JP7556228B2 - Water treatment system management device - Google Patents
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Description
本発明は、水処理システムの管理装置に関する。 The present invention relates to a management device for a water treatment system.
従来、冷却塔においては、補給水に溶存する難溶性塩が濃縮して、溶解度を超えたために、冷却塔を構成する水槽内や冷却塔に収容された充填剤にスケールとして析出することがある。また、循環水の水温条件によっては、冷却塔の系内に微生物が繁殖して、スライムや藻類などが発生することがある。 Conventionally, in cooling towers, poorly soluble salts dissolved in make-up water can become concentrated and exceed their solubility, resulting in the precipitation of scale inside the water tank that constitutes the cooling tower or on the filler contained in the cooling tower. In addition, depending on the temperature conditions of the circulating water, microorganisms can grow within the cooling tower system, causing slime and algae to form.
このような障害を防止するためには、スケール分散剤や殺菌剤などの薬剤を用いた上で、循環水の濃縮度を適正にコントロールして管理することが重要であるが、循環水の濃縮制御(ブロー制御)は、循環水ラインに設けられた電気伝導率センサにより測定された電気伝導率の値に応じて行われている。 To prevent such problems, it is important to use chemicals such as scale dispersants and bactericides, and to properly control and manage the concentration of the circulating water. The concentration control (blow control) of the circulating water is carried out according to the electrical conductivity value measured by an electrical conductivity sensor installed in the circulating water line.
例えば、特許文献1は、冷却水及び補給水の電気伝導率を測定し、当該測定値を用いて冷却水の濃縮倍率を算出し、延いては水処理薬剤の薬剤濃度を自動計算する技術を開示している。
For example,
従って、電気伝導率センサが濃縮制御の肝となるが、汎用的な2電極方式の電気伝導率センサに露出している2本の電極部の表面などにスケールやスライム等の汚れが付着すると、電気伝導率センサの感度が低下することがある。この場合、電気伝導率センサは、実際の循環水の電気伝導率の真値よりも低い値を示すため、循環水が過濃縮となることによって、スケールやスライムなどの発生に係る障害がもたらされるという悪循環が発生するおそれがある。 Therefore, the electrical conductivity sensor is the key to controlling concentration, but if scale, slime or other contaminants adhere to the surfaces of the two exposed electrodes of a general-purpose two-electrode electrical conductivity sensor, the sensitivity of the electrical conductivity sensor may decrease. In this case, the electrical conductivity sensor will indicate a value lower than the true electrical conductivity of the actual circulating water, which may result in the circulating water becoming over-concentrated, creating a vicious cycle that can lead to problems related to the generation of scale, slime, and the like.
そこで、一般的に汚れ耐性があるとされる、4電極方式や無電極(電磁誘導)方式の電気伝導率センサを使用して濃縮制御を行う方法が考えられる。また、汚れ耐性のある電気伝導率センサを追加して、この測定値を実際の循環水の電気伝導率の真値として、汎用的な電気伝導率センサの測定値と比較し、真値と測定値の差が開いてきたら、汎用的な電気伝導率センサに汚れが発生したと判定させ、清掃を行う等の方法も考えられる。しかし、コスト等の課題もあり、これらの方法を小~中規模の冷却塔で実施することには困難な場合がある。 One possible method to use this method is to control concentration using a four-electrode or electrodeless (electromagnetic induction) electrical conductivity sensor, which are generally considered to be resistant to fouling. Another possible method is to add an electrical conductivity sensor that is resistant to fouling, compare the measured value with the measured value of a general-purpose electrical conductivity sensor as the true value of the actual electrical conductivity of the circulating water, and if the difference between the true value and the measured value becomes large, determine that the general-purpose electrical conductivity sensor has become fouled and perform cleaning. However, there are issues such as cost, and it may be difficult to implement these methods in small to medium-sized cooling towers.
そのため、定期的なメンテナンスのため、冷却塔の設置場所へ出向した際に、電気伝導率センサの汚れ付着状況を都度確認し、汚れがあった場合には、清掃で対応しているのが現状である。したがって、電気伝導率センサに汚れが発生した時に冷却塔の設置場所へ出向するような計画的なメンテナンス対応や出向タイミングの適正化が図れていない。 As a result, when regular maintenance is performed at the cooling tower installation site, the dirt status of the electrical conductivity sensor is checked each time, and if dirt is found, it is dealt with by cleaning. As a result, there is no planned maintenance response or optimization of the timing of visits to the cooling tower installation site when the electrical conductivity sensor becomes dirty.
本発明は、単一の電気伝導率センサを用いることで、当該電気伝導率センサに付着した汚れ付着状況を判定することが可能な管理装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a management device that can determine the degree of dirt adhesion on a single electrical conductivity sensor by using the electrical conductivity sensor.
