JP2008150996A - 蒸気エゼクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 電気や高圧空気源等を必要とすることがなく、設置も簡単で安価な蒸気エゼクタを提供する。
【解決手段】 蒸気管８に減圧弁１を介して蒸気エゼクタ２，４の吸込室２２，２３と接続する。液体圧送部材１３と吸込室２２，２３を吸込通路１２で接続する。吸込通路１２と吸込室２２の間に三方切換弁２６を介在する。エゼクタ２，３のディフューザ２４，２５に出口管１１を接続する。出口管１１の途中に管路５の右端を接続して、他端を減圧弁１の二次側圧力検出口３と接続する。
管路５で検出される蒸気圧力は、自力式圧力調整弁としての減圧弁１で所定の一定圧力に維持され、且つ、電気や高圧空気等の駆動源も必要ないため安価で簡便な蒸気エゼクタとすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、駆動蒸気をノズルから高速で噴出させて、その流体の速度エネルギにより吸込室に吸引力を発生する蒸気エゼクタに関する。

蒸気エゼクタは、ノズルを内蔵した吸引室の入口側に圧力調節弁を接続し、ディフューザの出口側に圧力センサを取り付けて、この圧力センサの検出値に応じて圧力調節弁の弁開度を駆動制御することによって、吸引室で発生する吸引力を制御することができるものである。

この蒸気エゼクタにおいては、圧力センサと圧力調節弁を電気的に接続する電気回線、及び、他力式圧力調節弁としての圧力調節弁を駆動するための電気や高圧空気源等を必要とするために、エゼクタ装置そのものが高価なものとなってしまうと共に、装置の設置にも多くの労力やコストを要する問題があった。
特開２００３−２６９４００号公報

解決しようとする課題は、電気や高圧空気源等を必要とすることがなく、設置も簡単で安価な蒸気エゼクタを提供することである。

本発明は、流体を絞る細孔からなるノズル部と、当該ノズル部の周囲に形成した吸込室と、当該吸込室及び上記ノズル部と連通したディフューザとからなるものにおいて、ノズル部の入口側に減圧弁を接続して、当該減圧弁の二次側圧力検出口を、ディフューザ内の出口側部、又は、ディフューザの出口側部と接続し、吸込室を再蒸発タンクとしての液体圧送部材と接続すると共に、この蒸気エゼクタを少なくとも２台配置して、当該蒸気エゼクタの吸込室の入口側もしくはディフューザの出口側に流路の切換弁を取り付けて、当該切換弁の切換操作によって、少なくとも２台の蒸気エゼクタの接続位置を並列状態に、又は、直列状態に切り換えるものである。

本発明の蒸気エゼクタは、ノズル部の入口側に減圧弁を接続して、この減圧弁の二次側圧力検出口を、ディフューザ内の出口側部、又は、ディフューザの出口側部と接続したことにより、減圧弁は自力式圧力調整弁であって駆動源としての電気や高圧空気を必要としないと共に、圧力センサも不要となって、安価で簡便な蒸気エゼクタとすることができる。

また、本発明は、少なくとも２台の蒸気エゼクタと流路の切換弁を取り付けて、この切換弁を切換操作することによって、少なくとも２台の蒸気エゼクタの接続位置を、並列状態又は直列状態に切り換えることができ、吸入蒸気量が多量に発生した場合は蒸気エゼクタを並列状態に、一方、吸入蒸気量が少量の場合は蒸気エゼクタを直列状態にすることにより、少量から多量まで変動する再蒸発蒸気を速やかに吸入することができる。

本発明は、自力式圧力調整弁としての減圧弁を用いるものであり、この減圧弁としては、感圧部材としてのダイヤフラムやベローズやピストン等の一面に二次側圧力検出口から減圧弁の二次圧を印加させ、感圧部材の他面にはコイルバネ等の所定弾性力を印加させて、コイルバネの所定弾性力よりも減圧弁の二次圧が低下すると、減圧弁の主弁が開弁して減圧弁の一次側の高圧蒸気を二次側へ流下させることによって、減圧弁の二次側の圧力を所定値に維持することができるものが好ましい。

