CN106461207A - 排水回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于：在排水回收系统中，抑制锅炉的压力在锅炉为高负荷时降低，其中该排水回收系统具备回收箱，在蒸气使用设备产生的排水回收到该回收箱中并供向锅炉。排水回收系统(10)具备回收箱(21)和控制部(40)，在蒸气使用设备(4)中蒸气冷凝而产生的排水贮存在该回收箱(21)中，并且该回收箱(21)中的贮存水被供向锅炉(2)，该控制部(40)控制从回收箱(21)供往锅炉(2)的供给水量，以使该回收箱(21)的贮存水位不低于预先设定好的箱基准水位。一旦锅炉(2)的负荷增加到规定负荷，控制部(40)就使箱基准水位降低规定量。

Description

排水回收装置
技术领域
本申请涉及一种将在蒸气使用设备产生的排水回收并供向锅炉的排水回收装置。
背景技术
例如在专利文献1中公开的那样，已知有一种排水回收装置(冷凝水回收装置)，该排水回收装置将蒸气在蒸气使用设备中冷凝而产生的排水(冷凝水)回收并送回锅炉。排水回收装置具备回收箱(排水箱)和补给水用箱(混合箱)。在蒸气使用设备产生的排水被回收并贮存到回收箱中。在回收箱中再蒸发了的蒸气(闪蒸蒸汽)流入补给水用箱中并冷凝而成的水，或者从别的供给源供给到补给水用箱中的水分别贮存在补给水用箱中。而且，回收箱和补给水用箱中的贮存水被供向锅炉，通过加热而生成蒸气。
在上述那样的排水回收装置中，一般而言，主要是回收箱中的水被供向锅炉。在锅炉的负荷变大，供向锅炉的供给水量已不足时，补给水用箱中的水被补给到锅炉中。也就是说，在排水回收装置中，以回收箱的水位不会低于预先设定好的基准水位的方式来控制从回收箱供向锅炉的排水的供给量，一旦处于回收箱的水位低于该基准水位的情况，水就从补给水用箱被补给到锅炉中。
专利文献1：日本特开2010-164234号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
然而，在上述那样的排水回收装置中，存在有这样的问题：一旦锅炉的负荷变大而水从补给水用箱被补给到锅炉中，锅炉的压力就会降低。也就是说，回收箱中的水是高温的，相对于此，补给水用箱中的水是低温的，由此，一旦水从这两个箱被供向锅炉，则与水只从回收箱被供向锅炉的情况相比，供往锅炉的供给水的温度会降低。这样一来，因为与设定的蒸汽压力相应的饱和蒸气温度和供给水温度之间的温度差会变大，所以生成蒸气因热被夺走而排水化，由此，锅炉的压力降低。一旦锅炉的压力降低，供向蒸气使用设备的蒸气的压力、温度就变得不稳定，其结果是使用蒸气使用设备进行的生产过程变得不稳定，生产质量出现偏差。
本申请中公开的技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：在排水回收装置中，抑制锅炉的压力在锅炉为高负荷时降低，其中该排水回收装置具备回收箱，在蒸气使用设备产生的排水回收到该回收箱中并供向锅炉。
－用以解决技术问题的技术方案－
为达成上述目的，在本申请中公开的技术做到了：一旦锅炉成为高负荷，就将回收箱的控制水位变更为较低的值。
具体而言，本申请中公开的技术是以一种排水回收装置为对象，其具备回收箱和控制部，在蒸气使用设备中蒸气冷凝而产生的排水贮存在该回收箱中，并且该回收箱中的贮存水被供向锅炉，该控制部控制从上述回收箱供往上述锅炉的供给水量，以使该回收箱的贮存水位维持在预先设定好的箱基准水位。而且，一旦上述锅炉的负荷增加到规定的负荷，上述控制部就使上述箱基准水位降低规定量。
－发明的效果－
如上所述，根据本申请的排水回收装置，由于做到了一旦锅炉的负荷增加到规定的负荷，就使回收箱的箱基准水位(控制水位)降低规定量，因此能够使从回收箱供向锅炉的供给水量增加与该规定量相应的量。这样一来，就不用在锅炉为高负荷时将低温的水补给到锅炉中，或者，可以减少补给到锅炉中的水的量。由此，能够在锅炉为高负荷时抑制锅炉的压力降低。其结果是，能够谋求在锅炉中生成的蒸汽的压力的安定化。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的蒸汽系统的简要结构的管道系统图。
