| 【発明の名称】 |
冷却塔の個別運転装置およびその個別運転方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】白井 勉
【氏名】嶋 秀昭
【氏名】村田 大輔
|
| 【要約】 |
【課題】冷却塔内のコイルが破損しても複数の冷却塔の停止を防ぐように個別に運転し、破損した冷却塔のみの冷却を停止し他の正常な冷却塔に流量的負担を防ぐことが可能で、冷却水を停止することがない効率的な個別運転装置およびその個別運転方法を提供する。
【解決手段】冷却水を散水ノズルより散水して内部の流体を冷却するコイルと、コイルの入口および出口に設けた入口バルブおよび出口バルブと、コイルの入口と出口とを接続するバイパス管路に設けたバイパスバルブと、コイルから流体が洩れ出るのを検出する流体センサとを少なくとも有する冷却塔を複数個設置している。冷却塔は流体センサからの信号を受けた冷却塔のみが入口と出口とを連通させて、流体をバイパスする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】冷却水を散水ノズルより散水して内部の流体を冷却するコイルと、コイルの入口および出口に設けた入口バルブおよび出口バルブと、コイルの入口と出口とを接続するバイパス管路に設けたバイパスバルブと、コイルから流体が洩れ出るのを検出する流体センサとを少なくとも有する冷却塔を複数個設置し、流体センサからの信号を受けた冷却塔のみの入口と出口とを連通させて流体をバイパスすることを特徴とする冷却塔の個別運転装置。
【請求項２】内部に流体が流れるコイルの外部から冷却水を流して冷却する複数の冷却塔のそれぞれにコイルより流体が洩出したのを流体センサで検出し、流体センサからの信号を受けた冷却塔のみのコイルの入口と出口とを連通させて、流体をバイパスさせることを特徴とする冷却塔の個別運転方法。
【請求項３】圧延機の冷却オイルを複数の冷却塔に配分して流し、冷却塔のコイルの外部より冷却水で冷却するとともに、コイルの内部に流れる冷却オイルが洩出したのを流体センサで検出し、流体センサからの信号を受けた冷却塔のみのコイルの入口および出口に閉じ指令を出力するとともに、コイルの入口および出口を接続するバイパス回路に開き指令を制御部より出力し、冷却オイルをバイパスすることを特徴とする冷却塔の個別運転方法。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は冷却塔の個別運転装置およびその個別運転方法に係り、特に、個別の冷却塔により冷却された冷却オイルを合流させ、複数の冷却塔からの冷却オイルでプラント設備等を冷却、潤滑するとき、冷却オイルが洩れた冷却塔と他の冷却塔の運転を行う装置およびその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧延機等の大形のプラント設備では、複数の冷却塔を纏めて一つの冷却塔とし、この冷却塔を複数個配置するとともに、同時に運転を行い多量の冷却オイルの供給を受けて、冷却、潤滑が行われる構造となっている。図２は、その一例を示す複数個の冷却塔が用いられている圧延機用の冷却回路を示す図である。図２において、圧延機用の圧延ミル６１には、複数の圧延ロール６３が組み込まれていて、板６５を圧延する際に発生する摩擦熱の発生を抑制するために、冷却オイルを供給している。
【０００３】冷却オイルはオイル用ノズル６７から吐出され、圧延ロール６３および板６５を冷却、潤滑している。圧延ミル６１で使用された冷却オイルはダーティタンク６９に集められ、ゴミ等を取り除いた後に、クリーンタンク７１に集められる。その後、冷却オイルはオイルポンプ７３により各冷却塔７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ・・へ送られる。このとき、冷却オイルは、オイルポンプ７３とコイル８３との間に配設されたオイル用バルブ７７を経て、第１冷却塔７５ａ、第２冷却塔７５ｂ、第３冷却塔７５ｃ、第４冷却塔７５ｄ・・に均等に送油される。
【０００４】各第１冷却塔７５ａ、第２冷却塔７５ｂ、第３冷却塔７５ｃ、第４冷却塔７５ｄ・・は、それぞれ各２個で組み合わされて構成されている。第１冷却塔７５ａと第２冷却塔７５ｂとは隣接して設けられ一つの冷却塔ケース７８に収容されている。第１冷却塔７５ａと第２冷却塔７５ｂとは、２個を纏めて一つの第１用冷却塔８１Ａとし、同様に、２個の冷却塔７５ｃと冷却塔７５ｄとを纏めて第２用冷却塔８１Ｂとしている。この第１用冷却塔８１Ａ、第２用冷却塔８１Ｂ・・は、複数個が集められて圧延ミル６１に冷却オイルを送給している。第１用冷却塔８１Ａ、第２用冷却塔８１Ｂ・・は、全く同様に行われているので、以下では、その第１用冷却塔８１Ａの冷却塔７５ａについて説明する。冷却塔７５ａに流入された冷却オイルはコイル８３の内部を流れるとともに、コイル８３の外部から冷却水により冷却される。
