海水中異物除去装置
【課題】比重の軽い異物が大量に流入した場合であってもエレメントへの異物の付着を抑制することができる海水中異物除去装置を提供する。
【解決手段】海水中異物除去装置において、ポンプ１１から送水される海水又は洗浄水を導入する入口管４と、透過水を導出する出口管５と、異物を排出するブロー管６と、内部に溜まった空気を排出するガス抜き管８とを備える円筒形状のストレーナ容器１と、ストレーナ容器１の上部の空間と下部の空間とを仕切る中央部に開口部２ａが形成された隔壁２と、ストレーナ容器１の内部の上部の空間には、複数の孔が形成された円筒形状のエレメント３と、ポンプ１１の停止及び稼動や、入口弁１０、出口弁１２、ブロー弁１３及びガス抜き弁１５の開度を制御する制御装置９とを備えた。
【解決手段】海水中異物除去装置において、ポンプ１１から送水される海水又は洗浄水を導入する入口管４と、透過水を導出する出口管５と、異物を排出するブロー管６と、内部に溜まった空気を排出するガス抜き管８とを備える円筒形状のストレーナ容器１と、ストレーナ容器１の上部の空間と下部の空間とを仕切る中央部に開口部２ａが形成された隔壁２と、ストレーナ容器１の内部の上部の空間には、複数の孔が形成された円筒形状のエレメント３と、ポンプ１１の停止及び稼動や、入口弁１０、出口弁１２、ブロー弁１３及びガス抜き弁１５の開度を制御する制御装置９とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水中異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電所等の冷却系統において使用される冷却水として、海から取水した海水が用いられている。しかし、海水中には微小海生生物等の異物が含まれており、異物が冷却系統に侵入した場合、冷却系統に悪影響を及ぼす虞がある。このため、冷却系統の上流に海水中の異物を除去するストレーナが設置される（例えば、下記特許文献１，２参照）。
【０００３】
このストレーナとして、一般に旋回流による自洗式ストレーナが知られている。この旋回流自洗式ストレーナは、円筒形の容器の内部に、異物を捕らえるための複数の孔が形成された円筒形のエレメントが設置されている。ストレーナの内部に導入された海水は、エレメントの周囲を旋回しつつエレメントを透過し、異物が除去された透過水が冷却系統へ供給される構造となっている。
【０００４】
そして、ストレーナに導入された海水に含まれる比重の重い異物は、エレメントの周囲を旋回する流れにより、旋回しながらストレーナの容器下部外側に集まって異物排出用のブロー管から排出される。また、ストレーナに導入された海水に含まれる比重の軽い異物は、エレメントの周囲を旋回する流れによる流れ場の乱れにより、エレメントに付着することなくブロー管より排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−０６２５８９号公報
【特許文献２】特開平０７−３０５９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、微小海生生物等の異物の比重は海水とほぼ同等であるため、エレメントに付着する量が少量の場合には流れ場の乱れによりエレメントの表面からはがされるものの、特定の時期に大量発生した微小海生生物等がストレーナ内に一度に大量に流入した場合には、エレメントから異物を剥離する剥離速度よりもエレメントへ異物が付着する付着速度の方が上回ってしまい、エレメントに微小海生生物が付着してエレメントの差圧が上昇してしまう。
【０００７】
そして、微小海生生物等の異物の付着が引き金となって、エレメントの差圧が大きくなり、エレメントへ異物を押付ける押付け圧力がさらに上昇することにより、流れ場の乱れによっても異物をエレメントからはがすことができなくなるため、エレメントの差圧が急上昇し、最悪の場合、冷却系統において必要とされる冷却水量が短時間で得られなくなる虞がある。
【０００８】
以上のことから、本発明は、比重の軽い異物が大量に流入した場合であってもエレメントへの異物の付着を抑制することができる海水中異物除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための第１の発明に係る海水中異物除去装置は、
円筒形状の容器と、
前記容器の内部には、該容器の上部の空間と下部の空間とを仕切る中央部に開口部が形成された隔壁と、
前記容器の内部の上部の空間には、複数の孔が形成された円筒形状のエレメントと、
前記容器の上部側面には、該容器の内部の上部の空間に海水又は洗浄水を導入する入口管と、
前記入口管には、前記容器の内部に導入する海水又は洗浄水の量を調節する入口弁と、
前記入口管の前記入口弁の上流側には、前記容器の内部に海水又は洗浄水を送水するポンプと、
前記容器の下部側面には、該容器の下部の空間から透過水を導出する出口管と、
前記出口管には、前記容器の内部から導出される透過水の量を調節する出口弁と、
前記容器の側面の前記隔壁の近傍の上部には、上部の空間から異物を排出するブロー管と、
前記ブロー管には、該ブロー管の流量を調節するブロー弁と、
前記容器の上部には、該容器の内部に溜まった空気を排出するガス抜き管と、
前記ガス抜き管には、該ガス抜き管の流量を調節するガス抜き弁と、
前記ポンプの停止及び稼動や、前記入口弁、前記出口弁、前記ブロー弁及び前記ガス抜き弁の開度を制御する制御装置と
を備える
ことを特徴とする。
【００１０】
上記の課題を解決するための第２の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記制御装置は、前記出口管の流量は一定のままで、前記ブロー弁を制御して該ブロー弁を開いて前記ブロー管の流量を増大させ、前記入口弁を制御して該入口弁を開き前記入口管の流量も増大させる
ことを特徴とする。
【００１１】
上記の課題を解決するための第３の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記制御装置は、前記ポンプの停止と、稼動を交互に行う
ことを特徴とする。
【００１２】
上記の課題を解決するための第４の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記制御装置は、前記出口弁を部分的に閉じる
ことを特徴とする。
【００１３】
上記の課題を解決するための第５の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給する
ことを特徴とする。
【００１４】
上記の課題を解決するための第６の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記ポンプの停止と稼動を交互に行う
ことを特徴とする。
【００１５】
上記の課題を解決するための第７の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記入口管に空気吹き込み管を接続して、該空気吹き込み管に空気を吹き込む空気供給手段を設置し、前記制御装置を前記空気供給手段の停止及び稼動も制御する構成とし、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記空気供給手段を稼動させて洗浄水にパルス的に空気を吹き込み、前記ガス抜き弁を開いて吹き込んだ空気を前記ガス抜き管から排出させる
ことを特徴とする。
【００１６】
上記の課題を解決するための第８の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記入口管に空気吹き込み管を接続して、該空気吹き込み管に空気を吹き込む空気供給手段を設置し、前記制御装置を前記空気供給手段の停止及び稼動も制御する構成とし、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記空気供給手段を稼動させて洗浄水に連続的に空気を吹き込んで気液２相流を発生させ、前記ガス抜き弁を開いて気液分離後の空気を前記ガス抜き管から排出させる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、比重の軽い異物が大量に流入した場合であってもエレメントへの異物の付着を抑制することができる海水中異物除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１〜５の実施例に係る海水中異物除去装置の構成を示した模式図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る海水中異物除去装置におけるブロー管の流量比と差圧上昇時間比の関係を示した図である。
【図３】本発明の第６，７の実施例に係る海水中異物除去装置の構成を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第１の実施例について説明する。
はじめに、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成について説明する。