图2是用来对回收箱的设定水位进行说明的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本申请的实施方式进行说明。需要说明的是，以下实施方式是本质上优选的示例，没有意图限制本申请中公开的技术、其应用对象或其使用范围。
如图1所示，本实施方式的蒸汽系统1具备锅炉2、蒸气使用系统3和排水回收系统10。排水回收系统10构成本申请的权利要求所涉及的排水回收装置。
锅炉2具备不在图中示出的锅筒(容器)，从后述排水回收系统10供给过来的水贮存在该锅筒中。在锅筒中，该贮存水被加热而产生蒸气。蒸气使用系统3具有相互并联连接的多个(在本实施方式中为三个)蒸气使用设备4，在各个蒸气使用设备4的下游一侧连接有疏水阀5。蒸气使用系统3经由供气管6与锅炉2连接，在锅炉2生成的蒸气供向蒸气使用系统3。也就是说，供气管6的下游侧分支为三条管道并与蒸气使用设备4连接，蒸气供向各蒸气使用设备4。需要说明的是，蒸气使用系统3也可以是具有蒸气使用设备4和疏水阀5各一个的蒸气使用系统。
蒸气使用设备4例如为热交换器，从锅炉2供给过来的蒸气向对象物散热而冷凝，对象物被加热。蒸气冷凝而成为排水(冷凝水)。也就是说，在蒸气使用设备4中，对象物被蒸气的冷凝潜热加热(潜热加热)。在蒸气使用设备4中因蒸气的冷凝而产生的排水(冷凝水)或混有蒸气的排水(冷凝水)流入疏水阀5。疏水阀5只将流入的排水自动地从出口部排出。
排水回收系统10具备回收箱21、供水泵22、流量控制阀23、补给水箱24和补给水泵25，排水回收系统10将在蒸气使用设备4产生的排水回收并供向(送回)锅炉2。本实施方式的排水回收系统10是所谓的封闭式排水回收系统。
在蒸气使用设备4产生的排水贮存在回收箱21中，回收箱21中的贮存水被供向锅炉2。具体而言，回收箱21是形成为纵向长度较长的圆筒状的容器，回收箱21的上部经由排水流入管11与各疏水阀5的出口部连接，回收箱21的下部经由供水管12与锅炉2的锅筒连接。从疏水阀5排出的排水通过排水流入管11流入回收箱21，该流入的排水的一部分再蒸发而成的蒸气积存在回收箱21的上部，剩下的排水积存在回收箱21的下部。
供水泵22设在供水管12上，供水泵22将回收箱21中的贮存水(排水)通过供水管12供向锅炉2。需要说明的是，供水泵22设在比回收箱21低的位置，利用该高低差来获得必要升力(泵用必要流入水头)。流量控制阀23设在供水管12上的、位于供水泵22下游一侧的位置。流量控制阀23构成为其开度能够改变，流量控制阀23用来调节供水管12中的水的流量，也就是说从回收箱21供向锅炉2的供给水量。
补给水箱24是形成为纵向长度较长的圆筒状的容器，补给水箱24的上部经由排气管13与回收箱21的上部连接，补给水箱24的下部经由补给水管14与供水管12连接。在回收箱21中排水再蒸发而成的蒸气(再蒸发蒸汽)通过排气管13流入补给水箱24，该流入后的蒸气的一部分冷凝而积存在补给水箱24的下部。补给水泵25设在补给水管14上，补给水泵25将补给水箱24中的贮存水经由补给水管14和供水管12供向锅炉2。需要说明的是，补给水管14的下游侧与供水管12上的比流量控制阀23还靠下游一侧的位置连接。
此外，在本实施方式的蒸汽系统1中还设有各种传感器。具体而言，在回收箱21中设有水位感测器31，该水位感测器31用来检测该回收箱21的贮存水位。在供水管12上的位于流量控制阀23和补给水管14之间的位置设有流量感测器32，该流量感测器32用来检测供水管12中的水的流量。在补给水管14上的位于补给水泵25的下游一侧的位置设有流量感测器33，该流量感测器33用来检测补给水管14中的水的流量。在锅炉2中设有水位感测器34和压力传感器35，该水位感测器34用来检测锅筒的贮存水位，该压力传感器35用来检测锅筒的压力。在供气管6上设有流量感测器36，该流量感测器36用来检测供气管6中的蒸气的流量。
