JP2010002057A - Clean steam generator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、クリーン蒸気(清浄蒸気)を得るための装置に関するものである。特に、リボイラと呼ばれる間接熱交換器を用い、その一次側に導入されるボイラからの蒸気と二次側に貯留される純水とを間接熱交換させて、その純水を蒸気化するクリーン蒸気発生装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for obtaining clean steam (clean steam). In particular, using an indirect heat exchanger called a reboiler, the steam from the boiler introduced on the primary side and the pure water stored on the secondary side are indirectly heat-exchanged to clean the pure water. It relates to a generator.
出願人は、先に、下記特許文献1のとおり、クリーン蒸気発生装置について特許出願している。このクリーン蒸気発生装置は、ボイラ(1)、リボイラ(2)、気水分離器(3)およびディアレータタンク(4)を備える。気水分離器(3)は、蒸気から錆などの固形物を除去すると共に、蒸気の乾き度を向上する。リボイラ(2)は、一次側と二次側とに分けられ、一次側に導入される気水分離器(3)からの蒸気と二次側に貯留される水とを間接熱交換させて、二次側の水を蒸気化する。ディアレータタンク(4)は、リボイラ(2)の一次側の蒸気の凝縮水が供給され、第六弁(37)を間欠的に開いて、蒸気と共に二酸化炭素を排出する。
The applicant has previously filed a patent application for a clean steam generator as disclosed in
従って、ボイラ(1)の蒸気は、気水分離器(3)で不純物(液滴の他、鉄錆などの固形物)を除去され、リボイラ(2)で凝縮され、ディアレータタンク(4)でさらに不純物(二酸化炭素などの不凝縮性気体)を除去される。そして、ディアレータタンク(4)内の水は、所望により第五弁(33)を開くことで、リボイラ(2)の二次側へ供給される。このようにして、リボイラ(2)の二次側からクリーン蒸気を得ることができる。
しかしながら、ディアレータタンク(4)の第六弁(37)を単に間欠的に開くだけでは、凝縮水の性状が安定せず、得られるクリーン蒸気の性状が安定しないおそれがある。また、第六弁(37)を間欠的に開閉するのではなく、より簡易な構成および制御が望まれる。 However, simply opening the sixth valve (37) of the dilator tank (4) simply does not stabilize the properties of the condensed water, and the properties of the resulting clean steam may not be stable. Also, a simpler configuration and control is desired rather than intermittently opening and closing the sixth valve (37).
また、前記特許文献1に開示される発明では、ボイラ(1)から気水分離器(3)への給蒸路に第二弁(22)を設け、気水分離器(3)からリボイラ(2)への給蒸路に第三弁(23)を設け、気水分離器(3)から第三弁(23)への給蒸路から分岐させた排水路に第四弁(26)を設けている。そして、クリーン蒸気発生装置の起動時には、第二弁(22)と第四弁(26)とを開いた状態で、第三弁(23)を閉じて、初期ドレンの排出を図った後、第四弁(26)を閉じた状態で、第二弁(22)と第三弁(23)とを開いて運転する構成である。従って、初期ドレンの排出のために、三つの弁(22,23,26)が必要で、構成および制御が複雑となる。
In the invention disclosed in
この発明が解決しようとする課題は、簡易な構成および制御で、安定した性状のクリーン蒸気を得ることにある。また好ましくは、簡易な構成および制御で、初期ドレンを排出することを課題とする。 The problem to be solved by the present invention is to obtain clean steam having stable properties with a simple configuration and control. In addition, preferably, the initial drain is discharged with a simple configuration and control.
