JPH0534457U - クーリングタワーにおける白煙防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充填材に上方から冷却すべき処理水を供給
し、外部空気を直交して通過させる湿式熱交換器を備え
る。 【構成】 塔体内に収納する充填材５，６に上方から冷
却すべき処理水を供給し、側方より外部空気を直交して
通過させる湿式熱交換器３，４を備える。充填材５，６
の空気流通後方に近接して冷却すべき温水と外部空気と
を非接触とした乾式の熱交換器２１，２２を配備する。
そしてこの乾式熱交換器２１，２２は移動装置４１を備
える。そして、充填材５，６に近接し該充填材５，６を
通過した空気を流通せしめ白煙の発生防止位置とクーリ
ングタワー１の中央空間部の退避位置とに選択移行を可
能とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、充填材に上方から冷却すべき処理水を供給し、外部空気を直交して 通過させる湿式熱交換器を備えたクロスフロー形クーリングタワーにおける白煙 防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般にクーリングタワーにおいて、充填材表面において処理水と外部空気とを 直接接触する湿式熱交換器は熱交換率が良好であるが、吸気ファンから排出され る排気は湿度が高く、外気温度が高い夏期においては問題はないが、冬季等外気 温度が低いときには湿度が飽和状態に達し白煙となって排出され、問題がある。 このため種々の白煙防止手段が試みられており、その一例を図８及び図９に示す 。

【０００３】 このクーリングタワー５０は左右に湿式の熱交換器５１ａ，５１ｂを備え、そ れぞれの熱交換器の上方に処理水と冷却空気とは直接接触しない乾式熱交換器５ ２ａ，５２ｂを配置する。５３は乾式熱交換器に対する処理水を選択する切換弁 、５４は排気ファンである。この方式によるときは、図９に示す如く曲線ψを飽 和曲線とすると、外気の温湿度をａ、下部充填材を通過したときの温湿度をｂ（ 但し湿度は飽和状態とし、従って飽和曲線上にある）とすると、線分ａｂは飽和 曲線ψから上方に位置し、この分が白煙となる。このとき同時に上部乾式熱交換 器を通過した空気の温湿度をｄとすると、この空気湿度は外気湿度で低く、従っ て両者が混合し排気ファン５４から排出される排気の温湿度は線分ｂｄ上の点ｅ となり、これにより線分ａｅは飽和曲線ψの下方に位置し、白煙の発生は防止さ れる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしこの方式によるときは、上下の熱交換器を通過した空気を充分に混合す ることは困難で、白煙発生を確実に防止することはできず、しかも上下２段の熱 交換器を設けることは装置の高さが大となる等の問題がある。

【０００５】 本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、熱交換器として熱交換効率の良好 な乾式熱交換器を用い、充填材を通過した空気に対し均一に加熱し、白煙の発生 を防止するクーリングタワーを提供し、また夏期等の外気温度が高く排気の湿度 の調整の必要のないときは、乾式熱交換器を空気流通通路から退避位置に移行さ せることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案は、収納する充填材に上方から冷却すべき処 理水を供給し、外部空気を直交して通過させる湿式熱交換器を備えたクロスフロ ー形クーリングタワーにおいて、上記充填材の空気流通後方に近接し、この充填 材と略々同一の断面積を有し冷却すべき温水と冷却空気とを非接触とした乾式の 熱交換器を配備し、充填材を通過した空気を該乾式熱交換器を通じて排出すると ともに、該乾式熱交換器へ処理水を選択供給するようにしたもので該乾式熱交換 器は移動装置を備え、充填材に近接し該充填材を通過した空気を流通する白煙発 生防止位置とクーリングタワー中央部の退避位置とに選択移行可能としたもので ある。

【０００７】

【作用】

冬季等外気温度が低下し白煙を発生するおそれのあるときは、乾式熱交換器に 処理水を供給する。これにより充填材を通過した空気はすべて乾式熱交換器を通 過して均等に斑なく加熱され、従って湿度は低下し飽和曲線以下となり、これに より白煙の発生は防止される。また夏期等の外気温度が高く湿度の調整の必要の ないときは、該乾式熱交換器を湿式熱交換器より退避させることにより該乾式熱 交換器による背圧の上昇を防止することができる。

