CN108217798A

CN108217798A - 脱气装置

Info

Publication number: CN108217798A
Application number: CN201711374977.XA
Authority: CN
Inventors: 二宫忠史; 清水哲儿
Original assignee: Ming Hai Engineering Corp
Current assignee: Ming Hai Engineering Corp
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2018-06-29
Also published as: KR102022089B1; KR20180072577A; JP2018100807A

Abstract

本发明的课题在于进一步提高开放式脱气装置中的溶解氧、游离碳、残余氯的除去功能，改善循环热水供给系统中的铜管或铜合金管的防止腐蚀效果。一种开放式脱气装置，其从在循环热水供给系统中流通的供水除去溶解氧、游离碳、残余氯，具备：箱，其在下方具备蓄水部且在上方具备空气收存部；供水管，其将从外部供给的供水向空气收存部导入；喷雾式喷嘴，其使供水向空气收存部以喷雾状喷出；排水管，其将收集于蓄水部的处理完毕的供水向外部排出；吸气管，其从大气中向空气收存部导入空气；以及排气管，其将空气收存部的空气向大气中排出，该开放式脱气装置以吸气排出口与排气进入口的距离在空气收存部空间内成为最大的方式配置。

Description

脱气装置

技术领域

本发明涉及一种用于从在循环热水供给系统中流通的供水除去溶解氧、游离碳、残余氯的开放式脱气装置。

背景技术

酒店、医院，公寓等大型建筑物中的热水供给系统经常采用中央热水供给方式的强制循环热水供给系统。该循环热水供给系统如在图1中例示其系统图那样，通常情况下，由封闭型热水存积槽1、从封闭型热水存积槽1延伸至各热水供给龙头5的配管亦即入流管2、从各热水供给龙头5的近前延伸至封闭型热水存积槽1的配管亦即回流管3、膨胀箱4、以及循环泵6构成。

在该结构中，存积于高架水槽7的水被输送至设置于地上或是地下封闭型热水存积槽而被加热，从该封闭型热水存积槽流出的热水通过入流管2，被供给至各客房以及设备，通过热水供给龙头5的开启而被使用，过量的热水通过回流管3，返回封闭型热水存积槽1而被再次加热，水按照所使用的量从高架水槽7补给至封闭型热水存积槽1。图1是将循环泵设置于下层楼的向下供给热水方式的一个例子，在图1的热水供给方式中，利用锅炉8加热被输送至封闭型热水存积槽1的水。9是循环泵，其用于利用锅炉8从封闭型热水存积槽1输送水，从锅炉8向封闭型热水存积槽1输送加热后的热水。

在这样的循环热水供给系统中，作为入流管、回流管等的配管，经常使用磷脱氧铜等的铜管或铜合金管。使用铜管、铜合金管的理由是因为：对于军团菌等细菌的抗菌性优异，并且施工性优异，通常情况下，在通水的同时，会在管内表面形成有氧化亚铜、氧化铜等的稳定的皮膜，赋予良好的耐腐蚀性。然而，作为循环热水供给系统的配管材料使用铜管或铜合金管的情况下，由于使用环境、运转条件不同，会经历产生由于II型点腐蚀、溃蚀等的腐蚀引起的泄漏的问题。

这样的铜管或铜合金管的腐蚀的原因目前被视为是由于供水中的溶解氧、游离碳、残余氯引起的，因而提出了通过在循环热水供给系统的循环配管的中途设置开放式脱气装置，分离除去溶解氧、游离碳、残余氯，从而抑制腐蚀的方案(例如，参照专利文献1)。

