冷却塔下部受水槽ストレーナの洗浄装置〜TheDeye]opmen†
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Tower

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小技術第2課林

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Kiyoshi

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Gas
Col,
has developed･
togetherTokyoawith
strainercleanlng
SySterhdelivered
tower.
basin of a coolingThe
first unit wasin June
1992 for theCenter
GasCo.
Shinjuku District Heating
Cooling
andof Tokyo
in thetypeSince
the cooling water
is generally
tower,
plant
cooled by an open
dustcoolingin the air is brought
intotower
isin the water.
the coolingandaccumulat.ed
In thebyin thesystem,
the dust
in the cooling water
is collectedastrainerconventional
but when
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System,it is used
in a cooling planthavi□g a refrigerator
of lOOOORT,
theMoreover,t治COmeS
heavy･
belarge andstrainer
the cleanlng
canperformed
enormously
work
is required.
deal of labor and money
only at night, a great
inirl
Described
is a cleaning
this paper
Systemthedust in theisWhichwatercooling
cold

Colwaterautomatically

まえ

removedwithastrainerprovided

in thecold

water

basin

atthebottomoftheto∇er.

cooling

きが

当社ではこのほど東京ガス株式会社と共同で,冷却塔下部受水槽のストレ‑ナ洗浄装置を開発(特許出願中)し,第1号機を1992年6月に東京ガス㈱新宿地域冷暖房センタ
ー厳に納入した｡当プラントに納入した冷却塔は,地域冷暖房では世界最大規模のものであるが,冷却塔運転開始後ーナに付着した｡
写真1に繊維質異物の顕微鏡写真を示す｡第1表に付着異物の成分分析結果を示す｡
清掃作業は冷却塔の運転を停止して行う必要があり,負荷の低下を待って行うため,夜間㌢こ実施することとなる｡
異物の除去方法には,配管系内のストレーナで行うか,まもなく冷却水系に異物が多量に混入し,系内のストレ‑冷却塔受水槽で行うかの2案が考えられるが,前者の場合ナの目詰まりが目立ち,冷却塔内ス†レーナあるいは配管系ストレ‑ナの清掃を頻繁むこ行わなければならなくなっは,冷凍機10000RTた｡

系内のストレーナの清掃は夜間作業となるため,冷凍機の配管系のストレーナ(直径850mm,長さ2000mm)の清掃は,その重量,系内の水抜
普,清掃復帰,運転再開までの準備時間を考えれば,夜間作業となり非常な労力と費用が必要となる｡
10000

停止,系内水抜き,ストレーナの取り外し,清掃後の復帰運転を考えると,非常な労力と費用を要する｡そこで,異RTの熱負荷には,通常2台の冷却塔が運転される｡冷却塔下部受水槽のストレ‑ナは,配管系のストレ‑物の混入源である冷却塔下部受水槽の集水槽部にスTlレ‑ナを設置し,このストレーナを自動的に洗浄できる洗浄装置を開発した｡

ナに比べて2‑3倍の吸い込み面積があり,また複数台数を有していることから,1台当たりの清掃時間は約1時間程度と短くてすみ,冷却塔下部受水槽のストレーナの洗浄は配管系ストレーナの洗浄に比べて有利である｡

1.背景
地域冷暖房では,冷凍機の冷却用に冷却水を使用し,こしかし,これまで受水槽スTlレーナの清掃作業は,負荷の冷却水は,一般的には屋外紅設置した冷却塔で循環冷却する｡冷却塔は開放式であるため,外気に混じった異物をの低下を待って受水槽の水位を下げるか受水槽内の水を抜普,作業員が受水槽内に入ってストレ‑ナを交換し,汚れ冷却塔内に吸い込み,吸い込まれた異物は冷却水系に混入たストレーナを槽外に取り出して洗浄イ官業を行っていた｡(写真2)これらの作業は夜間作業であり,また冬期におする.冷却水系には,冷凍機やポンプのメカ‑カ/レジールを保護する目的で,ポンプの手前忙ス†レ‑ナが設置されいては,永温が低く健康管理の面,および安全性の面からている｡

