JP2002253920A - 圧縮空気供給装置 - Google Patents
圧縮空気供給装置Info
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Abstract
縮空気の処理効率を向上させることができる圧縮空気供
給装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、所内用圧縮空気系20に所内用
圧縮機22で生成した圧縮空気を除湿する除湿装置(冷
凍式除湿装置)27を設け、この除湿装置27で除湿さ
れた圧縮空気の一部を計装用圧縮空気系1の除湿膜式除
湿装置6に導入する。
Description
において所内用圧縮空気と計装用圧縮空気を供給する圧
縮空気供給装置に関する。
パージ、フィルタの逆洗、流体の撹拌用等に用いる所内
用圧縮空気と、計装、制御機器や空気作動弁を駆動する
計装用圧縮空気を必要とする。所内負荷に供給する所内
用圧縮空気は所内用圧縮空気系で生成され、計装負荷に
供給する計装用圧縮空気は計装用圧縮空気系で生成され
る。計装用圧縮空気は、結露を防止するため所内用圧縮
空気より露度を大きくしている。
空気圧縮機、冷却器、気水分離器、空気貯槽及びこれら
を結ぶ配管を主体として構成されている。空気圧縮機で
圧縮した空気を、冷却器に供給して40℃以下に冷却
し、さらに気水分離器に供給して気体成分のみを分離
し、この水分を除去した圧縮空気を所内用負荷に供給し
ている。
機、冷却器、気水分離器、空気貯槽、フィルタ、除湿装
置及びこれらを結ぶ配管を主体として構成されている。
空気圧縮機で圧縮した空気を、冷却器に供給して40℃
以下に冷却し、さらに気水分離器に供給して気体成分の
みを分離し、この水分を除去した圧縮空気をフィルタに
供給してオイルミスト、ダスト等を除去する。フィルタ
から除湿装置に供給して、当該除湿装置で所定の露点ま
で除湿した後に発電プラントの計装負荷へ供給してい
る。
行うため、空気圧縮機と除湿装置との間に空気貯槽を備
えており、除湿装置に供給する前に空気貯槽で一旦貯留
した後に除湿装置に導いている。
を用いた吸着式除湿装置が採用されているが、使用する
につれて吸着材の吸着能が低下するため、これを再生処
理して繰り返し使用する必要がある。
℃以下)にすることが可能な除湿装置として、上述の吸
着材を使用する吸着式除湿装置の他に、水蒸気の透過係
数が大きい除湿膜を組み込んだ除湿装置(以下、除湿膜
式除湿装置と称する)が知られている。
湿装置内の1次側に流し、除湿装置出口から分岐した乾
燥した圧縮空気を減圧弁で減圧した乾燥した低圧空気を
2次側に流すようにしている。以後、2次側に流す乾燥
空気をパージガスと呼称する。
蒸気分圧差により1次側の空気中に含まれる水蒸気が選
択的に除湿膜を通過して2次側へ移動する現象を利用し
て、1次側の空気の除湿が行われる。そのため、吸着式
除湿装置のような再生処理が必要でない為に除湿装置の
簡素化が可能となる。
利点を有する除湿膜式除湿装置が用いることが提案され
ている。このことは、例えば、特開2000―2797
43号公報に記載されている。
空気を供給しているため、結露した水分を排出するため
のドレントラップが必要である。ドレントラップとし
て、冷凍式除湿装置を用いることが考えられている。
縮空気系に吸着式除湿装置の代わりに除湿膜式除湿装置
を採用するようにしている。しかし、除湿膜式除湿装置
は、除湿を行うために自ら使用する乾燥空気量が吸着式
除湿装置に比べ約2倍程度になり、圧縮空気の処理効率
が低下するという問題点を有する。
膜モジュールの本数を増やして1本当たりの処理流量を
減らすことにより、パージ率(パージガス量/処理圧縮
空気流量)を低くできる。が、しかし、除湿膜モジュー
ルの本数が非常に多くなるのを免れない。
で、その目的とするところは除湿膜式除湿装置を用いた
圧縮空気の処理効率を向上させることができる圧縮空気
供給装置を提供することにある。
ろは、所内用圧縮空気系に所内用圧縮機で生成した圧縮