这种现有方式的开放式脱气装置设置于一种循环热水供给系统，上述循环热水供给系统具备以下结构，即具有封闭型热水存积槽、从该封闭型热水存积槽延伸至各热水供给龙头的配管亦即入流管、从各热水供给龙头的近前延伸至封闭型热水存积槽的配管亦即回流管、以及循环泵，上述开放式脱气装置用于从在循环热水供给系统中流通的供水除去溶解氧、游离碳、残余氯，其设置于入流管以及/或者回流管，具备：箱，其在循环热水供给系统运转时，存在有蓄水部并在该蓄水部的上表面存在有空气收存部；供水管，其与封闭型热水存积槽连通，将从封闭型热水存积槽供给的供水以气泡状态从该供水管的前端部向空气收存部喷出；排水管，其从箱的蓄水部向入流管供给被处理的供水；吸气管，其一端部从箱的下表面附近通过蓄水部中且向上方延伸，朝向空气收存部敞开，并且另一端部向箱外的大气中敞开；以及排气管，其一端部向箱的空气收存部敞开，另一端部向箱外的大气中敞开，上述脱气装置以以下方式构成，即，从封闭型热水存积槽向箱内供给的加热后的供水向箱内的空气收存部排出，水蒸气化，与供水中所包含的溶解氧、游离碳、残余氯分离，成为水滴，向箱内的蓄水部落下，通过排水管供给至入流管以及/或者回流管。

专利文献1：日本特开2010-255882号公报

然而，在现有方式的开放式脱气装置中，虽然能够从在循环热水供给系统中流通的供水除去溶解氧、游离碳、残余氯，但是并不能说这些物质的除去是充分的，因而，会产生无法完全防止循环热水供给系统中的铜管或铜合金管的腐蚀的问题。

另外，在现有方式的开放式脱气装置中，也会产生在箱的空气收存部中循环的空气的循环量不充分的问题、水滴从吸气管的靠空气收存部侧的端部、排气管的靠空气收存部侧的端部侵入，使吸气管、排气管的功能降低的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的。特别是，在对无法充分除去溶解氧、游离碳、残余氯的问题进行了潜心研究的基础上，发现在溶解氧、游离碳、残余氯的除去程度与吸气管的靠空气收存部侧的端部和排气管的靠空气收存部侧的端部的距离之间存在极为重要的因果关系，由此产生本发明。

即，本发明的课题在于进一步提高开放式脱气装置中的溶解氧、游离碳、残余氯的除去功能，改善循环热水供给系统中的铜管或铜合金管的防腐蚀效果。

即，为了解决上述课题，在本发明的第1观点所涉及的发明中，其为一种用于从在循环热水供给系统中流通的供水除去溶解氧、游离碳、残余氯的开放式脱气装置，上述开放式脱气装置具备：箱，其在下方具备蓄水部且在上方具备空气收存部；供水管，其用于将从开放式脱气装置外部供给的供水向箱内的空气收存部导入；喷雾式喷嘴，其安装于供水管的前端部分，使被供给的供水向空气收存部以喷雾状喷出；排水管，其用于将收集于箱内的蓄水部的处理完毕的供水向开放式脱气装置外部排出；吸气管，其用于从箱外的大气中向箱内的空气收存部导入空气；以及排气管，其用于将箱内的空气收存部的空气向箱外的大气中排出，上述开放式脱气装置构成为以吸气管的吸气排出口与排气管的排气进入口的距离在空气收存部空间内成为最大的方式进行配置。

另外，对于本发明的第2观点所涉及的发明而言，在第1观点所涉及的发明的开放式脱气装置中，该开放式脱气装置构成为，空气收存部具有立方体形状，在距离成为最大的一对对置的边的任一条边附近配置吸气管的吸气排出口，在另一条边附近配置排气管的排气进入口。

另外，对于本发明的第三观点所涉及的发明而言，在第1或者第2观点所涉及的发明的开放式脱气装置中，该开放式脱气装置构成为，在吸气管的吸气进入口附近配置有鼓风风扇。

并且，对于本发明的第4观点所涉及的发明而言，在第1～第3的任一观点所涉及的发明的开放式脱气装置中，该开放式脱气装置构成为，在吸气管的吸气排出口、以及/或者排气管的排气进入口设置有防滴盖。

