冷却塔(クーリングタワー)の濃縮を防ぐには、どうすればいいのか?

こんにちは、「技術と安心のサプライヤー」セールスエンジの杉山です。

 

冷却塔(クーリングタワー)の濃縮を防止するには、どうしたらいいのでしょうか?

 

冷却塔クーリングタワー)で使用する循環冷却水は、運転すればするほど、

構造上、水は濃縮し水質が悪化していきます。

 

そのそも、水の濃縮とは何なのかをご説明いたしますね。

 

水には透明でも、目には見えない様々な不純物が溶けています。ミネラルと呼ばれる(カルシウム、マグネシムなど)ものです。

 

水の濃縮とは、水分が蒸発してミネラル成分など不純物の濃度が濃くなることを言います。

分かりやすくたとえると。

 

みそ汁を火にかけて煮詰めると、みそ汁がどんどん濃くなっていき、みそ辛くなります。

 

これは、水分だけが蒸発して、みその成分だけが残る

みそ汁の濃縮」です。

 

冷却塔(クーリングタワー)で循環する冷却水も、「みそ汁の濃縮」と同じ現象が起きています。

 

冷却水の水温を下げる仕組みは、冷却塔(クーリングタワー)内に水を散水し、冷却ファンによって吸い込まれる空気で水を気化させ「気化熱」によって、水温を下げています。

冷却塔(クーリングタワー)で冷やされた水は、冷却水として設備に送られ、また、水温が上がって戻り、また冷やされ循環をくり返します。水は絶えず蒸発を続け大気へと放出されますが、水に含まれたミネラル分などは水の中にそのまま残り濃度が濃くなります。

 

これを、水の濃縮と呼びます。

 

冷却塔(クーリングタワー)が、水を蒸発させているのは、普段わかりずらいのですが、雨の日など湿度が高い時に、冷却塔から白い煙が出ている事があります。

あの白い煙は、冷却塔が水を蒸発させている水蒸気です。

 

濃縮がすすむと、水の中に溶けていたカルシウム・マグネシウム・シリカなどの不純物が、飽和状態となりスケール化します。水に含まれる塩分も濃縮によって濃度が高くなると腐食を引き起こします。外気とともに吸い込まれた埃なども冷却水にスラッジとして堆積します。

 

藻や細菌、レジオネラ属菌なども濃縮によって、繁殖していき衛生上の問題となります。

 

水の濃縮を防ぐためには、古くなった冷却水を排水し、新しい水と入れ替える必要があります。

 

やり方は、水を給水し冷却水のピットから溢れさせ、水の入れ替えます。これを、ブローダウンと言い濃縮を防ぐ方法です。

 

ブローダウンの方法として、いくつかありますのでご紹介します。

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その1

連続でブローダウンする方法

冷却塔の手動補給水バルブを開けておいて、連続的に水を給水する方法です。バルブを開けるだけなので、今すぐにでも濃縮防止ができます。装置などのコストが掛からない代わりに、水の使用量が多くなりますので、井戸水などで水を無限に使用できる場合におススメです。

 

その2

強制ブローダウンする方法

冷却塔の下部水槽に設けられた強制ブロー装置より、一定量の冷却水を排水させる方法です。

ブローダウンの量は、循環水量の約0.5%程度を排水し、新しい水と入れ替えるのが目安です。

注意点、地域の水質(シリカの量)によってブロー量は異なります。水質を調査してほしいなどございましたら、ご相談ください。こちらまで

 

例として、冷却水の循環水量が30m3/hrの場合 ×0.5%で、時間あたり150L/hrの排水が必要となります。小さな丸形の冷却塔では、ほんの少しチョロチョロと水を捨てる程度です。が、、、このチョロチョロが意外と難しいんです。補給水のバルブを開けすぎると、水道代が月に何万円も掛かります。

 

そこで、丸形冷却塔の場合、オーバーフロー配管が立ち上がっている部分に、「じょうご」を取り付けます。

100円均一に売ってあるもので結構です。

 

冷却塔強制ブロー装置

 

塩ビ配管より口径が大きくなりますので、上から散水される冷却水が、ほどよく「じょうご」に入りブローダウンされます。

たった、これだけで冷却水の濃縮が防止でき、設備の延命につながります。

ただし、対応できるのは丸形冷却塔です。角形冷却塔は、上から水が降ってこないので、じょうろに入りません。

 

荏原シンワ・日本スピンドル・日立アプライアンスの丸形冷却塔には、簡易的な強制ブロー装置が付いているのを現場で見かけます。

こちらも、手動でのブロー量調整が必要ですので、取扱説明書にそって調整されてください。

 

その3

自動で水を入れ替える方法

自動ブロー装置を設置し、水の中の不純物が増えると電気が通りやすくなる性質を利用し、電気伝導率(汚れ度)センサーで冷却水を測定し数値が上がると自動で給水バルブを開き、水を補給し新しい水と入れ替える方法です。水が汚れた時だけ自動で排水しますので、節水できるメリットがあります。水代が高い地域にはおススメです。

写真は、冷却水処理剤のタンクと自動ブロー装置がセットになった、冷却水管理装置です。

自動ブロー装置

右の青い部分が、自動ブロー装置です。この先につながった電気伝導率センサーによって、数値を連続測定します。

自動ブロー装置

冷却塔(クーリングタワー)の補給水配管を分岐させて、自動ブロー弁を取り付けます。

水色の部分が、自動ブロー弁です。ウオーターハンマーを考慮し、モータ駆動のボールバルブをよく使います。

バルブは濃縮が高くなった時に、自動で開き給水します。水が入れ替わり電気伝導率センサーの数値が下がったら、バルブは閉じられます。

自動ブロー弁

 

冷却塔(クーリングタワー)は常に水を蒸発させいますので循環水が濃縮します。

冷却水の濃縮を防ぐには、新しい水と入れ替えるのが鉄則です。

そうしないと、スケール障害や腐食が発生します。

 

「うちは、ブローダウンなんて、全くしていないよ

 

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