大きな問題であるため,これらの作業の自動化について可能性が検討されていた｡

当プラントでは,運転開始後まもなく隣接するビ/レの解体工事のため多量に発生したと推定される繊維質と砂利を2.従来の洗浄方法主体とした異物が冷却塔内忙吸い込まれ,日々ストレ‑ナ

これまで,冷却塔下部受水槽ストレーナの洗浄は次の手順で行われている｡
1 )冷却塔の運転停止の洗音争を行う必要が生じたo
1992年1月の冷却塔受水槽の清掃では,多量の土砂が受水槽に溜まっていた｡夏期シーズン忙向けての冷却塔の運転台数の増加忙伴い,再び故紙を主体とした異物がストt/I(ol.

87

No.

1(1998/8)2 )清掃対象冷却塔の受水槽水位を下げるための配管バ/レブ操作(隣接する冷却塔との連通管バルブを閉じ,排神鋼パンテツク技報

89

水用バ/レブを開く等の操作)

来する異物ほ周囲の状況により多種多様であるが,一般的)冷却塔受水槽の水位低下待ち)受水槽に入ってスllV‑ナを交換には,空気中のほこりを主とする水中において浮遊性の異物,繊維質,昆虫などが多い｡その他に微細な砂等の水中)交換したストレーナの洗浄で浮遊し難い異物もある｡

開発された洗浄装置の説明
第1園に冷却水系のフロー,第2図VL冷却塔受水槽の洗これらの異物のうち,浮遊性の異物は,空気(あるいは水)のストレ‑ナへの噴射により,ストレーナから遊離しr7ロ‑を示す｡
冷凍機を通って温度の上がった冷却水ほ冷却塔で冷却さて水中に浮遊するが,比較的比重の大きな砂等は,一旦ストレ‑ナから遊離しても再びストレ‑ナ上忙沈降,堆積すノて塔下部の受水槽に集まり,ここから再びポンプで冷凍邑に送水される｡冷却水中の異物は集水槽上面忙設置されは,例えば第4囲のように,スtレ‑ナむこ儀斜をつけてスる｡したがって,比重の大きな異物の混入が多い場合に:異物回収用ストレ‑ナに捕捉される｡集水槽内のストレトレ‑ナの周囲へ異物を移動させる等して,ストレーナ上･j一下部に洗浄用配管を設置し,ストレーナに向けて下方の異物堆横を少なくする配慮が必要となる｡
3.

･ら空気(あるいは水)を噴射し,捕捉された異物を遊離,乙遊させる.一万,異物の回収機構では,異物が浮遊した

ス十レ‑ナより遊離した異物の回収は,異物回収を目的
性の異物は空気(あるいは水)の噴射により上昇して水中i･装置を示すo

忙浮遊するため,水面近くの吸引位置での回収が可能であるが,比較的比重の大きな異物は上昇することなくストレ

ストレ‑ナ

第3園の洗浄装置において,冷却水ケこ混入した異物の殆‑ナの周囲部あるいは中央部に堆積するため,堆積位置近くケこ水の吸引口を設置する必要がある｡異物の回収量は,‑tが捕捉されるように,冷却塔の下部受水槽内の集水槽上
粧ス1‑レ‑ナを設置し冷却水中の異物を捕捉する｡これまた異物の吸引口の形状,位置,個数等により変化するo

比重,水の吸引速度等によっても変化するので,吸引口の設置位置は,異物の性状を配慮して決める必要がある｡

こよって,配管系ストレ‑ナで捕捉される異物量が少なく:り配管系ストレーナの洗浄回数は減少する｡冷却塔へ飛付着異物の成分分析結果

ど l表
1able

吸引としたボン7.:により冷却水と共に吸引して回収する｡浮遊｢却水を吸引管からポンプで抜き出して別のストレ‑ナでi物を分離し,水のみ受水槽に戻す｡第3図に受水槽の洗l

2Arlalytical results
depositon(Units: weight %)Black

1. Appearance
2. CaO
3. MgO
4. Fe20∂
5. CuO
6. ZnO
7. MnO
8. Al203
9. Acidundissolved

19.9
1.0

1.8
Trace
7.5
Tr aceTrace
26.4

matters

SOS
PROS
CO安Burning

1.1

18.0
loss

32.

