導度の上昇を生じないという点からはこの方が望ましい。
【００５２】
（iii）  補給水の流量を測定し出力する手段
流量計１５は、補給水の流量を連続的に測定し、出力する。流量計１５としては、例えば、パルス発信式流量計や流量出力信号を備えた歯車式、電磁式、超音波式などの流量計が用いられるが、これに限定されない。なお、ボールタップ５からの補給水と自動ブロー管理の弁８からの補給水が独立しているので、両方の補給水量を測定するために水路７の分岐部よりも上流側に流量計１５が設置されている。
【００５３】
（iv）  上記（ii）及び（iii）の両方の出力信号に基づき薬品を注入する量を決定する制御器１６及び薬注ポンプ１３
制御器１６は、上記（ii）及び（iii）の信号に基づき、一定量の補給水に対してその電気伝導度に応じて注入する薬品量を（３）式の演算結果に基づき決定する。ポンプ１３は、この制御に基づき薬注を行う。補給水の電気伝導度は瞬時値で薬注量を決定することができるが、補給水の水質変動が短期間で起こる系では一定量の補給水の電気伝導度の平均値に対して薬注を行うことが望ましい。
【００５４】
この実施の形態では、制御器１６として、演算装置のほかにパルス量に比例した量の薬品を注入するように指示するパルス量比例薬注制御器１６が用いられているが、アナログ信号に比例した量の薬品を注入するように指示するアナログ信号比例薬注装置なども用いることができ、これら複数の方式の制御装置を組み合わせて用いることができる。なお、制御装置を内蔵したポンプを用いてもよい。
【００５５】
なお、ボールタップ５からの補給水と自動ブロー管理の弁８からの補給水が独立していて、双方を併せた補給水量又は電気伝導度を測定できない場合は、
[１]  制御装置とポンプを２台設けて、それぞれの補給水量と電気伝導度から、薬品注入量を決定して、別々に注入する方法、
[２]  制御装置を２台、ポンプを1台設けて、それぞれの補給水量と電気伝導度から、薬品注入量を決定して、一括で薬注する方法、
[３]  制御装置とポンプを１台で、それぞれの補給水量と電気伝導度の信号を併せて演算して薬品注入量を決定して一括で薬注する方法
の３通りで対応することができる。
【００５６】
[既存設備への適用]
従来の流量比例薬注制御と自動ブローによる管理を行ってきた既存の設備にも簡易な改造で本発明の方法に変更することが可能である。既存の補給水流量比例薬注制御装置付きの冷却塔設備において、例えば(ii)の電気伝導度計としてアナログ信号出力付き補給水電気伝導度計を追加したり、（iv）の薬注ポンプをアナログ信号入力制御型に変更することにより、既存の補給水流量比例薬注制御装置からの薬注信号と電気伝導度計からのアナログ信号に基づいた量の薬品を注入できるようになる。
【００５７】
［薬注量の補正］
上記方法では薬品添加による循環水の電気伝導度の上昇を考慮していないため、薬品添加により循環水の電気伝導度が大きく上昇する場合は、循環水中の薬品濃度が設定値より低くなる。そのため、循環水の電気伝導度に薬品による電気伝導度を加味して薬注量を補正することが望ましい。
【００５８】
目標とする循環水中の薬品濃度をＹ（ｍｇ／Ｌ）、補給水量をＭ（ｍ３）、補給水の電気伝導度をａ（ｍＳ／ｍ）、循環水の電気伝導度をｂ（ｍＳ／ｍ）、循環水中の薬品による電気伝導度をｃ(ｍＳ／ｍ)とすると補給水に注入する薬品Ｘ（ｇ）は、（３）式に基づき、次の（４）式のように表わすことができる。
【００５９】
【数４】
2011224455.tif 000006
また、上記方法では飛散損出が考慮されていないため、補給水の電気伝導度が極めて低くなった場合、薬注量が極めて少量になる。しかし実際は、循環水量に対して一定量の飛散損出が冷却塔からあるため、補給水の電気伝導率が極めて低く飛散損出量が全ブロー量となる場合(ノンブロー運転の領域)は、設定した電気伝導度と補給水電気伝導度の比に基づいた薬注では循環水中の薬品濃度が設定値より低くなる課題がある。また、ブローを行わないノンブロー運転の領域では、循環水の電気伝導度が設定値まで上昇しない現象が生じる。そのため、電気伝導度と薬注量を補正して飛散損出により系外へ排出される薬品を補給する制御を行うことが望ましい。
【００６０】
全ブロー量ＴＢ(ｍ３／ｈ)は蒸発量をＥ（ｍ３／ｈ）、補給水の電気伝導度をａ（ｍＳ／ｍ）、循環水の電気伝導度をｂ（ｍＳ／ｍ）、循環水中の薬品による電気伝導度をｃ（ｍＳ／ｍ）とすると、次の（５）式のように表わすことができる。
【００６１】
【数５】
2011224455.tif 000007
ここで、飛散損出量Ｗ（ｍ３／ｈ)が全ブロー量ＴＢ(ｍ３／ｈ)に等しい場合の補給水の電気伝導度ａは（６）式のように表わすことができる。
【００６２】
【数６】
2011224455.tif 000008
補給水の電気伝導度が、（６）式で求まるａ以下では飛散損出量が全ブロー量となるため、飛散損出により系外へ排出される薬品を補給するように薬注量を補正する必要がある。この時の補給水に注入する薬品Ｘ(ｇ)は（４）式および（６）式より、次の（７）式のように求まる。
【００６３】
