JPS589360B2 - リユウリヨウセイギヨノズルソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は乾湿式冷水塔の乾式冷水部のフィン付き熱交
換管に水を重力送りするための流量調節ノズル装置に関
する。

フオッグ・プリュームと呼ばれている煙霧の生成を防ぐ
ために、いろいろの設計になる乾湿式冷水塔がこれまで
に開発されている。

これらの冷水塔は乾式の空冷熱交換部と、冷却しようと
する水が冷却用空気の流れと直角に下方に送られる湿式
蒸発部とを具えている。

乾式冷水部と湿式冷水部から排出された空気は混合し、
共通の排気管を通って冷水塔から放出される。

このようにすると湿式冷水部からの排出空気の相対湿度
が低下するとともに、水の蒸発損も減少する。

乾湿式の冷水塔は一般に、複数の上下方向に相互から隔
置された熱交換管を有する乾式冷水部の直ぐ下方のとこ
ろに、通常の充填領域を有する湿式蒸発冷水部を具えて
いる。

冷却しようとする水は水槽から予冷却のために熱交換管
を通って流れ、次に各々の熱交換管の下端部に取りつけ
たスプレーノズルを経て、湿式冷水部の充填領域全体に
差し向けられる。

乾式冷水部と湿式冷水部からの排出空気は大気に放出さ
れる前に混合される。

本発明は高温水槽から乾式冷水部の熱交換管への高温の
水の重力送りを制御するための流量制御ノズル装置を対
象とするものである。

熱交換管は冷却要件と水負荷とのために、容積いっぱい
の水が通過するようには設計されてなく、むしろ薄いフ
イルム状の水がその内面に沿つて流えるようになってい
る。

流量制御ノズル装置はかなりの水頭を高温水槽中に存在
させながらも、比較的少量の水が熱交換管を通過するよ
うな構成とする必要がある。

本発明の１つの目的は、乾湿式冷水塔の高温水槽から乾
式冷水部の熱交換管への高温の水の重力送りを制御する
ための流量制御ノズル装置の提供することにある。

本発明の別の目的は、すべての熱交換管に等量の水が流
れるように設計された上記の種類の流量制御ノズル装置
を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、高温の水中の異物によって熱
交換管がふさがれるのを阻止するためのフィルタとして
働らく上記の種類の流量制御ノズル装置を提供すること
にある。

本発明の更に別の目的は、多くの熱交換管がふさがれて
しまい残りの熱交換管の流量が普通の流量範囲を超過す
るというほとんど実際には起こらない場合にも高温水槽
のオーバーフローが防止されるように設計された、上記
の種類の流量制御ノズル装置を提供することにある。

本発明によればこれらの目的およびその他の目的は、そ
の下端部が熱交換管の上端部中に収容され上端部がそれ
と一体に形成された室部分と連通している連管部分を有
する流量制御ノズル装置によって達成される。

上記室部分は開放した上部と高温水槽から室部分への水
の流入を許すための複数の開口部を有する閉止された下
部とを具えている。

高温水槽の床面上方の該室部分の高さ、従って該室部分
中の水位は、熱交換管中に収容されている連管部分の長
さを調節することによって制御される。

該室部分および連管部分と一体に通気管部分が形成され
ており、その通管部分の下端部は連管部分の内部と連通
し、上端部は該室部分の上縁部のすぐ下方の個所まで該
室部分中において上方に延長している。

流量制御ノズル装置を通過する水量は上記室部分中の水
位の関数であるから、各々のノズル装置を通過する水量
は、全てのノズル装置の室部分中の水位が等しくなるよ
うに該室部分の高さを調節することによって均等にする
ことができる。