【０００８】

【実施例】 図１乃至図５は湿式熱交換器と乾式熱交換器を併設したものの実施例を示す。 このクーリングタワー１は塔体２内の左右に湿式熱交換器３，４を配備する。こ の熱交換器３，４は充填材５，６と、その上方には加湿された処理水を充填材に 均一に散布すべく下面に多数の散水孔を穿設した散水樋７，８を備え、塔体２の 側方には空気取り入れ口９を開口し、この空気取り入れ口には多数のルーパ１０ が取り付けられている。１１は塔体中央上部に形成した排気通路、１２はその排 気通路に設けた排気ファン、１３は塔体２の下部に取り付けた貯水槽である。

【０００９】 ２０は白煙発生防止装置であり上記充填材５，６の後方、すなわち充填材５， ６の空気流通の後方側に近接して設けられる乾式熱交換器２１，２２とエリミネ ータ４０より構成する。ただし両熱交換器２１，２２は同一構造であり、以下一 方の熱交換器２１について説明する。この熱交換器２１は熱交換部２３と、この 熱交換部２３に処理水を供給するための処理水供給樋２４とを備える。この熱交 換部２３は略々前記充填材５，６の全幅及び高さにわたる大きさを有するもので 、多数の隔板２５を微小間隔を存して並列して構成される。この隔板２５は充填 材を通過した空気の流通方向と平行に並列し、各隔板２５は相対する上下端面、 前後端面を交互に閉塞し、前後方向の開口は空気流通通路２７とし、上下方向の 開口孔は処理水の流通通路２８としたもので、各隔板は処理水の落下に抵抗を付 すと共に接触面積の増大を計るため、垂直断面を波状に屈曲する。その要領を図 ２乃至図４に示す。

【００１０】 即ち対をなす隔板２５ａ，２５ｂを組とし、各隔板の上下端は外方に拡開し、 前後端は全長に亘って反対に内方に屈曲して上下端面、前後端面をそれぞれ接合 面ｐ，ｑとし、相対する隔板２５ａ，２５ｂの前後端面ｑ，ｑを接合して処理水 の流通通路２８を形成する。また上記対をなす隔板の上下端面ｐはそれぞれこれ に隣接する隔板の上下端面と接合してその間隙を空気流通通路２７とする。上記 実施例の乾式熱交換器として薄膜状の可塑性のシート材を以て構成した隔板を多 数並列したものを示したが、従来公知の蛇管状のパイプを並列した密閉型熱交換 器を用いてもよいことは勿論である。

【００１１】 処理水供給樋２４は前記散水樋７，８と同様に下面に多数の散水孔を穿孔した もので、図例はこの散水樋７，８と一体に形成し、仕切り壁２９により区画した 例を示したが、これは別個に設けるようにしてもよい。また、供給樋２４は図６ に示すように乾式熱交換器４１，４２に付随して移行する場合、供給樋２４へ処 理水を流入する手段としてフレキシブルチューブ４９，４９を使用する。

【００１２】 図６及び図７において、前記乾式熱交換器２１，２２は外気温度が高く白煙の 発生のおそれのない季節には不要である。しかも充填材と乾式熱交換器との間に エリミネータ４０を配備しているため、空気抵抗すなわち圧損が上昇し風量が減 少する。このため同一性能（乾式熱交換器とエリミネータを具備しないもの）を 出すには送風機の仕様を向上させる必要が生じる欠点がある。本実施例における クーリングタワー１の白煙防止装置２０は乾式熱交換器２１，２２とエリミネー タ４０を一体型の可動式としたものでそれぞれの乾式熱交換器２１，２２の上下 には移動装置４１として例えばキャスタ４３，４４を取り付け、塔体２に設けら れた上下のレール４５，４６に沿って充填材５，６に近接した白煙防止装置（図 １参照）と、夏期等外気温度が高く白煙防止装置を必要としないときの退避位置 （図６参照）に移動自在としたものである。また各々の位置においてはストップ ピン等（図示せず）で固定するようにしてもよい。移動方法としては図７に示す 如く駆動モータ４７，４８にて強制駆動してもよいし、他の方法として手動移動 方式としてもよい。その他は前例と同一構造であり、同一部品については同一符 号を付して説明を省略する。

【００１３】 また３０，３１は処理水供給回路３２に設けた電動式開閉弁で、貯水槽１３か ら排出される冷却液の水温測定用温度センサ３３により作動されるもので、必要 により設けたものである。これは上記開閉弁３０，３１は常時は閉塞し、貯水槽 １３から排出される冷却された液温が所定温度以下に低下したとき、すなわち夏 期設計外気温度以下に低下したとき、これを開路し、乾式熱交換器２１，２２に 給水するようにするものである。なお、上記水温測定センサに代えて外気温度測 定センサ（図示省略）を用いてもよい。これによるときは、外気温度が所定温度 すなわち白煙発生温度以下に低下したとき、上記電動式開閉弁３０，３１を作動 させる。図中３４，３５はオーバフロー管であり、乾式熱交換器への給水に当た り、所定の水負荷以上にならないように供給樋２４の液の深さを規制しオーバフ ローさせるものである。

