(57)【要約】【課題】熱交換器の伝熱面や充填材の表面に蓄積するスケール量を抑制し、即ちスケールの蓄積速度を遅くし、熱交換器の伝熱面や充填材の表面のスケール除去作業が従来よりも少ない頻度で済む気液接触型熱交換器の散布水供給装置、気液接触型熱交換器を提供すること。【解決手段】熱交換器１１と、熱交換器１１の伝熱面等に散布水を散水する散布水ノズル１２と、散布水Ｗ１を貯留する散布水槽１３と、散布水槽１３に貯留した散布水を散水配管１４を通して散布水ノズル１２に送水する散布水ポンプ１６と、散布水槽１３に補給水を供給する補給水管１７と、補給水管１７中に設置された補給水弁１８とを具備する気液接触型熱交換器の散布水供給装置において、気液接触型熱交換器１０の停止時、散布水槽１３に貯留した散布水の散水停止後、補給水管１７からの補給水Ｗ２を熱交換器１１の伝熱面等に散布して洗浄する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気液接触型熱交換器の内部に散布水を散水する散布水ノズルと、前記散布水を貯留する散布水槽と、前記散布水槽に貯留した散布水を散水配管を通して前記散布水ノズルに送水する散布水ポンプと、前記散布水槽に補給水を供給する補給水管と、前記補給水管中に設置された補給水弁とを具備する気液接触型熱交換器の散布水供給装置において、
前記気液接触型熱交換器の停止時、前記散布水槽に貯留した散布水の散水停止後、前記補給水管からの補給水を気液接触型熱交換器の内部に散布して洗浄する洗浄手段を設けたことを特徴とする散布水供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の散布水供給装置において、
前記散水配管には逆止弁が設けられ、
前記洗浄手段は、前記補給水弁の入口側と前記逆支弁の出口側を接続するバイパス管と、前記バイパス管中に設けたバイパス弁と備え、前記散布水槽に貯留した散布水の散水停止後、前記補給水弁を閉じた状態で前記バイパス弁を開け、一定時間、補給水を前記散布水ノズルから散布して洗浄する手段であることを特徴とする散布水供給装置。
【請求項３】
内部に熱交換流体を流通させる熱交換器と、請求項１又は２に記載の散布水供給装置を備えた気液接触型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に熱交換流体を流通させる熱交換器を備えた気液接触型熱交換器、及び該気液接触型熱交換器の散布水供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は従来の内部に熱交換流体を流通させる熱交換器を備えた気液接触型熱交換器の構成例を示す図である。気液接触型熱交換器１００は、内部に熱交換流体を流通させる熱交換器１０１と、該熱交換器１０１の伝熱面に散布水Ｗ１を散水する散布水ノズル１０２と、散布水Ｗ１を貯留する散布水槽１０３と、散布水槽１０３に貯留した散布水Ｗ１を散水配管１０４及び該散水配管１０４に設けた逆支弁１０５を通して散布水ノズル１０２に送水する散布水ポンプ１０６と、散布水槽１０３に補給水Ｗ２を供給する補給水管１０７と、補給水管１０７に設置された補給水弁１０８とを備えている。
【０００３】
また、散布水槽１０３内の散布水Ｗ１の水位を一定に保つように補給水Ｗ２の供給流量を制御するボールタップ１０９と、散布水槽１０３内の散布水の導電率を測定する導電率センサ１１０とを備えている。補給水弁１０８は導電率センサ１１０が散布水の導電率がある値を上回ると「開」となり、補給水Ｗ２を供給し、該ある値を下回ると「閉」となり補給水Ｗ２の供給を停止するようになっている。また、補給水弁１０８が「開」となっている間、オーバーフロー水位を超えた濃縮された散布水を排水させるオーバーフロー管１１１と、メンテナンス時等必要に応じて散布水槽１０３の散布水Ｗ１を全て排水する全ブロー弁１１２と備え、このオーバーフロー管１１１と全ブロー弁１１２は排水管１１３に接続されている。
【０００４】
上記気液接触型熱交換器において、散布水ノズル１０２から熱交換器１０１の伝熱面に散布する散布水は、運転中は濃縮倍数が３．０程度に保たれている。気液接触型熱交換器の停止時、散布水ポンプ１０６を停止すると、熱交換器１０１の伝熱面に表面張力等で残留した濃縮散布水が蒸発して、該濃縮散布水中に含まれるスケール分が伝熱面上に析出する。析出したスケールは、再度、散布水ポンプ１０６を運転し、散布水ノズル１０２から伝熱面に散布水を散布しても完全に洗い流すことができない。従って、気液接触型熱交換器１００の運転停止を繰り返すことにより、熱交換器１０１の伝熱面にスケールが蓄積する。該スケールの蓄積は伝熱性能を著しく阻害するため、定期的に薬品等を使用して伝熱面に蓄積したスケールを除去する必要があった。
【０００５】
また、特許文献１には、散布水ポンプが故障した場合や異常を検出した場合に制御弁を操作して、補給水を直接熱交換器に散水するようにした冷却装置が記載されている。この冷却装置は散布水ポンプの故障、異常の場合に補給水を熱交換器の伝熱面に散布するだけであり、冷却装置の通常の停止時は、濃縮された散布水が伝熱面に残留することになり、上記のように伝熱面に多くのスケールが蓄積するという問題がある。