通気管部分は全ての熱交換管に等しい流量を確保するの
を妨げる渦流の生成を防止するために連管部分の内部を
大気圧に保つ働らきをしている。

本発明のその他の目的および利点は、図面についての以
下の説明によっていっそう明らかになるであろう。

第１図には本発明の流量制御ノズルが取りつけられる標
準的な１セル型乾湿式冷水塔１０が示されている。

冷水塔１０は高温水の分配槽１６を形成する上板１４を
有するハウジング１２を具えている。

冷却しようとする液たとえば水は分配管１８と分配ボッ
クス２０とを経て分配槽１６に送りこまれる。

分配槽１６の直下には上下方向に配装された複数のフィ
ン付き熱交換管２４から成る乾式冷水部２２が設けられ
ている。

熱交換管２４は分配槽１６の床板１７と水平隔板２６と
の間に複数の横方向に延長する列に従って配設されてい
る。

水は分配槽１６から熱交換管２４を通って、その直下に
位置している湿式冷水部３０に絶えず流入する。

公知の形状の充填物３２を通過して冷却された液は冷水
集収槽３４に集められ、給水のために取り出される。

煙突３８に取りつけたファン３６は周囲空気を側面方向
から冷水塔１０に取り入れ、煙突３８を経て上方に排出
する。

空気は乾式冷水部２２および湿式冷水部３０に別別に組
み合わされているハウジング１２の側壁の入口ルーバ４
０の間の開口部を通り、次に乾式冷水部２２と湿式冷水
部３０とを通って流れる。

湿式冷水部３０を通過した空気は周知のドリフト除去組
立体４２を通過したのち上方に向かい、可動のルーバ組
立体すなわちダンパ組立体４４を通過して、煙突３８の
直下の中心部位に形成したプレナム領域４６に流入する
。

乾式冷水部２２からの排出空気は可動のルーバ組立体す
なわちダンパ組立体４８を経てプレナム領域４６に流入
する。

乾式冷水部２２からの排出空気と湿式冷水部３０からの
排出空気とは冷水塔１０から煙突３８を経て大気中に排
出される前にプレナム領域４６中で混合される。

可動ルーパ組立体４４，４８はモータ作動にし、乾式冷
水部２２および湿式冷水部３０からプレナム領域４６に
流入する空気の混合比を制御するために選択的に調節で
きるようにすることが望ましい。

第１図と第２図に示した本発明による流量制御ノズル装
置あるいは流量制御インサート５０は分配槽１６から熱
交換管２４に水を均等に分配する働らきをする。

第２図において各々のフィンつき熱交換管２４は中心管
体５２から成り、その中心管体５２のまわりにフイン５
４が公知の適宜の形態によって取りつけてある。

熱交換管２４を取りつけて支持するため、中心管体２４
の上端部５６にはフイン５４は形成されていない。

該上端部５６は分配槽１６の床板１７の対応の開口部６
０を通って延長している。

各々の開口部６０中には熱交換管２４を正しく保持し、
分配槽１６から乾式冷水部２２に水がはいらないように
液密に封止するための可撓性のゴム製などの縁当て６２
が配装されている。

流量制御ノズル装置５０は第２図と第３図に示したよう
に分配室部分７０と連管部分７２および通気管部分７４
から成り、これらの各部分は好ましくは適宜の合成材料
から一体に成形される。

