説明

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に付着した異物を除去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。
【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、内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管7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、出口管5及びドレン管7に接続された逆洗用のポンプ20と、ポンプ11,12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に付着した異物を除去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、
前記容器の底部には、該容器の内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管と、
前記ドレン管には、該ドレン管の流量を調節するドレン弁と、
前記出口管又は前記ドレン管に接続され前記容器の内部に海水又は洗浄水を逆洗浄水として送水する逆洗用ポンプと、
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、
前記ポンプ及び前記逆洗用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。
【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、
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、
前記容器の底部には、該容器の内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管と、
前記ドレン管には、該ドレン管の流量を調節するドレン弁と、
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、
前記ポンプと前記出口管又は前記ドレン管とを接続し、前記容器の内部に海水又は洗浄水を逆洗浄水として送水するバイパス管と、
前記バイパス管には、該バイパス管の流量を調節するバイパス弁と、
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、前記ガス抜き弁及び前記バイパス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。
【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1,2の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記ガス抜き管に接続され前記エレメントの内部に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を備える
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1,2の発明に係る海水中異物除去装置において、
前記出口管又は前記ドレン管に接続され逆洗浄水に空気を供給して気液2相水とする空気供給手段を備える
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1〜4の発明のいずれかひとつに係る海水中異物除去装置において、
逆洗終了後、前記制御装置により前記出口弁を閉じた後、前記制御装置により前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を導入して順洗を行う
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1〜5の発明のいずれかひとつに係る海水中異物除去装置において、
前記容器に逆洗時にのみ専用で使用する逆洗用ブロー管を設置する
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、
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、
前記容器の底部には、該容器の内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管と、
前記ドレン管には、該ドレン管の流量を調節するドレン弁と、
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、
を備える第1の海水中異物除去装置と、
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、
前記容器の底部には、該容器の内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管と、
前記ドレン管には、該ドレン管の流量を調節するドレン弁と、
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、
を備える第2の海水中異物除去装置と、
前記第1の海水中異物除去装置の前記出口管と前記第2の海水中異物除去装置の前記出口管とを接続する逆洗用の逆洗管と、
前記逆洗管には、該逆洗管の流量を調節する逆洗管弁と、
前記第1の海水中異物除去装置及び前記第2の海水中異物除去装置における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、前記ガス抜き弁及び逆洗管弁の開度を制御する制御装置と
ことを特徴とする海水中異物除去装置。
【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7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、
前記第2の海水中異物除去装置の逆洗時には前記第1の海水中異物除去装置の前記出口弁の開閉を繰り返し、
前記第1の海水中異物除去装置の逆洗時には前記第2の海水中異物除去装置の前記出口弁の開閉を繰り返す
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に付着した異物を除去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2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3】本発明の第3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4】本発明の第4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5】本発明の第6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6】本発明の第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。