Photo.

8(600 ･25oC)

1

Microphotograph(division on2

写真

写真1付着異物の顕微鏡写真(一目盛: 38pm)

0.6

Photo･of atacbed

従来のストレーナ洗浄状況
2

Strainerdebriscleaningofconventional

systemscale: 38 /1m)

Coolillg tOWel･
Coolillg ＼l,ater

Coolillg

t()＼＼7er

Co()Iitlg Water

bilSinSt】
111 】)

しraitle】･

RefrigcratoI･Clealll】1gStrajllerPtmll)

CoolillgWatel･ basjll

Stllllp

Strai[1el.

Bし1ClくetStl･aillel･ail･Puml)

Bl o＼l′er
Bノ′il図ig･ 1

冷却水系のフローFlowdiagramof cooling

第2図
watersystemFig.

ストレ‑ナ洗浄装置のフロー
2

Flowdiagramof strainer cleaning

神鋼パンテツク技報

systemI(ol. 37No.

1(1998/8)

噴射

3. 3の冷却塔あるいはプラントの運転停止が少なくなり,稼働率の低下が防止される｡

空気(あるいは水)をストレーナの下面忙対して均等に噴射してストレ‑ナから異物を遊離させるo
また沈降性の異物に対しては,ストレーナの周囲部あるいは中央部に積極的に移動,堆積させるように空気(あるいは水)の噴射

3)

冷却塔下部受水槽および配管の水抜きが不要となる｡

4口の配置を行う必要がある｡
拡散防止6

ストレーナの洗浄時間が短縮される｡
劣悪な環境下(夜間,冬期,水中)での作業がない｡
洗浄の準備(プランTlの停止,水抜き等)が不要｡

57 )冷却塔の運転停止時であれは任意の時間に洗浄可能｡

3. 4

空気(あるいは水)の噴射によりストレーナから遊離し,4.実施例

冷却水中に浮遊する異物は,水の流れと共に移動し吸引回

4. 1仕様収される｡しかし浮遊異物は四方へ拡散するため,浮遊した異物の全てが回収されるわけではない｡回収効率を上げるための拡散防止が必要である｡
第5図に示すよう忙,集水槽上部(ストレーナから水面洗浄装置の仕様を,次の第2表に示す｡
構造

4. 2

4. 2.

1

ストレーナ

異物は主として浮遊性であるため,着脱が容易なスライまで)に拡散防止パネルを設置することにより,異物の受水槽内への拡散を防止し,異物の回収効率を上げることが可能となる｡この拡散防止パネルは,冷却塔運転中には冷却水の流れを阻害することのない抵抗の少ない形状であド式平板型ストレーナを冷却塔下部受水槽内の集水槽上面忙設置しf=｡
4. 2.

り,洗浄中は異物を受水槽内へ拡散させない構造とする必要がある｡
集水槽ストレ‑ナの洗浄を自動化することにより,次のような好ましい結果が得られる｡

異物の遊離

2

ス十レーナに捕捉された異物の遊離ほ空気の噴射によることとし,集水槽の内部にループ状VL洗浄用空気配管を設置した｡空気配管には水の侵入を防止するための避止弁を設置した｡
空気の供給は,冷却塔架台下部に設置したブロアにより

1)配管系ス十レーナの洗浄回数を大幅に減少させることができる｡

行う｡ブロアにより供給された空気をストレーナに噴射し,ストレ‑ナに付着した異物を遊離,浮適させるo2)配管系ストレ‑ナの洗浄国数減少により,洗浄のためStrailler

第 2表洗浄装置の仕俵

Table2Specification

S,ucaun.taittlyngOfw｡t｡r
l 23. m8A,×7＼4＼oCoolingl 7units

towera:?c芸｡rg｡r冒o.o1言:o30,:,14550oO

Water

A

辛｡i,eAir

Cleaning

ドI⊇ 21 setssystemAir

side
BlowerJO＼o

SしlCtion

alrnOZ

pipe/＼cleanin

zle

4.Om8/min,dia.