空気を除湿する除湿装置を設け、この除湿装置で除湿さ
れた圧縮空気の一部を計装用圧縮空気系の除湿膜式除湿
装置に導入するようにしたことにある。
して、冷凍式除湿装置が用いられる。
凍式除湿装置)で除湿された圧縮空気の一部を計装用圧
縮空気系の除湿膜式除湿装置に導入するようにしている
ので、除湿膜式除湿装置に流入する圧縮空気の湿度が低
くなり、除去する湿分量が減少する。したがって、パー
ジに使用する乾燥圧縮空気量、つまりパージガス流量を
低減できるので圧縮空気の処理効率を向上させることが
できる。
を示したものである。
備を示し、また、1は計装用圧縮空気系設備を示してい
る。所内用圧縮空気設備20と計装用圧縮空気設備1は
接続配管12で接続され、所内用圧縮空気をバックアッ
プとして計装用圧縮空気系に供給できる構成になってい
る。
20は、空気圧縮機22と、冷凍式除湿装置27と、空
気貯槽24と、これらを結ぶ配管とを主体として構成さ
れている。空気貯槽24は、圧縮空気から送出された空
気を一旦貯留することにより、送出量の変動を低く抑え
て安定的に空気を供給できるよう配設されたものであ
る。
冷凍式除湿装置27によりある程度(例えば、大気圧換
算露点で−17℃)まで除湿され、空気貯槽24を経由
して機器のパージ、フィルタの逆洗及び流体の撹拌用等
の各所内負荷に供給される。
と、冷却器8と、気水分離器3と、空気貯槽4と、フィ
ルタ5と、除湿膜式除湿装置6と、これらを結ぶ配管と
を主体として構成されている。
気を一旦貯留することにより、送出量の変動を低く抑え
て安定的に除湿装置6に空気を供給できるよう配設され
たものである。除湿装置6は、中空糸膜からなる除湿膜
を備えた除湿膜モジュールを複数内蔵している除湿膜式
除湿装置である。モジュールの数は、計装負荷の要求計
装用圧縮空気量等に応じて設定することができる。
却器8により40℃以下に冷却され、気水分離器3で水
分を除去した後、空気貯槽4を経由して、フィルタ5で
オイルミスト、ダスト等を除去される。
を使用した除湿膜式除湿装置6により所定の露点(例え
ば、大気圧換算露点で−40℃以下)まで除湿された
後、発電プラントの計装、制御機器及び空気作動弁駆動
装置等の発電所の各負荷に供給される。また、除湿装置
6で処理された除湿圧縮空気(乾燥圧縮空気)は、除湿
装置6の出口で分流され、一部をで減圧後にパージガス
としてパージライン11を通じて除湿装置6の2次側へ
送られる。パージガス量は、除湿空気の露点に応じてパ
ージガスライン11の流量調節弁(流調弁)17により
流量調整される。
低圧・低湿の2次側の水蒸気分圧差により、1次側の空
気中に含まれる水蒸気が選択的に除湿膜を通過して2次
側へ移動することにより、1次側の空気の除湿が行われ
る。除湿装置6内で、1次側から水蒸気を受け取った2
次側のパージガスは、排気系統より系外へ排気される。
出口側と計装用圧縮空気設備1の空気貯槽4の入口側と
を接続配管12で連結し、所内用圧縮空気系の除湿空気
を、接続配管12を経由して、計装用圧縮空気系の空気
貯槽4に供給している。
弁16を設置している。また、空気貯槽4には、圧力計
14及び制御装置13を設置して、空気貯槽4の圧力が
低くなったときに、計装用空気圧縮機系の空気圧縮機2
を起動させる。これによると、除湿膜式除湿装置6に流
入する圧縮空気が低湿度になるため、パージ率を低く抑
えることが出来る。
系設備1によれば、除湿膜モジュール本数の増加無しに
パージ率が低減出来ることにより、コスト低減が可能と
なると共に、所内用圧縮空気系の圧縮空気が低湿度にな
ることにより、配管内等で結露する水分が減少し、所内
用圧縮空気系のドレントラップが削減できる。
のである。同図において、20は所内用圧縮空気系設備
を示し、1は計装用圧縮空気系設備を示している。図1
に示す第1の実施形態の計装用圧縮空気系設備1と共通
する部分については同一符号を付し説明を省略する。
態において、所内用圧縮空気設備20と計装用圧縮空気
設備1の接続を変えた実施例である。
