(57)【要約】【課題】プラント等の装置の外周を取り巻く環状配管から装置内へ導入される枝配管の先に設けたスプレーノズルの閉塞の有無を、外部から簡便に監視する。【解決手段】装置１の外周を取り巻く環状配管２から装置内へ導入される複数の枝配管３の先に設けたスプレーノズル４により、外気との間に温度差を有する液体を上記装置１内へ噴出させる装置１に対して、上記環状配管２及び／又は枝配管３の表面温度を外部から監視することにより、上記各スプレーノズル４の一部閉塞又は全閉塞の有無を判断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の外周を取り巻く環状配管から装置内へ導入される複数の枝配管の先に設けたスプレーノズルにより、外気との間に温度差を有する液体を上記装置内へ噴出させる装置に対して、上記環状配管及び／又は枝配管の表面温度を外部から監視することにより、上記各スプレーノズルの一部閉塞又は全閉塞の有無を判断する閉塞状況監視方法。
【請求項２】
上記枝配管の表面温度を、サーモグラフィによって外部から監視する、請求項１に記載の閉塞状況監視方法。
【請求項３】
上記液体の温度と外気温との温度差が０．０５℃以上、１５００℃以下である、請求項１又は２に記載の閉塞状況監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スプレーノズルを有する配管を持った装置における、ノズルの閉塞状況を監視する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント内の塔等の装置において、例えば、気液反応を起こさせる際に、液体をスプレーノズルから噴霧するということが行われている。このスプレーノズルは噴出孔が狭くなっているため、噴霧する液体によってはこのスプレーノズルが詰まってしまうことがある。しかし、どのスプレーノズルが閉塞しているかを検査するために、いちいち装置の中を見ることはあまりにも手間がかかり、非現実的である。
【０００３】
このため、スプレーノズルに繋がる各々の配管の液体流量を、超音波流量計により監視する方法が行われている。閉塞したスプレーノズルに繋がる枝配管はほとんど流れが生じないので、流れが悪化したり、又は停止したりした枝配管があると、その先にあるスプレーノズルが詰まったことがわかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、超音波流量計は大きなものが多く、取り付けて作業するにしても作業性が悪かった。また、精密機械であるため、取り付ける装置によっては扱いが難しく、さらに、高価であるため簡単に導入することも難しかった。
【０００５】
そこでこの発明は、装置の外周を取り巻く環状配管を有する装置において、上記装置内へ導入される枝配管の先に設けたスプレーノズルの閉塞の有無を、外部から簡便に監視することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、装置の外周を取り巻く環状配管から装置内へ導入される複数の枝配管の先に設けたスプレーノズルにより、外気との間に温度差を有する液体を上記装置内へ噴出させる装置に対して、上記環状配管及び／又は枝配管の表面温度を外部から監視することにより、上記各スプレーノズルの一部閉塞又は全閉塞の有無を判断する閉塞状況監視方法により、上記の課題を解決したのである。
【発明の効果】
【０００７】
スプレーノズルのいずれかが一部閉塞又は全閉塞を起こしていた場合、閉塞したスプレーノズルに繋がる枝配管内では流れが悪くなるか、又はほとんど流れを生じないため、その枝配管内の、外気と温度差があった液体は、外気により冷却または加熱されて、温度が外気に近くなる。その温度の低下又は上昇を、温度センサやサーモグラフィなどによって外部から監視し検出することにより、各スプレーノズルの閉塞の有無を外部から調べることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明について詳細に説明する。
この発明は、装置の外周を環状に取り巻く環状配管から装置内へ導入される複数の枝配管の先に設けたスプレーノズルにより、外気温と温度差を有する液体を上記装置内へ噴出させる装置に対して、上記環状配管及び／又は枝配管の表面温度を外部から監視することにより、上記各スプレーノズルの一部閉塞又は全閉塞の有無を判断する閉塞状況監視方法である。
