JPS61129089A - 純水製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、通常の水（原水）の不純物を除いて純水とす
る方法、および、その装置に関するものであって、とく
に蒸気タービンプラントに用いる純水を製造するに好適
なように創作した純水製造方法、製造装置に関するもの
である。

〔発明の背景〕

蒸気タービン用の純水を製造する技術として、特開昭５
２−４６６６０号水処理装置が公知である。

この装置はイオン交換樹脂によって原水を処理するもの
で、逆浸透膜式脱塩装置からイオン交換樹脂純水装置へ
の水路に水質計を設け、この水質計によシ制御される弁
を介して原水の一部を水路へ供給せしめて一定の水質の
脱塩水をイオン交換樹脂純水装置へ供給せしめることに
より原水の水質が変動する場合においても、イオン交換
樹脂を再生する時点が採水量だけで定まるという効果が
得られる。

しかし、上記の公知技術においては、純水装置から流出
した処理水の純度の変化についての考慮が為されていな
い。即ち、多量の原水を処理するに伴ってイオン交換樹
脂の性能は次第に低下するので、処理水の純度をチェッ
クしてその結果に応じた管理を行わなければ純水の品質
を保証できないが、従来技術においてはこの点について
の配慮が充分でなかった。

第２図は従来の純水製造装置の基本的な系統図であって
、原水は原水タンク１に貯えられ、弁２を備えた配管４
．ポンプ５１配管６を経て純水装置７．配管８を通シ、
純水タンク１３に貯えられる。処理された水質のチェッ
クは、分析装置１０により行なわれる。この場合、充分
に水質をチェックしないと、要求にあわない水質の水が
送水され、その水を使用する機器に悪影響を及ぼす等の
問題があった。また、純水装置内のイオン交換樹脂を再
生する場合、使用する薬品と原水成分とが反応して析出
した固形成分がイオン交換樹脂に付着してその性能を劣
化させるという問題も有った。

〔発明の目的〕

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、原水タン
ク内の水をポンプで吸入、圧送し、純水装置を介して純
水タンクに送入、貯溜する純水製造方法において、要求
される品質（純度）の水を安定供給できるよう、水質を
自動的に監視しつつ、該水質を所定の基準値とするよう
に自動的に管理するに適した純水製造方法、及び、上記
の方法を実施するに適した装置を提供しようとするもの
である。

〔発明の概要〕

次に、本発明方法の原理について略述する。本発明者ら
は、水の中の電解質量と導電率との関係は、対数関数比
例的に関係すること及び純水装置内樹脂再生には、再生
時に使用する薬品と反応する成分のない水を使用するこ
と、すなわち純水が入っている純水タンクの中の純水が
使用できることに着目し、要求水質及び要求水量を満足
させ、また、純水装置内の樹脂のイオン交換能力を悪化
させないような自動的な水質監視、水質管理方法、並び
に該方法の実施に好適な装置を創作したものである。

上記の原理に基づいて前記の目的（自動的な水質の監視
、管理）を達成するため、本発明の方法は、原水タンク
内の水をポンプで吸入、圧送し、純水装置を介して純水
タンクに送入、貯溜する純水製造方法において、純水装
置の流出側に導電率検出手段を設け、該検出手段の検出
信号に基づいて、純水装置から流出する処理水の少なく
とも１部分を該純水装置よシも上流側に還流せしめるこ
とを特徴とする。

また、上記の方法を容易に実施してその効果を充分に発
揮させるため、本発明に係る純水製造装置は、原水タン
クと、原水タンク内の原水を吸入。

圧送するポンプと、上記のポンプの吐出口に接続連通し
た純水装置と、上記の純水装置から流出した処理水を貯
溜する純水タンクとを備えた純水製造装置において、上
記の処理水の導電率を検出する手段を設けるとともに、
純水装置と純水タンクとの間に流量制御機能を備えた方
向制御弁を介装接続して、純水装置から流出した処理水
の内の任意の部分を方向制御弁から分岐せしめ、これを
純水装置の上流側に還流せしめるように配管を設け、か
つ、前記の検出手段の出力信号に基づいて前記の方向制
御弁を自動制御するように構成したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の純水製造方法を実施する為に構成した
純水製造装置の１実施例を示す系統図である。

