(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性液体に摩擦抵抗低減用界面活性剤を添加した水性媒体を、循環して輸送する管の内面の自然電位を測定し、
その自然電位が、前記界面活性剤の管の内面への吸着量に対応するという特性に従って、吸着量を予測し摩擦抵抗低減効果が達成される予め定める濃度の前記界面活性剤の量に、前記予測した吸着量を追加投入すべき値として、求めることを特徴とする摩擦抵抗低減用界面活性剤の投入見積り方法。
【請求項２】
水性液体に摩擦抵抗低減用界面活性剤を添加した水性媒体を、循環して輸送する管の内面の自然電位を測定し、
その自然電位に対応する前記界面活性剤の管の内面への吸着量を予測し、前記界面活性剤の投入量を求めることを特徴とする摩擦抵抗低減用界面活性剤の投入見積り方法。
【請求項３】
前記界面活性剤の前記予め定める濃度は、３００〜４０００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載の摩擦抵抗低減用界面活性剤の投入見積り方法。
【請求項４】
前記水性媒体は、熱搬送媒体であることを特徴とする請求項１〜３のうちの１つに記載の摩擦抵抗低減用界面活性剤の投入見積り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、界面活性剤水溶液を熱搬送媒体として用いて流動摩擦を低減させる熱搬送方法において、摩擦抵抗低減用の界面活性剤の投入量を見積もるための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、地域冷暖房システムにおいて、熱供給側プラントから熱利用側のビルで冷温熱媒体すなわち熱搬送媒体である水を循環させるための管の長さは数ｋｍ以上になり、その水搬送動力はかなり大きく、地域冷暖房システムのランニングコストの約６０％〜７０％にも達成する。この水搬送動力を低減させる先行技術は、流動摩擦抵抗を著しく低減させるために粘弾性を示す界面活性剤水溶液を熱搬送媒体として用いる。界面活性剤が摩擦抵抗を低減させる理由は、管内を流動する水に特定の陽イオン性界面活性剤と、サリチル酸塩との両者を数１０〜数１０００ｐｐｍずつそれぞれ溶解させると、界面活性剤が水中で、疎水基部を中心に親水基部を外周部に配置してミセルを形成し、そのミセルが棒状の形態をなして高次に絡まって粘弾性を示すことに起因するからであるといわれている。このような特性を示す界面活性剤および水搬送管内の摩擦抵抗低減の先行技術は、特公平３−７６３６０号公報、特公平４−６２３１号公報、特公平５−４７５３４号公報、特開平８−３１１４３１号公報、特開平９−３３０７１がある。その一方で、このような摩擦抵抗低減効果を示す界面活性剤の濃度には、特定の好ましい範囲があることが知られている。したがって、摩擦抵抗低減効果を得るためには、管内の界面活性剤の濃度を、摩擦抵抗低減効果の得られる前記範囲内にする必要がある。
【０００３】
界面活性剤の投入量は、熱搬送システムの保有水量に対する目標濃度に相当する分だけでは、目標濃度にならない場合がある。これは、界面活性剤の分子は、管や熱交換器等の機器材料である金属に吸着しやすいという特徴があり、投入した液体中の界面活性剤の濃度は金属への吸着により、減少する傾向があり、熱搬送システムを運転すると液相中の界面活性剤濃度が低下し摩擦抵抗低減効果が減少するからである。界面活性剤水溶液を搬送するポンプ動力を一定に設定した構成では、摩擦抵抗低減効果の減少により、圧力損失が増大し、その結果、管内を流れる界面活性剤が添加された熱搬送媒体の流量が減少する。このように流量が低下すると、熱利用側での熱量が不足する。この熱量不足を解消するためには、ポンプ動力を増加しなければならない。
【０００４】
先行技術では、摩擦抵抗低減効果を維持し、熱搬送システムを省エネルギ運転するためには、界面活性剤を含む熱搬送媒体の濃度が低下したとき、界面活性剤を追加して添加しなければならない。この作業は手間がかかり、濃度の低下時には運転効率が悪くなったままになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、摩擦抵抗低減用界面活性剤が循環輸送管の内面に吸着する吸着量を予測し、水性媒体中の摩擦抵抗低減用界面活性剤の濃度を希望する値に安定に保つことができるようにした摩擦抵抗低減用界面活性剤の投入見積り方法、およびこの投入見積り方法によって得られた水性媒体を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水性液体に摩擦抵抗低減用界面活性剤を添加した水性媒体を、循環して輸送する管の内面の自然電位を測定し、