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、ボイラからの蒸気を気水分離して設定乾き度の蒸気とする気水分離器と、一次側と二次側とに分けられ、一次側に導入される前記気水分離器からの蒸気と二次側に貯留される水とを間接熱交換させて、二次側の水を蒸気化するリボイラと、このリボイラの一次側の蒸気の凝縮水がスチームトラップを介して供給されるディアレータタンクと、このディアレータタンクから設定流量の気体を導出する排気手段と、前記リボイラの二次側の水位に基づき開閉され、開放されると前記ディアレータタンクの貯留水が差圧により前記リボイラの二次側へ供給される貯留水供給弁とを備えることを特徴とするクリーン蒸気発生装置である。
This invention was made in order to solve the said subject, and the invention of
請求項1に記載の発明によれば、ボイラからの蒸気は、気水分離器において鉄錆を除去されると共に設定乾き度とされ、リボイラで凝縮されてディアレータタンクに貯留され、ディアレータタンク内の気体は、排気手段を介して設定流量で排出される。これにより、不純物を安定して除去でき、安定した性状のクリーン蒸気を容易に得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the steam from the boiler is removed from the iron rust in the steam separator and is set to dryness, condensed in the reboiler, and stored in the dilator tank. The gas inside is discharged at a set flow rate through the exhaust means. Thereby, impurities can be removed stably, and clean steam with stable properties can be easily obtained.
請求項2に記載の発明は、前記排気手段は、前記ディアレータタンクからの排気路に設けられるオリフィスとされることを特徴とする請求項1に記載のクリーン蒸気発生装置である。 A second aspect of the present invention is the clean steam generator according to the first aspect, wherein the exhaust means is an orifice provided in an exhaust path from the diarator tank.
請求項2に記載の発明によれば、ディアレータタンクからオリフィスを介して設定流量で排気することで、簡易に所望のクリーン蒸気を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, desired clean steam can be easily obtained by exhausting from the dilator tank through the orifice at a set flow rate.
請求項3に記載の発明は、前記ボイラから前記気水分離器への給蒸路に、給蒸弁が設けられ、前記給蒸路には、前記給蒸弁よりも上流部に、スチームトラップを介して凝縮水を排出する排水路が分岐して設けられ、前記給蒸弁よりも上流部の前記給蒸路内が設定温度を超えるまで、前記給蒸弁が閉鎖されて起動されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のクリーン蒸気発生装置である。
According to a third aspect of the present invention, a steam supply valve is provided in a steam supply path from the boiler to the steam separator, and a steam trap is provided upstream of the steam supply valve in the steam supply path. A drainage channel for discharging condensed water is branched and provided, and the steam supply valve is closed and started until the temperature in the steam supply channel upstream of the steam supply valve exceeds a set temperature. The clean steam generator according to
請求項3に記載の発明によれば、配管内に溜まった初期ドレンは、クリーン蒸気発生装置の起動時に、簡易な構成および制御で、外部へ排出される。 According to the third aspect of the present invention, the initial drain accumulated in the pipe is discharged to the outside with a simple configuration and control when the clean steam generator is activated.
請求項4に記載の発明は、前記リボイラの二次側および前記ディアレータタンクは、それぞれエアフィルタおよび逆止弁を介して外気が導入可能とされたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のクリーン蒸気発生装置である。 The invention according to claim 4 is characterized in that outside air can be introduced into the secondary side of the reboiler and the dilator tank through an air filter and a check valve, respectively. It is a clean steam generator given in any 1 paragraph.
たとえば、クリーン蒸気発生装置の運転終了後、リボイラの二次側やディアレータタンク内は、残留蒸気が凝縮することで負圧になるおそれがある。ところが、請求項4に記載の発明によれば、エアフィルタを介して外気が導入されることで、リボイラの二次側やディアレータタンク内が負圧になるのが防止される。なお、逆止弁を介しているので、リボイラの二次側およびディアレータタンク内は、それぞれ正圧にすることは可能である。 For example, after the operation of the clean steam generator, the secondary side of the reboiler and the inside of the dilator tank may become negative pressure due to condensation of residual steam. However, according to the fourth aspect of the present invention, the introduction of outside air through the air filter prevents the secondary side of the reboiler and the inside of the diarator tank from becoming negative pressure. In addition, since the check valve is interposed, the secondary side of the reboiler and the inside of the diarator tank can be set to positive pressure.