本発明は、被冷却装置に供給され、該被冷却装置から返送される循環水を冷却する冷却塔と、循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、前記冷却塔に補給水を供給する補給水ラインと、を有する水処理システムの管理装置であって、前記補給水ラインに設置され、前記補給水の水量を検出する、補給水量検出手段と、前記循環水ラインに設置され、前記循環水の電気伝導率を検出する、電気伝導率検出手段と、前記補給水の水量と、前記電気伝導率の検出値の変化量とに基づいて、前記電気伝導率検出手段への汚れ付着状況を判定する汚れ判定手段と、を備える管理装置に関する。 The present invention relates to a management device for a water treatment system having a cooling tower that cools circulating water supplied to a cooled device and returned from the cooled device, a circulating water line that circulates the circulating water between the cooling tower and the cooled device, and a make-up water line that supplies make-up water to the cooling tower, and the management device is equipped with make-up water amount detection means that is installed in the make-up water line and detects the amount of the make-up water, an electrical conductivity detection means that is installed in the circulating water line and detects the electrical conductivity of the circulating water, and a contamination determination means that determines the degree of contamination on the electrical conductivity detection means based on the amount of the make-up water and the amount of change in the detected value of the electrical conductivity.
また、上記の管理装置において、前記汚れ判定手段は、所定量の補給水が前記冷却塔に供給される間の前記電気伝導率の上昇率に基づいて、前記汚れ付着状況を判定することが好ましい。 In addition, in the above-mentioned management device, it is preferable that the contamination determination means determines the contamination adhesion state based on the rate of increase in the electrical conductivity while a predetermined amount of makeup water is supplied to the cooling tower.
また、上記の管理装置において、前記補給水ラインは、主に蒸発水量に応じて前記冷却塔に自動的に補給水を供給する自動補水ラインと、ブロー制御時に前記冷却塔に強制的に補給水を供給する強制補水ラインと、前記強制補水ラインに設置され、前記電気伝導率に基づいて開閉されるブロー制御弁とを備え、前記汚れ判定手段は、所定量の補給水が前記冷却塔に供給される間に動作した前記ブロー制御弁の開閉回数に基づいて、前記汚れ付着状況を判定することが好ましい。 In the above-mentioned management device, the make-up water line is provided with an automatic make-up water line that automatically supplies make-up water to the cooling tower mainly depending on the amount of evaporated water, a forced make-up water line that forcibly supplies make-up water to the cooling tower during blow control, and a blow control valve that is installed on the forced make-up water line and opens and closes based on the electrical conductivity, and the contamination determination means preferably determines the contamination adhesion state based on the number of times the blow control valve is opened and closed while a predetermined amount of make-up water is supplied to the cooling tower.
本発明によれば、単一の電気伝導率センサを用いることで、当該電気伝導率センサに付着した汚れ付着状況を判定することが可能な管理装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a management device that can determine the state of dirt adhesion on a single electrical conductivity sensor by using the electrical conductivity sensor.
〔1 第1実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。この実施形態では、本発明に係る管理装置を適用した水処理システムについて説明する。図1は、本実施形態の水処理システム1を示す概略構成図である。図2は、図1に記載の水処理システムに含まれる制御に係る機能ブロック図である。図3Aは、本実施形態に係る水処理システムの模擬装置における各電気伝導率センサの測定値の時系列変化を示すグラフである。図3Bは、本実施形態に係る水処理システムの模擬装置における各電気伝導率センサの測定値の時系列変化を示す表である。
1. First Embodiment
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a water treatment system to which a management device according to the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a
〔1.1 第1実施形態の全体構成〕
図1に示すように、本実施形態の水処理システム1は、空調機や冷凍機に組み込まれた熱交換器等の被冷却装置131を冷却するために、循環水W2(冷却水)を循環させるシステムである。水処理システム1の運転中、循環水W2は、冷却塔120で冷却されながら循環して用いられる。循環水W2は、蒸発、飛散及びブローダウン処理(後述)等により減少した分が外部から補給される。本実施形態において、産業用設備としての冷却塔120は、いわゆる開放式冷却塔である。
1.1 Overall configuration of the first embodiment
As shown in Fig. 1, the
