JP2002054883A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱回収率の向上した熱交換器を得ること。 【解決手段】 蒸気供給管２を接続した第１の熱交換容
器１の内部に、コイル状の冷却流体管３を取り付ける。
第１の熱交換容器１の下部に、オーバーフロー管９を介
して第２の熱交換容器４を配置する。第２の熱交換容器
４内には熱交換部材５を設ける。熱交換容器１内の冷却
流体管３の外表面で凝縮した高温ドレンは、下流の第２
の熱交換容器４内の熱交換部材５で熱交換されて熱回収
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種蒸気使用装置
で使用されて残った蒸気や、高温ドレンから発生した再
蒸発蒸気などを、水等の冷却流体で熱交換して凝縮させ
ることによって、モヤモヤと立ち込める蒸気を無くした
り、あるいは、冷却流体を熱交換して温度上昇した温水
を別途使用して蒸気の保有熱を有効利用するものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の熱交換器としては、例え
ば特開昭６０−１２０１８６号公報に示されたものがあ
る。これは、蒸気供給口を有する熱回収室に冷却管を内
設し、この熱回収室に大気開放部を連通して、大気開放
部と熱回収室の下部に凝縮液を貯溜させることにより、
熱回収室内へ不凝縮気体、例えば空気等、が流入するこ
とを防止して効率良く熱交換することができるものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の熱交換器で
は、熱回収率が８０パーセントからせいぜい９０パーセ
ント程度と比較的低い値に止まってしまう問題があっ
た。これは、冷却流体を蒸気とのみ熱交換するだけであ
り、蒸気が凝縮して今だ高温状態のドレンと冷却流体を
熱交換しないためである。即ち、上記従来の熱交換器で
は、蒸気が気相から液相に相変化する場合の潜熱を回収
することはできるが、高温ドレンの顕熱を十分には回収
できないのである。

【０００４】従って本発明の課題は、蒸気の潜熱と共に
高温ドレンの顕熱も回収することによって、熱回収率の
向上した熱交換器を得ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた手段は、熱交換容器に蒸気と冷却流体を供給
して、蒸気を冷却流体で熱交換することにより凝縮させ
るものにおいて、第１の熱交換容器の内部に冷却流体の
通過する冷却流体管を取り付け、第１の熱交換容器で蒸
気の凝縮したドレンが流下する第２の熱交換容器を配置
して、当該第２の熱交換容器に流下したドレンと熱交換
する熱交換部材を具備したものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】第１の熱交換容器内の蒸気は、冷
却流体管の外表面に接触して熱交換されて凝縮し高温ド
レンとなる。この高温ドレンは第２の熱交換容器に流下
して、熱交換部材で熱交換されることにより、高温ドレ
ンの保有する熱量即ち顕熱が熱回収される。

【０００７】冷却流体管で蒸気の相変化に伴う潜熱を熱
回収するのみならず、第２の熱交換容器の熱交換部材で
高温ドレンの顕熱も熱回収することができる。

【０００８】

【実施例】図１において、第１の熱交換容器１と、凝縮
させるべく蒸気を供給する蒸気供給管２と、第１の熱交
換容器１内に配置した冷却流体管３と、第１の熱交換容
器１の下部に配置した第２の熱交換容器４、及び、第２
の熱交換容器４内に取り付けた熱交換部材５とで熱交換
器を構成する。

【０００９】第１の熱交換容器１内の中央部に円筒パイ
プ状の大気開放管６を設ける。大気開放管６の外周に、
銅製長尺パイプをコイル状に形成した冷却流体管３を配
置して、冷却流体管３の下部入口側を冷却流体供給管７
と接続すると共に、上部出口側は温水排出管８と接続す
る。第１の熱交換容器１に供給された蒸気が冷却流体管
３の外表面と接触して熱交換され凝縮するものである。

【００１０】大気開放管６の内部下方にオーバーフロー
管９を配置する。オーバーフロー管９は鉛直直線状で、
上端１１を大気開放管６内に開口し下端を第２の熱交換
容器４と連通する。蒸気の凝縮した高温ドレンが第１の
熱交換容器１底部からオーバーフロー管９を通って第２
の熱交換容器４に流下する。

【００１１】第２の熱交換容器４内に、熱交換部材とし
てのコイル状の銅製長尺パイプ５を配置する。コイル状
熱交換パイプ５の下部入口側を冷却流体供給管１２と接
続すると共に、上部出口側は温水排出管１３と接続す
る。温水排出管１３は途中を分岐してバルブ１４を介し
て第１の熱交換容器１の冷却流体供給管７と接続する。
第２の熱交換容器４の下部には、熱交換されたドレンを
外部に排出するドレン排出管１５を取り付ける。第２の
熱交換容器４の上部には、容器４内と大気の間を連通遮
断するバルブ１６を取り付ける。

【００１２】本実施例においては、冷却流体供給管１２
からの冷却流体が、第２の熱交換容器４内を通過した
後、続いて第１の熱交換容器１への冷却流体供給管７か
ら第１の熱交換容器１へ供給されて熱交換する例を示し
たが、第１と第２の熱交換容器１，４へ別々の冷却流体
を供給して熱交換することもできる。

【００１３】第１の熱交換容器１と第２の熱交換容器４
のそれぞれの上部には、バルブ１７，１８を介して水エ
ゼクタ１９の吸引室２０と接続する。水エゼクタ１９の
入口側には高圧水供給管２１を連通する。この水エゼク
タ１９は、エゼクタ内を高圧水が通過して吸引室２０で
吸引力を生じ、バルブ１７又は１８を開弁することによ
って、それぞれの熱交換容器１，４内に溜まった不凝縮
気体としての空気等を吸引して外部に排除するものであ
る。

【００１４】蒸気供給管２は、図示しない蒸気使用装置
の出口側や再蒸発タンク等と接続して、凝縮すべく蒸気
を熱交換容器１内に供給する。蒸気供給管２から熱交換
容器１内へ供給される蒸気が、冷却流体管３で冷却され
て凝縮し高温ドレンとなって熱交換容器１の底部に滴下
する。熱交換容器１の底部に溜まった高温ドレンは供給
される蒸気の圧力により大気開放管６内を上昇して、オ
ーバーフロー管９の上端１１から第２の熱交換容器４内
に流下する。

【００１５】第２の熱交換容器４内に流下して溜まった
高温ドレンは、コイル状熱交換パイプ５で熱交換される
ことによって、高温ドレンの保有する顕熱が熱回収され
る。熱回収されたドレンは、ドレン排出管１５から系外
に排出される。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、冷却流体管で蒸気の相
変化に伴う潜熱を熱回収すると共に、第２の熱交換容器
の熱交換部材で高温ドレンの顕熱も熱回収することによ
って、熱回収率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱交換器の実施例を示す構成図。

【符号の説明】

１ 第１の熱交換容器 ２ 蒸気供給管 ３ 冷却流体管 ４ 第２の熱交換容器 ５ 熱交換部材 ６ 大気開放管 ７ 冷却流体供給管 ８ 温水回収管 ９ オーバーフロー管 １２ 冷却流体供給管 １３ 温水回収管 １９ 水エゼクタ ２１ 高圧水供給管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換容器に蒸気と冷却流体を供給し
   て、蒸気を冷却流体で熱交換することにより凝縮させる
   ものにおいて、第１の熱交換容器の内部に冷却流体の通
   過する冷却流体管を取り付け、第１の熱交換容器で蒸気
   の凝縮したドレンが流下する第２の熱交換容器を配置し
   て、当該第２の熱交換容器に流下したドレンと熱交換す
   る熱交換部材を具備したことを特徴とする熱交換器。