此外，排水回收系统10具备控制部40，该控制部40控制流量控制阀23、补给水泵25的动作来调节供往锅炉2的供给水量。
控制部40构成为：各种传感器31、32、33、34、35、36的检测值输入到该控制部40中。而且，控制部40构成为：调节供往锅炉2的供给水量，使回收箱21的贮存水位维持在预先设定好的箱基准水位(控制水位)。而且，控制部40构成为：一旦锅炉2的负荷增加到规定的负荷，就使上述箱基准水位(控制水位)降低规定量。
在本实施方式中，作为回收箱21的箱基准水位，如图2所示设定了第一水位和比该第一水位低了规定量的第二水位这两个水位。第一水位是锅炉2的负荷为通常负荷的情况下设定的箱基准水位，第二水位是锅炉2的负荷为高负荷的情况下(增加到规定的负荷的情况下)设定的箱基准水位。
具体而言，在锅炉2为通常负荷的情况下，控制部40在使补给水泵25停止工作的状态下驱动供水泵22工作。控制部40根据压力传感器35的检测压力为规定的锅炉基准压力以上这一情况来判断出锅炉2的负荷为通常负荷。而且，控制部40调节流量控制阀23的开度来控制从回收箱21供向锅炉2的供给水量，以使水位感测器31的检测水位维持在第一水位(箱基准水位)。在锅炉2为通常负荷的情况下，尽管将回收箱21的贮存水位维持在较高的第一水位，也能够只靠来自回收箱21供给来提供锅炉2中所必要的供给水量。
接着，在蒸汽系统1开始工作时等锅炉2的负荷增加到规定的负荷(也就是说，达到了示出高负荷的状态)的情况下，锅炉2成为相对于供给水量，蒸气的生成量(排出的蒸汽量)较多的状态，也就是说供给水量不足的状态。在此，如果驱动补给水泵25工作，将补给水箱24中的贮存水补给到锅炉2中，则由于锅筒内的生成蒸气冷凝(排水化)，锅筒的压力降低，因此锅筒的压力控制变得困难。也就是说，回收箱21的贮存水是高温的，相对于此，补给水箱24的贮存水是低温的，因此如果将回收箱21、补给水箱24中的贮存水供向锅炉2，则与只将回收箱21中的高温的贮存水供向锅炉2的的情况相比，供向锅炉2的供给水的温度会降低。因此，虽然能够对锅炉2中不足的供给水量进行补充，但是这会使锅筒的压力降低，从而难以生成规定压力和规定温度的蒸气。
于是，一旦锅炉2的负荷成为高负荷，本实施方式的控制部40就将回收箱21的箱基准水位从第一水位变更为第二水位(使箱基准水位降低)。一旦压力传感器35的检测压力低于规定的锅炉基准压力，控制部40就判断出锅炉2的负荷已成为高负荷。就锅炉2来说，在高负荷的情况下，如上述那样，相对于供给水量，蒸气的生成量(排出的蒸汽量)较多，因此锅筒的压力降低。而且，控制部40调节流量控制阀23的开度来控制从回收箱21供往锅炉2的供给水量，以使水位感测器31的检测水位维持在第二水位(箱基准水位)。
如果像这样使回收箱21的箱基准水位从第一水位降低到第二水位，就能够将回收箱21中的与箱基准水位降低的部分相当的量(图2中示出的影线部分)的贮存水供向锅炉2。也就是说，在本申请所公开的技术中，做到了：将回收箱21中的、在通常负荷时被贮存起来的区域的高温贮存水供向锅炉2。这样一来，就能够利用高温贮存水来对锅炉2中的不足的供给水量进行补充。由此，就不需要将补给水箱24中的低温贮存水供向锅炉2。
此外，在即使是使箱基准水位从第一水位降低到第二水位，锅炉2中的供给水量仍然不足的情况下，控制部40就驱动补给水泵25工作。于是，补给水箱24中的贮存水就被补给到锅炉2中。在该情况下，与以往的排水回收系统相比，能够抑制从补给水箱24补给到锅炉2中的低温贮存水的量。
如上所述，在本实施方式中，由于做到了在锅炉2为高负荷的情况下，使回收箱21的箱基准水位(控制水位)降低规定量，因此能够使从回收箱21供向锅炉2的供给水量增加与该规定量相应的量。这样一来，就不用将补给水箱24中的低温贮存水补给到锅炉2中，或者可以减少低温贮存水的补给量。由此，能够在锅炉2为高负荷时抑制锅筒的压力降低，因此能够在锅炉2中生成规定压力和规定温度的蒸气。其结果是，能够谋求供向蒸气使用设备4的供给蒸汽的压力的安定化。此外，由于锅筒的压力降低得到抑制，因此不用超过必要程度地加热锅筒中的贮存水，其结果是能够谋求节能化。