【０００９】
上記装置１としては、スプレーノズルを有していればよく、例えば、図１に示すような、下方から気体を供給しつつ上方から液体を噴霧して反応を起こさせる気液反応塔や、各種スプレー塔、スクラバーなどが挙げられる。上記スプレーノズル４は、これらの装置内に導入する上記液体を霧状又は飛沫状にして拡散させ、効率的に反応や処理を起こさせるためのものである。なお、図中５は上記液体を供給する液供給管である。
【００１０】
上記環状配管２は、上記装置１の外周を取り巻いており、上記装置１に導入する液体を運ぶためのものである。ここで環状配管２は、必ずしも完全な環状である必要はなく、上記装置１に斑なく液体を供給できるように上記装置１を一周、又は一周に近い円周角を取り巻くものであればよい。ただし、上記環状配管２が一周していたり、真円に近い環状であったりすると、上記液体の供給の際に斑が少なくなるのでより望ましい。
【００１１】
この環状配管２は、上記装置の外周面に密着していても、外周面から離れて取り巻いていてもよいが、図１に示すように、上記装置１の外周面との間に空間が存在すると、上記装置から直接の温度の影響を受けにくく、かつ外気の影響を受けやすくなり、温度差が検出しやすくなるので、外周面から離れて取り巻いているとより望ましい。
【００１２】
上記枝配管３とは、上記環状配管２から分かれて、上記装置１内に上記液体を噴出させる上記スプレーノズルまで繋がる配管をいう。この枝配管３は、少なくとも一部が外気に曝されていることが望ましく、外気に曝されている割合が高いほど望ましい。上記スプレーノズルが閉塞した際に、外気による温度変化を受けやすくなるからである。
【００１３】
上記の一部閉塞とは、上記各スプレーノズル４内に障害物が生じたりすることで、噴出量が減少したり、流速が遅くなるなどして流れが悪くなった状態をいう。また上記の全閉塞とは、上記各スプレーノズル４内の管が完全に詰まり、そのスプレーノズル４から上記液体をまったく噴出できなくなった状態をいう。以下、単に閉塞と記述する場合は、上記の一部閉塞と全閉塞の両方を指す。
【００１４】
この発明を用いる液体は、外気との間に温度差を有することが必要である。外気との間に温度差を有する液体を用いると、閉塞していない上記スプレーノズル４に繋がる上記枝配管３と、閉塞した上記スプレーノズル４に繋がる上記枝配管３との間に温度差が生じる。そのため、上記枝配管３の表面温度を監視することにより、この温度差の有無によって、それぞれのスプレーノズル４の一部閉塞又は全閉塞の有無を判断することができる。
【００１５】
この温度差を検出しやすくするため、上記枝配管３は熱伝導率が高い材質であることが望ましく、具体的には１０ｋ〜８０ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃であるとより望ましい。上記枝配管３の内部の液体が、速やかに外気による影響を受ける方が、閉塞した上記枝配管３と閉塞していない上記枝配管３との間の温度差が生じやすくなるからである。また、生じた温度差を検知する方法は、外からの監視であるため、表面である上記枝配管３が熱伝導率の低いものであると、検出が困難となるからでもある。なお、上記環状配管２の表面温度を検出する場合は、上記環状配管２の材質も、同様の熱伝導率であると望ましく、また、互いに連結している構造上、上記枝配管３と同じ材質であるとより望ましい。
【００１６】
各々の上記枝配管３の間で温度差が生じるのは、閉塞していない上記スプレーノズル４に繋がる上記枝配管３は、恒常的に上記液体が流れているために、ほぼ上記液体の温度と同一の温度を維持できるが、一方で、閉塞した上記スプレーノズル４に繋がる上記枝配管では、流れが悪化又は停止しているために、徐々に外気によって加熱又は冷却されて、外気温に温度が近づいていくためである。なお、一部閉塞よりも全閉塞の方が、流れがほぼ停止するため、上記枝配管３の温度が外気温に近づきやすく、検出しやすい。
【００１７】
上記枝配管３の温度と外気温との温度差は、サーモグラフィが検出できる限界の温度差以上であればよいが、温度差がある程度あった方が上記枝配管３の温度変化を検出しやすい。通常、０．０５℃以上の温度差があればよく、好ましくは０．１℃以上、より好ましくは１℃以上、特に好ましくは５℃以上であり、通常、１５００℃以下、好ましくは３００℃以下、より好ましくは１００℃以下である。温度差が小さすぎると、閉塞した上記スプレーノズル４に繋がる上記枝配管３と外気との間の熱移動が小さく、閉塞していない上記スプレーノズルに繋がる別の上記枝配管との間の温度差も小さくなり、温度差を検出することが難しくなり、結果として閉塞を検出することが難しくなるためである。一方、１５００℃を越える温度差は現実的ではない。