【特許文献１】公開実用昭和５７−１４５１９０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、気液接触型熱交換器において、熱交換器の伝熱面や充填材の表面に蓄積するスケール量を抑制し、即ちスケールの蓄積速度を遅くし、熱交換器の伝熱面や充填材の表面のスケール除去作業が従来よりも少ない頻度で済む気液接触型熱交換器の散布水供給装置、及び気液接触型熱交換器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】
【０００７】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、気液接触型熱交換器の内部に散布水を散水する散布水ノズルと、前記散布水を貯留する散布水槽と、前記散布水槽に貯留した散布水を散水配管を通して前記散布水ノズルに送水する散布水ポンプと、前記散布水槽に補給水を供給する補給水管と、前記補給水管中に設置された補給水弁とを具備する気液接触型熱交換器の散布水供給装置において、前記気液接触型熱交換器の停止時、前記散布水槽に貯留した散布水の散水停止後、前記補給水管からの補給水を気液接触型熱交換器の内部に散布して洗浄する洗浄手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の散布水供給装置において、前記散水配管には逆止弁が設けられ、前記洗浄手段は、前記補給水弁の入口側と前記逆支弁の出口側を接続するバイパス管と、前記バイパス管中に設けたバイパス弁と備え、前記散布水槽に貯留した散布水の散水停止後、前記補給水弁を閉じた状態で前記バイパス弁を開け、一定時間、補給水を前記散布水ノズルから前記伝熱面に散布して洗浄する手段であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、内部に熱交換流体を流通させる熱交換器と、請求項１又は２に記載の散布水供給装置を備えた気液接触型熱交換器にある。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、気液接触型熱交換器の停止時、散布水槽に貯留した散布水の散水停止後、補給水管からの補給水を気液接触型熱交換器の内部に散布して洗浄する浄手段を設けたので、散布水の散水停止後、熱交換器の伝熱面や充填材の表面に残留する濃縮された散布水は新鮮な補給水により洗い流すことが可能で、熱交換器の伝熱面や充填材の表面に蓄積するスケール量、及び補給水が散布される散布室壁面等全体に蓄積するスケール量を抑制し、スケールの蓄積速度を遅くし、伝熱面や散布室壁面等のスケール除去作業が従来よりも少ない頻度で済む。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、散水配管には逆止弁が設けられ、伝熱面洗浄手段は、補給水弁の入口側と逆支弁の出口側を接続するバイパス管と、バイパス管中に設けたバイパス弁と備え、散布水槽に貯留した散布水の散水停止後、補給水弁を閉じた状態でバイパス弁を開け、一定時間、補給水を散布水ノズルから散布して洗浄する手段であるので、散布水ノズルへ蓄積するスケール量も抑制される。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、気液接触型熱交換器は請求項１又は２に記載の散布水供給装置を備えているので、上記効果を有する気液接触型熱交換器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本願発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係る散布水供給装置を備えた気液接触型熱交換器の概略構成例を示す図である。本気液接触型熱交換器１０は、内部に熱交換流体を流通させる熱交換器１１と、該熱交換器１１の伝熱面に散布水を散水する散布水ノズル１２と、散布水を貯留する散布水槽１３と、散布水槽１３に貯留した散布水を散水配管１４及び該散水配管１４に設けた逆支弁１５を通して散布水ノズル１２に送水する散布水ポンプ１６と、散布水槽１３に補給水を供給する補給水管１７と、補給水管１７に設置された補給水弁１８と備えている点は、図１に示す気液接触型熱交換器と同一である。
【００１４】
また、散布水槽１３内の水位を一定に保つように補給水量を制御するボールタップ１９と、散布水槽１３内の散布水の導電率を測定する導電率センサ２０とを備え、補給水弁１８は導電率センサ２０が散布水の導電率がある値を上回ると「開」となり補給水Ｗ２を供給し、該ある値を下回ると「閉」となっている補給水Ｗ２の供給を停止する点も図１に示す気液接触型熱交換器と同一である。また、補給水弁１８が「開」となっている間、オーバーフロー水位を超えた濃縮された散布水Ｗ１を排水させるオーバーフロー管２１と、メンテナンス時等必要に応じて散布水槽１３の散布水Ｗ１を全て排水する全ブロー弁２２と備え、オーバーフロー管２１及び全ブロー弁２２が排水配管２３に接続されている点も図１に示す気液接触型熱交換器と同一である。
【００１５】
本気液接触型熱交換器１０では、図示するように、補給水弁１８の入口側の補給水管１７と逆支弁１５の出口側の散水配管１４を接続するバイパス管２４を設け、該バイパス管２４にバイパス弁２５を設けている。