【図7】本発明に係る海水中異物除去装置においてエレメントに入り込んだ異物が除去される様子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】
また、ドレン管7のドレン弁14の下流側には、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20が設置されている。なお、本実施例においては、ドレン管7にポンプ20を設置することとしたが、出口管5に設置することとしてもよい。
【0029】
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。
【0030】
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14弁、ガス抜き弁15及びポンプ20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。
【0031】
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、差圧が上昇(例えば、通常時から+0.02MPa以上)した場合に次の手順で逆洗モードに入り、エレメント3を閉塞した異物を除去する。
【0032】
はじめに、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。
次に、制御装置9により入口弁10と出口弁12を制御して、入口弁10と出口弁12を閉じる。
【0033】
次に、制御装置9によりドレン弁14を制御して、ドレン弁14を開いた後、制御装置9によりポンプ20を制御して、ポンプ20を稼動させて海水又は洗浄水を逆洗浄水としてエレメント3の内側へ送水する。この逆洗浄水によりエレメント3に付着した異物が除去され、除去された異物はブロー管6から排出される。
そして、差圧が低下した後、逆の順序で通常運転に戻す。
【0034】
なお、逆洗浄水の流量は、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、50〜220m3/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。
【0035】
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、図7(a)に示すようにエレメント3の孔に入り込んだ状態で付着した異物を、図7(b)に示すように逆洗浄水により除去することができる。このように、本実施例に係る海水中異物除去装置は、エレメント3の孔に入り込んだ状態で付着した異物に対する洗浄効果が高い。
【0036】
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。
【実施例2】
【0037】
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。
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2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2(a)は側面図、図2(b)は平面図を示している。
【0038】
図2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1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、第1の実施例におけるポンプ20に代え、ポンプ11とドレン管7とをバイパス管21により接続し、バイパス管21上にバイパス弁22を設置した。
【0039】
なお、本実施例においては、ドレン管7にバイパス管21を接続することとしたが、出口管5に接続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、バイパス弁22の開閉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。
【0040】
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、差圧が上昇(例えば、通常時から+0.02MPa以上)した場合に次の手順で逆洗モードに入り、エレメント3を閉塞した異物を除去する。
【0041】
はじめに、制御装置9により入口弁10と出口弁とバイパス弁22を制御して、入口弁10と出口弁12を閉じ、バイパス弁22を開く。
次に、制御装置9によりバイパス弁22を制御して、バイパス弁22を開いた後、制御装置9によりポンプ11を制御して、ポンプ11により海水又は洗浄水を逆洗浄水としてエレメント3の内側へ送水する。この逆洗浄水によりエレメント3に付着した異物が除去され、除去された異物はブロー管6から排出される。
そして、差圧が低下した後、逆の順序で通常運転に戻す。
【0042】
なお、逆洗浄水の流量は、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、50〜220m3/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。
【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、図7(a)に示すようにエレメント3の孔に入り込んだ状態で付着した異物を、図7(b)に示すように逆洗浄水により除去することができる。このように、本実施例に係る海水中異物除去装置は、エレメント3の孔に入り込んだ状態で付着した異物に対する洗浄効果が高い。
【0044】
また、本実施例に係る海水中異物除去装置によれば、第1の実施例に係る海水中異物除去装置のようにポンプ20を設置することなく、バイパス管21及びバイパス弁22を設置するだけで、逆洗浄水により洗浄することができるため、コストを抑制することができる。
【0045】
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。
【実施例3】
【0046】
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。
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。
【0047】