図１は、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成を示した模式図である。なお、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は平面図を示している。
【００２１】
図１に示すように、本実施例に係る海水中異物除去装置は、外殻が円筒形状の容器１（以下、ストレーナ容器１という）を備えている。ストレーナ容器１の内部には、ストレーナ容器１の内部の上部の空間と下部の空間とを仕切る隔壁２が設置されている。隔壁２には、中央部に開口部２ａが形成されている。
【００２２】
ストレーナ容器１の内部の上部の空間には、異物を捕らえる円筒形状のエレメント３が設置されている。エレメント３の上端はストレーナ容器１と接続されており、下部は隔壁２と接続されている。エレメント３には、複数の孔が形成されている。なお、本実施例においては、孔の径は３ｍｍ程度としている。
【００２３】
ストレーナ容器１の上部側面には、ストレーナ容器１の内部の上部の空間に海水又は洗浄水を導入する管４（以下、入口管４という）が接続されている。入口管４はストレーナ容器１上方から見てストレーナ容器１に対して接線方向から接続されている。このため、ストレーナ容器１内に導入された海水又は洗浄水は、図１中に矢印Ｔで示すようにエレメント３の周囲を旋回する流れを形成することとなる。
【００２４】
入口管４には、ストレーナ容器１の内部に導入する海水又は洗浄水の量を調節する弁１０（以下、入口弁１０という）が設置されている。また、入口管４の入口弁１０の上流側には、ストレーナ容器１の内部に海水又は洗浄水を送水するポンプ１１が設置されている。
【００２５】
ストレーナ容器１の下部側面には、ストレーナ容器１の下部の空間から透過水を導出する管５（以下、出口管５という）が接続されている。出口管５には、ストレーナ容器１の内部から導出される透過水の量を調節する弁１２（以下、出口弁１２という）が設置されている。
【００２６】
ストレーナ容器１の側面の隔壁２の近傍の上部には、上部の空間から異物を排出するブロー管６が接続されている。ブロー管６はストレーナ容器１上方から見てストレーナ容器１に対して接線方向から接続されている。ブロー管６には、ブロー管６の流量を調節する弁１３（以下、ブロー弁１３という）が設置されている。
【００２７】
ストレーナ容器１の底部には、ストレーナ容器１の内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管７が接続されている。ドレン管７には、ドレン管７の流量を調節する弁１４（以下、ドレン弁１４という）が設置されている。
【００２８】
ストレーナ容器１の上部には、ストレーナ容器１の内部に溜まった空気を排出するガス抜き管８が接続されている。ガス抜き管８には、ガス抜き管８の流量を調節する弁１５（以下、ガス抜き弁１５）が設置されている。
【００２９】
そして、本実施例に係る海水中異物除去装置は、ポンプ１１の停止及び稼動や、入口弁１０、出口弁１２、ブロー弁１３、ドレン弁１４及びガス抜き弁１５の開度を制御する制御装置９を備えている。
以上が、本実施例に係る海水中異物除去装置の装置構成である。
【００３０】
次に、本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、エレメント３が異物により閉塞されることにより差圧が上昇し動作不能の状態となるまでの時間（以下、差圧上昇時間という）を長くするために、透過水量（すなわち、出口管５から導出される冷却系統において必要とされる水量、すなわち、出口管５の流量）は一定のままで、制御装置９によりブロー弁１３を制御してブロー弁１３を開いてブロー管６から排出される水量（すなわち、ブロー管６の流量）を増大させて、異物をブロー管６から排出させることとした。
【００３１】
これに伴い、本実施例に係る海水中異物除去装置においては、制御装置９により入口弁１０を制御して入口弁１０を開き入口管４から導入される水量（すなわち、入口管４の流量）も増大させることとする。なお、本実施例に係る海水中異物除去装置は、２台設置して交互にエレメント３の洗浄を行いながら運用することとする。
【００３２】
ところで、従来のストレーナは、異物が一度に大量に流入した場合、差圧上昇時間は２０分程度であるが、ストレーナを２台設置して交互にエレメントの洗浄を行いながら運用することを考えると、洗浄には３０分以上の時間が必要であるため、差圧上昇時間は３０分以上である必要がある。
【００３３】
図２は、本実施例に係る海水中異物除去装置におけるブロー管６の流量比と差圧上昇時間比の関係を示した図である。なお、図２に示すグラフおいては、横軸に定格流量を１としたときのブロー管６の流量比を示し、縦軸にブロー管６の流量が定格流量であるときの差圧上昇時間を１としたときの差圧上昇時間比を示している。
【００３４】
図２に示すように、ブロー管６の流量を定格流量の２倍にした場合、差圧上昇時間は１．５倍となることが分かる。また、ブロー管６の流量は、配管流速の関係で定格の４倍が限度であるが、ブロー管６の流量を定格流量の４倍にした場合、差圧上昇時間は３．５倍となることが分かる。したがって、図２中に矢印で示すブロー管６の流量を定格流量の２倍から４倍の範囲内で設定することにより、差圧上昇時間を１．５倍から３．５倍とすることができる。
【００３５】
ここで、ブロー管６の流量を定格流量の４倍にする場合を例として説明すると、入口管４の定格流量が１１０５ｍ3／ｈ、出口管５の定格流量が１０５０ｍ3／ｈ、ブロー管６の定格流量が５５ｍ3／ｈである場合、制御装置９は入口弁１０を制御して入口管４の流量を１２７０ｍ3／ｈとし、ブロー弁１３を制御してブロー管６の流量を２２０ｍ3／ｈとし、出口管５の流量は１０５０ｍ3／ｈで一定とする。
【００３６】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、ブロー管６から排出される水量を増大させることにより、線流速と、流れ場の乱れを増加させることができるため、エレメント３に付着した異物を効率よくはがすことができる。このため、エレメント３への異物の付着が抑制され、エレメント３が異物により閉塞するまでの時間を、３．５倍に延ばすことができる。
【００３７】
また、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、海水中異物除去装置を２台設置し、一方の海水中異物除去装置のエレメント３が異物により閉塞した場合に、他方の海水中異物除去装置のみを機能させて、一方の海水中異物除去装置のエレメント３を洗浄する間の時間を稼ぐことができる。このため、２台の海水中異物除去装置を交互に運転することにより、海水中異物除去設備全体を連続的に稼動させることができる。
【実施例２】
【００３８】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第２の実施例について説明する。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第１の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるためここでの説明は省略する。
【００３９】
本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、ポンプ１１の停止と、稼動を交互に行うこととした。
【００４０】
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、制御装置９によりポンプ１１を制御して、ポンプ１１を停止させることにより、入口管４から導入される水量が０となり、エレメント３の孔を透過する水量も０となるため、エレメント３の周囲に流れ場の乱れが生じるとともに、異物をエレメント３の孔に押し付ける力が無くなるため、異物をエレメント３から浮き上がらせることができる。なお、本実施例においては、ポンプ１１を停止している時間は下流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としており、例えば、５秒程度とする。
【００４１】
そして、制御装置９によりポンプ１１を制御して、ポンプ１１を稼動させると、エレメント３の周囲に旋回流が発生し、浮き上がった異物はブロー管６へ押し流され、ブロー管６から排出される。なお、制御装置９により、ポンプ１１の停止と稼動を交互に繰り返すことにより、より高い効果を得ることができる。
【００４２】
また、入口管４から洗浄水を供給して行う順洗、又はエレメント３の上流側から洗浄水を供給するようにして行う逆洗によるエレメント３の洗浄後に実施することにより、より高い効果を得ることができる。また、エレメント３の洗浄後は、洗浄水の導入から海水の導入に連続的に切り替えるのではなく、一旦、ポンプ１１を停止して再起動してから切り替えを行った方が良い。