入口側と計装用圧縮空気設備1の空気貯槽4の入口側と
を接続配管12で連結し、所内用圧縮空気系20の除湿
空気を、接続配管12を経由して、計装用圧縮空気系の
空気貯槽4に供給している。
によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。即
ち、除湿膜モジュール本数の増加無しにパージ率が低減
出来ることにより、コスト低減が可能となると共に、所
内用圧縮空気系の圧縮空気が低湿度になることにより、
配管内等で結露する水分が減少し、所内用圧縮空気系の
ドレントラップが削減できる。
したものである。図3は除湿膜式除湿装置を計装用圧縮
空気系に設けたものである。
を示している。なお、図1の第1実施形態の計装用圧縮
空気系設備1と共通する部分については同一符号を付
し、その説明は省略する。
備1は、空気圧縮機2と、冷凍式除湿装置7と、空気貯
槽4と、フィルタ5と、除湿膜式除湿装置6と、これら
を結ぶ配管とを主体として構成されている。
式除湿装置7により、ある程度(例えば、大気圧換算露
点で−17℃)まで除湿され、空気貯槽4を経由して、
フィルタ5でオイルミスト、ダスト等を除去され、中空
糸膜を使用した除湿膜式除湿装置6により所定の露点
(例えば、大気圧換算露点で−40℃以下)まで除湿さ
れた後、発電プラントの計装、制御機器及び空気作動弁
駆動装置等の発電所の各負荷に供給される。
17℃まで除湿可能であり、除湿後の圧縮空気は除湿前
の湿潤圧縮空気と熱交換して、周囲温度と同程度まで再
熱される。そのため、冷凍式除湿装置7で除湿した空気
は、低湿度であり、結露の心配がないため、気水分離器
は必要ない。
空気が低湿度になるため、パージ率を低く抑えることが
出来る。例えば、冷凍式除湿装置により大気圧換算露点
で約−17℃まで除湿した場合、従来の冷却器で40℃
以下に冷却した場合と比較すると、除湿膜モジュール1
本当たりの処理流量を減らすことなく、パージ率は半分
以下に低減可能である。
系設備1によれば、第1及び第2の実施形態と同様に除
湿膜モジュール本数の増加無しにパージ率が低減出来る
と共に、計装用圧縮空気系に気水分離器が不要となり、
コスト低減が可能となる。
圧縮空気を供給するのであるが、所内用圧縮空気系の除
湿装置(冷凍式除湿装置)で除湿された圧縮空気の一部
を計装用圧縮空気系の除湿膜式除湿装置に導入するよう
にしているので、除湿膜式除湿装置に流入する圧縮空気
の湿度が低くなり、除去する湿分量が減少する。したが
って、パージに使用する乾燥圧縮空気量、つまりパージ
ガス流量を低減できるので圧縮空気の処理効率を向上さ
せることができる。
空気系の空気圧縮機の下流に冷凍式除湿装置を設けてい
るので、所内用圧縮空気系の圧縮空気の湿度が低くなる
ため、配管内等で結露する水分が減少し、ドレントラッ
プが削減できる。
(冷凍式除湿装置)で除湿された圧縮空気の一部を計装
用圧縮空気系の除湿膜式除湿装置に導入するようにして
いるので、除湿膜式除湿装置に流入する圧縮空気の湿度
が低くなり、除去する湿分量が減少する。したがって、
パージに使用する乾燥圧縮空気量、つまりパージガス流
量を低減できるので圧縮空気の処理効率を向上させるこ
とができる。
3:気水分離器,4,24:空気貯槽,5:フィルタ,
6,6:除湿膜式除湿装置,7,27:冷凍式除湿装
置,8:冷却器,9:換気空調補機常用冷却水系,1
0:タービン建屋,11:パージガスライン,12:接
続配管,13:制御装置,14:圧力計,20:所内用
圧縮空気系設備
Claims (9)
- 【請求項1】所内用圧縮空気を供給する所内用圧縮機
と、前記所内用圧縮機で圧縮された圧縮空気を除湿する
除湿装置と、前記除湿装置で除湿された圧縮空気を貯留
して所内負荷に供給する所内用空気貯槽と、計装用圧縮
空気を供給する計装用圧縮機と、前記計装用圧縮機で圧
縮された圧縮空気を冷却する冷却装置と、前記冷却装置
で冷却された圧縮空気の気水分離を行う気水分離装置
と、前記気水分離装置で分離された圧縮空気を貯留する
計装用空気貯槽と、前記計装用空気貯槽から圧縮空気を