その自然電位が、前記界面活性剤の管の内面への吸着量に対応するという特性に従って、吸着量を予測し摩擦抵抗低減効果が達成される予め定める濃度の前記界面活性剤の量に、前記予測した吸着量を追加投入すべき値として、求めることを特徴とする摩擦抵抗低減用界面活性剤の投入見積り方法である。
【０００７】
また本発明は、水性液体に摩擦抵抗低減用界面活性剤を添加した水性媒体を、循環して輸送する管の内面の自然電位を測定し、
その自然電位に対応する前記界面活性剤の管の内面への吸着量を予測し、前記界面活性剤の投入量を求めることを特徴とする摩擦抵抗低減用界面活性剤の投入見積り方法である。
【０００８】
本発明に従えば、界面活性剤を含む水性媒体を、たとえば熱搬送媒体として用いて、流動摩擦を低減させつつ熱搬送する際、界面活性剤の濃度を目標の濃度にするために界面活性剤の投入量を決定する。界面活性剤の投入量は、熱搬送装置における保有水量に対する目標濃度分に相当する量Ａ１と、管内面への界面活性剤の吸着量Ａ２との合計（＝Ａ１＋Ａ２）である。管内面への吸着量Ａ２を、事前に予測して界面活性剤の投入量を決定することができる。したがって摩擦抵抗低減効果のある界面活性剤の水溶液を熱搬送媒体として用いて熱搬送する際、界面活性剤の管、熱交換器などの流路に存在する金属の表面への吸着量により、濃度が低下して摩擦抵抗低減効果が減少するのを防止するために、事前に吸着量Ａ２を予測することにより、界面活性剤の合成の投入量（Ａ１＋Ａ２）を決めることができる。
【０００９】
また熱搬送媒体として用いる界面活性剤の金属への吸着量Ａ２を、比較的に簡便に予測し、界面活性剤の投入量（Ａ１＋Ａ２）を決定し、目標濃度に維持することができる。これによって熱搬送媒体の流動摩擦抵抗を低減してその搬送動力を小さくすることができる熱搬送装置が実現される。
【００１０】
本発明者は、摩擦抵抗低減用界面活性剤を投入する前に、熱搬送媒体を循環させる管内面壁の自然電位を計測することにより、自然電位と界面活性剤の管内面への吸着量に密接な関係にあることに注目し、測定した自然電位から吸着量Ａ２を予測することにより、界面活性剤の投入量を決めることができ、このことによって、その濃度を目標濃度に保つことができることを見出した。すなわち、本発明は下記に示すとおりの界面活性剤の管への吸着量Ａ２を予測し、界面活性剤の投入量（＝Ａ１＋Ａ２）を決定することを可能にする。測定された自然電位は、界面活性剤の金属表面への単位面積あたりの吸着量Ａ２１に対応する。熱搬送媒体の循環輸送される流路内における金属表面の面積Ｓ１は、既知であり、その流路に充填される熱搬送媒体の体積Ｖ１も既知であるので、熱搬送媒体中の界面活性剤の時間経過後の安定した目標濃度Ｂを達成するには、界面活性剤の投入量は、目標濃度Ｂのための投入量Ａ１（＝Ｂ・Ｖ１）と、吸着量Ａ２（＝Ａ２１・Ｓ１）との和（＝Ａ１＋Ａ２）である。界面活性剤を含む既存の熱搬送媒体中の界面活性剤の濃度を、摩擦抵抗低減効果が向上されるように、希望する値に上昇するための界面活性剤の補充量もまた、前記吸着量Ａ２，Ａ２１によって、演算して求めることができる。
【００１１】
本発明は、熱搬送媒体に関連して実施されるだけでなく、そのほかの水性媒体のために、広範囲に実施されることができる。
【００１２】
こうして水性媒体を循環して輸送する管の内面の自然電位に対応する摩擦抵抗低減用界面活性剤の単位面積あたりの吸着量Ａ２１を求めることによって、前記管の内面の前記界面活性剤が吸着する全ての面積Ｓ１、たとえば水性媒体が接触する金属製材料の全ての表面積を、掛算することによって、その管による吸着量の全量Ａ２を計算して求めることができる。こうして求めた吸着量Ａ２を、前記予め定める濃度Ｂの前記界面活性剤の量Ａ１に追加投入すればよい。前記予め定める濃度Ｂは、摩擦抵抗の低減効果が少なくとも達成される濃度であればよく、長時間にわたる運転後における後述のポンプ動力低減率が安定する値（たとえば図２における約８００ｐｐｍ）以上の値であってもよいが、その値未満の値であってもよい。
【００１３】
管の内面の自然電位は、その管内に純水を充填した状態で測定され、本発明の実施の他の形態では、予め定める水性液体を管に充填した状態で自然電位を測定してもよい。
【００１４】