【０００５】冷却水は、冷却水ポンプ８５により汲み上げられ逆止弁８７、および散水バルブ８９を通過して、散水ノズル９１よりコイル８３に向けて散水され、コイル８３の内部を流れる冷却オイルを冷却している。冷却能力が不足する場合には、ファン９３による送風により冷却能力は高められている。散水された冷却水は、冷却塔ケース７８の下部に溜り、再度冷却水ポンプ８５により汲み上げられる冷却水循環装置となっている。冷却された冷却オイルは、第１用冷却塔８１Ａ、第２用冷却塔８１Ｂ・・から各逆止弁９９を経て集められ、圧延用オイルポンプ９３により再度圧延ミル６１に送られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の図２の冷却回路で、２個の冷却塔（７５ａと７５ｂ）が同じ冷却塔ケース７８の冷却水を用いて同時に運転される構造では、冷却塔内のコイルが破損すると、冷却水循環装置を共有する２個の冷却塔の運転を停止させる必要がある。これは、コイル破損により冷却オイルの中に冷却水が混入すると圧延ミルおよび周辺機器に錆びを生じさせ故障の原因になるためである。このため、コイルが破損した冷却水循環装置を共有する複数の冷却塔を停止させると、他の正常に運転が行われている冷却塔に冷却オイルを多く流すように流量の負荷が加わり、最終的には全ての冷却塔の運転を停止しなければならないという事態に陥る。その結果、冷却塔の修復中は圧延ラインが操業停止となり、鉄鋼の生産性が低下する。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に着目し、冷却塔の個別運転装置およびその個別運転方法に係り、特に、冷却塔内のコイルが破損しても複数の冷却塔の停止を防ぐように個別に運転し、破損した冷却塔のみの冷却を停止し他の正常な冷却塔に流量的負担を防ぐことが可能で、冷却水を停止することがない効率的な個別運転装置およびその個別運転方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明に係る冷却塔の個別運転装置の発明では、冷却水を散水ノズルより散水して内部の流体を冷却するコイルと、コイルの入口および出口に設けた入口バルブおよび出口バルブと、コイルの入口と出口とを接続するバイパス管路に設けたバイパスバルブと、コイルから流体が洩れ出るのを検出する流体センサとを少なくとも有する冷却塔を複数個設置し、流体センサからの信号を受けた冷却塔のみの入口と出口とを連通させて流体をバイパスする構成としている。
【０００９】本発明に係る冷却塔の個別運転方法の発明は、内部に流体が流れるコイルの外部から冷却水を流して冷却する複数の冷却塔のそれぞれにコイルより流体が洩出したのを流体センサで検出し、流体センサからの信号を受けた冷却塔のみのコイルの入口と出口とを連通させて、流体をバイパスさせる方法としている。
【００１０】本発明に係る冷却塔の個別運転方法の他の発明は、圧延機の冷却オイルを複数の冷却塔に配分して流し、冷却塔のコイルの外部より冷却水で冷却するとともに、コイルの内部に流れる冷却オイルが洩出したのを流体センサで検出し、流体センサからの信号を受けた冷却塔のみのコイルの入口および出口に閉じ指令を出力するとともに、コイルの入口および出口を接続するバイパス回路に開き指令を制御部より出力し、冷却オイルをバイパスする方法としている。
【００１１】
【作用】上記構成によれば、冷却塔は夫々個別に冷却水を循環する複数個を有しているとともに、各冷却塔の下部には冷却塔のコイルの内部を流れる流体が洩出した時に検出する流体センサが設けられている。冷却塔内のコイルが破損したときコイルの入口および出口に設けた入口バルブおよび出口バルブを閉じるとともに、コイルの入口と出口を接続するバイパス回路に設けたバイパスバルブを開き、流体はコイル内を流さずにバイパスさせる。このとき、流体センサはコイルが破損したことを検出した時には、その冷却塔のみを停止するようにコントローラ等の制御部に信号を出力し、制御部は入口バルブおよび出口バルブに閉じ指令を出力し、また、バイパスバルブには「開き」信号を出力し、流体はコイル内を流さずにバイパス回路を流れる。
【００１２】これにより、複数の冷却塔の停止を防ぐように個別に運転し、破損した冷却塔のみの冷却を停止し、他の正常な冷却塔に流量的負担が掛るのを防ぐことが可能で、全面的に冷却水を停止することがなくなる。また、複数の冷却塔から集められた流体の温度センサで測定し、圧延機等のプラント設備に供給する流体の温度が一定になるようにファンの回転数を増減している。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る冷却塔の個別運転装置およびその個別運転方法の好ましい実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。図１は、冷却塔の個別運転装置１の全体構成回路図であり、その一例を示す複数の冷却塔が用いられている圧延機用の冷却回路を示す回路図である。なお、以下では、従来部品と同一部品には同一符号を付して説明は省略する。