さらに、請求項5に記載の発明は、逆浸透膜を用いて純水を得る純水装置をさらに備え、前記リボイラの二次側および前記ディアレータタンクは、それぞれ前記純水装置から純水が供給可能とされたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のクリーン蒸気発生装置である。
Furthermore, the invention according to
請求項5に記載の発明によれば、純水装置を備えるので、クリーン蒸気発生装置の起動時の初期給水を容易に行うことができる。また、運転中、万一、リボイラの二次側やディアレータタンク内の水位が設定より下がれば、純水装置から補給することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the deionized water device is provided, the initial water supply at the start of the clean steam generator can be easily performed. In addition, during operation, if the water level in the secondary side of the reboiler or the dilator tank falls below the setting, it can be replenished from the pure water device.
この発明のクリーン蒸気発生装置によれば、簡易な構成および制御で、安定した性状のクリーン蒸気を得ることができる。また、簡易な構成および制御で、初期ドレンを排出することも可能となる。 According to the clean steam generator of the present invention, clean steam having stable properties can be obtained with a simple configuration and control. In addition, the initial drain can be discharged with a simple configuration and control.
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明のクリーン蒸気発生装置の一実施例を示す概略構成図である。
本実施例のクリーン蒸気発生装置1は、気水分離器2、リボイラ3、ディアレータタンク4および純水装置5を主要部として備える。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the clean steam generator of the present invention.
The
気水分離器2は、ボイラ6からの蒸気を気水分離して乾き度を向上すると共に、ボイラ6からの蒸気に含まれる鉄錆などの固形物を分離除去する。ボイラ6からの蒸気は、気水混合体としての湿り飽和蒸気であるが、気水分離器2において、液滴が分離除去されると共に、鉄錆などの固形物が分離除去される。
The
本実施例の気水分離器2は、遠心式の気水分離器である。具体的には、気水分離器2は、縦向き円筒状の胴7を備え、この胴7の周側部には、ボイラ6からの給蒸路8が接続される。また、胴7の上部には、リボイラ3への給蒸路9が接続され、胴7の下部には、分離水の排水路10が接続される。排水路10には、胴7の側から順に、スチームトラップ11および逆止弁12が設けられる。
The steam /
気水分離器2の胴7内へは、ボイラ6からの蒸気が接線方向で導入される。これにより、胴7内へ導入された蒸気は、胴7内で旋回して気水分離を図られる。すなわち、旋回による遠心力で、水分は外周部へ飛ばされて脱落する一方、そのような遠心分離により乾き度を向上された蒸気は、胴7の上部から導出される。
Steam from the boiler 6 is introduced into the
このようにして、ボイラ6からの蒸気は、気水分離器2において気水分離され、設定乾き度の蒸気とされる。しかも、気水分離器2では、ボイラ6からの蒸気に含まれる液滴の他、鉄錆などの固形物も分離除去できる。このようにして不純物が除去された蒸気は、気水分離器2からリボイラ3へ供給される。
In this way, the steam from the boiler 6 is separated into steam in the
ボイラ6から気水分離器2への給蒸路8には、給蒸弁13が設けられる。本実施例の給蒸弁13は、電磁弁から構成される。給蒸路8には、給蒸弁13よりも上流部に、排水路14が分岐して設けられる。排水路14には、スチームトラップ15および逆止弁16が設けられる。給蒸路8には、給蒸弁13よりも上流部に、温度センサ17が設けられる。本実施例では、給蒸路8と排水路14との分岐部に、熱電対から構成される温度センサ17が設けられる。
A
リボイラ3は、一次側と二次側とに分けられ、一次側に導入される気水分離器2からの蒸気と二次側に貯留される水とを間接熱交換させて、二次側の水を蒸気化する。後述するように、二次側の水は純水といえるから、クリーン蒸気を得ることができる。
The reboiler 3 is divided into a primary side and a secondary side, and indirectly heat-exchanges the steam from the