図１において、減圧弁１と、２台の蒸気エゼクタ２，４と、２台の蒸気エゼクタ２，４の出口側部と減圧弁１の二次側圧力検出口３とを接続する管路５、及び、再蒸発タンクとしての液体圧送部材１３とで蒸気エゼクタを構成する。

減圧弁１は、自力式圧力調整弁としての減圧弁であり、二次側圧力検出口３に管路５から蒸気エゼクタ２，４の出口側の圧力が印加され、図示しないダイヤフラム等の感圧部材の一面にその圧力が印加されることにより、蒸気エゼクタ２，４の出口側圧力を所定値に維持することができるものである。

減圧弁１の入口側には高圧蒸気源と連通している蒸気管８を接続すると共に、減圧弁１の下部には、気液分離器６と蒸気トラップ７を一体に設ける。気液分離器６で、蒸気管８から減圧弁１内へ流入してきた蒸気の中に混入している液体としての復水を、蒸気から分離して、更に、蒸気トラップ７で分離した復水だけを系外へ排出することができるものである。蒸気トラップ７の下部には、逆止弁９を介在した連通管１０を接続する。

蒸気エゼクタ２，４は、それぞれ、ノズル部を内蔵した吸込室２２，２３と、ディフューザ２４，２５とで構成する。本実施例においては、蒸気エゼクタ２，４のディフューザ２４，２５から離れた位置に管路５の右端を接続した例を示したが、管路５の右端はディフューザ２４，２５から離れることなくディフューザ２４，２５内の出口側に接続することもできる。管路５の右端部は、出口管１１から図示しない蒸気使用装置等へ供給されるプロセス蒸気圧力を検出できる位置に接続することが好ましい。吸込室２２，２３の下端には、吸込室２２，２３で吸引する流体の流入する吸込通路１２を設ける。

吸込通路１２と吸込室２２の間には三方切換弁２６を介在する。エゼクタ４の出口側は、三方切換弁２６と、分岐した二方切換弁２７及び逆止弁２８とそれぞれ連通する。

吸込通路１２の下部に再蒸発タンクとしての液体圧送部材１３の蒸気排出口１８を接続する。液体圧送部材１３は、高温復水流入口１５と復水流出口１６、及び、高圧操作用蒸気導入口１７と蒸気排出口１８を有し、高温復水流入口１５に逆止弁１４を介して高温復水供給管３０を接続する。逆止弁１４は、高温復水供給管３０から液体圧送部材１３内への復水の流下を許容し、反対方向の流れは阻止するものである。

同様に、復水流出口１６に逆止弁１９を介して復水排出管２０を接続する。この逆止弁１９は、液体圧送部材１３内から復水排出管２０への復水の流下を許容し、反対方向の流れは阻止する機能を有する。高圧操作用蒸気導入口１７に蒸気管８を分岐した高圧蒸気管２１を接続する。

液体圧送部材１３は、内部に配置した図示しないフロートが下方部に位置する場合に、高圧操作用蒸気導入口１７を閉口し、一方、蒸気排出口１８を開口して、高温復水供給管３０から高温復水を逆止弁１４と高温復水流入口１５を通して液体圧送部材１３内に流下させると共に、液体圧送部材１３内部で高温復水が再蒸発した蒸気がエゼクタ２，４の吸込室２２，２３に吸引される。

液体圧送部材１３内に高温復水が溜まって図示しないフロートが所定上方部に位置すると、蒸気排出口１８を閉口して再蒸発蒸気の吸引を中止し、一方、高圧操作用蒸気導入口１７を開口して、高圧蒸気管２１から高圧圧送用蒸気を内部に流入させることにより、内部に溜まった復水を復水流出口１６と逆止弁１９と復水排出管２０を通して所定箇所へ圧送する。

復水が圧送されて液体圧送部材１３内の液位が低下すると、再度、高圧操作用蒸気導入口１７を閉口し、蒸気排出口１８を開口することにより、高温復水流入口１５から高温復水を内部へ流下させると共に、高温復水の再蒸発蒸気がエゼクタ２，４の吸込室２２，２３に吸引される。このような作動サイクルを繰り返すことにより、液体圧送部材１３は、再蒸発タンクの機能を果たすと共に、高温復水供給管３０からの復水を所定箇所へ圧送する。