【数７】
2011224455.tif 000009
ここで、循環水量をＲ(ｍ３／ｈ)、冷却塔入出の冷却水温度差をΔＴ（℃）、循環水量に対する飛散損出割合をｚ（％）とすると、蒸発量Ｅ(ｍ３／ｈ)および飛散損出量Ｗ(ｍ３／ｈ)はそれぞれ次の（８），（９）式で規定できる。
【００６４】
【数８】
2011224455.tif 000010
【００６５】
【数９】
2011224455.tif 000011
この（８），（９）式より、（６），（７）式はそれぞれ次の（１０），（１１）式のように表わすことができる。
【００６６】
【数１０】
2011224455.tif 000012
【００６７】
【数１１】
2011224455.tif 000013
したがって、補給水の電気伝導度が（１０）式で求まるａよりも高い場合は（４）式で求まる薬品量を、また、補給水の電気伝導度が（１０）式で求まるａ以下の場合は（１１）式で求まる薬品量を、一定量の補給水に対して注入することにより、補給水の電気伝導度によらず循環水中の薬品濃度を一定に維持管理することができる。
【００６８】
飛散損出量が変化するなど薬品損出量を演算するのが困難な場合の簡易的な対処方法として、補給水の電気伝導度が一定時間以上規定値を下回った場合、薬品を一定量注入するような制御を行うことでも対応できる。
【００６９】
また、一般的な冷却塔の場合、循環ポンプ２が停止すると散水板１ａや充填材１ｂを流れていた水が落水して、循環水の一部がオーバーブローにより系外に排出されてしまう。そのため、ポンプが再稼働した時に、落水により系外へ排出された循環水を補う量の補給水が流入してくるため、循環水の電気伝導度および薬品濃度が低下する。特にノンブロー運転の領域では、ブロー量に占めるオーバーブローによる排出の割合が大きく、循環ポンプの発停が頻繁に起こると補給水で循環水が薄まり濃縮が低下していく。そのため、循環水の電気伝導度が低下した場合には不足した薬品濃度を追加注入する制御を行うことが望ましい。
【００７０】
循環ポンプ２の発停は、ポンプ２のインターロック信号で知ることができる。ポンプ２が再稼働した後に循環水の電気伝導度が低下した場合、循環水の電気伝導度の低下と流入した補給水量からオーバーブローによる排出量を推定し、それに応じた薬品を追加することにより、循環水中の薬品濃度を一定に維持することができる。また、ポンプ停止によるオーバーブローによる排出量が一定として、ポンプ再稼働時に一定量の薬品を追加することでも対応できる。
【００７１】
循環ポンプ２が再稼働した際には、補給水が流入して自動ブロー管理装置９の設定を超えて循環水の電気伝導度が低下する。そのため、循環ポンプ２のインターロック信号が取れない場合においても、補給水流量と循環水電気伝導度を測定しているため、オーバーブローによる排出の特徴を捉えることができる。その際の循環水の電気伝導度の低下と流入した補給水量からオーバーブローによる排出量を推定し、それに応じた薬品を追加することにより、循環水中の薬品濃度を一定に維持することができる。また同様に、ポンプ停止によるオーバーブローによる排出量が一定として、ポンプ２の再稼働を捉えた場合に、一定量の薬品を追加するようにしてもよい。
なお、本発明における循環水の濃縮度を検知する方法として、前述の補給水と循環水の電気伝導度を利用する方法の他、各種の従来法を利用することが可能であり、補給水量の他、蒸発水量又はブロー水量を検知して水バランスから求めた濃縮度を利用することも可能である。
【実施例】
【００７２】
[実施例１]
第１図に示す循環冷却水系において本発明による方式で薬品を注入し、循環水中の薬品濃度の推移結果を第２図に示した。
【００７３】
冷却塔１の設備仕様は以下の通りである。
【００７４】
冷却容量：３６０ｋＷ
保有水量：１．２ｍ３
循環水量：２０ｍ３／ｈｒ
冷却対象：蒸気凝縮用プレート熱交換器
補給水：野木町水道水（約２５ｍＳ／ｍ）と純水（約０ｍＳ／ｍ）を任意の割合で混合
循環水電気伝導度設定：５５ｍＳ／ｍ
また、薬注制御装置として以下のものを用いた。
【００７５】
パルス発信式流量計１５：愛知時計電機株式会社製ＦＭＤＳ２０II
パルス比例時間薬注制御器１６及び自動ブロー管理装置９：栗田工業株式会社製クリオートＣＴ−Ｒ
アナログ信号出力付き補給水電気伝導度計１７：東亜ディーケーケー株式会社製ＷＢＭ−１００
アナログ信号入力タイプ薬注ポンプ１３：株式会社タクミナ製ＰＺＤＭ−３０
第２図の通り、補給水の電気伝導率が変動しても循環水中の薬品濃度は設定値の４００ｍｇ／Ｌに対して、設定値±１０％の範囲で安定して推移した。
【００７６】
[比較例１]
実施例１の運転を行った冷却塔設備にて、補給水流量比例薬注制御方式で薬品を注入した。循環水中の薬品濃度の推移結果を第３図に示す。第３図の通り、補給水の電気伝導度の変動により、循環水の薬品濃度も大きく変動した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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