通过形成为如上所述那样的结构，从而能够进一步提高开放式脱气装置中的溶解氧、游离碳、残余氯的除去功能，改善循环热水供给系统中的铜管或铜合金管的防止腐蚀效果。

附图说明

图1是表示循环热水供给系统的系统图的一个例子的图。

图2是表示本发明的开放式脱气装置的实施例的简略纵剖视图。

图3是用于对吸气排出口与排气进入口22的配置位置进行说明的立体图。

符号说明：

1…封闭型热水存积槽；2…入流管；3…回流管；4…膨胀箱；5…热水供给龙头；6…循环泵；7…高架水槽；8…锅炉；9…循环泵；10…本发明的开放式脱气装置；11…箱；12…蓄水部；13…空气收存部；14…供水管；15…喷雾式喷嘴；16…以喷雾状态从喷雾式喷嘴喷出的水；17…排水管；18…吸气管；19…吸气排出口；20…吸气进入口；21…排气管；22…排气进入口；23…排气出口；24…鼓风风扇；25…防滴盖；P…循环泵；V…阀；A…本发明的开放式脱气装置的安装部；B…本发明的开放式脱气装置的安装部；C…本发明的开放式脱气装置的安装部。

具体实施方式

图1表示配置有本发明所涉及的开放式脱气装置的循环热水供给系统的一个例子，上述循环热水供给系统由锅炉8、封闭型热水存积槽1、入流管2、回流管3、膨胀箱4、循环泵6、9、多个热水供给龙头5、以及高架水槽7构成，由锅炉8加热出的热水暂时在封闭型热水存积槽1存积后，通过入流管2向各热水供给龙头5供给，剩下的热水利用回流管3进行回流，被锅炉8再次加热。若热水被消耗，则从高架水槽7供给与该消耗量相符容量的水。

本发明所涉及的开放式脱气装置能够设置于入流管2以及/或者回流管3。例如，如图1所示，本发明所涉及的开放式脱气装置设置于封闭型热水存积槽1附近的入流管(设置位置A)。在循环热水供给系统中，也可以不像设置位置A那样设置于下层楼，而设置于靠近热水供给龙头5的上层楼(设置位置B)。另外，也可以如设置位置C那样设置于回流管。

接下来，基于图2对本发明所涉及的开放式脱气装置10进行说明。

本发明的开放式脱气装置10具备：箱11，其在下方具备蓄水部12且在上方具备空气收存部13；供水管14，其用于将从开放式脱气装置10外部供给的供水向箱11内的空气收存部13导入；喷雾式喷嘴15，其安装于供水管14的前端部分，使被供给的供水向空气收存部13以喷雾状喷出；排水管17，其用于将收集于箱11内的蓄水部12的处理完毕的供水向开放式脱气装置10外部排出；吸气管18，其用于将空气从箱11外的大气中向箱11内的空气收存部13导入；以及排气管21，其用于将箱11内的空气收存部13的空气向箱11外的大气中排出。此外，P是用于输送处理后的供水的泵，V是用于对蓄水部12的水位h进行控制的排水用的阀。

而且，关于吸气管18的靠空气收存部13侧的端部亦即吸气排出口19与排气管21的靠空气收存部13侧的端部亦即排气进入口22的配置，以吸气排出口19与排气进入口22的距离在空气收存部13的空间内成为最大的方式进行配置。

这里，以吸气排出口19与排气进入口22的距离在空气收存部13的空间内成为最大的方式进行配置，是表示以吸气排出口19与排气进入口22的相对距离在空气收存部13的空间内成为最大的方式进行配置。

例如，在空气收存部13的形状为立方体形状的情况下，也可以在图3所示的距离成为最大的一对对置的边X、X的任一条边X附近配置吸气排出口19，在另一条边X附近配置排气进入口22，同样地，也可以在图3所示的距离成为最大的一对对置的边Y、Y的任一条边Y附近配置吸气排出口19，在另一条边Y附近配置排气进入口22。