水性液体は、純水であってもよいが、必要に応じて、配管の腐食防止用添加剤、凍結防止用不凍液等を混合した水溶液であってもよく、さらにマイクロカプセルまたは微粉末を含む構成であってもよく、水を主成分とする液体である。
【００１５】
また本発明は、前記界面活性剤の前記予め定める濃度は、３００〜４０００ｐｐｍであることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、管の摩擦抵抗低減効果が達成される前記界面活性剤の予め定める濃度は、後述の図２から明らかなように、３００〜４０００ｐｐｍである。３００ｐｐｍ未満では、摩擦抵抗の低減効果が劣り、また４０００ｐｐｍを超えて前記界面活性剤をさらに添加しても、摩擦抵抗低減効果の向上が図られず、不経済である。
【００１７】
また本発明は、前記水性媒体は、熱搬送媒体であることを特徴とする。
本発明に従えば、水性液体に、摩擦抵抗低減用界面活性剤を添加して構成される水性媒体は、たとえば、冷房または暖房、およびコージェネレーションシステムなどにおける熱搬送媒体として好ましく用いられる。
【００１８】
熱搬送媒体が長期間にわたって使用されても、前記界面活性剤の濃度が安定に維持されるので、その熱搬送媒体を輸送するポンプの動力がたとえば定格値などの予め定める一定の値に保たれて運転される構成において、熱利用側では、搬送されてくる熱量が減少するおそれはない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図１を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の一形態の方法を実施するための装置を示す系統図である。図１に示される熱搬送装置１は、熱搬送媒体に熱を供給する熱供給側プラント２と、熱搬送媒体の熱を利用する熱利用側プラント４との間に設けられる管６を備え、管６を通して熱搬送媒体がポンプ８によって循環されて輸送される。熱搬送装置１は、たとえばコージェネレーションシステムであって、管６は、いわゆる２次側温水ラインである。熱供給側プラント２は、ガスエンジンによって発電機を駆動し、そのとき生じる排熱を、管６で循環して輸送される熱搬送媒体によって熱利用側プラント４で、ボイラに給水される水の予熱によって、回収する。
【００２２】
熱搬送媒体は、水性液体に摩擦抵抗低減用界面活性剤を添加した水性媒体であり、この熱搬送媒体中の界面活性剤の濃度によって摩擦抵抗低減効果が大きく変わる。界面活性剤の濃度が低下すると、摩擦抵抗低減効果も減少し、管内を流れる熱搬送媒体の圧力損失は増大する。界面活性剤は、管６の内面の状態によっては、管６の内面などの金属部分に吸着する。管６の内面などの金属表面が正に帯電していると、界面活性剤に含まれるハロゲン化物イオンが金属表面に優先的に物理吸着するとともに、ハロゲン化物イオンの孤立電子対を金属に提供した化学吸着が起こる。その結果、金属表面の荷電状態が負に変化するため、陽イオン性界面活性剤が吸着してしまう。熱搬送媒体を搬送するポンプ８の動力が一定となるようにポンプ８が制御される構成において、管６内の熱搬送媒体中の界面活性剤が管６の内面に吸着することにより、濃度が低下すると、摩擦抵抗低減効果がなくなり、圧力損失が大きくなり、管６内を流れる熱搬送媒体の流量が減少する。
【００２３】
そこで、本発明では、事前に管６の内面の金属表面に吸着する量Ａ２を予測し、余分に追加投入すべき界面活性剤の量Ａ２を求める。この界面活性剤が管６の内面に吸着される量Ａ２は、管の内面の自然電位に対応する値である。管６の内面の自然電位は、管６の測定部１０において測定される。この自然電位から、吸着量Ａ２を予測し、吸着量Ａ２を考慮した界面活性剤の量（＝Ａ１＋Ａ２）を添加することにより、目標の濃度Ｂを得ることができる。界面活性剤の前記量Ａ１は、長時間にわたる運転後に前記濃度Ｂを得るための量である。
【００２４】