NozzleSuctioll

Strailler

AC

Plpe
PしImp

Water
＼＼ //＼/SLlmP

StlCtion

pIPe

200

A

65

A,12m,15kw,4p

4 locations/set

preventlng

Coolillg

enclosure

Rubberwater

Debrisbucket2sets,cleaninghead

220m8/らpipecollecting

ストレーナ洗浄装置
Strainerset/set

side

Diffusion

3

125A,32A

plPe

Main

air

第3図

valve

Pump

Cleanillg Bl ower

3.7kw

20 mesh

check

Main

0.2kg/cm2,2.Omm

StrainerFig.

systemof cleaning

40mesbW;ltel･ 1eでCl

apparatus
Encl osure

Suctioll 1)1pe

忘表
第4図Fig･. 4

Vol･

87

Straillerr@1(1993/8)

Fig.

神鋼パンテツク技報､∨′∨C一eaning

第5囲

ストレーナ
Strainer

No.

＼/air

拡散防止板
5

Diffusion

preventing

enclosure

41

5

写真
写真

3

Photo.

3

Strainerunder

洗浄前のストレーナ
5

Pl10tO.

ストレ‑ナ洗浄中

6

写真

4.

cleaning

6

Strainer

after cleaning

回収異物

4Photo.

before

洗浄後のストレーナ

PI10tO.

写真

Strainercleaning

42. 3

Collecteddebris

第 3表従来装置との洗浄時間比較

Table

3Cleaning

異物の回収

cleaning
metb od

水中に浮遊した異物を回収するためVL̲,スT･レ‑ナの周囲4ケ所の水面近くR=吸込口を有する吸引管を設置し,普た砂利等の堆積物回収のため底部忙も吸込口を設置したo
ストレ‑ナの洗浄と同時に異物回収用ポンプを稼働させ,抜き取った水からバケット型ストレ‑ナで異物を分離し,水のみを受水槽に戻し,バケット塑スTlレーナ内に溜まった異物は定期的VL頻出する｡
2. 4 拡散防止

time

preparation‑ork

conventional

comparedwith

cleanlng

lti‑el‑ork

repl ace血ent
and cleanlng
of strainer

apparatusnumbeI･ Of cell
canbe cleaned
a daylti‑el:?.oiianngdtdOr=?nrE≡?enavneinntgOnal
1hautomatュ

C

1h12cell/‑zl,eeTait?gnF:?.oiing
1lmOinIal1to‑erl/I
cellcleaning

確認された｡写真3は洗浄中の状況,写真4は回収した異4.

空気の噴射によって冷却水中に浮遊した異物は周囲に拡散するので,異物の回収効率を上げるため,ストレーナの上部を囲う形で拡散防止粋が設けられている｡冷却塔の運転中は集水槽1組当たり1430m3/hの冷却水が通過する物を示す｡写真5は洗浄前のス†レ‑チ,写真6は洗浄後のストレーナを示す｡
冷却塔受水槽ス†レーナの洗浄を自動化することにより,第3表の結果が得られた｡

ことから,拡散防止枠は流れを阻害しない構造とした｡拡散防止枠の高さは,受水槽の底面より150mmから受水槽むの高さ(800mm)の範囲に取り付けた｡拡散防止枠の下部は弾性体材料でスリッTlを入れ,冷却塔運転時の水の流レーナの洗浄を頻繁に行わなければならなくなったのは今回が初めてであるが,閲:放式冷却苓の場合,異物量の大小れを阻害しないように配慮した｡すなわち,冷却塔違転中はあっても,異物の冷却水への混入は避けられないため,はス1)ットが開いて拡散防止枠の内部に冷却水が流入し,運転停止後洗浄中忙はス1)ットが閉じて浮遊異物の拡散防ストレーナの洗浄が必要不可欠である｡洗浄の容易性から止の役割を果たす｡

よりも冷却塔側ス†レ‑ナで行うのが得策と考えられる.
異物の回収率は100%に三重していないが,今後,更に検4.