通常の原水の流れとして、原水は、原水タンク１に貯え
られ、切換弁２．配管４を通シ、送水ポンプ５により、
純水装置７に送られ、導電率が規制値以下である場合、
つまシ純水となった場合流量制御機能を備えた方向制御
弁１１．配管１２を通シ、純水が、純水タンク１３に貯
えられ、種々の用途に使用される。

水の中のイオン濃度と導電率との関係は第３図に示され
るように、対数関数比例的に変化することを利用し、純
水装置の出口に導電率計９を設けて連続的に純水の水質
状態をチェックし、純水を使用する要求条件に合う水質
の水のみ純水タンク１３に入れ、要求条件に合わない水
質の水は、流量制御機能を備えた方向制御弁１１によプ
、戻り配管１４を通り、送水ポンプ５の吸込側、ま九は
、原水タンク１に還流させることができるように構成し
である。１５．１７は還流の流路を切り替える為の開閉
弁である。

本実施例においては、イオン濃度と導電率との関係に基
づき、品質目標であるイオン濃度に基づいて導電率の管
理基準を設定し、上記の設定値を満足する水質の水のみ
を純水夕／り１３へ送入するよう、以下の如く構成しで
ある。

第４図は純水装置を通過した処理水の導電率の経時的変
化を示している。

通水開始時点１ｏから、ある時点１凰までの間は導電率
がａ以下に保たれているが、ｊ１時点を過ぎるとイオン
交換樹脂の劣化のためカーブが上昇し、１２時点でｂを
越える。

この１１放置すれば仮想線で示したカーブｄの如く導電
率が上昇してしまりが、この時点ｔ！で純水装置７の稼
動を停止してイオン交換樹脂の再生を行うと、純水の供
給を受けている各種の機器が全部一時的に停止を余儀な
くされるに至る（詳しくに、純水タンク１３に貯溜され
た純水を使い切ったとき一斉に純水供給が途絶する）。

本実施例においては、純水供給の途絶といった最悪の事
態を回避し、かつ、水質の保持を図るため、予め管理基
準値すを定めておき、第１図に示した導電率計９の検出
信号が基準値すに達したとき、上記の検出信号に基づい
て流量制御機能を備えた方向制御弁１１を作動せしめる
フィードバック制御を行ない、再度純水装置７を通すこ
とによシ、管理限界値の導電率Ｃをクリアし、さらに純
水装置７をすぐに停止することなく、純水タンク１３へ
純水を送水することができ、純水を使用するプラント全
体の信頼性を高めることができる。

上記に述べた流量制御機能を備えた方向制御弁１１の流
量制御及びフィードバック制御が、本発明のキーポイン
トとなる為、以下更に具体的に説明する。

流量制御の方法は、入力信号と出口ボートの流量分配比
の関係等のパルプ特性を明確にした流量制御機能を備え
た方向制御弁１１を用いることによシ、純水装置７の出
口イオン濃度つまり、導電率を一定以下に制御すること
ができることを第５図にて説明する。　。

同図に付記したＱｌは配管６を流れる流量、Ｄｒは同じ
く導電率である。

Ｑ＝　、Ｑｓ　、Ｑ４はそれぞれ付記した配管内の流量
を示し、Ｄｓ　＋　Ｄｓ　＠　Ｄ４はそれぞれ付記した
配管内の水の導電率を表わす。

純水装置７の流入量と流出量とは等しいからＱム＋Ｑ３
　＝Ｑｚ　＋Ｑｓ 、’−ＱＬ＝　（ｈ　　　　　　　　　　　・・・・・
・・・・・・・Ｕ）今、導電率ＤＩ、Ｉｈの水が、それ
ぞれＱｌ。

Ｑｓでブレンドされ、純水装置７を通過し死後の導電率
Ｄ４が制限値ｂ（第３図）になるよう制御するためには
、次式を満足する流量制御弁１１を設定すればよい。

（１）よシ 初期条件 ｔ−（３）式に入れると よって、上記（５）式は、導電率Ｄ３がわかれば、Ｄ３
を導電率の制限値すに戻すために必要なリターン量Ｑ３
が流量制御機能を備えた方向制御弁１１で分配比が定ま
ることを示している。第６図に示すバルブ特性をもつ流
量制御弁を用いれば、（５）式で求めた流量比になる様
な電気信号をセットすることによシ、導電率の制限値す
をキープするよう制御することができる。