分配室部分７０は円形側壁７６と底面７８とによって形
成される。

側壁７６の周囲には補強用のリブ７９，８０が設けられ
ている。

底面７８の周縁部には複数の円形開口部８２が形成され
ている。

これらの開口部８２よりも大径の円形開口部８４が底面
７８の中心部を通って形成されている。

連管部分７２は底面７８と一体に形成され、該底面７８
から下方に延長している。

連管部分７２，の上端部８６の上方縁部は開口部８４の
周縁部のところで上記底面７８と一体に形成されている
。

連管部分７２の下端部８８はフィン付き熱交換管２４の
中心管体５２中に収容保持されている。

１対の弾性保持部分９０は第２図と第４図に示したよう
に連管部分７２の下端部８８に直径上に向きあった関係
で一体に形成されている。

弾性保持部分９０は該下端部８８のスロット９１，９２
の間に形成されており、そこから外方に１対の隆出部分
９３．９４として延長している。

該下端部８８ゴには弾性保持部分９０の直ぐ上方と下方
のところにおいて１対の環状ビード９５が一体に外方に
延長するように形成されている。

環状ビード９５、９６の外径は中心管体５２の内径とほ
ぼ等しく、弾性保持部分９０の隆出部分９３．９４の外
径よりは小さな値である。

通気管部分７４はウエブ部分９８を経て側壁７６と一体
に形成されている。

通気管部分７４はその垂直軸線が開口部８４の周縁部分
を通過するように分配室部分７０の内部に位置されてい
る。

また通気管部分７４の上端部１００は側壁７６の上縁部
から少し下方の個所まで延長している。

通気管部分７４の下端部１０２は開口部８４のところで
底面７８を通って下方に延長し、該底面７８の直ぐ下方
の個所で連管部分７２に形成した膨出４部１０４のとこ
ろで該連管部分７２と合体している。

通気管部分７４の上端部１００は大気と連通し、下端部
１０２は連管部分７２の内部と連通していて、その個所
を大気圧に維持している。

流量制御ノズル装置５０は熱交換管２４の上端部５６に
挿入される。

環状ビード９５．９６の先端部は熱交換管２４の上端部
５６の内壁に接触して液密に封止し、弾性保持部分９０
は該上端部５６に進入した時に内方にたわみ、該上端部
５６の内面に保持力を及ぼす。

この保持力は流量制御ノズル５０を固定位置に保持する
のには十分であるが、該ノズル５０に上向きまたは下向
きの力を加えて上下方向の位置調節を行なうことができ
る冫ような値である。

環状ビード９５、９６を設ける代りに連管部分７２の下
端部８８を熱交換管２４の上端部５６の内面と接触する
ような大きさにしても、該下端部８８と熱交換管２４の
上端部５６との間を液密に封止することができる。

次に作用について説明する。

たとえば発電所の復水器から取り出された高温の復水は
分配管１８と分配ボックス２０とを経て、分配槽１６中
に流入する。

分配槽１６中の高温の復水はやがて該分配槽１６中にお
いて平衡高さＨに到達する。

流量｝制御ノズル装置５０は分配室部分７０の上縁部が
分配槽１６中の水位よりも上方に、また底面７８がその
水位よりも下方に位置するように、それぞれの熱交換管
２４中に取りつけられている。

分配槽１６からの復水は底面７８の開口部８２を通って
分配室部分７０中に進入し、第２図に示したように、該
分配室部分７０中においての対応の高さ『に到達する。

分配室部分７０中の水位Ｈ′は摩擦損と旋回損とのため
に分配槽１６中での水位Ｈよりも少し下方にある。

分配室部分７０中に進入した復水は連管部分７２を通っ
て重力作用の下に自由にそれぞれの熱交換管２４へと流
入することができる。

各々の流量制御ノズル装置５０を通って流れる水量は常
用水頭Ｈ′の関数である。

このことに基いて、各々のノスル装置５０を通過する復
水の流量は、分配槽１６の全ての流量制御ノズル装置５
０の水頭Ｈ′の値が等しくなるように分配槽１６の床面
１７と分配室部分７０の底面７８との間の距離Ｘを調節
することによって均等な値にすることができる。

分配槽１６中の水位Ｈはたとえば水力こう配線のために
分配ボックス２０の近くでは該分配ボックス２０から隔
たった個所においてよりも少し高くなるのが普通である
。

従って分配ボックス２０の近くでは上記の距離Ｘを少し
大き＜シ、実際上全ての流量制御ノズル装置５０につい
て水頭Ｈ′従って復水の流量が等しくなるようにするの
である。