本実施形態の水処理システム1は、主な構成として、冷却塔120と、被冷却装置131と、電気伝導率センサ(以下、「ECセンサ」ともいう)133と、流量センサ135と、システム制御ユニット100と、管理ユニット200とを備える。また、水処理システム1は、主なラインとして、循環水ラインL110と、補給水ラインL120と、排水ラインL130と、を備える。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
The
冷却塔120は、補給水W1が供給されると共に、この補給水W1を循環水W2として被冷却装置131へ供給し、被冷却装置131から回収(返送)される循環水W2を冷却する設備である。冷却塔120は、塔本体121と、貯留部122と、を備える。冷却塔120及び循環水ラインL110は、循環水系を構成する。すなわち、本実施形態において循環水W2とは、冷却塔120に貯留される水及び循環水ラインL110を流通する水を含み、被冷却装置131を冷却する冷却水として用いられる水を示す。
The
塔本体121は、冷却塔120の外郭を形成する筐体である。塔本体121は、散水部、ファン、開口部、ルーバー、充填材等からなる循環水冷却部(不図示)を有する。循環水W2は、循環水冷却部により冷却され、貯留部122に落下する。
The
貯留部122は、循環水冷却部で冷却された循環水W2を貯留する部位である。貯留部122は、塔本体121の下部に設けられている。貯留部122の底部には、循環水ラインL110の循環水供給ラインL111(後述)が接続されている。貯留部122に貯留された循環水W2は、循環水供給ラインL111を介して被冷却装置131へ供給される。なお、貯留部122には、給水栓137及びブローダウン処理において使用されるオーバーフロー口138が設けられている。
The
循環水ラインL110は、冷却塔120と被冷却装置131との間で循環水W2を循環させるラインである。循環水ラインL110は、循環水供給ラインL111と、循環水回収ラインL112とを有する。
The circulating water line L110 is a line that circulates the circulating water W2 between the
循環水供給ラインL111の途中には、循環水ポンプ132と電気伝導率センサ133とが設けられている。
A circulating
循環水ポンプ132は、循環水ラインL110(循環水供給ラインL111、循環水回収ラインL112)の上流側から下流側へ向けて、循環水W2を送り出すことができる。循環水ポンプ132の運転は、冷却塔120及び後述の被冷却装置131の運転制御内で実行される。循環水ポンプ132は、システム制御ユニット100と電気的に接続されている。このため、循環水ポンプ132の運転信号は、システム制御ユニット100によって取得可能である。
The circulating
電気伝導率センサ133は、循環水供給ラインL111を流通する循環水W2の水質を測定して、検出電気伝導率値として出力する装置である。電気伝導率センサ133は、システム制御ユニット100と電気的に接続されている。電気伝導率センサ133で測定された検出電気伝導率値は、システム制御ユニット100へ送信される。電気伝導率センサ133は、リアルタイムで循環水W2の電気伝導率を測定し、システム制御ユニット100へ電気伝導率を送信する。
The
循環水回収ラインL112は、被冷却装置131と塔本体121との間を接続するラインである。被冷却装置131において熱交換により加温された循環水W2は、循環水回収ラインL112を介して塔本体121の循環水冷却部(不図示)に回収される。
The circulating water recovery line L112 is a line that connects the cooled
被冷却装置131は、循環水W2による冷却が必要な熱交換器等の各種装置である。被冷却装置131は、冷却塔120で冷却された循環水W2を使用して冷却される。被冷却装置131は、例えば、各種の化学プラントのターボ冷凍機や吸収冷凍機、建築物の空調用冷却機、食品工場の冷水製造機や真空冷却機等である。
The cooled
被冷却装置131において、循環水流路の一方の端部には、循環水供給ラインL111の下流側の端部が接続されている。また、被冷却装置131において、循環水流路の他方の端部には、循環水回収ラインL112の上流側の端部が接続されている。
In the cooled
また、冷却塔120には、補給水ラインL120が接続されている。補給水ラインL120は、補給水W1を貯留部122(循環水系)へ補給するラインである。補給水ラインL120は、上流側に第1補給水ラインL121を備え、下流側に第2補給水ラインL122及び第3補給水ラインL123を備える。第1補給水ラインL121は、水道水や工業用水等の補給水W1の供給源(不図示)に接続されている。補給水ラインL120は、分岐部J1において、第2補給水ラインL122及び第3補給水ラインL123に分岐している。なお、以降では第2補給水ラインL122を「強制補水ライン」、第3補給水ラインL123を「自動補水ライン」と呼称することがある。
A make-up water line L120 is connected to the
第1補給水ラインL121には、流量検出手段としての流量センサ135が接続されている。流量センサ135は、第1補給水ラインL121を流通する補給水W1の単位時間当たりの流量を検出する機器である。流量センサ135として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車(不図示)を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。
A
本実施形態で用いられるパルス発信式の流量センサは、偶数枚の羽根の先端部分がN極とS極とに交互に着磁された羽根車を備える。パルス発信式の流量センサは、この羽根車の回転をホールICで検出することにより、補給水W1の流速に比例した時間幅のパルス信号を出力する。ホールICは、電圧レギュレータ、ホール素子、増幅回路、シュミットトリガ回路、出力トランジスタ等がパッケージ化された電子回路である。この電子回路は、羽根車の回転運動に伴う磁束変化に応答して、羽根車が1回転する毎に矩形波のパルス信号を検出水量値として出力する。羽根車が1回転するときの流量[L/パルス]は、流量センサの設計仕様により決まる。 The pulse-emitting flow sensor used in this embodiment has an impeller with an even number of blades whose tips are alternately magnetized with north and south poles. The pulse-emitting flow sensor detects the rotation of the impeller with a Hall IC, and outputs a pulse signal with a duration proportional to the flow rate of the make-up water W1. The Hall IC is an electronic circuit that packages a voltage regulator, a Hall element, an amplifier circuit, a Schmitt trigger circuit, an output transistor, etc. This electronic circuit responds to the change in magnetic flux accompanying the rotational motion of the impeller, and outputs a square wave pulse signal as a detected water volume value for each rotation of the impeller. The flow rate [L/pulse] when the impeller rotates once is determined by the design specifications of the flow sensor.