【００１４】図１において、前記と同様に、クリーンタンク７１に集められた冷却オイルはオイルポンプ７３により、個別に設置された第１冷却塔５ａ、第２冷却塔５ｂ、第３冷却塔５ｃ、第４冷却塔５ｄ・・へ送られる。このとき、従来と同様に、第１冷却塔５ａ、第２冷却塔５ｂ、第３冷却塔５ｃ、第４冷却塔５ｄ・・のそれぞれに冷却オイルが均等に送られるようにオイル用バルブ７７が取り付けられている。この第１冷却塔５ａ、第２冷却塔５ｂ、第３冷却塔５ｃ、第４冷却塔５ｄ・・は、複数個が集められて圧延ミル６１に冷却オイルを送給しているが、全く同様に行われているので、以下では、その第４冷却塔５ｄについて説明する。第４冷却塔５ｄは、冷却水循環部１１と、冷却オイル循環部３１と、制御部５１とから構成されている。
【００１５】冷却水循環部１１は、冷却塔ケース本体１３と、散水用ポンプ１５と、散水ノズル１７と、散水用電動モータ１９と、ファン２１と、ファン用電動モータ２３と、排水バルブ２５と、排水バルブ用電動モータ２７、および、油水分離槽２９とからなっている。冷却塔ケース本体１３は、その内部の上部に散水ノズル１７を、また、その下方に後述するコイル３７を収納している。また、下部には散水ノズル１７から散水された冷却水が溜められ、再度散水用ポンプ１５により汲み上げられる冷却水循環装置となっている。また、冷却水循環部１１は、ファン用電動モータ２３により駆動されるファン２１が冷却塔ケース本体１３の上部に収納されている。これにより、冷却水は冷却塔ケース本体１３の下部から散水用ポンプ１５により吸引され後に、散水ノズル１７に送られて後述するコイル３７に向けて散水され、コイル３７の内部を流れている冷却オイルを冷却する。ファン２１は、ファン用電動モータ２３により駆動され、冷却水の温度が高い場合には回転数を増して冷却能力を向上させている。
【００１６】冷却オイル循環部３１は、クリーンタンク７１と、オイルポンプ７３と、オイル用バルブ７７と、入口バルブ３３と、入口バルブ用電動モータ３５と、コイル３７と、出口バルブ３９と、出口バルブ用電動モータ４１と、バイパス管路４３と、バイパスバルブ４５、バイパスバルブ用電動モータ４７と、逆止弁９９、および、圧延用オイルポンプ９３からなっている。
【００１７】冷却オイル循環部３１は、クリーンタンク７１から冷却オイルが吸引され、その冷却オイルはオイル用バルブ７７により均等に各冷却塔に配分され、入口バルブ３３からコイル３７、出口バルブ３９、および、逆止弁９９を経て集められ、圧延用オイルポンプ９３により再度圧延ミル６１に送られる冷却オイル循環装置となっている。
【００１８】コイル３７は、冷却塔ケース本体１３の内部に収納され、散水ノズル１７により散水された冷却水により冷却され、内部を流れる冷却オイルを冷却する。バイパス管路４３は、入口バルブ３３と出口バルブ３９とを接続するとともに、その間にはバイパスバルブ４５が配設されている。バイパス管路４３は、コイル３７が破損したときに冷却オイルがコイル３７に流れないようにバイパスしている。
【００１９】制御部５１は、流体センサ５３と、温度センサ５５と、および、コントローラ５７とからなっている。流体センサ５３は、冷却塔ケース本体１３の下部に配設され冷却水の中に冷却オイルが混合されているか、否かを検出し、その信号をコントローラ５７に送信している。温度センサ５５は、各冷却塔より集められて圧延ミル６１に送られる冷却オイルが所定の温度になっているか、否かを検出し、その信号をコントローラ５７に送信している。コントローラ５７は、流体センサ５３からの信号を受けて、各電動モータに指令を出力する。また、温度センサ５５からの信号を受けて、ファン用電動モータ２３に指令を出力してファン２１の回転数を増減している。
【００２０】冷却水循環部１１は、冷却塔ケース本体１３と、散水用ポンプ１５と、散水ノズル１７と、散水用電動モータ１９と、ファン２１と、および、ファン用電動モータ２３と、からなっている。冷却オイル循環部３１は、クリーンタンク７１と、オイルポンプ７３と、オイル用バルブ７７と、入口バルブ３３と、入口バルブ用電動モータ３５と、コイル３７と、出口バルブ３９と、出口バルブ用電動モータ４１と、バイパス管路４３と、バイパスバルブ４５、バイパスバルブ用電動モータ４７と、逆止弁９９と、圧延用オイルポンプ９３からなっている。