分配槽１７の床板からの分配室部分７０の底面７８の位
置を上下方向に調節して上記の距離Ｘを変更するのは先
にも触れたように連管部分７２を熱交換管２４の中心管
体５２中で上下方向に移動させることによって行なわれ
る高温の復水は床板１７と水面の中間のところから分配
室部分７０に流入するので、流量制御ノズル装置５０を
ふさいでしまうような異物が水によって運ばれる可能性
が少なくなる。

また分配槽１６の底面に沈んでいるボイラースケールの
ような粒状物を分配室部分７０の底面７８の開口部８２
が床板１７から距離Ｘ隔たっているので、流量制御ノズ
ル装置５０の作用を妨げない。

同様に分配槽１６中に浮遊している異物も開口部８２が
水面下にあるためノズル５０をふさがない。

開口部８２の直径は連管部分７２に連通する開口部８４
の直径よりも小さいので、開口部８２を通って分配室部
分７０に侵入した異物は、連管部分７２を通過する水の
流れを妨げることなく、連管部分７２を通過することが
できる。

連管部分７２の内部は通気管部分７４によって大気圧に
保たれている。

通気管部分７４が設けられていなかったり、ふさがれて
いた場合には、連管部分７２の内部の圧力が低下して渦
流を生じ、分配室部分７０の水位は上記水頭Ｈ′が１／
４インチ（約０．６３５ｃｍ）以下となるような値に低
下し、騒音が発生するばかりでなく、どんな流量の値に
対しても水頭Ｈ′が同じような小さな値となるため、す
べての熱交換管２４に等しい水量を確保することができ
なくなる。

渦流の発生は流量の値が大きくなるほど顕著になるであ
ろう。

流量制御ノズル装置５０の普通の最大流量以上の量の水
が流量制御ノズル装置５０を通って送りこまれることが
時としてあるが、この場合には通気管部分７４が水位の
上昇に伴なってふさがれるため、分配槽１６のオーバー
フローは起こらない。

通気管部分７４がふさがれると連管部分７２内部の圧力
は大気圧以下になり、連管部分７２を通過する流量が増
大する。

そのため水位が少し低下して通気管部分７２が開放ざれ
る。

実際には水位は通気管部分７４の上端部１００の少し上
方の部分と少し下方の部分との間で振動することになる
。

この現象は普通の最大流量の２倍以上の流量において実
際に観察された。

本発明による流量制御ノズル装置５０は乾湿式水冷塔以
外の装置とも組み合わせて使用することができる。

たとえばそれと同種のノズルを湿式冷水塔の高温水槽か
ら充填領域全体に水を均等に分配するために、普通のス
プレーノズルと連通状態にして使用することも可能であ
る。

即ち本発明は以上に図面を参照して説明した実施例以外
にも、２本発明の範囲内で、いろいろとその設計を変更
して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流量制御ノズル装置を組み込んだ
冷水塔の斜視図で、内部の構造を明きらかにするため部
分的に切り欠いて示す図、第２図は熱交換管中に配装し
た流量制御ノズル装置の断面図、第３図は第２図の３−
３線に沿い切断して示す断面図、第４図は熱交換管に挿
入される前の流量制御ノズル装置の一部は断面によって
示した？側面図である。 １６・・・・・・槽、１７・・・・・・床面、５０・・
・・・・流量、調節ノズル装置、７０・・・・・・室部
分、７２・・・・・・連管部分、７４・・・・・・通気
管部分、８２・・・・・・開口部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体を収容した槽の床面を通して液体を差し向ける
   ための流量制御ノズル装置であって、（ａ）下端部が前
   記槽の床面を通して延びる実質的に垂直な連管部分と、 （ｂ）前記槽の中の液位より下で前記連管部分と連通し
   ている底面を有し、該底面に開口部を形成し、前記液体
   が前記開口部を通ることができるように前記底面を前記
   槽の床面より上の所定距離に位置決めさせた室部分と、 （ｃ）上端部が前記室部分の中へ上方に延び、かつ大気
   と連通し、下端部が前記連管部分と連通している通気管
   部分とからなることを特徴とする流量制御ノズル装置。