熱搬送媒体として用いる熱搬送媒体中の界面活性剤の種類については、特に制限されるものではなく、たとえば、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オレイルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリル（ヒドロキシル）ジメチルアンモニウムクロライド、オレイル（ヒドロキシル）ジメチルアンモニウムクロライド、セチル（ヒドロキシル）ジメチルアンモニウムクロライド、ステアリルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライド、オレイルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライド、セチルジ（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムクロライド、オレイルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムクロライド、セチルトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウムクロライド、とサリチル酸塩、ヒドロキシナフトエ酸塩との混合物等がある。
【００２５】
界面活性剤の濃度は、３００〜４０００ｐｐｍが好ましく、５００〜２５００ｐｐｍがより好ましく、特に８００ｐｐｍ以上がさらに好ましい。３００ｐｐｍ未満では摩擦抵抗低減効果が発現せず、また４０００ｐｐｍを超えると粘度が増大し、摩擦抵抗低減効果が発現しない。サリチル酸塩の添加量についても、特に限定的ではないが、前記アンモニウム塩に対して、０．５〜１０倍モル量程度とすることが好ましく、０．８〜５倍モル量程度とすることがより好ましい。
【００２６】
摩擦抵抗低減用界面活性剤を含む熱搬送媒体の摩擦抵抗低減効果を評価するために、ポンプ動力低減率ａを演算して求める。ポンプ８を駆動するモータは、インバータによる周波数ｆによって制御され、定格流量に対応するポンプ動力を得る周波数ｆ１は、たとえば６０Ｈｚである。この定格流量を維持するために、ポンプ８を駆動するモータの周波数が変化され、したがってそのポンプ動力が変化されて制御される。ポンプ動力を増大するために、周波数ｆが低下され、たとえば５４〜５５Ｈｚに変化する。ポンプ動力は、インバータによってモータに与えられる周波数ｆの３乗に比例する。したがってポンプ動力低減率ａは、式１で演算される。
ａ ＝ ｛１−（ｆ／６０）3｝×１００                      …（１）
【００２７】
本件発明者の実験結果を述べる。
（実施例１）
図１に示されるコージェネレーションシステムの２次側温水ラインである管６において実施した。熱供給側プラント２におけるガスエンジンを用いたコージェネレーションシステムの２次側温水ラインである管６に、摩擦抵抗低減効果のある界面活性剤を添加した。ガスエンジンの発電出力は４２０ｋＷ、その排熱を熱利用側プラント４におけるボイラ給水の予熱に利用するラインである管６の保有水量は、３６０Ｌである。循環して熱搬送媒体を輸送する管６は、管サイズ６５Ａの炭素鋼鋼管（ＳＧＰ黒管）であり、ライン全長５９ｍである。熱搬送媒体としては、水に、摩擦抵抗低減剤界面活性剤としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライドとサリチル酸ナトリウムをモル比１：１．５で混合させた化合物を用いた。ポンプ８の動力は定格（６０ｋＨｚ）では５．５ｋＷであり、インバータ制御を行うことにより、ポンプ動力の調整を行うことができる。ポンプ８の定格流量は、０．３ｍ3／ｍｉｎである。
【００２８】
図２は、実施例１の実験によって得られた摩擦抵抗低減用界面活性剤の濃度とポンプ動力低減率との関係を示すグラフである。図２より、摩擦抵抗低減剤の濃度Ｂが３００ｐｐｍ以下ではポンプ動力低減率ａが低く、２５０ｐｐｍ以下ではほとんどポンプ動力低減効果がないことが判る。前記界面活性剤の濃度が約８００ｐｐｍ以上では、ポンプ動力低減率は、約３０％に維持され、それ以上に濃度を高くしても、ポンプ動力低減率の向上はなく、不経済である。
【００２９】
管６の内面の自然電位は、管６のドレイン部１２および膨張タンク１３の入口部１４において、電極を挿入することにより、測定した。この自然電位の結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
0004146659.tif 000002
【００３１】
表１において、次に、管内面への吸着量を考慮に入れて、上記の界面活性剤を１３００ｐｐｍ相当添加した。図３に、このときのポンプ動力低減率の経時変化を△印で示す。同時に摩擦抵抗低減剤水溶液をサンプリングし、そのサンプリング液中の界面活性剤濃度を液体クロマトグラフィにて求めた結果も○印で示した。経過日数２１日後の界面活性剤濃度の差より管内面に吸着したと考えられる界面活性剤の量を、管内面の単位面積あたりに換算したものを表１に示す。