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1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、ガス抜き管8に圧縮空気を吹き込むブロワ23を設置した。なお、本実施例においては、例として第1の実施例に係る海水中異物除去装置においてガス抜き管8にブロワ23を設置する構成について説明するが、第2の実施例に係る海水中異物除去装置においても同様にガス抜き管8にブロワ23を設置する構成とすることもできる。
【0048】
なお、本実施例においては、圧縮空気供給手段としてブロワ23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23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。
【0049】
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、差圧が上昇(例えば、通常時から+0.02MPa以上)した場合に次の手順でエレメント3を閉塞した異物を除去する。
【0050】
はじめに、制御装置9によりポンプ11を制御して、ポンプ11を停止し、入口管4からの海水の導入を停止する。
次に、エレメント3が水中から露出するまで水位が下がるのを待った後、制御装置9により出口弁12を制御して、出口弁12を閉じる。
【0051】
次に、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を開いた後、制御装置9によりブロワ23を制御して、ブロワ23を稼動させてガス抜き管5からエレメント3の内部に圧縮空気を注入し、エレメント3に付着した異物を吹き飛ばす。なお、圧縮空気の圧力は高い程、異物を除去する効果は高いが、ストレーナ容器1の強度及び耐圧や、ブロワ23の能力等を考慮すると、圧縮空気の圧力は0.2〜0.5MPa程度が望ましい。
【0052】
次に、第1,2の実施例に係る海水中異物除去装置における逆洗モードに入り、逆洗浄水により吹き飛ばされた異物がブロー管6から排出される。
【0053】
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、図7(a)に示すようにエレメント3の孔に入り込んだ状態で付着した異物を、図7(b)に示すようにエレメント3の内側から圧縮空気の圧力により強制的な剥離力を与えて除去することができる。このように、本実施例に係る海水中異物除去装置は、第1〜4の実施例に係る海水中異物除去装置に比べて、エレメント3の孔に入り込んだ状態で付着した異物をより効率よく除去することができる。
【実施例4】
【0054】
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。
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4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。
【0055】
図4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1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、ドレン管7に空気を吹き込むブロワ24を設置した。なお、本実施例においては、例として第1の実施例に係る海水中異物除去装置においてドレン管7にブロワ24を設置する構成について説明するが、第2,3の実施例に係る海水中異物除去装置においても同様にドレン管7にブロワ24を設置する構成とすることもできる。
【0056】
また、本実施例においては、空気供給手段としてブロワ24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24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。
【0057】
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、差圧が上昇(例えば、通常時から+0.02MPa以上)した場合に次の手順で逆洗モードに入り、エレメント3を閉塞した異物を除去する。
【0058】
はじめに、制御装置9によりポンプ11を制御して、ポンプ11を停止し、入口管4からの海水の導入を停止する。
次に、制御装置9により入口弁10を制御して、入口弁10を閉じ、ドレン管7から逆洗浄水としてエレメント3の内側へ送水する。なお、逆洗浄水の流量は、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、55〜220m3/hとした。
【0059】
次に、逆洗浄水の送水と同時に、制御装置9によりブロワ24を制御して、ブロワ24を稼動させてドレン管7から空気を吹き込み、空気と水の気液2相水を発生させる。空気と水の気液2相水によって異物を除去する。なお、空気の流量は、逆洗浄水量の10〜100%が望ましい。この逆洗浄水によりエレメント3に付着した異物が除去され、除去された異物はブロー管6から排出される。
【0060】
次に、制御装置9によりドレン弁14を制御して、ドレン弁14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から洗浄水を導入する。洗浄水は、エレメント3の周囲を旋回してブロー管6から排出されるが、その際に、吹き飛ばされた異物が一緒に排出される。なお、本実施例においては、洗浄水の量は140〜220m3/hとした。
【0061】
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の内側からの気液2相水による衝撃により、強制的な剥離力を与えて除去することができる。このように、本実施例に係る海水中異物除去装置は、エレメント3の孔に入り込んだ状態で付着した異物に対する洗浄効果が高い。
【0062】
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。
【実施例5】
【0063】
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1〜4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。
【0064】
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、差圧が上昇(例えば、通常時から+0.02MPa以上)した場合に次の手順で逆洗モードに入り、エレメント3を閉塞した異物を除去する。
【0065】
はじめに、第1〜4の実施例に係る海水中異物除去装置における逆洗モードに入り、逆洗浄水により吹き飛ばされた異物がブロー管6から排出される。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。
【0066】