通过如此配置吸气排出口19与排气进入口22，从而如后述那样，从在循环热水供给系统中流通的供水除去溶解氧、游离碳、残余氯的效果显著提高。

接下来，对本发明的开放式脱气装置10的运转方法进行说明。含有溶解空气、游离碳酸、残余氯，且由封闭型热水存积槽1加热后的供水从供水管14向箱11内送入。优选在供水管14的前端部安装有喷雾式喷嘴15，以尽量微小的粒子状态将供水从喷雾式喷嘴15向箱11内的空气收存部13大范围地喷雾。为了将供水向空气收存部13大范围地进行喷雾，优选将供水向上方进行喷雾。在喷雾式喷嘴15中，将供水进行喷雾的位置可以为一处，也可以为多处。喷雾出的供水成为微小的粒子状，向箱11内的空气收存部13被排出，但是由于被加热至60℃左右的温度，所以容易蒸气化(成为水蒸气)，因而供水中所含有的溶解空气、游离碳酸、残余氯被分离。

与溶解空气、游离碳酸、残余氯分离后的水蒸气在箱11内再次进行液化，成为水滴，落到箱11内的蓄水部12，蓄水部12的供水从排水管17被向箱外排出，被供给至入流管。在箱11内的空气收存部13中，被分离的溶解空气、游离碳酸、残余氯与空气收存部13的空气一起，从处于箱11内的排气进入口22通过排气管21并从排气出口23被向箱外排出。从排气进入口22进行的空气排出通过从吸气排出口19向空气收存部13压入空气而被促进。如果，在吸气管18堵塞、或是不具备吸气管18、或是不从吸气排出口19向空气收存部13压入空气的情况下，从排气管21的排气出口23进行的空气排出变得不充分，向空气收存部排出的游离碳酸、残余氯逐渐增加其浓度，在蓄水部的供水中再次溶解，变得无法充分进行游离碳酸、残余氯的降低。

在本发明的开放式脱气装置中，形成为吸气管18从箱11的下表面附近朝向上方，通过蓄水部12中而延伸的构造。由于蓄水部12的供水大致被加热到60℃的温度，所以在蓄水部12中通过的吸气管18被该加热供水加热，进而对滞留在吸气管18内的空气进行加热。被加热后的空气在吸气管18内上升，从吸气排出口19被向箱11内压入，形成空气从向箱11外连通的吸气进入口20通过吸气管，朝向吸气排出口19的流动。吸气管18并不局限于一根，也能够配设有多根。排气进入口22与吸气排出口19相比，位于上部，更加优选位于箱11的上表面，利用该配置，能够形成空气从吸气管的吸气排出口19朝向排气进入口22的顺畅的流动。

如上所述那样，为了形成空气从吸气管的吸气排出口19朝向排气进入口22的顺畅的流动，进一步也可以在吸气管18的吸气进入口20附近配置鼓风风扇24。这样，空气从吸气管的吸气排出口19朝向排气进入口22的流动能够变得更加顺畅，能够进一步提高开放式脱气装置的功能。

另外，为了防止在吸气管18、以及/或者排气管21之中积存水，空气从吸气管的吸气排出口19朝向排气进入口22的流动变差，也可以在吸气管18的吸气排出口19、以及/或者排气管21的排气进入口22设置防滴盖25。这样，能够避免开放式脱气装置的功能降低。

作为设置于常见的循环热水供给系统的开放式脱气装置的尺寸，并非是被特别限定的，不过在将箱形成为长方体形的情况下，在图2中，优选将底面积D形成为100，000～320，000mm²(200～400mm×500～800mm的长方形)，高度H形成为500～1000mm。