【００３２】
実施例１では、ポンプ動力低減率が良好な値を維持するために必要な長時間にわたる運転後の界面活性剤の濃度Ｂ１を得るには、界面活性剤が管６の内面の金属表面に吸着される濃度の変化量ΔＢに対応する濃度Ｂ２が得られるように、界面活性剤を、前述の安定した目標とする濃度Ｂ１に対応する投入量Ａ１に、吸着量に対応する濃度の変化量ΔＢの投入量Ａ２を追加して、水などの水性液体に添加すればよいことが判る。このことは以下に述べる実施例２，３においても同様である。
【００３３】
（実施例２）
模擬循環ラインにおいても実施した。模擬循環ラインは、管サイズ５０Ａの炭素鋼鋼管（ＳＧＰ黒管）３０ｍの密閉系ループラインであり、熱交換器を循環ライン中に設けており、任意の温度に調整することができる。保有水量は３００Ｌで、熱搬送媒体の温度は７５℃に設定した。熱搬送媒体としては、水に、界面活性剤（摩擦抵抗低減剤）としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライドとサリチル酸ナトリウムをモル比１：１．５で混合させた化合物を用いた。また、摩擦抵抗低減水溶液を循環させるポンプの動力は定格（６０ｋＨｚ）では７．５ｋＷであり、インバータ制御を行うことによりポンプ動力の調整を行うことができる。
【００３４】
まず、摩擦抵抗低減水溶液の流量をポンプの定格流量値（０．３５ｍ3／ｍｉｎ）で一定になるように、ポンプ動力をインバータ制御した。この模擬循環ラインでのポンプ動力低減率と摩擦抵抗低減剤の濃度との関係を図４に示す。図４より、摩擦抵抗低減剤の濃度が３００ｐｐｍ以下ではポンプ動力低減率が低く、２５０ｐｐｍ以下ではほとんどポンプ動力低減効果がないことが判る。前記界面活性剤の濃度約８００ｐｐｍ以上では、ポンプ動力低減率が約２５％に維持されることが判る。したがって界面活性剤濃度８００ｐｐｍに保たれるように、界面活性剤の追加量を、自然電位に対応して決定すればよい。
【００３５】
管６の内面の自然電位は、管６のドレイン部１２および膨張タンク１３の入口部１４において、電極を挿入することにより、測定した。この自然電位の結果を表１に示す。
【００３６】
次に、前記界面活性剤を８００ｐｐｍになるように添加した。図５に、このときのポンプ動力低減率の経時変化を△印で示す。同時に摩擦抵抗低減剤水溶液をサンプリングし、そのサンプリング液中の界面活性剤濃度を液体クロマトグラフィにて求めた結果も○印で示した。経過日数１５日後の界面活性剤濃度の差より管内面に吸着したと考えられる界面活性剤の量を、管内面の単位面積当たりに換算したものを表１に示す。
【００３７】
（実施例３）
図１に示されるコージェネレーションシステムの２次側温水ラインにおいて実施した。熱供給側プラント２におけるガスエンジンを用いたコージェネレーションシステムの２次側温水ラインである管６に、摩擦抵抗低減効果のある界面活性剤を添加した。ガスエンジンの発電出力は３００ｋＷ、その排熱を熱利用側プラント４におけるボイラ給水の予熱に利用するラインである管６の保有水量は、４００Ｌである。循環して熱搬送媒体を輸送する管６は、管サイズ６５Ａの炭素鋼鋼管（ＳＧＰ黒管）であり、ライン全長５１ｍである。熱搬送媒体としては、水に、摩擦抵抗低減剤界面活性剤としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライドとサリチル酸ナトリウムをモル比１：１．５で混合させた化合物を用いた。ポンプ８の動力は定格（６０ｋＨｚ）では７．５ｋＷであり、インバータ制御を行うことによりポンプ動力の調整を行うことができる。
【００３８】
まず、摩擦抵抗低減水溶液の流量をポンプの定格流量値（０．４０ｍ3／ｍｉｎ）で一定になるように、ポンプ動力をインバータ制御した。この模擬循環ラインでのポンプ動力低減率と摩擦抵抗低減剤の濃度との関係を図６に示す。図６より、摩擦抵抗低減剤の濃度が３００ｐｐｍ以下ではポンプ動力低減率が低く、２５０ｐｐｍ以下ではほとんどポンプ動力低減効果がないことが判る。前記界面活性剤の濃度約８００ｐｐｍ以上では、ポンプ動力低減率が約２５％に維持されることが判る。したがって界面活性剤濃度８００ｐｐｍに保たれるように、界面活性剤の追加量を、自然電位に対応して決定すればよい。
【００３９】
