【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、水など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２００２−５４８８６号公報に示されたものがある。これは、熱交換容器の下部にドレン溜部を形成して、このドレン溜部に冷却流体管を配置することにより、冷却流体とドレンを熱交換して熱回収率を向上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、蒸気の保有する潜熱とドレンの保有する顕熱の両方を回収することができるが、未だ熱回収に時間を要してしまうなど熱回収効率が低い値に止まってしまう問題があった。これは、熱交換容器内に滞留している蒸気と、及び、ドレン溜部に滞留しているドレンと、冷却流体がそれぞれただ単に熱交換するだけのものであり、熱伝達率が十分に確保できないためである。
【０００４】
従って本発明の課題は、冷却流体と蒸気及びドレンの熱伝達率を十分に確保することによって、熱回収効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の手段は、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、熱交換容器のドレン溜部へ蒸気を供給するドレン溜部蒸気供給管を接続すると共に、熱交換容器内の蒸気スペースに冷却流体溜部を配置して、当該冷却流体溜部の入口と出口にそれぞれ冷却流体供給管と冷却流体排出管を接続したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
熱交換容器内の蒸気スペースに冷却流体溜部を配置したことによって、熱交換容器内で滞留していた蒸気の一部が冷却流体溜部の外表面で冷却され凝縮することにより、容器内の蒸気の対流が促進される。蒸気の対流が促進されると、蒸気と冷却流体との接触機会が増えて熱伝達率が向上する。
【０００７】
ドレン溜部へ蒸気を供給するドレン溜部蒸気供給管を接続したことにより、供給される蒸気によってドレン溜部のドレンの対流が促進されて、ドレンと冷却流体との熱伝達率が向上する。
【０００８】
このようにドレン及び蒸気の対流がそれぞれ促進されて冷却流体との熱伝達率が十分に確保されることによって、熱交換器の熱回収効率を向上させることができる。
【０００９】
【実施例】
図１において、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、熱交換容器１内に配置した冷却流体管３と、ドレン溜部蒸気供給管４、及び、熱交換容器１内の蒸気スペースに配置した冷却流体溜部５とで熱交換器を構成する。
【００１０】
熱交換容器１内の中心部に円筒パイプ状で上下端開放状態の大気開放管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、この冷却流体管３の下端に冷却流体供給管７を接続すると共に、上端に冷却流体排出管８を接続する。冷却流体供給管７から供給される水などの冷却流体が、コイル状の冷却流体管３を通って排出管８へと至るものである。
【００１１】
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内に開口し下端は図示しないドレン回収先と連通する。後述するように、蒸気の凝縮したドレンがオーバーフロー管９の上端１１を通ってドレン回収先に流下するものである。
【００１２】
熱交換容器１内のほぼ中央から上方にかけて配置した冷却流体溜部５は、円筒ドーナツ状で熱交換容器１の壁面の一部と空間を形成して冷却流体をこの空間に溜めるものであり、下部に連通管１４を介して冷却流体供給管７と接続すると共に、上部に連通管１５を介して冷却流体排出管８と接続する。この冷却流体溜部５は、外表面で蒸気を凝縮させることによって、熱交換容器１内に滞留している蒸気の対流を促進するものである。
【００１３】
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ドレンとなって底部のドレン溜部１０へ滴下する。
【００１４】
蒸気供給管２を分岐してドレン溜部蒸気供給管４を取り付けて、端部をドレン溜部１０の下端と接続する。ドレン溜部蒸気供給管４には逆止弁１８を取り付ける。この逆止弁１８は、ドレン溜部蒸気供給管４からドレン溜部１０方向への流体の通過は許容するが、反対方向の流体の通過は阻止するものである。
【００１５】
ドレン溜部蒸気供給管４から供給される蒸気によって、ドレン溜部１０のドレンはバブリングされて対流が促進され、冷却流体管３との熱伝達率が上昇して熱回収効率も向上する。あるいは、ドレン溜部蒸気供給管４から供給される蒸気によって、ドレン溜部１０のドレンを熱交換容器１内で所定方向へ回転させることによって、同様にドレンの対流を促進して熱回収効率を向上することができる。
【００１６】
冷却流体供給管７と連通管１４から冷却流体溜部５へ冷却流体が供給されることによって、冷却流体溜部５の外表面でも蒸気が凝縮して、熱交換容器１内の蒸気の対流を促進して熱回収効率を向上することができる。
【００１７】
冷却流体溜部５で一部の蒸気を凝縮した冷却流体は連通管１５と排出管８から所定箇所へ排出されると共に、ドレン溜部１０の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から外部に排出される。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、熱交換容器内の蒸気とドレンの対流を促進して、冷却流体と蒸気及びドレンの熱伝達率を十分に確保することにより、高い熱回収効率の熱交換器とすることができる。
【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 熱交換容器
２ 蒸気供給管
３ 冷却流体管
４ ドレン溜部蒸気供給管
５ 冷却流体溜部
６ 大気開放管
７ 冷却流体供給管
８ 冷却流体排出管
９ オーバーフロー管
１０ ドレン溜部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention eliminates steam that can be trapped in the steam by condensing the remaining steam used in various steam-using devices and the re-evaporated steam generated from the high-temperature drain by exchanging heat with a cooling fluid such as water. Alternatively, the present invention relates to a device that uses the heat retained in steam by separately using warm water whose temperature has been increased by exchanging heat with a cooling fluid.