【００４３】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、ポンプ１１の停止時と稼動時の衝撃や、流れ場の乱れによって、異物がエレメント３に押し付けられる力が低下し、異物がエレメント３の表面から剥離しやすくなる。このため、エレメント３から異物をはがれやすくすることができる。
【実施例３】
【００４４】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第３の実施例について説明する。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第１の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるためここでの説明は省略する。
【００４５】
本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、制御装置９により出口弁１２を部分的に閉じることにより、エレメント３の孔を透過する水量を減らすこととした。
【００４６】
これにより、エレメント３に付着した異物がエレメント３に押し付けられる力が小さくなるのと同時に、ブロー管６の流量が増大し、エレメント３の周囲の旋回流が大きくなる。なお、本実施例においては、出口弁１２を部分的に閉じている時間は、下流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としている。
【００４７】
エレメント３に付着した異物がエレメント３に押し付けられる力が小さくなると、エレメント３に付着した異物がはがれやすくなる。また、エレメント３の周囲の旋回流が大きくなるとエレメント３に付着した異物をはがす力が大きくなる。そして、この２つの作用により、エレメント３に付着した異物が剥離され、異物によるエレメント３の閉塞を抑制することができる。
【００４８】
そして、制御装置９により出口弁１２を制御して、出口弁１２を部分的に閉じ出口管５の流量を所定の流量まで減少させた後、すぐに出口弁１２を開いて出口管５の流量を定格流量まで戻し、下流の冷却系統への透過水の供給が不足しないようにする。
【００４９】
なお、出口管５の流量は、出口管５の定格流量を１０５０ｍ3／ｈとした場合、ブロー管６の流速制限を考慮すると８８５ｍ3／ｈまで減少させることが可能である。また、出口弁１２を閉じ出口管５の流量を所定の流量まで減少させたあと、すぐに出口弁１２を開いて出口管５の流量を定格流量まで戻す操作は、順洗又は逆洗等によるエレメント３の洗浄後又はエレメント３の洗浄と同時に組合わせて実施することができる。
【００５０】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、海水中異物除去設備の設備構成に新たな構成を追加する必要がなく、運用法を変更するのみで異物によるエレメント３の閉塞を抑制することができる。また、第１の実施例に比べ、異物をエレメント３に押し付ける力が弱まる分、エレメント３に付着した異物をはがしやすくすることができる。
【実施例４】
【００５１】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第４の実施例について説明する。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第１の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるためここでの説明は省略する。
【００５２】
本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、制御装置９により出口弁１２を制御して、出口弁１２を閉じた後、制御装置９によりポンプ１１を制御してポンプ１１を稼動させ、入口管４から洗浄水を供給して、ブロー管６へ排出する。なお、本実施例においては、出口弁１２を閉じている時間は、下流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としている。
【００５３】
入口管４の流量はブロー管６の流速限界に支配されるが、可能な限り大きくする。本実施例においては、ブロー管６の流量は最大２２０ｍ3／ｈとする。このように、出口弁１２を閉じることで、エレメント３の孔を通過する水量が０となるため、異物をエレメント３に押し付けられる力が無くなり、異物をエレメント３からはがしやすくすることができる。
【００５４】
本実施例に係る海水中異物除去装置は、第１〜３の実施例に比べ、異物をエレメント３に押し付ける力を小さくして、異物をよりはがしやすくすることができるため、高い洗浄効果を得ることができる。
【００５５】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、海水中異物除去設備の設備構成に新たな構成を追加する必要がなく、運用法を変更するのみで異物によるエレメント３の閉塞を抑制することができる。
また、第１〜３の実施例に比べ、異物をエレメント３に押し付ける力が小さいため、異物をエレメント３からはがしやすくすることができる。
【００５６】
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、エレメント３の洗浄後の異物の付着率（エレメント３全体に対する付着物の占める割合）を３０〜４０％（なお、エレメント３の洗浄前は９０％）に減少させることができた。
【実施例５】
【００５７】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第５の実施例について説明する。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第４の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるためここでの説明は省略する。
【００５８】
本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、制御装置９により出口弁１２を制御して、出口弁１２を閉じた後、入口管４から洗浄水を供給して、ブロー管６へ排出する。
【００５９】
なお、洗浄水の流量は、ブロー管６の配管流速に支配され、流量を多くすることには限界があるが、可能な限り大きくすることとし、本実施例においては、１４０〜２２０ｍ3／ｈとした。また、本実施例においては、出口弁１２を閉じている時間は、上流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としている。
【００６０】
そして、制御装置９によりポンプ１１を制御して、ポンプ１１の停止と稼動を交互に行い、制御装置９によりポンプ１１を制御してポンプ１１を稼動させ、入口管４から供給される洗浄水により、水圧の変動と流れ場の乱れを与える。これにより、異物がエレメント３に付着した異物をはがす方向の力がかかるため、エレメント３に付着した異物をはがすことができる。また、エレメント３からはがされた異物は、ポンプ１１の作動時の水流によって、ブロー管６から排出される。
【００６１】
本実施例に係る海水中異物除去装置は、第４の実施例と比べ、流れの変動と流れ場の乱れを生じさせやすくして、エレメント３に付着した異物をはがしやすくすることができるため、高い洗浄効果を得ることができる。
【００６２】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、海水中異物除去設備の設備構成に新たな構成を追加する必要がなく、運用法を変更するのみで異物によるエレメント３の閉塞を抑制することができる。
また、ポンプ１１の停止と稼動により圧力変動と流れ場の乱れを起こさせるため、エレメント３に付着した異物に剥離方向の力が加わりやすくすることができる。
【００６３】
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、エレメント３の洗浄後の異物の付着率（エレメント３全体に対する付着物の占める割合）を３０％（なお、エレメント３の洗浄前は９０％）に減少させることができた。
【実施例６】
【００６４】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第６の実施例について説明する。
はじめに、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成について説明する。
図３は、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成を示した模式図である。なお、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は平面図を示している。
【００６５】
図３に示すように、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第４の実施例に係る海水中異物除去装置とほぼ同様であるが、入口管４に空気吹き込み用の管１６（以下、空気吹き込み管１６という）を接続し、空気吹き込み管１６に空気を吹き込むブロワ１７を設置した。