次に、逆洗終了後に、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を稼動させて入口管4から洗浄水を導入して順洗を行う。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、50〜220m3/hとした。これにより、エレメント3に付着し剥離しかかっていた付着物を旋回流(すなわち、逆洗とは異なる方向に働く力)によって除去することができる。
【0067】
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、第1〜4の実施例に係る海水中異物除去装置に比べて、逆洗と順洗の両方を行うことにより、エレメント3に付着した異物に異なる2方向から力を加えることができるため、より効率よく異物を除去することができる。
【実施例6】
【0068】
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5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。
【0069】
図5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1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、逆洗時にのみ専用で使用する逆洗用ブロー管25をストレーナ容器1の上部に設置し、逆洗用ブロー管25には逆洗用ブロー管25を開閉できる逆洗用ブロー弁26を設置した。
【0070】
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、逆洗用ブロー弁26の開閉も制御することができるように構成されている。なお、本実施例においては、例として第1の実施例に係る海水中異物除去装置において逆洗用ブロー管25を設置する構成について説明するが、第2〜5の実施例に係る海水中異物除去装置においても同様に逆洗用ブロー管25を設置する構成とすることもできる。
【0071】
ブロー管6は、通常運転時に沈降した異物が排出されやすいようにストレーナ容器1の隔壁2の近傍の上部に設置されている。このため、逆洗時においては、ストレーナ容器1の内部の下方から上方に向かって逆洗浄水が流れるため、ブロー管6の設置位置では、逆洗浄水がエレメント3の全体を通らず、ショートカットしてブロー管6から排出されてしまうため、エレメント全体に行き届きにくい。
【0072】
そこで、逆洗用ブロー管25をストレーナ容器1の上部に設置し、第1〜5の実施例に係る海水中異物除去装置において説明した逆洗時には、制御装置9により逆洗用ブロー弁26を制御して、逆洗用ブロー弁26を開き、逆洗用ブロー管25から逆洗水を排出させることとした。なお、逆洗時には、ブロー管6のブロー弁6は閉じておく。
【0073】
また、逆洗用ブロー管25の設置位置はストレーナ容器1の上部に設置する程、逆洗浄水のショートカットを防止することができるため、エレメント3の洗浄効果を高めることができるが、エレメント3の洗浄効果を多少犠牲にしてもよいのであれば、どブロー管6よりも上であればどこに設置することとしてもよい。
【0074】
また、本実施例においては、例として第1の実施例に係る海水中異物除去装置において逆洗用ブロー管25を設置する構成について説明するが、第2の実施例に係る海水中異物除去装置においても同様に逆洗用ブロー管25を設置する構成とすることもできる。
【0075】
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、逆洗用ブロー管26をストレーナ容器1の上部に設置することにより、エレメント3の全体を逆洗浄水が通過するようにすることができるため、逆洗浄水による洗浄効果をより高めることができる。
【実施例7】
【0076】
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。
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6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。
【0077】
図6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1の実施例に係る海水中異物除去装置を2基設置し、第1の海水中異物除去装置30の出口管5と第2の海水中異物除去装置31の出口管5との間を逆洗用の逆洗管32により接続し、逆洗管32上に逆洗弁33を設置した。
【0078】
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、第1の海水中異物除去装置30及び第2の海水中異物除去装置31の両方を制御することができるように構成されている。なお、本実施例においては、例として第1の実施例に係る海水中異物除去装置を2基設置する場合を例として説明するが、第2〜6の実施例に係る海水中異物除去装置を2基設置する構成とすることもできる。
【0079】
本実施例に係る海水中異物除去装置においては、例えば、第2の海水中異物除去装置31の差圧が上昇(例えば、通常時から+0.02MPa以上)した場合に第1逆洗モードに入り、制御装置9により第1の海水中異物除去装置30の出口弁12と第2の海水中異物除去装置31の入口弁10及び出口弁12と逆洗弁33を制御して、第1の海水中異物除去装置30の出口弁12を部分的に閉じ、第2の海水中異物除去装置31の入口弁10及び出口弁12を閉じ、逆洗弁33を開いて、第2の海水中異物除去装置31の出口管5から透過水を逆洗浄水として導入し、第2の海水中異物除去装置31のエレメント3を閉塞した異物を除去する。除去された異物は第2の海水中異物除去装置31のブロー管6から排出される。
【0080】
また、逆に、第1の海水中異物除去装置30の差圧が上昇(例えば、通常時から+0.02MPa以上)した場合に第2逆洗モードに入り、制御装置9により第2の海水中異物除去装置31の出口弁12と第1の海水中異物除去装置30の入口弁10及び出口弁12と逆洗弁33を制御して、第2の海水中異物除去装置31の出口弁12を部分的に閉じ、第1の海水中異物除去装置30の入口弁10及び出口弁12を閉じ、逆洗弁33を開いて、第1の海水中異物除去装置30の出口管5から透過水を逆洗浄水として導入し、第1の海水中異物除去装置30のエレメント3を閉塞した異物を除去する。除去された異物は第1の海水中異物除去装置30のブロー管6から排出される。
【0081】
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、図7(a)に示すようにエレメント3の孔に入り込んだ状態で付着した異物を、図7(b)に示すように逆洗浄水により除去することができる。このように、本実施例に係る海水中異物除去装置は、エレメント3の孔に入り込んだ状態で付着した異物に対する洗浄効果が高い。
【0082】
