JP2003148703A - 蒸気減温装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力や流量等の各種検出器や、調節弁、ある
いは、冷却液体を供給するためのポンプ手段等を用いる
ことなく、安価でシンプルな蒸気減温装置を得ること。 【解決手段】 過熱蒸気の流下する蒸気管１に気液の混
合分離器７を取り付ける。混合分離器７の下方に第１の
液体溜容器２を接続する。容器２の下方に第２の液体溜
容器３を連通する。容器２，３をそれぞれ高圧流体通路
９と連通する。容器３の下部に接続通路４を接続し、こ
の接続通路４の上端部を蒸気管１の混合分離器７の入口
側に接続する。接続通路４にはインライン式の熱交換器
２８を取り付ける。第１の液体溜容器２と第２の液体溜
容器３から接続通路４を介して蒸気管１内へ供給される
冷却液体によって、蒸気管１内の過熱蒸気は所定温度ま
で減温される。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、飽和温度以上の
いわゆる過熱温度蒸気を、所定の温度例えば飽和温度ま
で減温することのできる蒸気減温装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の蒸気減温装置としては例えば特開
昭６２−１４１４０７号公報に示されているものが用い
られていた。これは、過熱蒸気配管に圧力調節弁と圧力
検出器と蒸気流量検出器と温度検出器、及び、過熱蒸気
中へ供給する水流量検出器をそれぞれ取り付けて、過熱
蒸気の圧力を検出して圧力調節弁を調節すると共に、過
熱蒸気の流量と温度を検出して水流量検出器から所定量
の水を過熱蒸気中へ供給することによって、過熱蒸気を
飽和温度の蒸気へ減温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】上記従来の蒸気減温装
置では、圧力調節弁と、圧力や流量や温度等の各種検出
器及び検出器に対応した調節器が必要となり、減温装置
が高価で複雑な物となってしまう問題があった。 【０００４】この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、
各種の検出器や調節弁を用いることなく、過熱温度蒸気
を所定温度の蒸気へ減温することのできる安価でシンプ
ルな蒸気減温装置を得ることである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた本発明の手段は、蒸気通路を流下する過熱蒸
気に冷却流体を供給して、当該過熱蒸気を所定温度状態
の蒸気へ減温するものにおいて、液体を溜め置く第１の
液体溜容器を配置して、当該第１の液体溜容器の液体入
口を過熱蒸気の流下する蒸気通路と連通路で連通し、当
該第１の液体溜容器の液体出口を第２の液体溜容器と連
通路で連通して、当該第２の液体溜容器の液体出口に接
続通路を介して過熱蒸気の流下する蒸気通路と接続し、
当該接続通路に熱交換器を取り付けると共に、第１の液
体溜容器と第２の液体溜容器に高圧流体源と連通する高
圧流体連通路を連通して、第１の液体溜容器と高圧流体
連通路の間に、第１の液体溜容器内への高圧流体の流入
と遮断を切り換える切換弁を取り付けたものである。 【０００６】 【発明の実施の形態】切換弁によって第１の液体溜容器
内への高圧流体が遮断されている時に、蒸気通路中の液
体が連通路と液体入口とを介して第１の液体溜容器内へ
流入する。第１の液体溜容器内へ流入して溜まった液体
は、切換弁によって高圧流体が第１の液体溜容器へ流入
されると連通路と液体出口とを介して第２の液体溜容器
内へ流入する。更に、第２の液体溜容器内へ流入した液
体は、高圧流体の流体圧力によって、接続通路を介して
蒸気通路へ供給されて過熱蒸気を減温する。 【０００７】 【実施例】図１において、過熱蒸気の流下する蒸気通路
としての蒸気管１と、第１の液体溜容器２及び第２の液
体溜容器３と、第２の液体溜容器３から蒸気管１中に冷
却液体を供給する接続通路４、並びに、接続通路４に取
り付けた熱交換器２８とで蒸気減温装置を構成する。 【０００８】蒸気管１にバルブ５と自動調節弁６と気液
の混合分離器７を順次取り付けて、管路８から所定温度
に減温された蒸気を、図示しない蒸気使用装置へ供給す