例えば、流量センサ135において、羽根車が1回転するときの流量を1[L]としたときに、流量センサ135から出力されたパルス信号の数が3パルスであれば、補給水W1の補給水量は3[L]となる。
For example, in the
第2補給水ラインL122の下流側の端部は、塔本体121に接続されている。第2補給水ラインL122において、分岐部J1と冷却塔120との間には、補給水弁としての補給水バルブ136が設けられている。補給水バルブ136の種類としては、例えば、ソレノイド駆動の電磁弁、モータ駆動の電動弁、圧縮エア駆動の弁等を挙げることができる。
The downstream end of the second make-up water line L122 is connected to the
補給水バルブ136は、第2補給水ラインL122を開閉することができる。第2補給水ラインL122を開くことにより、補給水W1を貯留部122に強制的に供給することができる。補給水バルブ136は、システム制御ユニット100と電気的に接続されている。補給水バルブ136の開閉状態は、システム制御ユニット100から出力されるバルブ駆動信号により制御される。補給水バルブ136を開状態とすることにより、第2補給水ラインL122を開くことができる。補給水バルブ136を閉状態とすることにより、第2補給水ラインL122を閉じることができる。なお、以降では、補給水バルブ136を、「ブロー制御弁136」とも呼称する。
The
第3補給水ラインL123の下流側の端部は、塔本体121に接続されている。第3補給水ラインL123の下流側の端部には、給水栓137が設けられている。給水栓137は、貯留部122内の循環水W2の水位(すなわち、水量)を管理するボールタップ式の給水設備である。循環水W2の蒸発及び飛散により貯留部122の水位が低下すると、給水栓137のボールタップが作動し、第3補給水ラインL123を流通する補給水W1が貯留部122に補給される。
The downstream end of the third make-up water line L123 is connected to the
排水ラインL130は、貯留部122の内部に略鉛直方向に延びるように取り付けられている。排水ラインL130は、貯留部122から更に下方に延びている。排水ラインL130の上流側の端部は、循環水W2のオーバーフロー口138を形成する。オーバーフロー口138は、給水栓137の管理水位よりも上方に開口する。一方、排水ラインL130の下流側の端部は、貯留部122の外部に通じている。排水ラインL130は、ブローダウン処理において、補給水バルブ136が開状態となり、補給水W1を強制的に供給した場合に、貯留部122から溢れた循環水W2を系外に排出するラインである。
The drain line L130 is attached so as to extend in a substantially vertical direction inside the
上記構成において、補給水バルブ136を開状態とすることにより、補給水W1を冷却塔120に補給しながら、循環水W2の一部を冷却塔120から外部に排出するブローダウン処理を実行することができる。補給水バルブ136は、循環水W2の水質が悪化した場合に開状態に制御され、第2補給水ラインL122を通じて新鮮な補給水W1を貯留部122に強制的に補給しながら、貯留部122に貯留された循環水W2の一部を排水ラインL130から外部に排出するブロー手段として機能する。
In the above configuration, by opening the
また、上記構成において、電気伝導率センサ133は、循環水供給ラインL111に設置されているが、これは一例であって、これには限定されない。
In addition, in the above configuration, the
〔1.2 水処理システム1の制御〕
次に、図2を参照して、水処理システム1の制御に係る機能について説明する。
1.2 Control of
Next, functions relating to the control of the
システム制御ユニット100は、水処理システム1における各部の動作を制御する。図3に示すように、システム制御ユニット100は、例えば、補給水バルブ136と電気的に接続される。
The
また、システム制御ユニット100は、水処理システム1の各測定装置と電気的に接続され、これら測定装置から測定情報を受信する。例えば、システム制御ユニット100は、測定装置としての電気伝導率センサ133、及び流量センサ135と電気的に接続される。システム制御ユニット100において、各測定装置から受信した最新の測定情報は、適宜、後述の管理ユニット200が備えるメモリ230に記憶される。
The
システム制御ユニット100は、ブロー制御部110を備える。システム制御ユニット100におけるブロー制御部110の機能は、CPU及び内部メモリを含むマイクロプロセッサ(不図示)により実現される。
The
ブロー制御部110は、電気伝導率センサ133によって検出される電気伝導率が予め設定された上限閾値となった場合に、補給水バルブ136を開としてブローダウン処理を実行し、予め設定された下限閾値となった場合に、補給水バルブ136を閉としてブローダウン処理を終了する。
When the electrical conductivity detected by the
管理ユニット200は、水処理システム1における補給水W1の流量と循環水W2の電気伝導率の検出値の上昇率に基づいて、電気伝導率センサ133の汚れ付着状況を判定する。なお、管理ユニット200は、システム制御ユニット100と互いに通信可能であり、これにより、システム制御ユニット100を介して、電気伝導率センサ133、及び流量センサ135による検出値を取得することが可能である。なお、管理ユニット200は、クラウド上に備わってもよい。また、システム制御ユニット100と管理ユニット200とは、別体として構成されてもよく、同一の筐体内に備わる構成としてもよい。
The
管理ユニット200は、汚れ判定部210と、警報部220と、メモリ230と、を備える。管理ユニット200における汚れ判定部210、及び警報部220の機能は、CPU及び内部メモリを含むマイクロプロセッサ(不図示)により実現される。
The
汚れ判定部210は、流量センサ135によって検知される補給水W1の流量と、電気伝導率センサ133によって検知される循環水W2の電気伝導率の検出値の変化量とに基づいて、電気伝導率センサ133への汚れ付着状況を判定する。
The
