JP2009097790A

JP2009097790A - 蒸気発生装置

Info

Publication number: JP2009097790A
Application number: JP2007269643A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Sakurai; 邦昭桜井; Arata Ouchi; 新大内; Hitoshi Tamate; 仁玉手
Original assignee: KAMEYAMA TEKKOSHO; Kameyama Tekkosho KK
Current assignee: KAMEYAMA TEKKOSHO; Kameyama Tekkosho KK
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2009-05-07

Abstract

【課題】スケールの発生を抑制し、メンテナンスの容易にした蒸気発生装置を提供する。
【解決手段】コンバータ１０内の水は吸引管２１を通じて循環ポンプ２０で吸引、加圧され、加熱器２２に送られる。その水は加熱器２２を通過する際、１次蒸気で加熱され、熱水となって戻り管２３を通って再びコンバータ１０に戻される。戻り管２３の途中には減圧弁２５が置かれており、熱水がこの弁を通過するときに飽和蒸気圧以下に減圧され、熱水は一部が蒸気になり、蒸気共々、熱水がコンバータ内の噴出管１２から水中に噴出する。こうしてコンバータ内の水が加熱されて、水面付近から蒸発が起き、２次蒸気が生成される。発生した２次蒸気は汽水分離器２６を通過して水滴が除去され、供給管２７を通って外部に供給される。
【選択図】図１

Description

本発明は、清浄蒸気を発生するための装置に関する。

従来の清浄蒸気発生装置は、例えば特許文献１に示すように、多数の蒸気管が上下に通った縦長の缶胴を備えており、蒸気管で加熱された缶水は激しく沸き立って水面から水滴を巻き込んで蒸気が立ち上る。この水滴混じりの蒸気は、蒸気管の水面上に露出している部分（再加熱部）に触れ、含まれている水滴が蒸発し、乾いた蒸気となって外部に取り出される。

このようなボイラの問題点は、水滴が蒸気管（再加熱部）に触れて蒸発するとき、蒸気管の表面にスケールが析出することである。スケールはボイラの熱効率を低下させ、また、蒸気管の侵食も引き起こす。しかし、蒸気管は缶胴内に密に配置されており、内部の点検、スケールの除去は簡単にはできないという問題がある。
特開２００３ー２６９７０１号公報

この発明は、耐用年数が長く、メンテナンスの容易な清浄蒸気発生装置を提供することを課題とする。

この発明に係る蒸気発生装置は、ほぼ一定水位に水を貯めているコンバータ容器と、その容器内の水を吸引する循環ポンプと、そのポンプで加圧された水を加熱する加熱器と、加熱された水が気化しないようその圧力を維持するための、加熱器の下流側に設けられた減圧弁と、減圧弁を通過した高温流体を容器内の水中に吹き込むための噴出管と、容器内の水が沸騰して立ち上る蒸気から水滴を分離して容器の外に送り出す汽水分離器から成る。

このものでは、コンバータ容器内の水が循環ポンプによって吸い込まれ、加熱器を通過してから再び容器に戻るようになっている。加熱器は循環ポンプによって飽和蒸気圧より高い圧力に加圧される。加熱器の下流側には減圧弁があり、コンバータ内圧が蒸発圧以下に保たれる。したがって加熱器内で蒸気が発生することがなく、熱水の状態を保つ。このように、加熱器内で水の蒸発が起こらないので、加熱器内にスケールが付着することがなく、したがってメンテナンスもほとんど要しない。

一方、熱水は減圧弁を通過し、圧力が下がって一部が蒸気となり、熱水と蒸気から成る高温流体となって噴出管から容器内の水中に噴き出す。こうして高温流体によって容器内の水が加熱されて沸騰し、水面付近から蒸気が立ち上る。このように蒸気の発生は水面付近で起こり、スケールは析出しない。この蒸気は汽水分離器を通って水滴が除去され、容器の外に取り出される。このように、このものでは、加熱器でもコンバータでもスケールの発生がほとんど起こらないので、スケール除去のメンテナンスがほとんど必要ないという効果がある。