る。自動調節弁６は管路８から供給する蒸気の量又は圧
力又は温度を調節するものであり、気液の混合分離器７
は、蒸気管１中の過熱蒸気と接続通路４から供給される
冷却液体を混合して更に分離し、管路８へ液体が分離さ
れ所定温度まで減温された蒸気だけを供給する。 【０００９】蒸気管１を分岐して高圧流体連通路９を連
通する。高圧流体連通路９にバルブ１０を介して第１の
液体溜容器２の高圧流体入口１１と接続すると共に、バ
ルブ１２を介して第２の液体溜容器３の上部側方と接続
する。なお、図示はしていないが、高圧流体連通路９
に、その二次側の圧力を一定に維持する機能を有する減
圧弁を取り付けることによって、第１の液体溜容器２と
第２の液体溜容器３へ供給する高圧流体の圧力を一定に
保持することができる。 【００１０】第１の液体溜容器２の液体入口１３に、逆
止弁１４と液体通路１５を介して、気液の混合分離器７
の下端部と接続する。混合分離器７の下端部には蒸気ト
ラップ１６と逆止弁１７を接続する。蒸気トラップ１６
は、気液の混合分離器７で分離された蒸気の凝縮水とし
ての復水や冷却液体だけを流下させ、蒸気は流下させる
ことがない自動弁の一種である。逆止弁１７と１４は、
蒸気トラップ１６から液体入口１３側への流体の通過を
許容し、反対側への流体の通過は許容しないものであ
る。 【００１１】第１の液体溜容器２の上部の高圧流体入口
１１の側方に、高圧流体出口１８を設けて大気連通管１
９を接続する。第１の液体溜容器２の液体入口１３の下
方には液体出口２０を設けて、第２の液体溜容器３と連
通路２１で連通する。連通路２１には逆止弁２２を取り
付ける。逆止弁２２は、液体出口２０から第２の液体溜
容器３側への流体の通過を許容し、反対側への通過は許
容しないものである。 【００１２】第１の液体溜容器２は、液体入口１３から
流入してきた復水等の液体が内部に溜まってその液位が
上昇すると内部の図示しないフロートを上昇させ、所定
位置に達するとスナップ移動して、高圧流体入口１１に
取り付けた圧送弁を開弁すると共に、高圧流体出口１８
に取り付けた排気弁を閉弁して、高圧流体連通路９から
高圧の蒸気を第１の液体溜容器２内部に供給し、溜まっ
ていた液体を液体出口２０から逆止弁２２と連通路２１
を介して第２の液体溜容器３へ流下させるものである。 【００１３】第１の液体溜容器２内の液体が第２の液体
溜容器３へ流下するに連れて、内部の図示しないフロー
トが降下して、所定の液位まで低下するとスナップ移動
して、高圧流体入口１１の圧送弁を閉弁すると共に、高
圧流体出口１８の排気弁が開弁して、第１の液体溜容器
２内の高圧蒸気が大気連通管１９から外部に排出され、
再度、液体通路１５から復水等の液体が第１の液体溜容
器２内へ流入してくるものである。 【００１４】本実施例においては、高圧流体入口１１に
取り付けた圧送弁と高圧流体出口１８に取り付けた排気
弁とで、第１の液体溜容器２内への高圧流体の流入と遮
断を切り換える切換弁を構成する。 【００１５】液体通路１５の２つの逆止弁１４，１７の
間に、冷却液体補給管２３を接続する。冷却液体補給管
２３には自動弁２４を取り付ける。冷却液体例えば冷却
水が不足した場合に、自動弁２４から補給することがで
きるものである。 【００１６】連通路２１によって第１の液体溜容器２と
連通した第２の液体溜容器３は、密閉状のタンクで形成
して、上部側方に高圧流体連通路９を接続する。容器３
の上部には、容器３内の液位を検出する液位センサ２５
を取り付ける。容器３の下部には接続通路４を接続す
る。 【００１７】接続通路４には、自動弁２６を介した余剰
液体排出管２７を接続すると共に、インライン式の熱交
換器２８を取り付ける。この熱交換器２８は、エゼクタ
２９と加熱又は冷却流体供給管３０、及び、流体供給管
３０に取り付けた自動調節弁３１と逆止弁３２とで構成
する。接続通路４の蒸気管１側に、接続通路４内の液体
温度を検出する温度センサ３３を取り付ける。温度セン
サ３３と自動調節弁３１を図示しない温度コントローラ
を介して電気接続する。 【００１８】温度センサ３３で検出した冷却液体温度に
応じて、自動調節弁３１の弁開度を調節することによっ
て、加熱又は冷却流体供給管３０から、所定量の加熱又
は冷却流体を接続通路４内の液体に供給して、蒸気管１
内に供給する冷却液体温度を任意にコントロールするこ