此外，上述实施方式的控制部40是根据锅筒的压力来判断锅炉2的负荷状态，但本申请中公开的技术不限于此，也可以按照以下的方式来判断锅炉2的负荷状态。
控制部40根据锅炉2的水位感测器34的检测水位为规定的锅炉基准水位以上这一情况来判断出锅炉2的负荷为通常负荷。就锅炉2来说，在高负荷的情况下，如上述那样，相对于供给水量，蒸气的生成量(排出的蒸汽量)较多，因此锅筒的贮存水位降低。一旦水位感测器34的检测水位低于规定的锅炉基准水位，控制部40就判断出锅炉2的负荷已成为高负荷，并将回收箱21的箱基准水位从第一水位变更为第二水位(使箱基准水位降低)。
此外，作为另一个例子，控制部40预先具有示出锅炉2的负荷为通常负荷时的、供向锅炉2的水的质量流量与从锅炉2排出的蒸气的质量流量之间的相关性的信息。此外，控制部40构成为从流量感测器32、33各自的检测流量计算出水的质量流量，并从流量感测器36的检测流量计算出蒸气的质量流量。而且，一旦从锅炉2排出的蒸气的质量流量高于上述示出相关性的信息中的值，控制部40就将回收箱21的箱基准水位从第一水位变更为第二水位(使箱基准水位降低)。这是因为，就锅炉2来说，在高负荷的情况下，如上述那样，相对于供给水量，蒸气的生成量(排出的蒸汽量)较多。
此外，在上述实施方式中，作为回收箱21的箱基准水位设定两个水位(第一水位、第二水位)，但是也可以设定三个以上的水位。也就是说，在上述实施方式中，也可以：将锅炉2的负荷状态根据负荷的大小区分为三个以上的状态，并根据各个负荷状态来设定水位。例如，在将锅炉2的负荷状态区分为低负荷、中负荷和高负荷这三个状态的情况下，在低负荷时将箱基准水位设定为第一水位，在中负荷时将箱基准水位设定为第二水位(比第一水位低的水位)，在高负荷时将箱基准水位设定为第三水位(比第二水位低的水位)。
此外，上述实施方式中的蒸气使用设备4除了热交换器以外，还可以是利用蒸气来对空瓶等进行加热杀菌的设备、在油的输送管道周围卷绕蒸汽管道并利用蒸气来对油进行加热保温的设备。
此外，在本申请中公开的技术也可以是将在上述实施方式中说明的结构的一部分或全部组合而成的结构。
－产业实用性－
本申请中公开的技术对于将在蒸气使用设备产生的排水回收并供向锅炉的排水回收装置有用。
－符号说明－
2 锅炉
4 蒸气使用设备
10 排水回收系统(排水回收装置)
21 回收箱
40 控制部

Claims (4)

1.一种排水回收装置，其具备回收箱和控制部，在蒸气使用设备中蒸气冷凝而产生的排水贮存在该回收箱中，并且该回收箱中的贮存水被供向锅炉，该控制部控制从上述回收箱供往上述锅炉的供给水量，以使该回收箱的贮存水位维持在预先设定好的箱基准水位，该排水回收装置的特征在于：
一旦上述锅炉的负荷增加到规定的负荷，上述控制部就使上述箱基准水位降低规定量。
2.根据权利要求1所述的排水回收装置，其特征在于：
上述锅炉具备容器，从上述回收箱供给过来的水贮存在该容器中，并且该容器中的贮存水被加热而产生蒸气，
一旦上述锅炉的上述容器的压力低于规定的锅炉基准压力，上述控制部就使上述箱基准水位降低规定量。
3.根据权利要求1或2所述的排水回收装置，其特征在于：
上述锅炉具备容器，从上述回收箱供给过来的水贮存在该容器中，并且该容器中的贮存水被加热而产生蒸气，
一旦上述锅炉的上述容器的贮存水位低于规定的锅炉基准水位，上述控制部就使上述箱基准水位降低规定量。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的排水回收装置，其特征在于：
上述控制部预先具有示出上述锅炉的负荷为通常负荷时的、供向上述锅炉的水的质量流量与从上述锅炉排出的蒸气的质量流量之间的相关性的信息，一旦从上述锅炉排出的蒸气的质量流量高于示出上述相关性的上述信息中的值，上述控制部就使上述箱基准水位降低规定量。
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