【００１６】
上記構成の気液接触型熱交換器１０において、制御装置２６により散布水ポンプ１６を起動し、散布水槽１３内の散布水Ｗ１を逆支弁１５及び散水配管１４を通して散布水ノズル１２に送ることにより、該散布水ノズル１２から熱交換器１１の伝熱面に散布水Ｗ１が散布される。伝熱面に散布された散布水Ｗ１の一部は蒸発し、一部はキャリオーバし、残りは散布水槽１３に貯留される。これにより所定の熱源から冷却水配管３０を通って熱交換器１１内に送られる冷却水は冷却されて、冷却水配管３０を通って所定の熱源に送られる。
【００１７】
制御装置２６は導電率センサ２０の出力を監視し、散布水ノズル１２から熱交換器１１の伝熱面に散布する散布水、即ち散布水槽１３内の散布水を運転中は濃縮倍数が３．０程度で一定になるように補給水弁１８を制御している。
【００１８】
気液接触型熱交換器１０を停止する場合は、先ず散布水ポンプ１６を停止する。次に補給水弁１８を「閉」とし、バイパス弁２５を「開」とし、新鮮な補給水Ｗ２を散布水ノズル１２に供給し、該散布水ノズル１２から補給水Ｗ２を熱交換器１１の伝熱面に散布し、伝熱面を洗浄する。タイマーで一定時間経過後、バイパス弁２５を閉じて補給水Ｗ２の散布水ノズル１２への供給を停止する。
【００１９】
停止後、熱交換器１１の伝熱面に残留した水が蒸発して微量なスケール分が析出するが、これは補給水Ｗ２で伝熱面を洗浄しない場合の濃縮倍数３．０程度の残留濃縮散布水Ｗ１から析出するスケール量の１／３程度であるので、伝熱面を補給水で洗浄しない場合に比べてスケールの蓄積する速度は１／３程度となり、スケール除去作業が従来よりも少ない頻度で済む。また、散布水ノズル１２から補給水Ｗ２を散布される散布室（図示を省略）の内壁面等にも補給水Ｗ２が散布されるから、該壁面等に蓄積するスケール量も抑制される。更に新鮮な補給水Ｗ２を散布水ノズル１２から散布することにより、散布水ノズル１２に蓄積されるスケール量も抑制される。
【００２０】
上記のように気液接触型熱交換器１０の停止時、散布水ポンプ１６の停止後、補給水管１７から補給水Ｗ２をバイパス弁２５及びバイパス管２４を通して、散布水ノズル１２に供給することにより、該散布水ノズル１２から新鮮な補給水が熱交換器１１の伝熱面及び散布室壁面等に散布し、該伝熱面及び散布室壁面上等に残留する濃縮散布水Ｗ１を洗い流すので、伝熱面や壁面等に蓄積するスケール量が少なく、即ちスケールの蓄積速度が遅く、スケール除去作業が従来よりも少ない頻度で済む。また、上記のように散布水ノズル１２に蓄積されるスケールも抑制されるから、その除去作業も少ない頻度で済む。
【００２１】
また、補給水Ｗ２の圧力は散布水ノズル１２で正常な流量を散布できるだけの圧力を確保する必要がある。また、圧力が不足する場合は補助の加圧ポンプ（図示を省略）を設けても良い。
【００２２】
なお、上記例では気液接触型熱交換器１０の停止時、散布水ポンプ１６の停止後、補給水管１７から補給水Ｗ２をバイパス弁２５及びバイパス管２４を通して散布水ノズル１２に供給する例を示したが、散布水ポンプ１６が停止した後、即ち散布水ノズル１２からの散布水の散水の停止後、補給水Ｗ２を一定時間散布水ノズル１２に送水し、散布水ノズル１２から補給水Ｗ２を熱交換器１１の伝熱面に散布して洗浄する伝熱面洗浄手段であればよい。
【００２３】
上述の実施形態例では、本発明の散布水供給装置を内部に熱交換流体を流通させる熱交換器を備えた密閉式の気液接触型熱交換器への適用形態について説明したが、内部に熱交換流体を流通させる熱交換器を備えていない開放型の気液接触型熱交換器にも適用可能である。開放型の気液接触型熱交換器では、気液接触型熱交換器内部に熱交換器の代わりに充填材が備えられ、本発明の散布水供給装置により充填材表面へのスケールの蓄積が抑制されるが、その余の事項については上述の実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００２４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の内部に熱交換流体を流通させる熱交換器を備えた気液接触型熱交換器の構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る散布水供給装置を備えた気液接触型熱交換器の概略構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０    気液接触型熱交換器
１１    熱交換器
１２    散布水ノズル
１３    散布水槽
１４    散水配管
１５    逆支弁
１６    散布水ポンプ
１７    補給水管
１８    補給水弁
１９    ボールタップ
２０    導電率センサ
２１    オーバーフロー管
２２    全ブロー弁
２３    排水配管
２４    バイパス管
２５    バイパス弁
２６    制御装置
３０    冷却水配管
【図１】
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【図２】
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