本実施例のリボイラ3は、シェルアンドチューブ式のステンレス製の熱交換器である。具体的には、リボイラ3は、中空容器から構成されるシェル18と、このシェル18内に通される複数の伝熱管19,19,…とから構成される。本実施例では、リボイラ3は、伝熱管19内を一次側とし、シェル18内を二次側として用いられる。すなわち、シェル18には水が貯留され、伝熱管19には気水分離器2からの蒸気が導入される。これにより、一次側の蒸気と二次側の貯留水とを間接熱交換させて、二次側の水の蒸気化が図られる。
The reboiler 3 of the present embodiment is a shell-and-tube type heat exchanger made of stainless steel. Specifically, the reboiler 3 includes a
リボイラ3は、伝熱管19の入口側に、気水分離器2からの給蒸路9が接続される一方、伝熱管19の出口側に、ディアレータタンク4への凝縮水供給路20が接続される。気水分離器2からリボイラ3への給蒸路9には、圧力計21が設けられる。この圧力計21により、リボイラ3内の一次側の蒸気圧を確認することができる。
In the reboiler 3, the
リボイラ3からディアレータタンク4への凝縮水供給路20には、リボイラ3の側から順に、スチームトラップ22および逆止弁23が設けられる。また、リボイラ3は、シェル18の下部に、純水装置5からのリボイラ給水路24が接続される一方、シェル18の上部に、クリーン蒸気を導出するためのクリーン蒸気路25が接続される。
The condensed
純水装置5からの給水路26は、三方電磁弁から構成される給水弁27を介して、リボイラ給水路24とディアレータタンク給水路28とに分岐される。リボイラ給水路24は、純水装置5からの水をリボイラ3のシェル18へ供給する管路であり、ディアレータタンク給水路28は、純水装置5からの水をディアレータタンク4へ供給する管路である。リボイラ給水路24およびディアレータタンク給水路28には、それぞれ逆止弁29,30が設けられる。
A
リボイラ3からのクリーン蒸気路25には、安全弁31が設けられる。また、クリーン蒸気路25には、シェル18内が負圧になった際に備えて、エアフィルタ32および逆止弁33が設けられる。これにより、クリーン蒸気発生装置1の運転終了後、リボイラ3の二次側に残留した蒸気が凝縮して、リボイラ3の二次側が負圧になろうとしても、エアフィルタ32および逆止弁33を介して外気が導入されることで、リボイラ3の二次側は大気圧に維持される。
A
シェル18の最下部には、リボイラ3からの排水路34が設けられる。この排水路34には、リボイラ3の側から順に、リボイラ排水弁35および逆止弁36が設けられる。リボイラ排水弁35は、電磁弁から構成される。
A
リボイラ3には、リボイラフロートスイッチ37が併設される。具体的には、リボイラ3には、シェル18の外側に水位検出タンク38が設けられ、この水位検出タンク38内にフロートスイッチ37が設けられる。水位検出タンク38の上部は、上部連通路39を介してシェル18の上部に接続される一方、水位検出タンク38の下部は、下部連通路40を介してシェル18の下部に接続される。この際、図示例では、下部連通路40は、リボイラ3の側において、リボイラ3からの排水路34と共通の管路とされる。
The reboiler 3 is provided with a
ディアレータタンク4は、中空容器から構成される。ディアレータタンク4の上部には、リボイラ3からの凝縮水供給路20が接続される。凝縮水供給路20には、スチームトラップ22が設けられているので、リボイラ3の貯留水との熱交換後の蒸気の凝縮水が、ディアレータタンク4に供給され貯留される。
The dilator tank 4 is constituted by a hollow container. A
ディアレータタンク4の下部には、ディアレータタンク給水路28が接続される。これにより、純水装置5からディアレータタンク4内に、所望により給水可能とされる。また、ディアレータタンク4の下部は、リボイラ3のシェル18と貯留水供給路41を介して接続される。貯留水供給路41には、ディアレータタンク4の側から順に、貯留水供給弁42および逆止弁43が設けられる。貯留水供給弁42は、電磁弁から構成される。
A dilator tank
ディアレータタンク4の最下部には、ディアレータタンク4からの排水路44が設けられる。この排水路44には、ディアレータタンク4の側から順に、ディアレータタンク排水弁45および逆止弁46が設けられる。ディアレータタンク排水弁45は、電磁弁から構成される。 A drainage channel 44 from the dilator tank 4 is provided at the lowermost portion of the dilator tank 4. In this drainage channel 44, a diarator tank drainage valve 45 and a check valve 46 are provided in order from the side of the diarator tank 4. The diarator tank drain valve 45 is composed of an electromagnetic valve.
