JP2011027199A - Steam header - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent condensed water from accumulating in a steam header which collects or distributes steam and steam going to a steam takeout pipe from getting the condensed water into itself, resulting in reduction in the dryness of the steam transferred through the steam takeout pipe. <P>SOLUTION: The steam header has an elongate cylindrical tank comprising a cylindrical body 7 and covers 8 closing both ends of the body 7, and also has a steam introduction pipe 2 and a steam takeout pipes 3 which are connected to the top of the cylindrical tank, wherein drain pipes 5 for draining the condensed water in the steam header are connected to the vicinity of both covers 8 on the bottom of the cylindrical tank. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は蒸気の集合や分配を行うスチームヘッダに関するものである。   The present invention relates to a steam header for collecting and distributing steam.
複数箇所で発生した蒸気を集合させる場合や、蒸気を複数箇所に分配する場合には、スチームヘッダを使用している。スチームヘッダの一般的な構造は、横長な円筒タンクと円筒タンク上部に接続した複数本の蒸気配管からなっている。図4では、最も左側の蒸気配管が蒸気導入管2、残り3本が蒸気取出管3であり、蒸気を複数箇所に分配するものである。   A steam header is used when collecting steam generated at a plurality of locations or when distributing steam to a plurality of locations. The general structure of a steam header consists of a horizontally long cylindrical tank and a plurality of steam pipes connected to the upper part of the cylindrical tank. In FIG. 4, the leftmost steam pipe is the steam introduction pipe 2 and the remaining three are the steam extraction pipes 3, and distributes the steam to a plurality of locations.
ボイラからスチームヘッダへ送られる蒸気は乾き度の高い蒸気であったとしても、蒸気配管などを通っている際に蒸気が冷却されることで凝縮水が発生することがある。この場合、スチームヘッダ内に凝縮水がたまったままであると、スチームヘッダ内から蒸気取出管3へ向かう蒸気が凝縮水を巻き込み、蒸気取出管を通して送られている蒸気の乾き度を低下させることがあった。そのため、スチームヘッダの底部にドレン排出管を接続しておき、スチームヘッダの底部から凝縮水を排出するようにしている。図4ではスチームヘッダ底部の中央部にドレン排出管5を接続しており、このことでスチームヘッダ内の凝縮水は排出することができると考えられていたが、実際には凝縮水の排出がスムーズに行われないことがあった。   Even if the steam sent from the boiler to the steam header is steam having a high dryness, condensed water may be generated by cooling the steam while passing through a steam pipe or the like. In this case, if the condensed water remains in the steam header, steam from the steam header toward the steam extraction pipe 3 entrains the condensed water, which may reduce the dryness of the steam sent through the steam extraction pipe. there were. Therefore, a drain discharge pipe is connected to the bottom of the steam header so that condensed water is discharged from the bottom of the steam header. In FIG. 4, the drain discharge pipe 5 is connected to the center of the bottom part of the steam header, and it has been thought that the condensed water in the steam header can be discharged by this, but actually the condensed water is discharged. Sometimes it was not done smoothly.
本発明が解決しようとする課題は、スチームヘッダ内に凝縮水がたまり、2次側の乾き度低下が発生するということを防止することにある。   The problem to be solved by the present invention is to prevent condensed water from accumulating in the steam header and causing a decrease in dryness on the secondary side.