より詳細には、汚れ判定部210は、所定量の補給水W1が冷却塔120に供給される間の電気伝導率の検出値の上昇率に基づいて、電気伝導率センサ133への汚れ付着状況を判定する。具体的には、汚れ判定部210は、所定量の補給水W1が冷却塔120に供給される間の電気伝導率の上昇率が、直前のタームにおいて、所定量の補給水W1が冷却塔120に供給される間の電気伝導率の上昇率を下回った場合に、電気伝導率センサ133に所定量以上の汚れが付着していると判定してもよい。
More specifically, the
また、上記の「電気伝導率の検出値の変化量」や「電気伝導率の検出値の上昇率」は、水処理システム1の運転開始時の電気伝導率の値を基準値とし、所定期間ごとに算出したその基準値に対する変化量や上昇率としてもよい。また、汚れ判定部210は、基準となるような最初の1又は複数タームの、補給水W1の流量と電気伝導率との関係に基づいて、汚れを判定してもよい。更に、所定の間隔で、例えば水処理システム1のメンテナンスの度に、基準となるような最初の1又は複数タームの補給水W1の流量と電気伝導率との関係を更新してもよい。
The above "amount of change in the detected value of electrical conductivity" and "rate of increase in the detected value of electrical conductivity" may be the amount of change or rate of increase relative to the reference value calculated every predetermined period, with the value of electrical conductivity at the start of operation of the
警報部220は、汚れ判定部210によって、電気伝導率センサ133に所定量以上の汚れが付着していると判定された場合に、警報を発報する。
The
システム制御ユニット100及び管理ユニット200が上記の構成を有することにより、汚れ判定部210は、補給水W1の流量と、循環水W2の電気伝導率の検出値の変化量とに基づいて、電気伝導率センサ133への汚れ付着状況を判定し、所定量以上の汚れが電気伝導率センサ133に付着している場合には、警報部220が警報を発報する。
Since the
〔1.3 実験データ〕
本実施形態に係る水処理システム1を模した装置を用いることにより、電気伝導率センサに付着する汚れの量と、当該電気伝導率センサで検出する電気伝導率の値の経時的変化との関係について調査する実験をした。
1.3 Experimental Data
By using an apparatus simulating the
より詳細には、ポンプを介して、水槽から恒温槽へ循環水を送出し、恒温槽で加温された循環水が、パイプ内を上から下に落下し、水槽内に戻る装置であって、循環水の一部がファンで吸い込んだ外気により濃縮される装置を作成した。また、この装置においては、松山市水道水を補給水とし、水槽内の水量が低下しない程度に、必要量の補給水が水槽に補給される。更に、循環水の電気伝導率を検出する電気伝導率センサとして、新品の電気伝導率センサ、汚れが少し付着した電気伝導率センサ、汚れが多く付着した電気伝導率センサの各々を用いることにより、濃縮挙動としての循環水の電気伝導率の経時的変化を取得した。 More specifically, a device was created in which circulating water is sent from a water tank to a thermostatic tank via a pump, and the circulating water heated in the thermostatic tank falls from top to bottom through a pipe and returns to the water tank, with part of the circulating water being concentrated by outside air drawn in by a fan. In addition, in this device, Matsuyama City tap water is used as make-up water, and the necessary amount of make-up water is replenished to the water tank so that the amount of water in the tank does not decrease. Furthermore, by using a new electrical conductivity sensor, an electrical conductivity sensor with a little dirt attached, and an electrical conductivity sensor with a lot of dirt attached as electrical conductivity sensors to detect the electrical conductivity of the circulating water, the change over time in the electrical conductivity of the circulating water as a concentration behavior was obtained.
図3Aは、上から順に、新品の電気伝導率センサ、汚れが少し付着した電気伝導率センサ、汚れが多く付着した電気伝導率センサの各々を用いて検出した電気伝導率の経時的変化を示す。また、図3Bは、各々の電気伝導率センサによって検出した、各時刻の電気伝導率の値と、電気伝導率の上昇幅を示す。 Figure 3A shows, from top to bottom, the change over time in electrical conductivity detected using a new electrical conductivity sensor, a slightly dirty electrical conductivity sensor, and a heavily dirty electrical conductivity sensor. Figure 3B also shows the electrical conductivity value at each time and the increase in electrical conductivity detected by each electrical conductivity sensor.
