JP2007076219A

JP2007076219A - 蒸気加熱装置

Info

Publication number: JP2007076219A
Application number: JP2005268147A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Harada; 正義原田; Yasuhiro Fujimura; 泰宏藤村
Original assignee: TLV Co Ltd
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2007-03-29

Abstract

【課題】蒸気と圧縮空気の分圧比を変更する場合に、時間遅れを生じることがないと共に、エネルギー損失も生じることのない蒸気加熱装置を提供する。
【解決手段】加硫缶１に蒸気供給管２と圧縮空気供給管３を接続する。加硫缶１内部の圧力と温度を検出する圧力センサ１２と温度センサ１３を取り付ける。加硫缶１の下部にセパレータ２０を接続する。セパレータ２０には、小比重流体排出管２４と排出弁２２、及び、大比重流体排出管２５と排出弁２３を、それぞれ接続する。
セパレータ２０で分離された蒸気と圧縮空気は、比重の大小に基づいて、排出弁２２又は２３から系外へ排出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、高温高圧状態の蒸気と、同じく高圧状態の圧縮空気とを、それぞれの分圧ごとに混合して所定の圧力と温度で被加熱物を加熱することのできる蒸気加熱装置に関する。

蒸気加熱装置は、密閉状容器内へ、所定の圧力と温度の蒸気及び圧縮空気を供給して、蒸気と圧縮空気のそれぞれの分圧に応じた圧力と温度で、被加熱物を加熱するものである。

この蒸気加熱装置においては、密閉状容器へ供給する蒸気と圧縮空気の流量を制御すると共に、混合流体の排出量を制御して、密閉状容器内の圧力と温度を所定値に維持するものであるために、密閉状容器内の分圧比を変更する場合に、すばやく変更することができずに時間遅れを生じてしまう問題点、及び、混合流体を排出するために、本来排出しなくても良い流体も排出してしまうことによるエネルギー損失の問題点があった。

すなわち、密閉状容器内がある圧力と温度の状態から、別の圧力と温度へ変更する場合に、一旦、所定量の混合流体を系外へ排出してから再度、必要な量の蒸気と圧縮空気を供給しなければならず、時間遅れ並びにエネルギー損失を生じるのである。
特開２００２−３３７１５５号公報

解決しようとする課題は、密閉状容器内から特定の流体を排出することができるようにして、蒸気と圧縮空気の分圧比を変更する場合に、時間遅れを生じることがないと共に、エネルギー損失も生じることのない蒸気加熱装置を提供することである。

本発明は、被加熱物を収納する密閉状容器に、加熱源としての蒸気を供給する蒸気供給管を接続すると共に、圧縮空気を供給する圧縮空気供給管を接続して、密閉状容器内を蒸気と圧縮空気の混合状態とし、蒸気と圧縮空気のそれぞれの分圧に応じた圧力及び温度で被加熱物を加熱するものにおいて、密閉状容器の出口側に蒸気と圧縮空気を分離するセパレータを取り付けて、当該セパレータから分離した蒸気と圧縮空気をそれぞれ系外へ排出する分離気体排出手段を設けたものである。

本発明の蒸気加熱装置は、密閉状容器の出口側に蒸気と圧縮空気を分離するセパレータを取り付けて、このセパレータから分離した蒸気と圧縮空気をそれぞれ系外へ排出する分離気体排出手段を設けたことによって、密閉状容器内の分圧比を変更する場合に、セパレータで分離した蒸気あるいは圧縮空気のいずれか排出しなければならない気体だけを系外へ排出することができ、分圧比の変更に時間遅れを生じることがなく、また、エネルギー損失を生じることもない。

本発明は、蒸気と圧縮空気を分離するセパレータを取り付けたものであり、このセパレータとしては、蒸気と圧縮空気の比重差に基づいて遠心力を利用して両者を分離するものが好ましい。あるいは、セパレータとしては、膜分離モジュールを利用して両者を分離するもの等も用いることができる。

本実施例においては、密閉状容器としてゴムロールの加硫を行う加硫缶を用いた例を説明する。図１において、密閉状容器としての加硫缶１と蒸気供給管２と圧縮空気供給管３、及び、セパレータ２０とで蒸気加熱装置を構成する。