管６の内面の自然電位は、管６のドレイン部１２および膨張タンク１３の入口部１４において、電極を挿入することにより、測定した。この自然電位の結果を表１に示す。そこで、実施例１および実施例２ならびに後述の比較例１より測定した自然電位に基づき、管６の内面への吸着量を予測し、１１００ｐｐｍ相当の界面活性剤を添加した。図７に、このときのポンプ動力低減率の経時変化を△印で示す。同時に摩擦抵抗低減剤水溶液をサンプリングし、そのサンプリング液中の界面活性剤濃度を液体クロマトグラフィにて求めた結果も○印で示した。また、経過日数２１日後の界面活性剤濃度の差より管内面に吸着したと考えられる界面活性剤の量を、管内面の単位面積当たりに換算したものを表１に示す。
【００４０】
（比較例１）
前述の実施例１の構成において、管内面への吸着量を考慮に入れずに、前記界面活性剤を８００ｐｐｍになるように添加した。図８に、このときのポンプ動力低減率の経時変化を△印で示す。同時に摩擦抵抗低減剤水溶液をサンプリングし、そのサンプリング液中の界面活性剤濃度を液体クロマトグラフィにて求めた結果も○印で示した。経過日数１１日後の界面活性剤濃度の差より管内面に吸着したと考えられる界面活性剤の量を、管内面の単位面積当たりに換算したものを表１に示す。この比較例１によれば、ポンプ動力低減率が、時間経過に伴って約２％に激減し、前記界面活性剤の摩擦抵抗低減効果が不充分であり、したがって前記界面活性剤の自然電位による追加分を考慮する必要性があることが、確認された。
【００４１】
以上の結果より、界面活性剤の投入前に管内面の自然電位を測定することにより、管内面の金属への界面活性剤の吸着量を予測することにより、吸着による界面活性剤の濃度低下を防止し、それに対応してポンプ動力削減効果も一定に減少させることなく得ることができる。
【００４２】
図９は、管６の自然電位を測定するための手法を説明する簡略化した断面図である。管６は、接地されており、この管６内に、純水または水溶液を充填した状態とし、この状態で、管６に照合電極１６（銀・塩化銀電極）を固定し、ルギン毛管２０を管６内側表面にできる限り接近させ、リード線１７とリード線１８の間に電圧計１９を接続し、リード線１８を基準とした、リード線１７の電位差を測定する。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、水性媒体を循環して輸送する管の内面の自然電位を測定し、この自然電位が、摩擦抵抗低減用界面活性剤の金属表面への吸着量に対応しているという特性に従って、その吸着量に対応する量だけ、界面活性剤を追加投入することが正確に可能になる。こうして時間経過に伴う前記界面活性剤の濃度の低下が防がれる。この水性媒体を、熱搬送媒体として利用する場合、管内を流れる熱搬送媒体中における界面活性剤の管内面への吸着量を事前に予測できるので、界面活性剤の投入量を決定することができ、界面活性剤の濃度を目標濃度に保つことができる。それにより、界面活性剤水溶液を熱搬送媒体として用いるときのポンプ動力削減効果を長期的に持続して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の方法を実施するための装置を示す系統図である。
【図２】実施例１における摩擦抵抗低減率と熱搬送媒体中の界面活性剤濃度の関係を示す図である。
【図３】実施例１におけるポンプ動力低減率と界面活性剤の濃度の経時変化を示す図である。
【図４】実施例２におけるポンプ動力低減率と界面活性剤の濃度の経時変化を示す図である。
【図５】実施例２における摩擦抵抗低減率と熱搬送媒体中の界面活性剤濃度の関係を示す図である。
【図６】実施例３におけるポンプ動力低減率と界面活性剤の濃度の経時変化を示す図である。
【図７】実施例３における摩擦抵抗低減率と熱搬送媒体中の界面活性剤濃度の関係を示す図である。
【図８】比較例１におけるポンプ動力低減率と界面活性剤の濃度の経時変化を示す図である。
【図９】管６の自然電位を測定する状態を示す簡略化した断面図である。
【符号の説明】
２  熱供給側プラント
４  熱利用側プラント
６  管
８  ポンプ
１０  自然電位測定部
【図１】
0004146659.tif 000003
【図２】
0004146659.tif 000004
【図３】
0004146659.tif 000005
【図４】
0004146659.tif 000006
【図５】
0004146659.tif 000007
【図６】
0004146659.tif 000008
【図７】
0004146659.tif 000009
【図８】
0004146659.tif 000010
【図９】
0004146659.tif 000011