【００１８】
なお、上記枝配管３の表面温度だけでなく、上記環状配管２の表面温度を監視することによっても、上記スプレーノズル４の閉塞の有無を判断できる場合がある。閉塞した上記スプレーノズル４に繋がる上記枝配管３に連結する上記環状配管２も、その連結する部分の表面温度が間接的に外気温に近づく場合があるからである。この上記環状配管２の部分ごとの温度差は、上記枝配管３を介して間接的に生じるものであり検出しにくいが、上記枝配管３の大半又は全体が隔壁や断熱材に覆われていたりして外から視認しにくい場合や、上記液体の温度と外気温との温度差が大きい場合には効果的であることがある。また、上記枝配管３の温度と上記環状配管２の温度とを、両方監視して総合的に判断してもよい。
【００１９】
上記の表面温度を測定する方法としては、例えば、上記枝配管３や上記環状配管２に直接温度センサを取り付けて測定する方法や、サーモグラフィによって外部から測定する方法などが挙げられる。
【００２０】
上記装置１や上記枝配管３、上記環状配管２などが、平常時には断熱材や隔壁などに覆われていたり、周辺の配管が入り組んでいたりして視認することが難しい場合、上記の温度センサを取り付けて測定する方法が有効である。例えば、予めそれぞれの上記枝配管３に上記温度センサを取り付けてケーブルを延ばしておくと、視認できなくてもケーブル越しに測定するだけでそれぞれの上記枝配管３の先にある上記スプレーノズル４の閉塞を検出できる。
【００２１】
また、上記枝配管３や上記環状配管２が剥き出しになっており、それぞれが視認しやすい場合には、サーモグラフィによって外部から測定する方法が特に有効である。
【００２２】
これらの方法により、他の上記枝配管３に比べてより外気温に近い温度となっている上記枝配管３が存在すると、その先にあるスプレーノズル４が一部閉塞又は全閉塞を起こしていることがわかる。また、測定を重ねることで、検出される温度差から閉塞の度合いを推定することも可能である。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例によりこの発明を具体的に説明する。
外気温が１６℃の環境において、図２のような、スプレーノズル１４に繋がる環状配管１２を三段有する装置であるスプレー塔１１に、下段から３０℃の原料ガスを送り込み、各段のスプレーノズル１４から３１℃の液体を噴出させる工程を行った。
【００２４】
上記の工程を９０日間行った後の工程進行時に、サーモグラフィ（ＮＥＣ三栄（株）製：ＴＨ５１０２）で各スプレーノズル１４に繋がる枝配管１３の温度を測定した。測定後、超音波流量計（日本パナメトリクス（株）製：ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ  ＰＴ８７８）を用いて流量を確認し、閉塞しているか否かを確認した。それらの結果を表１に示す。なお、各段には六つのスプレーノズル１４とそれに繋がる枝配管１３が存在し、それぞれについての結果を示す。開放時に測定した流量と閉塞度合いを確認した結果、相関のあることが確認された。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
（結果）
表面温度が２０℃未満になっている枝配管１３に繋がるスプレーノズル１４はどれも流量が０になっており、取り出して確認したところ、全閉塞を起こしていた。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明を用いる装置と配管の配置例の模式図
【図２】実施例におけるスプレー塔の一部断面図
【符号の説明】
【００２８】
１  装置
１１  スプレー塔
２，１２  環状配管
３，１３  枝配管
４，１４  スプレーノズル
５，１５  液供給管
１６  ポンプ
１７，１８  ガス
１９，２０  水
【図１】
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【図２】
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