ディアレータタンク4には、ディアレータタンクフロートスイッチ47が設けられる。本実施例のディアレータタンクフロートスイッチ47は、上限スイッチ47Aと下限スイッチ47Bとを備えており、上限水位と下限水位とを検知する。後述するように、クリーン蒸気発生装置1の起動時には、ディアレータタンク4の下限水位まで、純水装置5からディアレータタンク給水路28を介して給水される。また、クリーン蒸気発生装置1の運転中、万一、ディアレータタンク4の下限水位を下回れば、純水装置5からディアレータタンク給水路28を介して給水される。一方、クリーン蒸気発生装置1の運転中、万一、ディアレータタンク4の上限水位になれば、下限水位になるまで、または設定時間だけ、ディアレータタンク排水弁45が開かれる。
The dilator tank 4 is provided with a dilator
ディアレータタンク4の上部には、ディアレータタンク4内の気体を外部へ導出する排気手段が設けられる。本実施例の排気手段は、オリフィス49から構成される。具体的には、ディアレータタンク4の上部に排気路50が接続され、この排気路50には、ディアレータタンク4の側から順に、オリフィス49および逆止弁51が設けられる。
Exhaust means for deriving the gas in the diarator tank 4 to the outside is provided on the upper portion of the diarator tank 4. The exhaust means of this embodiment is composed of an
ディアレータタンク4の上部には、さらに安全弁52が設けられる。また、ディアレータタンク4の上部には、ディアレータタンク4内が負圧になった際に備えて、エアフィルタ53および逆止弁54が設けられる。これにより、クリーン蒸気発生装置1の運転終了後、ディアレータタンク4に残留した蒸気が凝縮して、ディアレータタンク4が負圧になろうとしても、エアフィルタ53および逆止弁54を介して外気が導入されることで、ディアレータタンク4は大気圧に維持される。
A safety valve 52 is further provided on the upper portion of the diarator tank 4. In addition, an
純水装置5は、本実施例では、逆浸透膜(RO膜)を用いて純水(RO水)を得る装置である。具体的には、純水装置5は、図示省略しているが、給水ポンプ、プレフィルタ、活性炭フィルタ、および逆浸透膜を備える。従って、給水ポンプを作動させると、給水ポンプから吐出される水は、プレフィルタおよび活性炭フィルタを介して、逆浸透膜にて純水と濃縮水とに分離される。そして、純水装置5からの純水は、給水路26を介した後、リボイラ給水路24を介してリボイラ3へ供給されるか、ディアレータタンク給水路28を介してディアレータタンク4へ供給可能とされる。
In this embodiment, the
クリーン蒸気発生装置1は、制御器55により制御される。具体的には、制御器55は、給蒸弁13、給水弁27、リボイラ排水弁35、貯留水供給弁42、ディアレータタンク排水弁45、純水装置5(具体的にはその給水ポンプ)の他、温度センサ17、圧力計21、リボイラフロートスイッチ37、およびディアレータタンクフロートスイッチ47に接続される。そして、制御器55は、以下に述べるように、温度センサ17や各フロートスイッチ37,47からの検出信号などに基づき、前記各弁13,27,35,42,45や純水装置5を制御して、リボイラ3においてクリーン蒸気を発生させる。
The
次に、本実施例のクリーン蒸気発生装置1の動作について説明する。まず、初期状態においては、全ての弁13,27,35,42,45は閉鎖されると共に、純水装置5の給水ポンプも停止している。
Next, operation | movement of the
クリーン蒸気発生装置1を起動すると、まず給水弁27を構成する三方電磁弁が切り替えられて、給水路26とリボイラ給水路24とが連通されると共に、純水装置5の給水ポンプが作動される。これにより、純水装置5からの水(RO水)は、リボイラ給水路24を介して、リボイラ3のシェル18内へ供給される。リボイラ3のシェル18内に設定水位まで水が貯留されると、リボイラフロートスイッチ37により検知され、給水弁27を構成する三方電磁弁が切り替えられて、給水路26とディアレータタンク給水路28とが連通される。これにより、純水装置5からの水は、ディアレータタンク給水路28を介して、ディアレータタンク4内へ供給される。ディアレータタンク4内の設定水位まで水が貯留されると、ディアレータタンクフロートスイッチ47の下限スイッチ47Bにより検知され、給水弁27が閉じられると共に、純水装置5も停止される。すなわち、給水路26がリボイラ給水路24とディアレータタンク給水路28とのいずれにも連通しないように給水弁27が閉じられると共に、純水装置5の給水ポンプも停止される。
When the
その後、給蒸弁13を開いてリボイラ3へ蒸気を供給するが、クリーン蒸気発生装置1の冷態起動時には、ボイラ6から気水分離器2への給蒸路8に、前回運転時のドレンが溜まっているおそれがある。そこで、本実施例のクリーン蒸気発生装置1では、給蒸路8内の温度を温度センサ17で監視し、その温度が設定温度を超えるまで、給蒸弁13は閉鎖状態を維持される。これにより、給蒸路8内に溜まった初期ドレンは、排水路14から排水される。また、初期ドレンは、配管に溜まっているドレン以外に、配管を加熱する際に生じる蒸気の凝縮水が含まれる。