加硫缶１は、横長円筒状で内部に被加熱物としての図示しないゴムロールを戴置する棚４を取り付ける。加硫缶１の左側部には一部球形状の蓋５を開閉自在に取り付ける。加硫開始時に蓋５を開いて棚４の上にゴムロールを戴置するものである。

加硫缶１の上部には蒸気供給管２と圧縮空気供給管３を接続する。蒸気供給管２は、バルブ６と調節弁７，８を介して加硫缶１と接続し、同じく、圧縮空気供給管３は、バルブ９と調節弁１０，１１を介して加硫缶１と接続する。

加硫缶１の下部出口側に接続管２１を介してセパレータ２０を取り付ける。セパレータ２０は、内部に図示しない旋回羽根を配置して、比重の大きな流体は旋回羽根の外側に振り出し、一方、比重の小さな流体は旋回羽根の中心側に集めることにより、比重の大小に基づいて流体を分離することができるものである。

セパレータ２０には、分離された比重の小さな流体を排出する小比重流体排出管２４と排出弁２２を接続すると共に、分離された比重の大きな流体を排出する大比重流体排出管２５と排出弁２３を、それぞれ接続する。排出弁２２，２３と排出管２４，２５とで分離気体排出手段を構成する。

加硫缶１の上部には、内部の圧力を検出する圧力センサ１２と、温度を検出する温度センサ１３を取り付ける。両センサ１２，１３は図示しないコントローラを介して調節弁７，８，１０，１１、及び、排出弁２２，２３と電気的に接続する。それぞれの調節弁７，８，１０，１１は、コントローラからの信号によって弁開度を大きくしたり、あるいは、小さくすることによって、蒸気や圧縮空気の通過量を調節してそれぞれの分圧を任意に制御することができるものである。同じく、排出弁２２，２３はコントローラからの信号によって、弁開度を全閉と中間開並びに全開に変更することができるもので、排出すべき流体量に応じてその開度が制御される。

加硫缶１の右側部にはバルブ１４を介して大気連通管１５を接続する。また、加硫缶１の下部には、蒸気が凝縮した復水を外部に排除するための復水排除管１６を接続する。復水排除管１６にはバルブ１７と、復水だけを出口側に排出する蒸気トラップ１８を並列に取り付ける。

棚４上に戴置した図示しないゴムロールを加硫する場合、まず、圧縮空気供給管３から調節弁１０，１１を介して加硫缶１の内部に所定圧力の圧縮空気を供給する。加硫缶１内部の圧縮空気圧力が所定値に到達すると、続いて蒸気供給管２と調節弁７，８を介して所定圧力の蒸気を供給することによって、加硫缶１の内部には蒸気と圧縮空気のそれぞれの分圧に基づく混合流体が満たされる。

加硫条件を変えるために蒸気と圧縮空気の分圧比を変更する場合は、排出弁２２又は２３のいずれかを開弁して、比重の大小に基づいて蒸気あるいは圧縮空気のうちから所定の分圧比へ変更できるための流体を排出する。

蒸気と圧縮空気の比重は、混合流体の温度と分圧によって、蒸気が大きくなったり、あるいは、圧縮空気が大きくなったりするために、この蒸気と圧縮空気の比重と、混合流体の温度と分圧との関係をコントローラ内に記憶しておき、設定された混合流体の温度と分圧に基づいて、蒸気と圧縮空気の比重の大小を換算し、排出弁２２，２３の開閉弁をコントロールすることによって、排出しなければならない流体だけを任意に外部へ排出することができる。

本発明の蒸気加熱装置の実施例を示す構成図。

符号の説明

１加硫缶
２蒸気供給管
３圧縮空気供給管
５蓋
７，８調節弁
１０，１１調節弁
１２圧力センサ
１３温度センサ
２０セパレータ
２２，２３排出弁
２４小比重流体排出管
２５大比重流体排出管

Claims

被加熱物を収納する密閉状容器に、加熱源としての蒸気を供給する蒸気供給管を接続すると共に、圧縮空気を供給する圧縮空気供給管を接続して、密閉状容器内を蒸気と圧縮空気の混合状態とし、蒸気と圧縮空気のそれぞれの分圧に応じた圧力及び温度で被加熱物を加熱するものにおいて、密閉状容器の出口側に蒸気と圧縮空気を分離するセパレータを取り付けて、当該セパレータから分離した蒸気と圧縮空気をそれぞれ系外へ排出する分離気体排出手段を設けたことを特徴とする蒸気加熱装置。