請求項1に記載の発明は、円筒形の胴部と胴部の両端をふさぐ蓋部からなる横長な円筒タンクを持ち、円筒タンク上部に複数本の蒸気配管を接続した構成のスチームヘッダにおいて、円筒タンク底部であって、左右の蓋部に近い位置にスチームヘッダ内の凝縮水を排出するドレン排出管を接続したことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、前記のスチームヘッダにおいて、スチームヘッダに接続するドレン排出管は、スチームヘッダへ蒸気を導入する蒸気導入管の真下を避けて接続することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、前記のスチームヘッダにおいて、左右の蓋部に近い位置に設けた二本のドレン排出管には、それぞれにスチームトラップを設けていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、前記のスチームヘッダにおいて、左右の蓋部に近い位置に設けた二本のドレン排出管は途中で合流させるようにしておき、蒸気導入管からの距離が遠い側に接続しているドレン排出管では、ドレン排出管の合流部よりも上流側にドレンの逆流を防止する逆流防止手段を設けていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、前記のスチームヘッダにおいて、蓋部からスチームヘッダ内に向けて延びている水平板を設けていることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a steam header having a configuration in which a cylindrical body portion and a horizontally long cylindrical tank including a lid portion that covers both ends of the body portion are connected, and a plurality of steam pipes are connected to the upper portion of the cylindrical tank. A drain discharge pipe for discharging condensed water in the steam header is connected to a position near the left and right lids on the bottom of the cylindrical tank.
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the steam header, the drain discharge pipe connected to the steam header is connected avoiding a position directly below the steam introduction pipe for introducing the steam to the steam header.
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the steam header, the two drain discharge pipes provided at positions close to the left and right lid portions are respectively provided with steam traps.
According to a fourth aspect of the present invention, in the steam header, the two drain discharge pipes provided at positions close to the left and right lid portions are joined together in the middle, and the distance from the steam introduction pipe is long. The drain discharge pipe connected to is provided with a backflow prevention means for preventing the backflow of the drain upstream of the junction of the drain discharge pipe.
The invention according to claim 5 is characterized in that the steam header is provided with a horizontal plate extending from the lid portion into the steam header.
蒸気導入管からスチームヘッダ内に入る蒸気は、高い運動エネルギーを持っているため、蒸気導入管からの蒸気はスチームヘッダ底部へ向けて直進し、底部に衝突後は蒸気取出管に向かって流れることになる。その際、蒸気はスチームヘッダの底部にたまっていた凝縮水を押し流し、スチームヘッダの端部まで凝縮水を押し込むことになっていた。そのために、スチームヘッダ内では左右の端部に凝縮水がたまり、スチームヘッダ底部の中央部に設けているドレン排出管からは凝縮水が排出されにくなっているということが分かった。スチームヘッダの左右蓋部に近い位置にドレン排出管を接続すると、蒸気が凝縮水をドレン排出管接続部へ向けて押し流すことになるため、凝縮水をスムーズに排出することができるようになる。   Since the steam entering the steam header from the steam inlet pipe has high kinetic energy, the steam from the steam inlet pipe goes straight toward the bottom of the steam header and flows toward the steam outlet pipe after colliding with the bottom. become. At that time, the steam pushed the condensed water accumulated at the bottom of the steam header and pushed the condensed water to the end of the steam header. For this reason, it has been found that condensed water accumulates at the left and right end portions in the steam header, and it is difficult for condensed water to be discharged from the drain discharge pipe provided at the central portion of the bottom portion of the steam header. When the drain discharge pipe is connected to a position close to the left and right lid portions of the steam header, the steam pushes the condensed water toward the drain discharge pipe connecting portion, so that the condensed water can be discharged smoothly.
また、蒸気導入管からスチームヘッダの底部へ向けて進み、スチームヘッダ底部に衝突している蒸気は、蒸気導入管の真下にある凝縮水を周囲に押し出す働きがあるため、蒸気導入管の真下にドレン排出管を設置したのでは凝縮水の抜けが悪くなる。そのため、ドレン排出管は蒸気導入管の真下を避けて設置した方が、凝縮水の排出性能を高める作用を得ることができる。   In addition, the steam that travels from the steam inlet pipe toward the bottom of the steam header and collides with the bottom of the steam header pushes the condensed water directly under the steam inlet pipe to the surroundings. If a drain discharge pipe is installed, condensate drainage will worsen. Therefore, if the drain discharge pipe is installed avoiding the position directly below the steam introduction pipe, it is possible to obtain the effect of improving the condensate discharge performance.