入力し除湿して計装負荷に供給する除湿膜式除湿装置と
を備え、前記除湿装置で除湿された圧縮空気を前記除湿
膜式除湿装置に導入するようにしたことを特徴とする圧
縮空気供給装置。 - 【請求項2】所内用圧縮空気を供給する所内用圧縮機
と、前記所内用圧縮機で圧縮された圧縮空気を除湿する
除湿装置と、前記除湿装置で除湿された圧縮空気を貯留
して所内負荷に供給する所内用空気貯槽と、計装用圧縮
空気を供給する計装用圧縮機と、前記計装用圧縮機で圧
縮された圧縮空気を冷却する冷却装置と、前記冷却装置
で冷却された圧縮空気の気水分離を行う気水分離装置
と、前記気水分離装置で分離された圧縮空気を貯留する
計装用空気貯槽と、前記計装用空気貯槽から圧縮空気を
入力し除湿して計装負荷に供給する除湿膜式除湿装置と
を備え、前記所内用空気貯槽の圧縮空気の一部を前記除
湿膜式除湿装置に導入するようにしたことを特徴とする
圧縮空気供給装置。 - 【請求項3】所内用圧縮空気を供給する所内用圧縮機
と、前記所内用圧縮機で圧縮された圧縮空気を除湿する
冷凍式除湿装置と、前記冷凍式除湿装置で除湿された圧
縮空気を貯留して所内負荷に供給する所内用空気貯槽
と、計装用圧縮空気を供給する計装用圧縮機と、前記計
装用圧縮機で圧縮された圧縮空気を冷却する冷却装置
と、前記冷却装置で冷却された圧縮空気の気水分離を行
う気水分離装置と、前記気水分離装置で分離された圧縮
空気を貯留する計装用空気貯槽と、前記計装用空気貯槽
から圧縮空気をフィルタを介して導入し除湿して計装負
荷に供給すると共に除湿した乾燥圧縮空気をパージガス
として用いる除湿膜式除湿装置とを備え、前記所内用空
気貯槽の圧縮空気の一部を前記除湿膜式除湿装置に導入
するようにしたことを特徴とする圧縮空気供給装置。 - 【請求項4】所内用圧縮空気を供給する所内用圧縮機
と、前記所内用圧縮機で圧縮された圧縮空気を除湿する
冷凍式除湿装置と、前記冷凍式除湿装置で除湿された圧
縮空気を貯留して所内負荷に供給する所内用空気貯槽
と、計装用圧縮空気を供給する計装用圧縮機と、前記計
装用圧縮機で圧縮された圧縮空気を冷却する冷却器と、
前記冷却器で冷却された圧縮空気の気水分離を行う気水
分離器と、前記気水分離器で分離された圧縮空気を貯留
する計装用空気貯槽と、前記計装用空気貯槽から圧縮空
気をフィルタを介して導入し除湿して計装負荷に供給す
ると共に除湿した乾燥圧縮空気をパージガスとして用い
る中空糸を用いた除湿膜式除湿装置とを備え、前記冷凍
式除湿装置で除湿した圧縮空気の一部を前記除湿膜式除
湿装置に導入するようにしたことを特徴とする圧縮空気
供給装置。 - 【請求項5】所内用圧縮空気を供給する所内用圧縮機
と、前記所内用圧縮機で圧縮された圧縮空気を除湿する
冷凍式除湿装置と、前記冷凍式除湿装置で除湿された圧
縮空気を貯留して所内負荷に供給する所内用空気貯槽
と、計装用圧縮空気を供給する計装用圧縮機と、前記計
装用圧縮機で圧縮された圧縮空気を冷却する冷却器と、
前記冷却器で冷却された圧縮空気の気水分離を行う気水
分離器と、前記汽水分離装置で除湿された圧縮空気を貯
留する計装用空気貯槽と、前記計装用空気貯槽から圧縮
空気を入力し除湿して計装負荷に供給する除湿膜式除湿
装置と、前記所内用空気貯槽の出口と前記計装用空気貯
槽の入口を接続し、前記所内用空気貯槽の圧縮空気の一
部を前記計装用空気貯槽に導入する接続配管とを具備す
ることを特徴とする圧縮空気供給装置。 - 【請求項6】所内用圧縮空気を供給する所内用圧縮機
と、前記所内用圧縮機で圧縮された圧縮空気を除湿する
冷凍式除湿装置と、前記冷凍式除湿装置で除湿された圧
縮空気を貯留して所内負荷に供給する所内用空気貯槽
と、計装用圧縮空気を供給する計装用圧縮機と、前記計
装用圧縮機で圧縮された圧縮空気を冷却する冷却器と、
前記冷却器で冷却された圧縮空気の気水分離を行う気水
分離器と、前記汽水分離装置で除湿された圧縮空気を貯
留する計装用空気貯槽と、前記計装用空気貯槽から圧縮
空気を入力し除湿して計装負荷に供給する除湿膜式除湿