【００６６】
なお、本実施例においては、空気供給手段としてブロワ１７を設置することとしたが、コンプレッサを設置することとしてもよい。また、本実施例に係る海水中異物除去装置における制御装置９は、ブロワ１７の停止及び稼動も制御することができるように構成されている。
以上が、本実施例に係る海水中異物除去装置の装置構成である。
【００６７】
次に、本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、制御装置９により出口弁１２を制御して、出口弁１２を閉じた後、入口管４から洗浄水を供給して、ブロー管６へ排出する。
【００６８】
なお、洗浄水の流量は、ブロー管６の配管流速に支配され、流量を多くすることには限界があるが、可能な限り大きくすることとし、本実施例においては、１４０〜２２０ｍ3／ｈとした。また、本実施例においては、出口弁１２を閉じている時間は、下流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としている。
【００６９】
そして、制御装置９によりブロワ１７を制御してブロワ１７を稼動させ、制御装置９によりポンプ１１を制御してポンプ１１を稼動させ、洗浄水にパルス的に空気を吹き込み、エレメント３の表面を気泡により洗浄する。また、制御装置９によりガス抜き弁１５を制御してガス抜き弁１５を開き、吹き込んだ空気をガス抜き管８から排出する。
【００７０】
本実施例に係る海水中異物除去装置は、出口弁１２を閉じることで、エレメント３を通過する水量が０となるため、異物がエレメント３に押し付けられる力を無くすことができ、さらに、気泡により洗浄するため、エレメント３に付着した異物をはがしやすくすることができる。
本実施例に係る海水中異物除去装置は、第４の実施例に比べ、気液界面の比重差、抵抗差により、高い洗浄効果を得ることができる。
【００７１】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、気泡により高い洗浄効果を得ることができる。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、エレメント３の洗浄後の異物の付着率（エレメント３全体に対する付着物の占める割合）を２０％（なお、エレメント３の洗浄前は９０％）に減少させることができた。
【実施例７】
【００７２】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第７の実施例について説明する。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第６の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるためここでの説明は省略する。
【００７３】
本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、制御装置９により出口弁１２を制御して、出口弁１２を閉じた後、入口管４から洗浄水を供給して、ブロー管６へ排出する。
【００７４】
なお、洗浄水の流量は、ブロー管６の配管流速に支配され、流量を多くすることには限界があるが、可能な限り大きくすることとし、本実施例においては、１４０〜２２０ｍ3／ｈとした。また、本実施例においては、出口弁１２を閉じている時間は、下流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としている。
【００７５】
そして、制御装置９によりブロワ１７を制御してブロワ１７を稼動させ、制御装置９によりポンプ１１を制御してポンプ１１を稼動させ、洗浄水に連続的に空気を吹き込んで気液２相流を発生させて、エレメント３の表面を気液２相流により洗浄する。なお、ほとんどの気泡は気液２相流のままブロー管６から排出されるが、一部はエレメント３の孔を透過してエレメント３の内部に入り、エレメント３の内部に入った気泡は、エレメント３の内部で気液分離する。このため、制御装置９によりガス抜き弁１５を制御してガス抜き弁１５を開き、気液分離後の空気をガス抜き管８から排出する。
【００７６】
本実施例に係る海水中異物除去装置は、出口弁１２を閉じることで、エレメント３を通過する水量が０となるため、異物がエレメント３に押し付けられる力を無くすことができ、さらに、気液２相流により洗浄するため、エレメント３に付着した異物をはがしやすくすることができる。
本実施例に係る海水中異物除去装置は、第４の実施例に比べ、気液界面の比重差、抵抗差により、高い洗浄効果を得ることができる。
また、本実施例に係る海水中異物除去装置は、第６の実施例に比べ、エレメント３に付着した異物が連続的に気泡と接触するため、高い洗浄効果を得ることができる。
【００７７】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、エレメント３に付着した異物が連続的に気泡と接触するため、高い洗浄効果を得ることができる。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、エレメント３の洗浄後の異物の付着率（エレメント３全体に対する付着物の占める割合）を２０〜３０％（なお、エレメント３の洗浄前は９０％）に減少させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、例えば、発電所等の冷却系統において使用される冷却水として用いられる海から取水した海水から異物を除去する海水中異物除去装置に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１ ストレーナ容器
２ 隔壁
２ａ 開口部
３ エレメント
４ 入口管
５ 出口管
６ ブロー管
７ ドレン管
８ ガス抜き管
９ 制御装置
１０ 入口弁
１１ ポンプ
１２ 出口弁
１３ ブロー弁
１４ ドレン弁
１５ ガス抜き弁
１６ 空気吹き込み管
１７ ブロワ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水中異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電所等の冷却系統において使用される冷却水として、海から取水した海水が用いられている。しかし、海水中には微小海生生物等の異物が含まれており、異物が冷却系統に侵入した場合、冷却系統に悪影響を及ぼす虞がある。このため、冷却系統の上流に海水中の異物を除去するストレーナが設置される（例えば、下記特許文献１，２参照）。
【０００３】
このストレーナとして、一般に旋回流による自洗式ストレーナが知られている。この旋回流自洗式ストレーナは、円筒形の容器の内部に、異物を捕らえるための複数の孔が形成された円筒形のエレメントが設置されている。ストレーナの内部に導入された海水は、エレメントの周囲を旋回しつつエレメントを透過し、異物が除去された透過水が冷却系統へ供給される構造となっている。
【０００４】
そして、ストレーナに導入された海水に含まれる比重の重い異物は、エレメントの周囲を旋回する流れにより、旋回しながらストレーナの容器下部外側に集まって異物排出用のブロー管から排出される。また、ストレーナに導入された海水に含まれる比重の軽い異物は、エレメントの周囲を旋回する流れによる流れ場の乱れにより、エレメントに付着することなくブロー管より排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−０６２５８９号公報
【特許文献２】特開平０７−３０５９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、微小海生生物等の異物の比重は海水とほぼ同等であるため、エレメントに付着する量が少量の場合には流れ場の乱れによりエレメントの表面からはがされるものの、特定の時期に大量発生した微小海生生物等がストレーナ内に一度に大量に流入した場合には、エレメントから異物を剥離する剥離速度よりもエレメントへ異物が付着する付着速度の方が上回ってしまい、エレメントに微小海生生物が付着してエレメントの差圧が上昇してしまう。
【０００７】
そして、微小海生生物等の異物の付着が引き金となって、エレメントの差圧が大きくなり、エレメントへ異物を押付ける押付け圧力がさらに上昇することにより、流れ場の乱れによっても異物をエレメントからはがすことができなくなるため、エレメントの差圧が急上昇し、最悪の場合、冷却系統において必要とされる冷却水量が短時間で得られなくなる虞がある。
【０００８】
以上のことから、本発明は、比重の軽い異物が大量に流入した場合であってもエレメントへの異物の付着を抑制することができる海水中異物除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための第１の発明に係る海水中異物除去装置は、
円筒形状の容器と、
前記容器の内部には、該容器の上部の空間と下部の空間とを仕切る中央部に開口部が形成された隔壁と、