また、例えば第2の海水中異物除去装置31の差圧が上昇した場合に第1の海水中異物除去装置30により下流の冷却系統に冷却水を供給しながら、同時に第1の海水中異物除去装置30により第2の海水中異物除去装置31へ逆洗浄水を供給することができるため、連続的に海水中異物除去設備を運用することができる。
【実施例8】
【0083】
以下、本発明に係る海水中異物除去装置の第8の実施例について説明する。
本実施例に係る海水中異物除去装置の構成は、第7の実施例に係る海水中異物除去装置と同様であるが、第1逆洗モード時に第1の海水中異物除去装置30の出口弁12をタイマー等をもちいて自動的に開閉し、第2逆洗モード時に第2の海水中異物除去装置31の出口弁12をタイマー等で自動的に開閉を繰り返すことにより、逆洗浄水の量を一時的に増大するようにする。
【0084】
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の内側からの衝撃により、強制的な剥離力を与えて除去することができる。このように、本実施例に係る海水中異物除去装置は、エレメント3の孔に入り込んだ状態で付着した異物に対する洗浄効果をより高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【0085】
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】
【0086】
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
20 ポンプ
21 バイパス管
22 バイパス弁
23 ブロワ
24 ブロワ
25 逆洗用ブロー管
26 逆洗用ブロー弁
30 第1の海水中異物除去装置
31 第2の海水中異物除去装置
32 逆洗管
33 逆洗弁
40 異物

【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、
前記容器の底部には、該容器の内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管と、
前記ドレン管には、該ドレン管の流量を調節するドレン弁と、
前記出口管又は前記ドレン管に接続され前記容器の内部に海水又は洗浄水を逆洗浄水として送水する逆洗用ポンプと、
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、
前記ポンプ及び前記逆洗用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】
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、
前記容器の底部には、該容器の内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管と、
前記ドレン管には、該ドレン管の流量を調節するドレン弁と、
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、
前記ポンプと前記出口管又は前記ドレン管とを接続し、前記容器の内部に海水又は洗浄水を逆洗浄水として送水するバイパス管と、
前記バイパス管には、該バイパス管の流量を調節するバイパス弁と、
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、前記ガス抜き弁及び前記バイパス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3】
前記ガス抜き管に接続され前記エレメントの内部に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を備える
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の海水中異物除去装置。
【請求項4】
前記出口管又は前記ドレン管に接続され逆洗浄水に空気を供給して気液2相水とする空気供給手段を備える
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の海水中異物除去装置。
【請求項5】
逆洗終了後、前記制御装置により前記出口弁を閉じた後、前記制御装置により前記ポンプを稼動させて前記入口管から洗浄水を導入して順洗を行う
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の海水中異物除去装置。
【請求項6】
前記容器に逆洗時にのみ専用で使用する逆洗用ブロー管を設置する
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の海水中異物除去装置。
【請求項7】
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、
前記容器の底部には、該容器の内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管と、
前記ドレン管には、該ドレン管の流量を調節するドレン弁と、
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、
を備える第1の海水中異物除去装置と、
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、
前記容器の底部には、該容器の内部の海水又は洗浄水を排水するドレン管と、
前記ドレン管には、該ドレン管の流量を調節するドレン弁と、
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、
を備える第2の海水中異物除去装置と、
前記第1の海水中異物除去装置の前記出口管と前記第2の海水中異物除去装置の前記出口管とを接続する逆洗用の逆洗管と、
前記逆洗管には、該逆洗管の流量を調節する逆洗管弁と、
前記第1の海水中異物除去装置及び前記第2の海水中異物除去装置における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、前記ガス抜き弁及び逆洗管弁の開度を制御する制御装置と
ことを特徴とする海水中異物除去装置。
【請求項8】
前記制御装置は、
前記第2の海水中異物除去装置の逆洗時には前記第1の海水中異物除去装置の前記出口弁の開閉を繰り返し、
前記第1の海水中異物除去装置の逆洗時には前記第2の海水中異物除去装置の前記出口弁の開閉を繰り返す
ことを特徴とする請求項7に記載の海水中異物除去装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−20260(P2012−20260A)
【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2010−161649(P2010−161649)
【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)】