とができる。接続通路４から蒸気管１内へ冷却液体を供
給する場合、図示はしていないが接続通路４の蒸気管１
内端部に、冷却液体を噴射するためのノズルを取り付け
ることが好ましい。 【００１９】第２の液体溜容器３に取り付けた液位セン
サ２５は、図示しないコントローラを介して自動弁２
４，２６と電気接続する。液位センサ２５の検出液位に
よって、自動弁２４を開弁して冷却液体を補給したり、
あるいは、自動弁２６を開弁して余剰冷却液体を系外へ
排除するものである。 【００２０】蒸気管１内を初期立ち上げ時に蒸気が通過
すると冷却されて蒸気は復水となり、気液の混合分離器
７と蒸気トラップ１６と逆止弁１７，１４を通って第１
の液体溜容器２内へ流入する。容器２内の液位が所定高
さに達すると、高圧流体入口１１に取り付けた圧送弁が
開弁し、高圧流体出口１８に取り付けた排気弁が閉弁す
ることによって、高圧流体連通路９から高圧蒸気が容器
２内へ供給され、第２の液体溜容器３内と同圧になるこ
とにより、容器２内の液体は容器３内へ水頭差によって
自然流下する。 【００２１】第２の液体溜容器３内は絶えず高圧流体通
路９と連通しており、従って、容器３内の液体はその高
圧流体の圧力によって接続通路４から蒸気管１内へ圧送
され、蒸気管１内を流下する過熱蒸気中に注入される。
蒸気管１内へ注入された冷却液体は、気液の混合分離器
７で過熱蒸気と混合して過熱蒸気の温度を低下させる。
この場合、低下させる過熱蒸気の温度は、接続通路４か
ら供給する冷却液体の量とか温度を調節することによっ
て適宜制御することができる。 【００２２】気液の混合分離器７で過熱蒸気と混合した
残余の冷却液体は、この混合分離器７で気液分離され、
下端部の蒸気トラップ１６から第１の液体溜容器２内へ
流下する。一方、液体が分離され所定温度まで減温され
た蒸気は、混合分離器７から管路８を通って蒸気使用箇
所へと供給される。 【００２３】本実施例においては熱交換器２８としてエ
ゼクタ２９を用いたインライン式の熱交換器を用いた例
を示したが、エゼクタ２９に替えてスタティクミキサー
等の従来公知の熱交換器を使用することもできる。ま
た、直接熱交換するものに限らず間接熱交換する熱交換
器も使用することができる。 【００２４】 【発明の効果】上記のように本発明によれば、第１の液
体溜容器と第２の液体溜容器とを介して連続的に冷却液
体を蒸気管へ供給することによって、蒸気管内の過熱蒸
気を任意の蒸気温度まで減温することができ、圧力や流
量等の各種検出器や、調節弁、あるいは、冷却液体を供
給するためのポンプ手段等を用いることなく、安価でシ
ンプルな蒸気減温装置とすることができる。 【００２５】また、接続通路４に熱交換器２８を取り付
けたことにより、蒸気管１内に供給する冷却液体温度を
更に精度良くコントロールすることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の蒸気減温装置の実施例を示す構成図。 【符号の説明】 １ 蒸気管 ２ 第１の液体溜容器 ３ 第２の液体溜容器 ４ 接続通路 ７ 気液の混合分離器 ９ 高圧流体通路 １１ 高圧流体入口 １３ 液体入口 １５ 液体通路 １８ 高圧流体出口 １９ 大気連通管 ２０ 液体出口 ２１ 連通路 ２３ 冷却液体補給管 ２５ 液位センサ ２８ 熱交換器 ３３ 温度センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 蒸気通路を流下する過熱蒸気に冷却流体
   を供給して、当該過熱蒸気を所定温度状態の蒸気へ減温
   するものにおいて、液体を溜め置く第１の液体溜容器を
   配置して、当該第１の液体溜容器の液体入口を過熱蒸気
   の流下する蒸気通路と連通路で連通し、当該第１の液体
   溜容器の液体出口を第２の液体溜容器と連通路で連通し
   て、当該第２の液体溜容器の液体出口に接続通路を介し
   て過熱蒸気の流下する蒸気通路と接続し、当該接続通路
   に熱交換器を取り付けると共に、第１の液体溜容器と第
   ２の液体溜容器に高圧流体源と連通する高圧流体連通路
   を連通して、第１の液体溜容器と高圧流体連通路の間
   に、第１の液体溜容器内への高圧流体の流入と遮断を切
   り換える切換弁を取り付けたことを特徴とする蒸気減温
   装置。