Thereafter, the
このようにして給蒸路8内の初期ドレンが排出され、給蒸路8内が予熱されると、給蒸弁13が開かれる。これにより、気水分離器2を介して、リボイラ3の一次側に蒸気が供給される。通常、ボイラ6においては、脱気を図られた軟水が蒸気化され、その蒸気が、気水分離器2を介してリボイラ3の一次側に供給される。この際、気水分離器2において、液滴が除去され設定乾き度の蒸気とされると共に、蒸気に含まれる鉄錆などの固形物が除去される。ボイラ6における軟水の蒸気化と、気水分離器2における液滴および固形物の除去とにより、リボイラ3へ供給される蒸気は清浄化される。
Thus, when the initial drain in the
リボイラ3においては、一次側に導入される蒸気と、二次側に貯留された水とが間接熱交換されて、二次側の水の蒸気化が図られる。二次側の水は、純水であるから、リボイラ3からクリーン蒸気路25を介して、クリーン蒸気を得ることができる。
In the reboiler 3, the steam introduced on the primary side and the water stored on the secondary side are indirectly heat-exchanged to vaporize the water on the secondary side. Since the secondary water is pure water, clean steam can be obtained from the reboiler 3 via the
リボイラ3の一次側へ導入された蒸気は、二次側の貯留水との間接熱交換により凝縮を図られる。そして、その凝縮水は、凝縮水供給路20を介してディアレータタンク4に貯留される。ディアレータタンク4は、中途部まで水が貯留されることで、下方が液相部、上方が気相部とされる。そして、ディアレータタンク4の気相部には、オリフィス49を有する排気路50が接続されている。従って、ディアレータタンク4内の気体は、蒸気を伴って一部が徐々に排出される。これにより、凝縮することができない二酸化炭素などの不凝縮性気体が、ディアレータタンク4外へ排出される。
The steam introduced to the primary side of the reboiler 3 is condensed by indirect heat exchange with the secondary-side stored water. Then, the condensed water is stored in the dilator tank 4 via the condensed
このようにして不純物が除去された貯留水は、所望によりリボイラ3の二次側へ給水される。具体的には、クリーン蒸気の発生に伴い、リボイラ3内の貯留水の水位が下がると、リボイラフロートスイッチ37がそれを検知して、貯留水供給弁42が開かれる。これにより、ディアレータタンク4とリボイラ3の二次側との差圧により、ディアレータタンク4内の水が貯留水供給路41を介して、リボイラ3の二次側へ供給される。リボイラ3内の水位が設定まで上がると、リボイラフロートスイッチ37の検知により、貯留水供給弁42が閉じられる。
The stored water from which impurities have been removed in this way is supplied to the secondary side of the reboiler 3 as desired. Specifically, when the level of the stored water in the reboiler 3 is lowered due to the generation of clean steam, the
クリーン蒸気発生装置1の運転中、上記のような一連の動作がなされ、ディアレータタンク4内の水位は、所定範囲に維持される。そして、万一、ディアレータタンク4内の水位が下限水位を下回ると、下限スイッチ47Bにより検知され、給水弁27および純水装置5を制御して、ディアレータタンク4に水が補給される。また、万一、ディアレータタンク4内の水位が上限水位に達すると、上限スイッチ47Aにより検知され、ディアレータタンク排水弁45を制御して、余分な水が排水される。
During the operation of the
しかし、通常は、ディアレータタンク4内の水位は、ほぼ所定範囲に維持される。これにより、純水装置5からの水の補給を要することなく、クリーン蒸気発生装置1は運転を継続される。また、ディアレータタンク4内は、飽和環境下に維持され、しかもほぼ一定圧力に維持される。これにより、ディアレータタンク4からオリフィス49を介して、設定流量の気体を外部へ導出して、不凝縮性気体の排出を安定して図ることができる。
However, normally, the water level in the diarator tank 4 is maintained within a predetermined range. Thereby, the operation of the