装置と、前記所内用空気貯槽の出口と前記計装用空気貯
槽の入口を接続し、前記冷凍式除湿装置で除湿された圧
縮空気を前記計装用空気貯槽に導入する接続配管とを具
備することを特徴とする圧縮空気供給装置。 - 【請求項7】所内用圧縮空気を供給する所内用圧縮機
と、前記所内用圧縮機で圧縮された圧縮空気を冷却する
冷却装置と、前記冷却装置で冷却された圧縮空気の気水
分離を行う気水分離装置と、前記気水分離装置で分離さ
れた圧縮空気を貯留して所内負荷に供給する所内用空気
貯槽と、計装用圧縮空気を供給する計装用圧縮機と、前
記計装用圧縮機で圧縮された圧縮空気を除湿する除湿装
置と、前記除湿装置で除湿された圧縮空気を貯留する計
装用空気貯槽と、前記計装用空気貯槽から圧縮空気を入
力し除湿して計装負荷に供給する除湿膜式除湿装置とを
備えることを特徴とする圧縮空気供給装置。 - 【請求項8】所内用圧縮空気を供給する所内用圧縮機
と、前記所内用圧縮機で圧縮された圧縮空気を冷却する
冷却装置と、前記冷却装置で冷却された圧縮空気の気水
分離を行う気水分離装置と、前記気水分離装置で分離さ
れた圧縮空気を貯留して所内負荷に供給する所内用空気
貯槽と、計装用圧縮空気を供給する計装用圧縮機と、前
記計装用圧縮機で圧縮された圧縮空気を除湿する冷凍式
除湿装置と、前記冷凍式除湿装置で除湿された圧縮空気
を貯留する計装用空気貯槽と、前記計装用空気貯槽から
圧縮空気をフィルタを介して導入し除湿して計装負荷に
供給すると共に除湿した乾燥圧縮空気をパージガスとし
て用いる除湿膜式除湿装置とを備えることを特徴とする
圧縮空気供給装置。 - 【請求項9】所内用圧縮空気を供給する所内用圧縮機
と、前記所内用圧縮機で圧縮された圧縮空気を冷却する
冷却装置と、前記冷却装置で冷却された圧縮空気の気水
分離を行う気水分離装置と、前記気水分離装置で分離さ
れた圧縮空気を貯留して所内負荷に供給する所内用空気
貯槽と、計装用圧縮空気を供給する計装用圧縮機と、前
記計装用圧縮機で圧縮された圧縮空気を除湿する冷凍式
除湿装置と、前記冷凍式除湿装置で除湿された圧縮空気
を貯留する計装用空気貯槽と、前記計装用空気貯槽から
圧縮空気をフィルタを介して導入し除湿して計装負荷に
供給すると共に除湿した乾燥圧縮空気をパージガスとし
て用いる除湿膜式除湿装置と、前記所内用空気貯槽の圧
縮空気を前記フィルタに導入する接続配管とを備えるこ
とを特徴とする圧縮空気供給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001058482A JP3723083B2 (ja) | 2001-03-02 | 2001-03-02 | 圧縮空気供給装置 |
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JP3723083B2 JP3723083B2 (ja) | 2005-12-07 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007155464A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Toshiba Corp | 原子力発電所の圧縮空気設備 |
JP2017090187A (ja) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 株式会社東芝 | 原子炉注水システム及びストレーナ洗浄用装置 |
JP2017096380A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 計装空気供給設備、計装空気供給方法 |
CN109798444A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-05-24 | 中广核核电运营有限公司 | 一种用于气体保养的安全装置 |
-
2001
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