前記容器の内部の上部の空間には、複数の孔が形成された円筒形状のエレメントと、
前記容器の上部側面には、該容器の内部の上部の空間に海水又は洗浄水を導入する入口管と、
前記入口管には、前記容器の内部に導入する海水又は洗浄水の量を調節する入口弁と、
前記入口管の前記入口弁の上流側には、前記容器の内部に海水又は洗浄水を送水するポンプと、
前記容器の下部側面には、該容器の下部の空間から透過水を導出する出口管と、
前記出口管には、前記容器の内部から導出される透過水の量を調節する出口弁と、
前記容器の側面の前記隔壁の近傍の上部には、上部の空間から異物を排出するブロー管と、
前記ブロー管には、該ブロー管の流量を調節するブロー弁と、
前記容器の上部には、該容器の内部に溜まった空気を排出するガス抜き管と、
前記ガス抜き管には、該ガス抜き管の流量を調節するガス抜き弁と、
前記ポンプの停止及び稼動や、前記入口弁、前記出口弁、前記ブロー弁及び前記ガス抜き弁の開度を制御する制御装置と
を備える
ことを特徴とする。
【００１０】
上記の課題を解決するための第２の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記制御装置は、前記出口管の流量は一定のままで、前記ブロー弁を制御して該ブロー弁を開いて前記ブロー管の流量を増大させ、前記入口弁を制御して該入口弁を開き前記入口管の流量も増大させる
ことを特徴とする。
【００１１】
上記の課題を解決するための第３の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記制御装置は、前記ポンプの停止と、稼動を交互に行う
ことを特徴とする。
【００１２】
上記の課題を解決するための第４の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記制御装置は、前記出口弁を部分的に閉じる
ことを特徴とする。
【００１３】
上記の課題を解決するための第５の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給する
ことを特徴とする。
【００１４】
上記の課題を解決するための第６の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記ポンプの停止と稼動を交互に行う
ことを特徴とする。
【００１５】
上記の課題を解決するための第７の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記入口管に空気吹き込み管を接続して、該空気吹き込み管に空気を吹き込む空気供給手段を設置し、前記制御装置を前記空気供給手段の停止及び稼動も制御する構成とし、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記空気供給手段を稼動させて洗浄水にパルス的に空気を吹き込み、前記ガス抜き弁を開いて吹き込んだ空気を前記ガス抜き管から排出させる
ことを特徴とする。
【００１６】
上記の課題を解決するための第８の発明に係る海水中異物除去装置は、第１の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記入口管に空気吹き込み管を接続して、該空気吹き込み管に空気を吹き込む空気供給手段を設置し、前記制御装置を前記空気供給手段の停止及び稼動も制御する構成とし、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記空気供給手段を稼動させて洗浄水に連続的に空気を吹き込んで気液２相流を発生させ、前記ガス抜き弁を開いて気液分離後の空気を前記ガス抜き管から排出させる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、比重の軽い異物が大量に流入した場合であってもエレメントへの異物の付着を抑制することができる海水中異物除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１〜５の実施例に係る海水中異物除去装置の構成を示した模式図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る海水中異物除去装置におけるブロー管の流量比と差圧上昇時間比の関係を示した図である。
【図３】本発明の第６，７の実施例に係る海水中異物除去装置の構成を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第１の実施例について説明する。
はじめに、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成について説明する。
図１は、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成を示した模式図である。なお、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は平面図を示している。
【００２１】
図１に示すように、本実施例に係る海水中異物除去装置は、外殻が円筒形状の容器１（以下、ストレーナ容器１という）を備えている。ストレーナ容器１の内部には、ストレーナ容器１の内部の上部の空間と下部の空間とを仕切る隔壁２が設置されている。隔壁２には、中央部に開口部２ａが形成されている。
【００２２】
ストレーナ容器１の内部の上部の空間には、異物を捕らえる円筒形状のエレメント３が設置されている。エレメント３の上端はストレーナ容器１と接続されており、下部は隔壁２と接続されている。エレメント３には、複数の孔が形成されている。なお、本実施例においては、孔の径は３ｍｍ程度としている。
【００２３】
ストレーナ容器１の上部側面には、ストレーナ容器１の内部の上部の空間に海水又は洗浄水を導入する管４（以下、入口管４という）が接続されている。入口管４はストレーナ容器１上方から見てストレーナ容器１に対して接線方向から接続されている。このため、ストレーナ容器１内に導入された海水又は洗浄水は、図１中に矢印Ｔで示すようにエレメント３の周囲を旋回する流れを形成することとなる。
【００２４】
入口管４には、ストレーナ容器１の内部に導入する海水又は洗浄水の量を調節する弁１０（以下、入口弁１０という）が設置されている。また、入口管４の入口弁１０の上流側には、ストレーナ容器１の内部に海水又は洗浄水を送水するポンプ１１が設置されている。
【００２５】
ストレーナ容器１の下部側面には、ストレーナ容器１の下部の空間から透過水を導出する管５（以下、出口管５という）が接続されている。出口管５には、ストレーナ容器１の内部から導出される透過水の量を調節する弁１２（以下、出口弁１２という）が設置されている。
【００２６】
ストレーナ容器１の側面の隔壁２の近傍の上部には、上部の空間から異物を排出するブロー管６が接続されている。ブロー管６はストレーナ容器１上方から見てストレーナ容器１に対して接線方向から接続されている。ブロー管６には、ブロー管６の流量を調節する弁１３（以下、ブロー弁１３という）が設置されている。
【００２７】
ストレーナ容器１の底部には、ストレーナ容器１の内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管７が接続されている。ドレン管７には、ドレン管７の流量を調節する弁１４（以下、ドレン弁１４という）が設置されている。
【００２８】
ストレーナ容器１の上部には、ストレーナ容器１の内部に溜まった空気を排出するガス抜き管８が接続されている。ガス抜き管８には、ガス抜き管８の流量を調節する弁１５（以下、ガス抜き弁１５）が設置されている。
【００２９】
そして、本実施例に係る海水中異物除去装置は、ポンプ１１の停止及び稼動や、入口弁１０、出口弁１２、ブロー弁１３、ドレン弁１４及びガス抜き弁１５の開度を制御する制御装置９を備えている。
以上が、本実施例に係る海水中異物除去装置の装置構成である。
【００３０】
次に、本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、エレメント３が異物により閉塞されることにより差圧が上昇し動作不能の状態となるまでの時間（以下、差圧上昇時間という）を長くするために、透過水量（すなわち、出口管５から導出される冷却系統において必要とされる水量、すなわち、出口管５の流量）は一定のままで、制御装置９によりブロー弁１３を制御してブロー弁１３を開いてブロー管６から排出される水量（すなわち、ブロー管６の流量）を増大させて、異物をブロー管６から排出させることとした。
【００３１】
これに伴い、本実施例に係る海水中異物除去装置においては、制御装置９により入口弁１０を制御して入口弁１０を開き入口管４から導入される水量（すなわち、入口管４の流量）も増大させることとする。なお、本実施例に係る海水中異物除去装置は、２台設置して交互にエレメント３の洗浄を行いながら運用することとする。
【００３２】