2. 5

洗浄結果
洗浄装置の運転は冷却塔停止後に行う｡先ず水側ポンプを稼働させ次に空気側を稼動させる｡

5‑10分間の運転でスTlレ‑ナは再使用が可能な状態にまで洗浄されることが42

すび地域冷暖房において,このような多量の異物忙よりス†

みても,冷却水中の異痴除去は,配管系ストレーナで行う討と実績を繰り返し,100%回収を目指したい｡
本装置の開発忙当たり,東京ガス株式会社より多大のご協力,ご指導を漂いたこと忙謝意を表する.

神鋼パンテツク技報

Vol. 87^o.

1 (1993/8)

豊田ケミカルエンジニアリング(樵)向け
I WS(イオンスクラバー)の実績紹介
AnToyo†d1=or(]on Scrubber)

IWS
Chemj{cllCo.,

EngineerJ'ng

Ltd.

(気)生産部

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The

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IWS,ofone

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鉄Tetsukazu

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1992

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IWS

which

been

1992.

AngustえHandaCity,ionanEngineering

facility

Descrit光ddeliveredCo.,

delivereddisposal

まCo.

技術界1課

出がき

エ場などから出る産業廃棄物は年々増大し,環境への脅威となっている｡しかし,処理システム,施設は十分とはた.納入装置は1992年8月より運転を開始し,現在順調忙稼働している｡
本稿でほ,今回納入した,一つの機種で集塵と有害ガスいえず,処理体制の強化がわが国産業社会の大きな課題となっている｡このような状況のもとで,当社は高効率の集除去を同時に行うことができるくtIWSの産業廃棄物処

塵,除ガス処理装置である湿式のイオンスクラバー(IW理プラン†への適用例として,その概要を紹介する｡S)を製造販売しており,昨年,豊田ケミカルエンジニア

1.

l)ング(秩)に最大級のIWSを納入した.豊田ケミカルエ

3号焼却設備の7Lロー
第1図に3号焼却設備の概要フローS/‑Tlを示すo

ンジニアリング(秩)紘,年9万トンの処理能力の3号炉を新設し,産業廃棄物の安定的な大量処理体制を築いてお泥,固形物などの処理をする焼却炉(ロータリーキルン),廃液,抽泥,廃油の処理をする濃縮液焼却炉があり,排ガり,同社が処理する産業廃棄物は汚泥,廃油,プラスチッ
ク類,スラッジ,廃液など13種類に及び,愛知県を中Jb忙
東海地区の産業廃棄物を焼却処分し,埋立の最終処分場にス浄化設備として電気集塵機(ESP)及びIWSを設置しているo排ガス中に含まれるダスTlのうち,粗粒子は電気集塵機で除去し,微粒子及び有害ガス(HCl,Sox)に送っている｡

ついては,

汚IWSで同時に除去している｡
3号焼却炉は処理能力が大きいだけでなく,排ガス浄化設備も強化し,設備の自動化もー段と進められている｡

3号焼却炉設備における排ガス浄化設備としてIWSを当社が日鉄化工機(秩)より受注し1992年3月末に納入し
Waste
liquidincinerator

Stacl(￣Waste heat
Secondaryboilel･QuencblくilllGas coolel･tower//′￣ESP

上里旦
Fan

Steam
Rotary

第1国
Fig.

Vol.

87

No.

1

Incinerationkih

turbineAir heater

Induced draft fan

産業殿乗物焼却設備(3号焼却炉)フロ‑シート
1(1998/3)

Flowsheetof industrial

waste

incineration

system

神鋼パンテツク技報(No.

3Incinerator)

48