[0002]
[Prior art]
A conventional heat exchanger of this type is disclosed in, for example, JP-A-2002-54886. This means that a drain reservoir is formed at the lower part of the heat exchange container, and a cooling fluid pipe is arranged in the drain reservoir, whereby the heat exchange between the cooling fluid and the drain can be performed to improve the heat recovery rate. It is.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned conventional heat exchanger, both the latent heat held by the steam and the sensible heat held by the drain can be recovered, but the heat recovery efficiency is still low, for example, it takes time to recover the heat. There was a problem. This is because the cooling fluid simply exchanges heat with the steam staying in the heat exchange container and the drain staying in the drain reservoir, and the heat transfer coefficient is sufficiently secured. It is not possible.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to obtain a heat exchanger with improved heat recovery efficiency by ensuring a sufficient heat transfer coefficient between a cooling fluid, steam, and drain.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Means for solving the above-mentioned problem is to supply steam and a cooling fluid to the heat exchange container, and to condense the steam by exchanging heat with the cooling fluid, and supply the steam to the drain reservoir of the heat exchange container. A drain reservoir steam supply pipe is connected to the cooling fluid reservoir, and a cooling fluid reservoir is disposed in a steam space in the heat exchange container, and a cooling fluid supply pipe and a cooling fluid discharge pipe are provided at an inlet and an outlet of the cooling fluid reservoir, respectively. Connected.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
By arranging the cooling fluid reservoir in the vapor space in the heat exchange container, a part of the steam retained in the heat exchange container is cooled and condensed on the outer surface of the cooling fluid reservoir, so that the inside of the container is cooled. Steam convection is promoted. When the convection of the steam is promoted, the chance of contact between the steam and the cooling fluid is increased, and the heat transfer coefficient is improved.
[0007]
By connecting the drain reservoir steam supply pipe for supplying steam to the drain reservoir, convection of the drain in the drain reservoir is promoted by the supplied steam, and the heat transfer coefficient between the drain and the cooling fluid is improved.
[0008]
Thus, the convection of the drain and the steam is promoted, and the heat transfer coefficient with the cooling fluid is sufficiently ensured, so that the heat recovery efficiency of the heat exchanger can be improved.
[0009]
【Example】
1, a heat exchange vessel 1, a steam supply pipe 2 for supplying steam to be condensed, a cooling fluid pipe 3 arranged in the heat exchange vessel 1, a drain reservoir steam supply pipe 4, and a heat exchange vessel A heat exchanger is constituted by the cooling fluid reservoir 5 arranged in the steam space in the inside 1.