ところで、従来のストレーナは、異物が一度に大量に流入した場合、差圧上昇時間は２０分程度であるが、ストレーナを２台設置して交互にエレメントの洗浄を行いながら運用することを考えると、洗浄には３０分以上の時間が必要であるため、差圧上昇時間は３０分以上である必要がある。
【００３３】
図２は、本実施例に係る海水中異物除去装置におけるブロー管６の流量比と差圧上昇時間比の関係を示した図である。なお、図２に示すグラフおいては、横軸に定格流量を１としたときのブロー管６の流量比を示し、縦軸にブロー管６の流量が定格流量であるときの差圧上昇時間を１としたときの差圧上昇時間比を示している。
【００３４】
図２に示すように、ブロー管６の流量を定格流量の２倍にした場合、差圧上昇時間は１．５倍となることが分かる。また、ブロー管６の流量は、配管流速の関係で定格の４倍が限度であるが、ブロー管６の流量を定格流量の４倍にした場合、差圧上昇時間は３．５倍となることが分かる。したがって、図２中に矢印で示すブロー管６の流量を定格流量の２倍から４倍の範囲内で設定することにより、差圧上昇時間を１．５倍から３．５倍とすることができる。
【００３５】
ここで、ブロー管６の流量を定格流量の４倍にする場合を例として説明すると、入口管４の定格流量が１１０５ｍ3／ｈ、出口管５の定格流量が１０５０ｍ3／ｈ、ブロー管６の定格流量が５５ｍ3／ｈである場合、制御装置９は入口弁１０を制御して入口管４の流量を１２７０ｍ3／ｈとし、ブロー弁１３を制御してブロー管６の流量を２２０ｍ3／ｈとし、出口管５の流量は１０５０ｍ3／ｈで一定とする。
【００３６】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、ブロー管６から排出される水量を増大させることにより、線流速と、流れ場の乱れを増加させることができるため、エレメント３に付着した異物を効率よくはがすことができる。このため、エレメント３への異物の付着が抑制され、エレメント３が異物により閉塞するまでの時間を、３．５倍に延ばすことができる。
【００３７】
また、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、海水中異物除去装置を２台設置し、一方の海水中異物除去装置のエレメント３が異物により閉塞した場合に、他方の海水中異物除去装置のみを機能させて、一方の海水中異物除去装置のエレメント３を洗浄する間の時間を稼ぐことができる。このため、２台の海水中異物除去装置を交互に運転することにより、海水中異物除去設備全体を連続的に稼動させることができる。
【実施例２】
【００３８】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第２の実施例について説明する。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第１の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるためここでの説明は省略する。
【００３９】
本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、ポンプ１１の停止と、稼動を交互に行うこととした。
【００４０】
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、制御装置９によりポンプ１１を制御して、ポンプ１１を停止させることにより、入口管４から導入される水量が０となり、エレメント３の孔を透過する水量も０となるため、エレメント３の周囲に流れ場の乱れが生じるとともに、異物をエレメント３の孔に押し付ける力が無くなるため、異物をエレメント３から浮き上がらせることができる。なお、本実施例においては、ポンプ１１を停止している時間は下流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としており、例えば、５秒程度とする。
【００４１】
そして、制御装置９によりポンプ１１を制御して、ポンプ１１を稼動させると、エレメント３の周囲に旋回流が発生し、浮き上がった異物はブロー管６へ押し流され、ブロー管６から排出される。なお、制御装置９により、ポンプ１１の停止と稼動を交互に繰り返すことにより、より高い効果を得ることができる。
【００４２】
また、入口管４から洗浄水を供給して行う順洗、又はエレメント３の上流側から洗浄水を供給するようにして行う逆洗によるエレメント３の洗浄後に実施することにより、より高い効果を得ることができる。また、エレメント３の洗浄後は、洗浄水の導入から海水の導入に連続的に切り替えるのではなく、一旦、ポンプ１１を停止して再起動してから切り替えを行った方が良い。
【００４３】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、ポンプ１１の停止時と稼動時の衝撃や、流れ場の乱れによって、異物がエレメント３に押し付けられる力が低下し、異物がエレメント３の表面から剥離しやすくなる。このため、エレメント３から異物をはがれやすくすることができる。
【実施例３】
【００４４】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第３の実施例について説明する。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第１の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるためここでの説明は省略する。
【００４５】
本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、制御装置９により出口弁１２を部分的に閉じることにより、エレメント３の孔を透過する水量を減らすこととした。
【００４６】
これにより、エレメント３に付着した異物がエレメント３に押し付けられる力が小さくなるのと同時に、ブロー管６の流量が増大し、エレメント３の周囲の旋回流が大きくなる。なお、本実施例においては、出口弁１２を部分的に閉じている時間は、下流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としている。
【００４７】
エレメント３に付着した異物がエレメント３に押し付けられる力が小さくなると、エレメント３に付着した異物がはがれやすくなる。また、エレメント３の周囲の旋回流が大きくなるとエレメント３に付着した異物をはがす力が大きくなる。そして、この２つの作用により、エレメント３に付着した異物が剥離され、異物によるエレメント３の閉塞を抑制することができる。
【００４８】
そして、制御装置９により出口弁１２を制御して、出口弁１２を部分的に閉じ出口管５の流量を所定の流量まで減少させた後、すぐに出口弁１２を開いて出口管５の流量を定格流量まで戻し、下流の冷却系統への透過水の供給が不足しないようにする。
【００４９】
なお、出口管５の流量は、出口管５の定格流量を１０５０ｍ3／ｈとした場合、ブロー管６の流速制限を考慮すると８８５ｍ3／ｈまで減少させることが可能である。また、出口弁１２を閉じ出口管５の流量を所定の流量まで減少させたあと、すぐに出口弁１２を開いて出口管５の流量を定格流量まで戻す操作は、順洗又は逆洗等によるエレメント３の洗浄後又はエレメント３の洗浄と同時に組合わせて実施することができる。
【００５０】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、海水中異物除去設備の設備構成に新たな構成を追加する必要がなく、運用法を変更するのみで異物によるエレメント３の閉塞を抑制することができる。また、第１の実施例に比べ、異物をエレメント３に押し付ける力が弱まる分、エレメント３に付着した異物をはがしやすくすることができる。
【実施例４】
【００５１】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第４の実施例について説明する。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第１の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるためここでの説明は省略する。
【００５２】
本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、制御装置９により出口弁１２を制御して、出口弁１２を閉じた後、制御装置９によりポンプ１１を制御してポンプ１１を稼動させ、入口管４から洗浄水を供給して、ブロー管６へ排出する。なお、本実施例においては、出口弁１２を閉じている時間は、下流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としている。
【００５３】
入口管４の流量はブロー管６の流速限界に支配されるが、可能な限り大きくする。本実施例においては、ブロー管６の流量は最大２２０ｍ3／ｈとする。このように、出口弁１２を閉じることで、エレメント３の孔を通過する水量が０となるため、異物をエレメント３に押し付けられる力が無くなり、異物をエレメント３からはがしやすくすることができる。
