【知識】冷却塔の仕組みを勉強しよう♪冷却水管理装置は計装工事だよ

こんな人におすすめ

  • 冷却塔って何?
  • 冷却塔の仕組みが気になる
  • 計装工事初心者

PMACの勉強をする際に出てきた冷却棟について、今回は勉強していきたいと思います。

この記事を読むことで・・・・。

  • 冷却塔への理解が深まる。
  • PMACとどのようにつながっているかを理解できることによって、より熱源の工事内容が鮮明になる。
  • ミズコンとの関係性を理解することができる。
  • 脱・初心者に近づく。

一緒に勉強していきましょう。

では、本題に入ります。

目次

冷却塔の仕組みを勉強しよう♪

冷却塔とは一体何か?

名前の通りビルや工業などで使用した温水を冷やすためにあります。

冷却塔の温水が冷える仕組み

STEP
温水が冷却塔に入る

冷却塔の上部から温水が入ると充填剤と呼ばれるうすい板状の物を通じて下に垂れて下部のタンクへと溜まっていきます。

STEP
ファンによって温水に風を当てて冷やす

冷却塔には上部にファンが付いており、充填剤により上部から下部へと流れている温水に風を当てて蒸発(気化)させることによって、周りの熱を奪って冷やしていきます。

STEP
下部で冷えた冷却水を機器に送る

冷却水は下部のタンクに溜まり、部屋で温度調節をしている各機器(PMAC等)に順次冷却水を送る。

STEP
機器から温まった温水をまた冷却塔へ

使用された冷却水は温水となり、また冷却塔へ戻るという流れになります。

冷却塔は屋上などの屋外に設置されているため、風とも相性が良いですね

ぴよ

まぁ簡単な例えで言うと、湯上り後に外に出ると湯冷めをしてしまうやつが完全に当てはまるよね。
頭が冷却塔で髪の毛(充填剤)を通じて下に垂れているところに外で風が吹くから冷えて湯冷めしちゃうもんね。
風が冷たいというよりか、風が髪の毛の水を気化させているから冷えているんだね

冷却塔の様子

冷却塔にはデメリットもあります。

  • 腐食障害
  • スケール障害
  • 微生物や細菌などの障害

屋外機設置して、尚且つ外気に触れるのをメリットとしてきた冷却塔ですが、その外気に触れることで、デメリットも出ちゃうわけですね。

腐食障害

腐食に関しては金属部分が濡れて外気に触れるを長く繰り返すことで当然発生してしまう酸化反応のことですね。

いくら錆びにくい素材を使っていても経年劣化は仕方ないことですね。

スケール障害

スケール障害は冷却水に含まれる硬度成分(マグネシウムやカルシウム)やシリカ等が、冷却塔における水分の蒸発や伝熱面での加温等により、析出(スケール化)することで発生します。析出したスケールは、熱交換器や冷却塔内部、配管等に付着し、熱交換効率の低下によるエネルギーロスの要因になるほか、ポンプ圧の上昇、流量の低下等設備の安定運転を妨げる要因にもなります。

冷却水系で発生する障害の種類 ―スケール障害― – 水処理教室 | 【栗田工業】製品・サービスサイト-KCRセンター

微生物や細菌などの障害

ずっと同じ水を繰り返し循環させているだけだと水は当然腐り、細菌や微生物などが発生する恐れも出てきますね。

ぴよ

じゃあどうすればいいの?
どのタイミングでなにをすればいいのさ?

ピー太郎

そんな時の為に冷却塔は冷却水管理装置というものをセットで使うようにしているよ♪

冷却水管理装置を使おう♪

冷却水管理装置とは?

名前の通りではありますが、冷却水の水質管理を自動で行う装置になります。

冷却塔・冷却水管理装置(ミズコン等)・薬注ポンプをセットで置くことで先ほどのデメリットを完全になくすことができるよ。

『水質管理を自動で行う装置』ということは計装工事の範囲になりますね

簡単に説明すると必要なのは

  • 冷却塔の水の水質を図るセンサー
  • 薬液を入れるための配管にバルブ
  • 薬液をどのタイミングで入れるかを決める(タイマー・もしくはパルス式流量計)

※電気工事として、冷却塔のファンの電源と薬注を入れるためのポンプの電源があるよ

まとめ

『【知識】冷却塔の仕組みを勉強しよう♪冷却水管理装置は計装工事だよ』について書かせていただきました。

ここがポイント

冷却塔とは一体何か?

名前の通りビルや工業などで使用した温水を冷やすためにあります。

冷却塔の温水が冷える仕組み

冷却塔に入った温水は風を当てられて蒸発すること(気化熱)で冷却水として、また機械へと送られます。

冷却塔にはデメリットもあります。

  • 腐食障害
  • スケール障害
  • 微生物や細菌などの障害

デメリットをなくす方法

冷却塔・冷却水管理装置(ミズコン等)・薬注ポンプをセットで置くことで先ほどのデメリットを完全になくすことができるよ。

計装工事はあるの?

  • 冷却塔の水の水質を図るセンサー
  • 薬液を入れるための配管にバルブ
  • 薬液をどのタイミングで入れるかを決める(タイマー・もしくはパルス式流量計)

自動化されるところには常に計装工事はありますね。

まずは冷却塔の仕組みを理解して、冷却塔とセットで使う機器はなんなのかを理解することで紐付けされて、より理解が深まると思います。

冷却塔とセットで使う部屋内側の機械の1つ『PMAC』については記事にしてあります。

計装工事とは関係なさそうな機械への理解ですが、建物全体のシステムを構築する計装工事ではすべての設備機械にある程度の基礎知識を持っていなければコーディネートすることはできません。

一緒に勉強していきましょう。

最後まで記事を読んでくれてありがとうございました。

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