[0010]
At the center of the heat exchange vessel 1, an open-to-atmosphere pipe 6 having a cylindrical pipe shape and upper and lower ends open is provided. A cooling fluid pipe 3 in which a long copper pipe is formed in a coil shape is disposed on the outer periphery of the open-to-atmosphere pipe 6, a cooling fluid supply pipe 7 is connected to a lower end of the cooling fluid pipe 3, and a cooling fluid discharge pipe is provided at an upper end. 8 is connected. A cooling fluid such as water supplied from the cooling fluid supply pipe 7 reaches the discharge pipe 8 through the coil-shaped cooling fluid pipe 3.
[0011]
An overflow pipe 9 is arranged below the atmosphere opening pipe 6. The overflow pipe 9 is a vertical straight line, and has an upper end 11 opened into the open-to-atmosphere pipe 6 and a lower end communicating with a drain collection destination (not shown). As will be described later, the drain in which the vapor is condensed flows through the upper end 11 of the overflow pipe 9 to the drain recovery destination.
[0012]
The cooling fluid reservoir 5, which is arranged from substantially the center to the upper part in the heat exchange container 1, forms a space with a part of the wall surface of the heat exchange container 1 in a cylindrical donut shape, and stores the cooling fluid in this space. The lower part is connected to the cooling fluid supply pipe 7 via the communication pipe 14, and the upper part is connected to the cooling fluid discharge pipe 8 via the communication pipe 15. The cooling fluid reservoir 5 promotes the convection of the steam retained in the heat exchange vessel 1 by condensing the steam on the outer surface.
[0013]
The steam supply pipe 2 is connected to an outlet side of a steam-using device (not shown), a re-evaporation tank, or the like, and supplies steam to the heat exchange vessel 1 for condensation. The steam supplied from the steam supply pipe 2 into the heat exchange vessel 1 is cooled by the cooling fluid pipe 3 and condensed to be drained and dropped into the drain reservoir 10 at the bottom.
[0014]
The steam supply pipe 2 is branched, a drain reservoir steam supply pipe 4 is attached, and the end is connected to the lower end of the drain reservoir 10. A check valve 18 is attached to the drain reservoir steam supply pipe 4. The check valve 18 permits the passage of fluid from the drain reservoir steam supply pipe 4 toward the drain reservoir 10, but prevents the passage of fluid in the opposite direction.
[0015]
With the steam supplied from the drain reservoir steam supply pipe 4, the drain of the drain reservoir 10 is bubbled to promote convection, and the heat transfer coefficient with the cooling fluid pipe 3 is increased, thereby improving the heat recovery efficiency. Alternatively, the steam supplied from the drain reservoir steam supply pipe 4 rotates the drain of the drain reservoir 10 in a predetermined direction in the heat exchange vessel 1, thereby similarly promoting the convection of the drain and improving the heat recovery efficiency. Can be improved.
[0016]
By supplying the cooling fluid from the cooling fluid supply pipe 7 and the communication pipe 14 to the cooling fluid reservoir 5, the steam is condensed also on the outer surface of the cooling fluid reservoir 5, and the convection of the steam in the heat exchange vessel 1 is reduced. The heat recovery efficiency can be improved.
[0017]
The cooling fluid that has condensed a part of the steam in the cooling fluid reservoir 5 is discharged to a predetermined location from the communication pipe 15 and the discharge pipe 8, and the drain of the drain reservoir 10 is released to the atmosphere opening pipe 6 by the pressure of the supplied steam. It rises inside and is discharged outside from the upper end 11 of the overflow pipe 9.
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention, a heat exchanger with high heat recovery efficiency is provided by promoting the convection of steam and drain in the heat exchange vessel and ensuring a sufficient heat transfer coefficient between the cooling fluid, steam and drain. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a heat exchanger of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 heat exchange vessel 2 steam supply pipe 3 cooling fluid pipe 4 drain reservoir steam supply pipe 5 cooling fluid reservoir 6 open air pipe 7 cooling fluid supply pipe 8 cooling fluid discharge pipe 9 overflow pipe 10 drain reservoir