【００５４】
本実施例に係る海水中異物除去装置は、第１〜３の実施例に比べ、異物をエレメント３に押し付ける力を小さくして、異物をよりはがしやすくすることができるため、高い洗浄効果を得ることができる。
【００５５】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、海水中異物除去設備の設備構成に新たな構成を追加する必要がなく、運用法を変更するのみで異物によるエレメント３の閉塞を抑制することができる。
また、第１〜３の実施例に比べ、異物をエレメント３に押し付ける力が小さいため、異物をエレメント３からはがしやすくすることができる。
【００５６】
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、エレメント３の洗浄後の異物の付着率（エレメント３全体に対する付着物の占める割合）を３０〜４０％（なお、エレメント３の洗浄前は９０％）に減少させることができた。
【実施例５】
【００５７】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第５の実施例について説明する。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第４の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるためここでの説明は省略する。
【００５８】
本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、制御装置９により出口弁１２を制御して、出口弁１２を閉じた後、入口管４から洗浄水を供給して、ブロー管６へ排出する。
【００５９】
なお、洗浄水の流量は、ブロー管６の配管流速に支配され、流量を多くすることには限界があるが、可能な限り大きくすることとし、本実施例においては、１４０〜２２０ｍ3／ｈとした。また、本実施例においては、出口弁１２を閉じている時間は、上流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としている。
【００６０】
そして、制御装置９によりポンプ１１を制御して、ポンプ１１の停止と稼動を交互に行い、制御装置９によりポンプ１１を制御してポンプ１１を稼動させ、入口管４から供給される洗浄水により、水圧の変動と流れ場の乱れを与える。これにより、異物がエレメント３に付着した異物をはがす方向の力がかかるため、エレメント３に付着した異物をはがすことができる。また、エレメント３からはがされた異物は、ポンプ１１の作動時の水流によって、ブロー管６から排出される。
【００６１】
本実施例に係る海水中異物除去装置は、第４の実施例と比べ、流れの変動と流れ場の乱れを生じさせやすくして、エレメント３に付着した異物をはがしやすくすることができるため、高い洗浄効果を得ることができる。
【００６２】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、海水中異物除去設備の設備構成に新たな構成を追加する必要がなく、運用法を変更するのみで異物によるエレメント３の閉塞を抑制することができる。
また、ポンプ１１の停止と稼動により圧力変動と流れ場の乱れを起こさせるため、エレメント３に付着した異物に剥離方向の力が加わりやすくすることができる。
【００６３】
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、エレメント３の洗浄後の異物の付着率（エレメント３全体に対する付着物の占める割合）を３０％（なお、エレメント３の洗浄前は９０％）に減少させることができた。
【実施例６】
【００６４】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第６の実施例について説明する。
はじめに、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成について説明する。
図３は、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成を示した模式図である。なお、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は平面図を示している。
【００６５】
図３に示すように、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第４の実施例に係る海水中異物除去装置とほぼ同様であるが、入口管４に空気吹き込み用の管１６（以下、空気吹き込み管１６という）を接続し、空気吹き込み管１６に空気を吹き込むブロワ１７を設置した。
【００６６】
なお、本実施例においては、空気供給手段としてブロワ１７を設置することとしたが、コンプレッサを設置することとしてもよい。また、本実施例に係る海水中異物除去装置における制御装置９は、ブロワ１７の停止及び稼動も制御することができるように構成されている。
以上が、本実施例に係る海水中異物除去装置の装置構成である。
【００６７】
次に、本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、制御装置９により出口弁１２を制御して、出口弁１２を閉じた後、入口管４から洗浄水を供給して、ブロー管６へ排出する。
【００６８】
なお、洗浄水の流量は、ブロー管６の配管流速に支配され、流量を多くすることには限界があるが、可能な限り大きくすることとし、本実施例においては、１４０〜２２０ｍ3／ｈとした。また、本実施例においては、出口弁１２を閉じている時間は、下流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としている。
【００６９】
そして、制御装置９によりブロワ１７を制御してブロワ１７を稼動させ、制御装置９によりポンプ１１を制御してポンプ１１を稼動させ、洗浄水にパルス的に空気を吹き込み、エレメント３の表面を気泡により洗浄する。また、制御装置９によりガス抜き弁１５を制御してガス抜き弁１５を開き、吹き込んだ空気をガス抜き管８から排出する。
【００７０】
本実施例に係る海水中異物除去装置は、出口弁１２を閉じることで、エレメント３を通過する水量が０となるため、異物がエレメント３に押し付けられる力を無くすことができ、さらに、気泡により洗浄するため、エレメント３に付着した異物をはがしやすくすることができる。
本実施例に係る海水中異物除去装置は、第４の実施例に比べ、気液界面の比重差、抵抗差により、高い洗浄効果を得ることができる。
【００７１】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、気泡により高い洗浄効果を得ることができる。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、エレメント３の洗浄後の異物の付着率（エレメント３全体に対する付着物の占める割合）を２０％（なお、エレメント３の洗浄前は９０％）に減少させることができた。
【実施例７】
【００７２】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第７の実施例について説明する。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第６の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるためここでの説明は省略する。
【００７３】
本実施例に係る海水中異物除去装置の動作について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、差圧上昇時間を長くするために、制御装置９により出口弁１２を制御して、出口弁１２を閉じた後、入口管４から洗浄水を供給して、ブロー管６へ排出する。
【００７４】
なお、洗浄水の流量は、ブロー管６の配管流速に支配され、流量を多くすることには限界があるが、可能な限り大きくすることとし、本実施例においては、１４０〜２２０ｍ3／ｈとした。また、本実施例においては、出口弁１２を閉じている時間は、下流の冷却系統において必要とされる冷却水が不足しない程度の時間としている。
【００７５】
そして、制御装置９によりブロワ１７を制御してブロワ１７を稼動させ、制御装置９によりポンプ１１を制御してポンプ１１を稼動させ、洗浄水に連続的に空気を吹き込んで気液２相流を発生させて、エレメント３の表面を気液２相流により洗浄する。なお、ほとんどの気泡は気液２相流のままブロー管６から排出されるが、一部はエレメント３の孔を透過してエレメント３の内部に入り、エレメント３の内部に入った気泡は、エレメント３の内部で気液分離する。このため、制御装置９によりガス抜き弁１５を制御してガス抜き弁１５を開き、気液分離後の空気をガス抜き管８から排出する。
【００７６】