【００１４】 上記構成において、厳寒時において外気温度が低下し図５において外気温湿度 ａ点とし、充填材を通過した空気は熱交換により温度は上昇するが多量の水分が 含まれる。充填材を通過した空気の温湿度をｂ点とする。この点は前述の如く水 分は飽和状態とすると飽和曲線ψ上にあり、従って線分ａｂは飽和曲線ψを越え た状態にあり、白煙を発生する。このときには乾式熱交換器２１，２２に処理水 を供給することにより、この熱交換器を通過した空気は、温度は高められるが湿 度は低下している。この点をｃ点とすると、線分ｃａは飽和曲線ψ以下となり、 白煙の発生を防止することができる。

【００１５】 なお、外気温度が比較的高く白煙の発生のおそれのないときは乾式熱交換器へ の給水は継続しても差し支えはないが、熱交換率の良好な充填材側でのみ行うの が好ましく、通常は停止する。この時夜間冬期等外気温度が低下したとき、貯水 槽１３からの排水の温度は低下する。温度センサ３３はこれを検知し、所定温度 以下に低下したときは電動式開閉弁３０，３１を作動し、該弁を開き乾式熱交換 器２１，２２への給水を開始する。これにより白煙の発生の防止を計ることがで きる。

【００１６】

【考案の効果】

以上の如く本考案によるときは、クーリングタワーとして熱交換率の高い湿式 熱交換器を用い、その充填材の後方に近接して略々これと同一断面積の乾式熱交 換器を配備し、充填材を通過した空気はすべて乾式熱交換器を通過するようにし たから、従来の如く加湿空気と加温空気との混合斑を生ずることがなく、均一に 温度を上昇させることができる。従って、排気湿度は飽和湿度以下となり、白煙 の発生を確実に防止することができる。この際、処理水の温度低下を乾式熱交換 器によっても行うことができ効果的である。また乾式熱交換器は湿式熱交換器の 内側に設けたから、塔体は従来と同一の高さとすることができる。さらに乾式熱 交換器を可動式とし、充填材に近接する流通空気の温度を上昇する白煙の発生防 止位置と冷却空気の流通路から離れる退避位置とに選択して移行可能としたから 、乾式熱交換器を使用しないときは乾式熱交換器による背圧の上昇を防止するこ とができ、背圧の上昇による風量減少を解決すべく送風機の仕様を向上させる必 要もない。また湿式熱交換器、乾式熱交換器の保守点検を容易にすることも可能 となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の縦断説明図である。

【図２】乾式熱交換器の熱交換部の正面図である。

【図３】乾式熱交換器の平面図である。

【図４】乾式熱交換器の隔板の組立要領説明図である。

【図５】本考案の作用説明図である。

【図６】第２実施例の縦断説明図である。

【図７】図６におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図８】従来例のクーリングタワーの縦断説明図であ
る。

【図９】従来例の作用説明図である。

【符号の説明】

１ クーリングタワー ３ 湿式熱交換器 ４ 湿式熱交換器 ５ 充填材 ６ 充填材 ２０ 白煙防止装置 ２１ 乾式熱交換器 ２２ 乾式熱交換器 ２５ 隔板 ２７ 空気流通通路 ２８ 処理水流通通路 ３０ 開閉弁 ３１ 開閉弁 ３２ 給水回路 ３３ 温度センサ ４０ エリミネータ ４１ 移動装置 ４３ キャスタ ４４ キャスタ ４５ レール ４６ レール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 塔体内に収納する充填材に上方から冷却
   すべき処理水を供給し、側方より外部空気を直交して通
   過させる湿式熱交換器を備えたクロスフロー形クーリン
   グタワーにおいて、上記充填材の空気流通後方に近接し
   て冷却すべき温水と外部空気とを非接触とした乾式の熱
   交換器を配備し、該乾式熱交換器は移動装置を備え、充
   填材に近接し該充填材を通過した空気を流通せしめ白煙
   の発生防止位置とクーリングタワーの中央空間部の退避
   位置とに選択移行を可能としたことを特徴とするクーリ
   ングタワーにおける白煙防止装置。