【００２１】上記のごとく構成した冷却塔の個別運転装置１である実施形態の作用は、次の通りである。図２において、通常の運転においては、冷却オイルは、クリーンタンク７１からオイルポンプ７３により吸引されるとともに吐出され、オイル用バルブ７７に送られる。オイル用バルブ７７で均等に配分された冷却オイルは、各第１冷却塔５ａ、第２冷却塔５ｂ、第３冷却塔５ｃ、第４冷却塔５ｄ・・に送られて、各冷却塔内のコイル３７内を流れる。コイル３７内を流れる冷却オイルは、前記のように、コイル３７に向けて散水ノズル１７から散水される冷却水により冷却される。
【００２２】この冷却された冷却オイルは、各第１冷却塔５ａ、第２冷却塔５ｂ、第３冷却塔５ｃ、第４冷却塔５ｄ・・から各逆止弁９９を経て集められ、圧延用オイルポンプ９３により再度圧延ミル６１に送られる。このとき、冷却オイルの温度が、温度センサ５５により検出されコントローラ５７に出力される。コントローラ５７は、設定された所定の温度と検出された温度とを比較し、両者の温度差に相応するファン２１の送風量を決定すべくファン用電動モータ２３に回転制御信号を出力してファン２１の回転数を増減している。例えば、冷却オイルの温度が設定温度より低いときには、ファン用電動モータ２３の回転数を減速してファン２１の回転数を遅くして送風量を減らすことにより、冷却オイルの温度を設定値にまで近づけるようにしている。
【００２３】圧延ミル６１の運転中にコイル３７が破損した場合には、冷却水中に冷却オイルが混入する。この混入した冷却水は、流体センサ５３により検出され、コントローラ５７に出力される。コントローラ５７は、流体センサ５３からの信号を受けて、入口バルブ用電動モータ３５と出口バルブ用電動モータ４１に指令を出力して、入口バルブ３３と出口バルブ３９を閉じるように駆動する。また、このとき、コントローラ５７は、流体センサ５３からの信号を受けて、バイパスバルブ用電動モータ４７に指令を出力して、バイパスバルブ４５を開くように駆動する。これにより、冷却オイルは、破損したコイル３７を通過することなく、入口バルブ３３からバイパス管路４３を通って出口バルブ３９にバイパスされる。
【００２４】破損したコイル３７の分だけ冷却オイルは冷却されずにバイパスされるため、各逆止弁９９を経て集められ、圧延用オイルポンプ９３により再度圧延ミル６１に送られる冷却オイルの温度は設定された温度よりも高くなる。この高くなった冷却オイルは、温度センサ５５により温度が測定されコントローラ５７に出力される。コントローラ５７は、設定された所定の温度と検出した温度とを比較し、両者の温度差に相応するファン２１の送風量を決定すべく、例えば破損した第４冷却塔５ｄ以外の冷却塔、即ち、第１冷却塔５ａ、第２冷却塔５ｂ、第３冷却塔５ｃの冷却塔ファン用電動モータ２３に回転制御信号を出力して、ファン２１の回転数を均等に増速する。これにより、破損した以外の冷却塔は大きな負荷を受けることがなくなり、流量的負担を防ぐことが可能で、冷却水を停止することがない効率的な個別運転装置が得られる。
【００２５】なお、上記において、圧延ミル６１を用いて説明したが、冷却を必要とするプラント設備に適用することができる。また、冷却される液体は、冷却オイルで説明したが、蒸気あるいは気体等の流体にも適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、夫々個別に冷却水を循環する複数の冷却塔を有し、そのいずれかの冷却塔内のコイルが破損したときコイルの入口および出口に設けた入口バルブおよび出口バルブを閉じるとともに、コイルの入口と出口を接続するバイパス回路に設けたバイパスバルブを開き、流体はコイル内を流さずにバイパスさせている。このため破損した冷却塔のみの冷却を停止し、他の正常な冷却塔に流量的負担が掛るのを防ぐことが可能で、全面的に冷却水を停止することがなくなり、効率的な運転ができる。
【００２７】また、複数の冷却塔から集められた流体の温度センサで測定し、圧延機等のプラント設備に供給する流体の温度が一定になるようにファンの回転数を増減しているため、安定した冷却、潤滑を行うことができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５４５２
【氏名又は名称】日立プラント建設株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１１年６月２５日（１９９９．６．２５） |
| 【代理人】 |
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−４２９５（Ｐ２００１−４２９５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月１２日（２００１．１．１２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１７９５５７ |
|