図3Aのグラフに示されるように、汚れが多く付着した電気伝導率センサによって検出される電気伝導率の値は、他の電気伝導率センサによって検出される電気伝導率の値よりも著しく小さな値となった。これは、電気伝導率センサに付着する、スケール等の汚れが抵抗となり、電気伝導率センサの感度が低下したためであると考えられる。そこで、図3Aに示す矢印の起点の時点において、汚れが多く付着した電気伝導率センサに対し、60℃の5w%NaOH溶液と60℃の3w%クエン酸溶液を用いて汚れを洗浄した。 As shown in the graph in Figure 3A, the electrical conductivity value detected by the electrical conductivity sensor with a lot of dirt attached was significantly smaller than the electrical conductivity value detected by the other electrical conductivity sensors. This is thought to be because the dirt, such as scale, attached to the electrical conductivity sensor acts as resistance, reducing the sensitivity of the electrical conductivity sensor. Therefore, at the point where the arrow in Figure 3A starts, the dirt was cleaned from the electrical conductivity sensor with a lot of dirt attached using a 5 wt% NaOH solution at 60°C and a 3 wt% citric acid solution at 60°C.
その結果、図3Aのグラフ中、矢印の終点以降に示されるように、汚れが多く付着していた電気伝導率センサによって検出される電気伝導率の値は、その他の電気伝導率センサによって検出される電気伝導率の値と遜色なく高い値となった。これは、図3Bの表中の「各時刻のEC値」の欄の数値にも示される。また、図3Bの表中の「EC上昇分」の欄の数値にも示されるように、汚れが多く付着していた電気伝導率センサの汚れを洗浄した後の電気伝導率の上昇幅は、新品の電気伝導率センサと同等の上昇幅となった。 As a result, as shown after the end of the arrow in the graph of FIG. 3A, the electrical conductivity value detected by the electrical conductivity sensor that was heavily soiled was comparable to the electrical conductivity values detected by the other electrical conductivity sensors. This is also shown in the numerical values in the "EC value at each time" column in the table of FIG. 3B. Also, as shown in the numerical values in the "EC increase" column in the table of FIG. 3B, the increase in electrical conductivity after cleaning the dirt from the electrical conductivity sensor that was heavily soiled was the same as that of a new electrical conductivity sensor.
〔1.4 第1実施形態が奏する効果〕
上述した本実施形態に係る水処理システム1の管理装置によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
1.4 Advantages of the First Embodiment
According to the management device of the
本実施形態に係る水処理システム1の管理装置は、被冷却装置131に供給され、該被冷却装置131から返送される循環水W21を冷却する冷却塔120と、循環水W2を冷却塔120と被冷却装置131との間で循環させる循環水ラインL110と、冷却塔120に補給水を供給する補給水ラインL120と、を有する水処理システム1の管理装置であって、補給水ラインL120に設置され、補給水W1の水量を検出する、流量センサ135と、循環水ラインL110に設置され、循環水W2の電気伝導率を検出する、電気伝導率センサ133と、補給水量と、電気伝導率の検出値の変化量とに基づいて、電気伝導率センサ133への汚れ付着状況を判定する汚れ判定部210と、を備える。
The management device for the
本発明により、高価な電気伝導率センサや複数の電気伝導率センサを用いることなく、単一の電気伝導率センサによって、汚れ付着状況の判定が可能となる。延いては、当該電気伝導率センサの測定値を遠隔監視して、当該電気伝導率センサの汚れが発生した場合にのみ、清掃メンテナンスの出向機会を設けることにより、定期的なメンテナンス頻度を低減し、人的コストを削減することが可能となる。更に、電気伝導率センサに汚れが付着することに伴う循環水の過濃縮から発生する障害を抑制することも可能となる。 The present invention makes it possible to determine the degree of dirt adhesion using a single electrical conductivity sensor, without using an expensive electrical conductivity sensor or multiple electrical conductivity sensors. Furthermore, by remotely monitoring the measured values of the electrical conductivity sensor and providing an opportunity for cleaning maintenance only when the electrical conductivity sensor becomes dirty, it becomes possible to reduce the frequency of regular maintenance and cut personnel costs. Furthermore, it becomes possible to suppress problems caused by overconcentration of circulating water due to adhesion of dirt to the electrical conductivity sensor.