スチームヘッダの左右両端にドレン排出管を設けておき、二本のドレン排出管のそれぞれにスチームトラップを設けてドレン排出を独立させて行うか、二本のドレン排出管を合流させた部分より下流にスチームトラップを設ける場合には、蒸気導入管からの距離が遠い側に接続しているドレン排出管では、ドレン排出管の合流部よりも上流側にドレンの逆流を防止する逆流防止手段を設けると、一方のドレン排出管から入った蒸気が他方のドレン排出管を通してスチームヘッダへ逆流することがなくなるため、ドレン排出管を通しての凝縮水の排出をスムーズに行うことができる。   Drain discharge pipes are provided at both left and right ends of the steam header, and a steam trap is provided in each of the two drain discharge pipes to perform drain discharge independently, or downstream from the portion where the two drain discharge pipes are joined When the steam trap is provided in the drain discharge pipe connected to the far side from the steam introduction pipe, a back flow prevention means for preventing the back flow of the drain is provided upstream of the junction of the drain discharge pipe. And since the vapor | steam entered from one drain discharge pipe does not flow backward to a steam header through the other drain discharge pipe, the condensed water can be smoothly discharged through the drain discharge pipe.
スチームヘッダ内の端部に水平板を設けておくと、蒸気流がスチームヘッダの底部に溜まっている凝縮水を巻き込んで持ち上げるということを防止でき、スチームヘッダ二次側の蒸気乾き度が低下することを防止することができる。   If a horizontal plate is provided at the end of the steam header, it is possible to prevent the steam flow from entraining and lifting the condensed water accumulated at the bottom of the steam header, and the steam dryness on the secondary side of the steam header is reduced. This can be prevented.
スチームヘッダ内の凝縮水をスムーズに排出することができるようになり、凝縮水がスチームヘッダから蒸気取出管へ送られるということがなくなるため、スチームヘッダから送られる蒸気の乾き度を高く維持することができる。   The condensate in the steam header can be discharged smoothly, and the condensate is not sent from the steam header to the steam take-out pipe, so the dryness of the steam sent from the steam header must be kept high. Can do.
本発明を実施しているスチームヘッダの断面図Sectional view of a steam header embodying the present invention 他の実施例におけるスチームヘッダの断面図Cross-sectional view of a steam header in another embodiment 逆流防止手段を設けていない場合の蒸気流説明図Explanatory drawing of steam flow when no backflow prevention means is provided 従来例におけるスチームヘッダの断面図Cross section of the steam header in the conventional example
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図1は本発明を実施しているスチームヘッダの断面図である。スチームヘッダ1は、円筒形の胴部7と胴部7の両端をふさぐ蓋部8からなる横長な円筒タンクであり、円筒タンクの上部に1本の蒸気導入管2と3本の蒸気取出管3を接続している。蒸気導入管2及び蒸気取出管3は、垂直方向に延びるものであり、蒸気は蒸気導入管2では下向きに流れ、蒸気取出管3では上向きに流れる。蒸気導入管2を通してスチームヘッダ1内に導入した蒸気は、スチームヘッダで3本の蒸気取出管3に分岐し、蒸気取出管3が接続しているそれぞれの蒸気使用箇所へ分散して送られる。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a steam header embodying the present invention. The steam header 1 is a horizontally long cylindrical tank composed of a cylindrical body portion 7 and a lid portion 8 that covers both ends of the body portion 7. One steam introduction pipe 2 and three steam extraction pipes are provided at the upper part of the cylindrical tank. 3 is connected. The steam introduction pipe 2 and the steam extraction pipe 3 extend in the vertical direction, and the steam flows downward in the steam introduction pipe 2 and flows upward in the steam extraction pipe 3. The steam introduced into the steam header 1 through the steam inlet pipe 2 is branched into three steam outlet pipes 3 by the steam header, and is distributed and sent to the respective steam use locations to which the steam outlet pipes 3 are connected.