在循环热水供给系统运转时，以蓄水部的高度h形成为200～500mm(相对于高度H，大致为25～60％)，从排气口排出的空气排出量(与从吸气排出口压入的空气压入量相等)V2大致形成为1.5～13m³/h，从封闭型热水存积槽向供水管供给的供水的循环量(与从排水管向入流管、以及/或者回流管排出的供水量相等)V1大致形成为30～50l/分而进行运转。空气排出量V2与供水的循环量V1之比(V2/V1)优选为0.5～6.0。在不足0.5的情况下，相对于排出空气量应该处理的供水量变多，溶解空气等的除去率变得不充分。若超过6.0，则排出空气量过多，与溶解空气等的排出一起，水蒸气向箱外的流出也变多，导致循环水的损失。更加优选(V2/V1)的范围为1.0～5.0。另外，虽然图2所示的箱11形成为长方体形，但是其形状并不局限于此，例如，也可以为圆筒形。

以下，对本发明的实施例进行说明，并证实其效果。此外，该实施例为本发明的实施例，表示本发明的一种实施方式，本发明并不局限于此。

实施例1

在图2中，使用具有下述的形状、尺寸的开放式脱气装置进行实验，确认能够以何种程度分离除去供水中的溶解空气、游离碳酸、残余氯。

开放式脱气装置的尺寸形状：底面为300mm×600mm的长方形，高度H为800mm的长方体形的箱

排气进入口22：截面积为大约564mm²的铜管

吸气管18：外径为28.58mm，壁厚为0.89mm，内截面积为564mm²的铜管

此外，将吸气排出口19配置于边X1(图2的左下方且蓄水部的上表面的角)附近，将排气进入口22配置于边X2(图2的右上方的角)附近。

将蓄水部的高度h保持为约400mm，将供水量(＝排水量)V1控制为2.4m³/h，将供水的温度控制为55～65℃。此时，从排气口排出的空气排出量V2大致恒定于2.0～2.2m³/h的范围内。在吸气管内流动的空气量也是相同的。(V2/V1)大致为0.8～0.9。

作为溶解空气的指标，分别在开放式脱气装置的供水管(图2的14)与排水管(图2的17)对溶解氧浓度、游离碳酸浓度、残余氯浓度进行24小时监视，确认分离除去的状况。

比较例1

作为比较例，在与上述实施例1相同的装置中，使用将吸气排出口19配置于边Y1(图2的右下方且蓄水部的上表面的角)附近，将排气进入口22配置于边X2(图2的右上方的角)附近的装置，进行相同的评价。

在表1中示出了24小时监视后的溶解氧浓度、游离碳酸浓度、残余氯浓度的平均值。如表1所示，确认到在本发明的实施例1中，相对于比较例1，对于溶解氧、游离碳酸、残余氯中的任意一个，都能够大幅度地改善除去率。

【表1】

Claims

1.一种开放式脱气装置，其用于从在循环热水供给系统中流通的供水除去溶解氧、游离碳、残余氯，

所述开放式脱气装置的特征在于，具备：

箱，其在下方具备蓄水部且在上方具备空气收存部；

供水管，其用于将从开放式脱气装置外部供给的供水向箱内的空气收存部导入；

喷雾式喷嘴，其安装于供水管的前端部分，使被供给的供水向空气收存部以喷雾状喷出；

排水管，其用于将收集于箱内的蓄水部的处理完毕的供水向开放式脱气装置外部排出；

吸气管，其用于从箱外的大气中向箱内的空气收存部导入空气；以及

排气管，其用于将箱内的空气收存部的空气向箱外的大气中排出，

所述开放式脱气装置以该吸气管的吸气排出口与该排气管的排气进入口的距离在空气收存部空间内成为最大的方式进行配置。

2.根据权利要求1所述的开放式脱气装置，其特征在于，

所述空气收存部具有立方体形状，在距离成为最大的一对对置的边的任一条边附近配置所述吸气管的吸气排出口，在另一条边附近配置所述排气管的排气进入口。

3.根据权利要求1或2所述的开放式脱气装置，其特征在于，

在所述吸气管的吸气进入口附近配置有鼓风风扇。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的开放式脱气装置，其特征在于，

在所述吸气管的吸气排出口、以及/或者、所述排气管的排气进入口设置有防滴盖。