また、上記の管理装置において、汚れ判定部210は、所定量の補給水W1が冷却塔120に供給される間の電気伝導率の上昇率に基づいて、汚れ付着状況を判定する。
In addition, in the above-mentioned management device, the
汚れが多く付着したセンサは、汚れの付着に伴う感度低下に起因して、所定量の補給水が供給される間の電気伝導率の上昇率が低くなる。そこで、汚れ判定手段に、所定量の補給水が冷却塔に供給される間の電気伝導率の上昇率に基づいて、汚れ付着状況を判定させた。これにより、所定量の補給水が供給される間の電気伝導率の上昇率を判定基準として、汚れ付着状況を判定することが可能となる。よって、単一の電気伝導率センサを用いた場合であっても、当該電気伝導率センサに付着した汚れ付着状況を判定できる。 A sensor with a lot of dirt attached to it will have a lower rate of increase in electrical conductivity while a specified amount of makeup water is being supplied, due to a decrease in sensitivity caused by the adhesion of dirt. Therefore, the dirt determination means is configured to determine the dirt adhesion state based on the rate of increase in electrical conductivity while a specified amount of makeup water is being supplied to the cooling tower. This makes it possible to determine the dirt adhesion state using the rate of increase in electrical conductivity while a specified amount of makeup water is being supplied as the determination criterion. Therefore, even when a single electrical conductivity sensor is used, it is possible to determine the dirt adhesion state of the electrical conductivity sensor.
〔2 第2実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。この実施形態では、本発明に係る管理装置を適用した水処理システムについて説明する。なお、本実施形態の水処理システム1Aの全体構成は、第1実施形態の水処理システム1と基本的に同一であるため、その説明を省略する。図4は、本実施形態に係る水処理システム1Aに含まれる制御に係る機能ブロック図である。
2. Second embodiment
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a water treatment system to which a management device according to the present invention is applied will be described. Note that the overall configuration of the water treatment system 1A of this embodiment is basically the same as that of the
〔2.1 水処理システム1Aの制御〕
図4を参照して、水処理システム1Aの制御に係る機能について説明する。水処理システム1は、水処理システム1が備える管理ユニット200の代わりに、管理ユニット200Aを備える。図4は、システム制御ユニット100及び管理ユニット200Aの機能ブロック図である。図4に示すように、管理ユニット200Aは、管理ユニット200が備える汚れ判定部210の代わりに、汚れ判定部210Aを備える。
2.1 Control of Water Treatment System 1A
Functions related to the control of the water treatment system 1A will be described with reference to Fig. 4. The
汚れ判定部210Aは、所定量の補給水W1が冷却塔120に供給される間に動作した補給水バルブ136の開閉回数に基づいて、汚れ付着状況を判定する。より詳細には、汚れ判定部210Aは、所定量の補給水W1が冷却塔120に供給される間に動作した補給水バルブ136の開閉回数が、その直前のタームにおいて、所定量の補給水W1が冷却塔120に供給される間に動作した補給水バルブ136の開閉回数よりも低下した場合に、電気伝導率センサ133に所定量以上の汚れが付着していると判定する。
The
警報部220は、汚れ判定部210Aによって、電気伝導率センサ133に所定量以上の汚れが付着していると判定された場合に、警報を発報する。
The
管理ユニット200Aが上記の構成を有することにより、汚れ判定部210Aは、所定量の補給水W1が冷却塔120に供給される間に動作した補給水バルブ136の開閉回数に基づいて電気伝導率センサ133への汚れ付着状況を判定し、所定量以上の汚れが電気伝導率センサ133に付着している場合には、警報部220が警報を発報する。
As the
〔2.2 第2実施形態が奏する効果〕
上述した本実施形態に係る水処理システム1Aの管理装置によれば、例えば、以下のような効果が得られる。
2.2 Advantages of the Second Embodiment
According to the management device of the water treatment system 1A according to the present embodiment described above, for example, the following effects can be obtained.
本実施形態に係る水処理システム1Aにおいて、補給水ラインL120は、冷却塔120に自動的に補給水を供給する第3補給水ラインL123と、ブロー制御時に冷却塔120に強制的に補給水を供給する第2補給水ラインL122と、第2補給水ラインL122に設置され、電気伝導率に基づいて開閉される補給水バルブ136とを備え、汚れ判定部210Aは、所定量の補給水W1が冷却塔120に供給される間に動作した補給水バルブ136の開閉回数に基づいて、汚れ付着状況を判定する。
In the water treatment system 1A according to this embodiment, the make-up water line L120 includes a third make-up water line L123 that automatically supplies make-up water to the
電気伝導率センサに汚れが付着すると、循環水が濃縮する際に電気伝導率の測定値の上昇速度が鈍化し、ブロー制御の際の電気伝導率の上限設定値に至るまで時間を長く要することから、所定量の補給水が供給される間に動作するブロー制御弁の開閉回数が減少する。そこで、汚れ判定手段に、所定量の補給水が冷却塔に供給される間に動作したブロー制御弁の開閉回数に基づいて、汚れ付着状況を判定させた。これにより、所定量の補給水が供給される間のブロー制御弁の開閉回数を判定基準として、汚れ付着状況を判定することが可能となる。よって、単一の電気伝導率センサを用いた場合であっても、当該電気伝導率センサに付着した汚れ付着状況を判定できる。 When dirt adheres to the electrical conductivity sensor, the rate of increase in the measured electrical conductivity slows as the circulating water becomes concentrated, and it takes longer to reach the upper limit set value for electrical conductivity during blow control, which reduces the number of times the blow control valve operates while a predetermined amount of makeup water is supplied. Therefore, the dirt determination means determines the dirt adhesion state based on the number of times the blow control valve operates while a predetermined amount of makeup water is supplied to the cooling tower. This makes it possible to determine the dirt adhesion state using the number of times the blow control valve opens and closes while a predetermined amount of makeup water is supplied as the determination criterion. Therefore, even when a single electrical conductivity sensor is used, the dirt adhesion state of the electrical conductivity sensor can be determined.