本実施例のクリーン蒸気発生装置1によれば、気水分離器2における純水化と、ディアレータタンク4における純水化とにより、純度の高いクリーン蒸気を得ることができる。つまり、気水分離器2において設定乾き度の蒸気とすると共に、気水分離器2において固形物も分離除去される。さらに、ディアレータタンク4において、二酸化炭素などの不凝縮性気体が分離除去される。そして、そのように気水分離器2とディアレータタンク4とで二重に不純物を除去された後、リボイラ3にてクリーン蒸気とされる。しかも、リボイラ3からの高温の凝縮水がリボイラ3の二次側への給水として用いられるので、省エネルギを図ることができる。さらに、リボイラ3の一次側の蒸気の凝縮水をリボイラ3の二次側の給水に用いるので、純水装置5による補給水の使用量を削減することができる。
According to the
本実施例のクリーン蒸気発生装置1の実際の一運転例について説明する。実験において、リボイラ3の一次側の蒸気圧を0.62MPaとして運転した場合、ディアレータタンク4内の圧力は0.26MPa、リボイラ3の二次側の蒸気圧は0.17MPaであった。また、この際、リボイラ3の一次側の蒸気量の4.5%を、排気路50から排出した。この場合、得られるクリーン蒸気は、蒸気量が113kg/hであり、その導電率は0.95μS/cmであった。
An actual operation example of the
本実施例のクリーン蒸気発生装置1では、リボイラ3へ供給される蒸気の乾き度と、ディアレータタンク4からの排気量とに応じて、所望のクリーン蒸気を得ることができる。すなわち、気水分離器2において乾き度を向上させる程、またディアレータタンクから排気路への排気量(リボイラ3の一次側の蒸気の内、何%を排出するか)を増すほど、純度の高いクリーン蒸気を得ることができる。
In the
本発明のクリーン蒸気発生装置1は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、純水装置5からの給水路26は、三方電磁弁(給水弁27)を介してリボイラ給水路24とディアレータタンク給水路28とに分岐したが、三方電磁弁を省略する代わりに、リボイラ給水路24とディアレータタンク給水路28とにそれぞれ電磁弁を設けてもよい。
The
また、前記実施例では、排気手段としてオリフィス49を用いたが、ディアレータタンク4から所望流量で気体を導出するならば、その構成は特に問わない。たとえば、排気路50に、オリフィス49に代えて電磁弁または電動弁を設け、その電磁弁または電動弁を制御して、ディアレータタンク4からの排気量を制御してもよい。たとえば、排気路50に設けた流量計により排気量を監視しながら、設定流量で排気されるように、電磁弁の開閉または電動弁の開度を制御すればよい。あるいは、ディアレータタンク4内を設定圧力に維持するように、電磁弁の開閉または電動弁の開度を制御してもよい。
In the above embodiment, the
また、ディアレータタンク4に排気路50およびオリフィス49を設ける代わりに、ディアレータタンク4内を設定圧力に維持する圧力調整弁を設けてもよい。この圧力調整弁は、ディアレータタンク4の内圧を所定に維持するように自力で機械的に開度調整する弁である。圧力調整弁は、安全弁52と同様の構成とされるが、安全弁52より低圧に設定されるのは言うまでもない。
Further, instead of providing the
さらに、前記実施例では、純水装置5は、逆浸透膜を用いて純水を得る装置としたが、イオン交換樹脂を用いて純水を得る装置としてもよい。また、前記実施例では、クリーン蒸気発生装置1は、純水装置5を備え、この純水装置5からリボイラ3およびディアレータタンク4に初期給水する構成としたが、運転中には基本的に純水装置5による水の補給は不要であるから、初期給水のみ作業者が行うことで、純水装置5を省略することができる。
Furthermore, in the said Example, although the
1 クリーン蒸気発生装置
2 気水分離器
3 リボイラ
4 ディアレータタンク
5 純水装置
6 ボイラ
8 給蒸路
13 給蒸弁
14 排水路
15 スチームトラップ
17 温度センサ
18 シェル(リボイラの二次側)
19 伝熱管(リボイラの一次側)
21 圧力計
22 スチームトラップ
32 エアフィルタ
33 逆止弁
37 リボイラフロートスイッチ
42 貯留水供給弁
47 ディアレータフロートスイッチ
49 オリフィス(排気手段)
50 排気路
53 エアフィルタ
54 逆止弁
DESCRIPTION OF
19 Heat transfer tube (primary side of reboiler)
21
50
Claims (5)
一次側と二次側とに分けられ、一次側に導入される前記気水分離器からの蒸気と二次側に貯留される水とを間接熱交換させて、二次側の水を蒸気化するリボイラと、
このリボイラの一次側の蒸気の凝縮水がスチームトラップを介して供給されるディアレータタンクと、
このディアレータタンクから設定流量の気体を導出する排気手段と、
前記リボイラの二次側の水位に基づき開閉され、開放されると前記ディアレータタンクの貯留水が差圧により前記リボイラの二次側へ供給される貯留水供給弁と
を備えることを特徴とするクリーン蒸気発生装置。 A steam separator that separates steam from the boiler into steam that has a set dryness;