フィードバック制御の方法は、第４図について説明した
導電率すに対応する電気信号Ｓｏを設定しておき、導電
率Ｓとの差Ｓ　　Ｓｏに対応して流量制御機能を備えた
方向制御弁１１の流量分配比を決定する演算機能をもた
せることにより、導電率の制限値すをキープすることが
でき、純水装置で処理された純水の質的信頼性の高いシ
ステムとなシ、その純水を使用するプラントの信頼性を
高めることができる。

使用に伴ってイオン交換樹脂の機能が劣化したときは薬
品を用いて再生操作を施すが、この再生に際し、試薬品
と反応して沈殿を生じるイオンが水の中に入っていると
きは、イオン交換樹脂に沈殿物が付着してイオン交換機
能を阻害する。このため、本実施例に訃いては水質分析
計３を設け（第１図参照）、再生に使用する原水をこの
水質分析計３で検査し、反応するイオンが無いことを確
認して使用するようにする。つまシ原水が使用可能であ
る場合は、切換弁２を開、切換弁２０を閉とする。原水
に、再生時使用する薬品と反応するイオンが入っている
場合は、切換弁２を閉とし純水装置７で処理された純水
タンク１３の純水を戻り配管１９、切換弁２０開とし、
送水ポンプ５により、純水装置７に送水し、問題なく再
生ができる。又、万一純水装置、導電率計に異常があり
、処理状態に異常があった処理水が純水タンク１３へ送
られ貯溜された場合でも、戻り配管１９を通り、再度、
純水装置７へその処理水を送水でき、再処理し、要求値
以内の水質の水（純水）を純水タンク１３に貯溜できる
ので、純水の品質が確実に保証される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の方法によれば原水の純水
化処理を自動的に監視し、かつ、純水供給を途絶せしめ
ることなく純水の品質（純度）を基準値に保つように自
動的に管理することができる。また、本発明の装置によ
れば上記の方法を容易に実施して、その目的を充分に達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の純水製造装置の１実施例の系統図、第
２図は従来技術における純水製造装置の１例を示す系統
図、第３図は水中のイオン濃度と導電率との関係を示す
図表、第４図は前記実施例における作用効果を説明する
ための図表、第５図は前記実施例の作用効果説明図、第
６図は前記実施例におけるパルプ特性を示す図表である
。 １・・・原水夕／り、２・・・切換弁（又は弁）、３・
・・水質分析計、４・・・配管、５・・・送水ポンプ、
７・・・純水装置、９・・・導電率計、１０・・・水質
分析計、１１・・・流量制御機能を備えた方向制御弁、
１３・・・純水タンク、１４．１９・・・戻９配管、２
１・・・逆止弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原水タンク内の水をポンプで吸入、圧送し、純水装
   置を介して純水タンクに送入、貯溜する純水製造方法に
   おいて、純水装置の流出側に導電率検出手段を設け、該
   検出手段の検出信号に基づいて、純水装置から流出する
   処理水の少なくとも１部分を該純水装置よりも上流側に
   還流せしめることを特徴とする純水製造方法。 ２、前記の処理水の還流は、前記の検出信号に基づいて
   前記のポンプと原水タンクとの中間部、及び、原水タン
   クの何れか一方に還流せしめることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の純水製造方法。 ３、原水タンクと、原水タンク内の原水を吸入、圧送す
   るポンプと、上記のポンプの吐出口に接続連通した純水
   装置と、上記の純水装置から流出した処理水を貯溜する
   純水タンクとを備えた純水製造装置において、上記の処
   理水の導電率を検出する手段を設けるとともに、純水装
   置と純水タンクとの間に流量制御機能を備えた方向制御
   弁を介装接続して、純水装置から流出した処理水の内の
   任意の部分を方向制御弁から分岐せしめ、これを純水装
   置の上流側に還流せしめるように配管を設け、かつ、前
   記の検出手段の出力信号に基づいて前記の方向制御弁を
   自動制御するように構成したことを特徴とする純水製造
   装置。 ４、前記の方向制御弁から分岐せしめた還流用の管路は
   、前記ポンプの吸入側、及び、原水タンクに、それぞれ
   開閉弁を介して接続したものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項に記載の純水製造装置。 ５、前記の純水タンクは、前記のポンプの吸入口との間
   に開閉弁を有する戻り配管を備えたものであることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項に記載の純水製造装置。