〔3 変形例〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
[3 Modifications]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Furthermore, the effects described in the present embodiment are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the present embodiment.
例えば、循環水ラインL110のみならず、補給水ラインL120にも電気伝導率センサを設け、補給水W1の電気伝導率も併せて用いることにより、電気伝導率センサ133の汚れ付着状況を判定してもよい。これにより、補給水W1の電気伝導率が大きく変化した場合に、汚れ判定部210又は210Aは、この変化を踏まえて、電気伝導率センサ133の汚れ付着状況を判定することが可能となる。とりわけ、第1実施形態においては、所定量の補給水W1が冷却塔120に供給される間の、循環水W2の電気伝導率の上昇率の低下に基づいて汚れ付着状況を判定しているが、補給水W1の電気伝導率が大きく低下した場合には、循環水W2の電気伝導率の上昇率が低下したとしても、補給水W1の電気伝導率の低下を加味することにより、適正な汚れ判定をすることとなる。
For example, an electrical conductivity sensor may be provided not only in the circulating water line L110 but also in the make-up water line L120, and the electrical conductivity of the make-up water W1 may also be used to determine the contamination status of the
1 水処理システム
100 システム制御ユニット
110 ブロー制御部
120 冷却塔
121 塔本体
122 貯留部
131 被冷却装置
132 循環水ポンプ
133 電気伝導率センサ
135 流量センサ
136 補給水バルブ
137 給水栓
138 オーバーフロー口
210,210A 汚れ判定部
220 警報部
230 記憶部(メモリ)
1
Claims (3)
循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、
前記冷却塔に補給水を供給する補給水ラインと、を有する水処理システムの管理装置であって、
前記補給水ラインに設置され、前記補給水の水量を検出する、補給水量検出手段と、
前記循環水ラインに設置され、前記循環水の電気伝導率を検出する、電気伝導率検出手段と、
前記補給水の水量と、前記電気伝導率の検出値の変化量とに基づいて、前記電気伝導率検出手段への汚れ付着状況を判定する汚れ判定手段と、を備える管理装置。 A cooling tower that cools circulating water supplied to the cooled device and returned from the cooled device;
A circulating water line for circulating circulating water between the cooling tower and the cooled device;
A make-up water line for supplying make-up water to the cooling tower,
A make-up water amount detection means is provided on the make-up water line and detects the amount of the make-up water.
an electrical conductivity detection means installed on the circulating water line and detecting the electrical conductivity of the circulating water;
a contamination determination means for determining a degree of contamination on the electrical conductivity detection means based on the amount of the makeup water and the amount of change in the detected value of the electrical conductivity.
循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、
前記冷却塔に補給水を供給する補給水ラインと、
前記補給水ラインに設置され、前記補給水の水量を検出する、補給水量検出手段と、
前記循環水ラインに設置され、前記循環水の電気伝導率を検出する、電気伝導率検出手段と、を有する、水処理システムの管理装置であって、
前記補給水ラインは、さらに、
前記冷却塔に自動的に補給水を供給する自動給水ラインと、
ブロー制御時に前記冷却塔に強制的に補給水を供給する強制補水ラインと、
前記強制補水ラインに設置され、前記電気伝導率に基づいて開閉されるブロー制御弁と、を備え、
所定量の補給水が前記冷却塔に供給される間に動作した前記ブロー制御弁の開閉回数の減少に基づいて、前記電気伝導率検出手段への汚れが進行していると前記電気伝導率検出手段への汚れ付着状況を判定する汚れ判定手段と、を備える管理装置。
A cooling tower that cools circulating water supplied to the cooled device and returned from the cooled device;
A circulating water line for circulating circulating water between the cooling tower and the cooled device;
A make-up water line for supplying make-up water to the cooling tower;
A make-up water amount detection means is provided on the make-up water line and detects the amount of the make-up water.
An electrical conductivity detection means is installed in the circulating water line and detects the electrical conductivity of the circulating water.
The make-up water line further comprises:
an automatic water supply line for automatically supplying makeup water to the cooling tower;
A forced water supply line for forcibly supplying makeup water to the cooling tower during blow control;
A blow control valve is provided in the forced water replenishment line and is opened and closed based on the electrical conductivity.
and a contamination determination means for determining a contamination adhesion state of the electrical conductivity detection means when contamination of the electrical conductivity detection means is progressing based on a decrease in the number of times the blow control valve is opened and closed while a predetermined amount of makeup water is supplied to the cooling tower .
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