給水ポンプの吸い込み側に給水タンクを設け、コンバータから送り出される戻り温水は該タンク内に設けた放熱コイルに通して冷却してから循環ポンプの吸い込み側に送り込むようにすることができる。負荷が減って外部からの給水量が低下したとき、コンバータからの戻り温水だけが循環ポンプに供給され、ポンプの吸入側でベーパー（蒸気）が発生しポンプ効率が低下するおそれがあるが、このように、放熱コイルで冷やしてから送り出せば、ポンプの吸い込み側でベーパーの発生を抑制することができる。

図１において符号１０はコンバータであり、コンバータの容器１１には、運転時、中間レベルまで水が貯めておかれるが、その水中に、高温流体を噴射する噴出管１２を設ける。この噴出管は円形に曲折したパイプの周面に、多数の噴出孔を穿設したものである。

符号２０は循環ポンプであり、コンバータ内の水は吸引管２１を通じてこのポンプで吸引、加圧され、加熱器２２に送られる。送られた水は加熱器２２を通過する際、図示しないボイラから供給される１次蒸気で加熱され、熱水となって戻り管２３を通って再びコンバータ１０に戻される。

戻り管２３の途中には減圧弁２５が置かれており、熱水がこの弁を通過するときに飽和蒸気圧以下に減圧され、熱水は一部が蒸気になり、蒸気共々、熱水が噴出管１２から水中に噴出する。こうしてコンバータ内の水が加熱されて、水面付近から蒸発が起き、２次蒸気が生成される。発生した２次蒸気は汽水分離器２６を通過して水滴が除去され、供給管２７を通って外部に供給される。図示の汽水分離器２６は皿状のバッフル板で構成されているが、サイクロン式のものでもよい。符号２９は圧力保持弁であって、過大負荷に対してコンバータ内部圧力の低下を抑制する。

２次蒸気を取り出す分、コンバータ１０の水位が徐々に下がるので、循環ポンプ２０の吸入側に外部からの水を給水ポンプ３０を用いて給水する。符号３１はコンバータ内に設けた水位スイッチであり、これで給水ポンプ３０をオンオフ制御し、コンバータの水位をほぼ一定に保つ。

蒸気負荷が減って給水ポンプ３０が止まると、コンバータ１０からの戻り温水だけが循環ポンプに供給され、水温が高いのでポンプの吸入側でベーパー（蒸気）が発生しポンプ効率が低下するおそれがある。そこで、給水ポンプ３０の吸い込み側に給水タンク３２を設け、コンバータから送り出される戻り温水は該タンク内に設けた放熱コイル３３を通って温度を下げるようにする。こうすれば、ポンプの吸い込み側でベーパーの発生が抑制される。

本発明に係る蒸気発生装置の配管図である。

符号の説明

１０コンバータ
１１コンバータ容器
１２噴出管
２０循環ポンプ
２２加熱器
２５減圧弁
２６汽水分離器
３０給水ポンプ
３２給水タンク
３３放熱コイル

Claims

ほぼ一定水位に水を貯留するコンバータ容器と、該容器内の水を吸引する循環ポンプと、該ポンプで送り出された水を加熱する加熱器と、加熱された水が気化しないよう圧力を維持する、該加熱器の下流側に設けられた減圧弁と、該減圧弁を通過した高温流体を該コンバータ容器内の水の中に吹き込むための噴出管と、該コンバータ容器内の水が沸騰して生じる蒸気を、その中に混入している水滴を分離して外部に送り出す汽水分離器から成る蒸気発生装置。
外部から供給する水をいったん給水タンクに貯め、該タンクから給水ポンプで該循環ポンプの吸入側に送出すると共に、該コンバータ容器の底から引いた水を、該給水タンクに通して温度を下げてから該循環ポンプの吸引側に送り出すようにした請求項１に記載の蒸気発生装置。