減圧弁１の蒸気トラップ７の下部に取り付けた連通管１０の下端は、再蒸発タンクとしての液体圧送部材１３の上部と接続する。

蒸気管８から供給される高圧蒸気は、減圧弁１で所定圧力まで減圧されてエゼクタ２，４の吸込室２２，２３に内蔵されたノズル部へ供給され、このノズル部で駆動蒸気は絞られて高速流となることによって、吸引力を発生して吸込通路１２から再蒸発蒸気を吸引する。吸引された再蒸発蒸気は駆動蒸気と混合されてディフューザ２２，２３を通って出口管１１から蒸気使用装置等へ供給される。

蒸気エゼクタ２，４の吸込通路１２から吸入する再蒸発蒸気量が多い場合は、二方切換弁２７を開弁すると共に、三方切換弁２６を操作して、吸込通路１２と吸込室２２を連通することによって、２つの蒸気エゼクタ２，４の接続位置が並列状態となり、双方の蒸気エゼクタ２，４で吸込通路１２を介して多量の再蒸発蒸気を吸入することができる。

吸込通路１２から吸入する再蒸発蒸気量が少ない場合は、二方切換弁２７を閉弁すると共に、三方切換弁２６を操作して、蒸気エゼクタ４の出口側と蒸気エゼクタ２の吸込室２２を連通することによって、２つの蒸気エゼクタ２，４の接続位置が直列状態となり、吸込通路１２から蒸気エゼクタ４の吸込室２３へ吸入された蒸気が、三方切換弁２６を通って他方の蒸気エゼクタ２の吸込室２２へ吸入され、出口管１１の下流側へ排出される。

出口管１１を通過する蒸気圧力は、管路５を通って減圧弁１の二次側圧力検出口３へ伝達されることによって、減圧弁１のコイルバネ等で設定された設定圧力と等しい圧力値に維持される。

減圧弁１の下部に気液分離器６と蒸気トラップ７を設けたことによって、エゼクタ２，４の吸込室２２，２３に内蔵されたノズル部へ供給される蒸気は、復水が混入していない乾き度の高い蒸気であり、エゼクタ２，４の吸込室２２，２３での吸引力を最高水準に維持することができる。

減圧弁１の下部の気液分離器６で分離された高温復水は、蒸気トラップ７から液体圧送部材１３へ流下して再蒸発し、エゼクタ２，４の吸込室２２，２３に吸引されることによって、その保有する熱エネルギーを有効に回収することができる。

本発明の蒸気エゼクタの実施例を示す構成図。

符号の説明

１ 減圧弁
２ 蒸気エゼクタ
３ 二次側圧力検出口
４ 蒸気エゼクタ
５ 管路
６ 気液分離器
７ 蒸気トラップ
８ 蒸気管
１１ 出口管
１２ 吸込通路
１３ 液体圧送部材
１７ 高圧操作用蒸気導入口
１８ 蒸気排出口
２０ 復水排出管
２２，２３ 吸込室
２４，２５ ディフューザ
２６ 三方切換弁
２７ 二方切換弁

Claims (1)

1. 流体を絞る細孔からなるノズル部と、当該ノズル部の周囲に形成した吸込室と、当該吸込室及び上記ノズル部と連通したディフューザとからなるものにおいて、ノズル部の入口側に減圧弁を接続して、当該減圧弁の二次側圧力検出口を、ディフューザ内の出口側部、又は、ディフューザの出口側部と接続し、吸込室を再蒸発タンクとしての液体圧送部材と接続すると共に、この蒸気エゼクタを少なくとも２台配置して、当該蒸気エゼクタの吸込室の入口側もしくはディフューザの出口側に流路の切換弁を取り付けて、当該切換弁の切換操作によって、少なくとも２台の蒸気エゼクタの接続位置を並列状態に、又は、直列状態に切り換えることを特徴とする蒸気エゼクタ。
   

Images