Divided into primary side and secondary side, the steam from the steam separator introduced to the primary side and the water stored on the secondary side are indirectly heat exchanged to evaporate the water on the secondary side Reboilers,
A dilator tank in which condensate of steam on the primary side of the reboiler is supplied via a steam trap;
An exhaust means for deriving a gas having a set flow rate from the dilator tank;
A storage water supply valve that opens and closes based on a water level on the secondary side of the reboiler and opens the stored water in the dialator tank to the secondary side of the reboiler by a differential pressure when opened. Clean steam generator.
ことを特徴とする請求項1に記載のクリーン蒸気発生装置。 The clean steam generator according to claim 1, wherein the exhaust unit is an orifice provided in an exhaust path from the diarator tank.
前記給蒸路には、前記給蒸弁よりも上流部に、スチームトラップを介して凝縮水を排出する排水路が分岐して設けられ、
前記給蒸弁よりも上流部の前記給蒸路内が設定温度を超えるまで、前記給蒸弁が閉鎖されて起動される
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のクリーン蒸気発生装置。 A steam supply valve is provided in the steam supply path from the boiler to the steam separator,
In the steam supply channel, a drainage channel for discharging condensed water via a steam trap is branched and provided upstream of the steam supply valve.
The steam generation according to claim 1 or 2, wherein the steam supply valve is closed and started until the inside of the steam supply path upstream of the steam supply valve exceeds a set temperature. apparatus.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のクリーン蒸気発生装置。 The clean steam according to any one of claims 1 to 3, wherein the secondary side of the reboiler and the diarator tank can introduce outside air through an air filter and a check valve, respectively. Generator.
前記リボイラの二次側および前記ディアレータタンクは、それぞれ前記純水装置から純水が供給可能とされた
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のクリーン蒸気発生装置。 A pure water device for obtaining pure water using a reverse osmosis membrane;
The clean steam generator according to any one of claims 1 to 4, wherein the secondary side of the reboiler and the delator tank can each be supplied with pure water from the pure water device.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2008
- 2008-06-18 JP JP2008158592A patent/JP2010002057A/en active Pending
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