本実施例に係る海水中異物除去装置は、出口弁１２を閉じることで、エレメント３を通過する水量が０となるため、異物がエレメント３に押し付けられる力を無くすことができ、さらに、気液２相流により洗浄するため、エレメント３に付着した異物をはがしやすくすることができる。
本実施例に係る海水中異物除去装置は、第４の実施例に比べ、気液界面の比重差、抵抗差により、高い洗浄効果を得ることができる。
また、本実施例に係る海水中異物除去装置は、第６の実施例に比べ、エレメント３に付着した異物が連続的に気泡と接触するため、高い洗浄効果を得ることができる。
【００７７】
したがって、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、エレメント３に付着した異物が連続的に気泡と接触するため、高い洗浄効果を得ることができる。
なお、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、エレメント３の洗浄後の異物の付着率（エレメント３全体に対する付着物の占める割合）を２０〜３０％（なお、エレメント３の洗浄前は９０％）に減少させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、例えば、発電所等の冷却系統において使用される冷却水として用いられる海から取水した海水から異物を除去する海水中異物除去装置に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１ ストレーナ容器
２ 隔壁
２ａ 開口部
３ エレメント
４ 入口管
５ 出口管
６ ブロー管
７ ドレン管
８ ガス抜き管
９ 制御装置
１０ 入口弁
１１ ポンプ
１２ 出口弁
１３ ブロー弁
１４ ドレン弁
１５ ガス抜き弁
１６ 空気吹き込み管
１７ ブロワ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の容器と、
前記容器の内部には、該容器の上部の空間と下部の空間とを仕切る中央部に開口部が形成された隔壁と、
前記容器の内部の上部の空間には、複数の孔が形成された円筒形状のエレメントと、
前記容器の上部側面には、該容器の内部の上部の空間に海水又は洗浄水を導入する入口管と、
前記入口管には、前記容器の内部に導入する海水又は洗浄水の量を調節する入口弁と、
前記入口管の前記入口弁の上流側には、前記容器の内部に海水又は洗浄水を送水するポンプと、
前記容器の下部側面には、該容器の下部の空間から透過水を導出する出口管と、
前記出口管には、前記容器の内部から導出される透過水の量を調節する出口弁と、
前記容器の側面の前記隔壁の近傍の上部には、上部の空間から異物を排出するブロー管と、
前記ブロー管には、該ブロー管の流量を調節するブロー弁と、
前記容器の上部には、該容器の内部に溜まった空気を排出するガス抜き管と、
前記ガス抜き管には、該ガス抜き管の流量を調節するガス抜き弁と、
前記ポンプの停止及び稼動や、前記入口弁、前記出口弁、前記ブロー弁及び前記ガス抜き弁の開度を制御する制御装置と
を備える
ことを特徴とする海水中異物除去装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記出口管の流量は一定のままで、前記ブロー弁を制御して該ブロー弁を開いて前記ブロー管の流量を増大させ、前記入口弁を制御して該入口弁を開き前記入口管の流量も増大させる
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ポンプの停止と、稼動を交互に行う
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記出口弁を部分的に閉じる
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記ポンプの停止と稼動を交互に行う
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項７】
前記入口管に空気吹き込み管を接続して、該空気吹き込み管に空気を吹き込む空気供給手段を設置し、前記制御装置を前記空気供給手段の停止及び稼動も制御する構成とし、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記空気供給手段を稼動させて洗浄水にパルス的に空気を吹き込み、前記ガス抜き弁を開いて吹き込んだ空気を前記ガス抜き管から排出させる
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項８】
前記入口管に空気吹き込み管を接続して、該空気吹き込み管に空気を吹き込む空気供給手段を設置し、前記制御装置を前記空気供給手段の停止及び稼動も制御する構成とし、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記空気供給手段を稼動させて洗浄水に連続的に空気を吹き込んで気液２相流を発生させ、前記ガス抜き弁を開いて気液分離後の空気を前記ガス抜き管から排出させる
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項１】
円筒形状の容器と、
前記容器の内部には、該容器の上部の空間と下部の空間とを仕切る中央部に開口部が形成された隔壁と、
前記容器の内部の上部の空間には、複数の孔が形成された円筒形状のエレメントと、
前記容器の上部側面には、該容器の内部の上部の空間に海水又は洗浄水を導入する入口管と、
前記入口管には、前記容器の内部に導入する海水又は洗浄水の量を調節する入口弁と、
前記入口管の前記入口弁の上流側には、前記容器の内部に海水又は洗浄水を送水するポンプと、
前記容器の下部側面には、該容器の下部の空間から透過水を導出する出口管と、
前記出口管には、前記容器の内部から導出される透過水の量を調節する出口弁と、
前記容器の側面の前記隔壁の近傍の上部には、上部の空間から異物を排出するブロー管と、
前記ブロー管には、該ブロー管の流量を調節するブロー弁と、
前記容器の上部には、該容器の内部に溜まった空気を排出するガス抜き管と、
前記ガス抜き管には、該ガス抜き管の流量を調節するガス抜き弁と、
前記ポンプの停止及び稼動や、前記入口弁、前記出口弁、前記ブロー弁及び前記ガス抜き弁の開度を制御する制御装置と
を備える
ことを特徴とする海水中異物除去装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記出口管の流量は一定のままで、前記ブロー弁を制御して該ブロー弁を開いて前記ブロー管の流量を増大させ、前記入口弁を制御して該入口弁を開き前記入口管の流量も増大させる
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ポンプの停止と、稼動を交互に行う
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記出口弁を部分的に閉じる
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記ポンプの停止と稼動を交互に行う
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項７】
前記入口管に空気吹き込み管を接続して、該空気吹き込み管に空気を吹き込む空気供給手段を設置し、前記制御装置を前記空気供給手段の停止及び稼動も制御する構成とし、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記空気供給手段を稼動させて洗浄水にパルス的に空気を吹き込み、前記ガス抜き弁を開いて吹き込んだ空気を前記ガス抜き管から排出させる
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【請求項８】
前記入口管に空気吹き込み管を接続して、該空気吹き込み管に空気を吹き込む空気供給手段を設置し、前記制御装置を前記空気供給手段の停止及び稼動も制御する構成とし、
前記制御装置は、前記出口弁を閉じた後、前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を供給し、前記空気供給手段を稼動させて洗浄水に連続的に空気を吹き込んで気液２相流を発生させ、前記ガス抜き弁を開いて気液分離後の空気を前記ガス抜き管から排出させる
ことを特徴とする請求項１に記載の海水中異物除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２０２５９（Ｐ２０１２−２０２５９Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６１６４８（Ｐ２０１０−１６１６４８）
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１６日（２０１０．７．１６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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