スチームヘッダ1の底部には凝縮水を排出するドレン排出管5を2本接続する。2本のドレン排出管5は、スチームヘッダ1の円筒タンク底部であって、左右の蓋部8に近い位置にそれぞれ接続する。ドレン排出管5の接続位置は、蒸気導入管2の真下を避けておき、蒸気導入管2の真下よりもさらに蓋部8側に接続する。2本のドレン排出管5の途中にはそれぞれにスチームトラップ4を設けておき、液体のみをスチームヘッダ1から排出するようにしている。ドレン排出管5を接続している部分の上方には、蓋部8からスチームヘッダ1内へ向けて延びている水平板10を設ける。   Two drain discharge pipes 5 for discharging condensed water are connected to the bottom of the steam header 1. The two drain discharge pipes 5 are respectively connected to the cylindrical tank bottom portion of the steam header 1 and at positions close to the left and right lid portions 8. The connection position of the drain discharge pipe 5 is avoided from directly below the steam introduction pipe 2, and is further connected to the lid portion 8 side than just below the steam introduction pipe 2. Steam traps 4 are provided in the middle of the two drain discharge pipes 5 so that only the liquid is discharged from the steam header 1. A horizontal plate 10 extending from the lid portion 8 into the steam header 1 is provided above the portion to which the drain discharge pipe 5 is connected.
蒸気供給開始直後で装置が冷えている場合などでは、蒸気配管やスチームヘッダ1によって蒸気が冷やされると、凝縮水が発生する。発生した凝縮水6はスチームヘッダや蒸気配管の内面を流れ落ち、スチームヘッダ内の底部に集まる。また、蒸気導入管2を通ってスチームヘッダ内に送られた蒸気は、下向きに流れるエネルギーを持っているため、スチームヘッダ内の底部に衝突し、その後に横向きの流れとなる。このとき、蒸気はスチームヘッダ底部にたまっていた凝縮水を押し流すことになり、スチームヘッダ内の凝縮水6はスチームヘッダの左右端部に集まる。   In the case where the apparatus is cold immediately after the start of the steam supply, condensed water is generated when the steam is cooled by the steam pipe or the steam header 1. The generated condensed water 6 flows down the steam header and the inner surface of the steam pipe and collects at the bottom of the steam header. Moreover, since the steam sent into the steam header through the steam introduction pipe 2 has energy flowing downward, it collides with the bottom of the steam header and then becomes a lateral flow. At this time, the steam pushes the condensed water accumulated at the bottom of the steam header, and the condensed water 6 in the steam header collects at the left and right ends of the steam header.
ドレン排出管5は、スチームヘッダ底部の左右に設けている蓋部8の近くに接続しているため、スチームヘッダの左右端部まで押し流されてきた凝縮水はドレン排出管5を通して排出することができる。これが図4に記載した従来例のように、ドレン排出管5をスチームヘッダ底部の中央部に設けていた場合、凝縮水は蒸気によってスチームヘッダの左右端部に集まっているため、凝縮水がいつまでもスチームヘッダ内にとどまるということになっていた。しかし本発明のようにドレン排出管5をスチームヘッダ底部の左右端部に設けることで、スチームヘッダ内の凝縮水はスムーズに排出することができる。また、スチームヘッダ1内の端部に水平板10を設けておくと、蒸気に押されてスチームヘッダの端部まで来た凝縮水は、水平板10で動きを止められるため、凝縮水が蒸気流に押されてそのまま蒸気取出管3へ送られるということは防止できる。凝縮水をスチームヘッダ内から速やかに排出することで、スチームヘッダでのウォーターハンマの発生を抑制することができる。   Since the drain discharge pipe 5 is connected to the vicinity of the lid portions 8 provided on the left and right of the bottom portion of the steam header, the condensed water that has been pushed to the left and right ends of the steam header can be discharged through the drain discharge pipe 5. it can. If the drain discharge pipe 5 is provided at the center of the bottom part of the steam header as in the conventional example shown in FIG. 4, the condensed water is collected at the left and right ends of the steam header by the steam. It was supposed to stay in the steam header. However, by providing the drain discharge pipe 5 at the left and right ends of the bottom of the steam header as in the present invention, the condensed water in the steam header can be discharged smoothly. Further, if the horizontal plate 10 is provided at the end in the steam header 1, the condensed water that has been pushed by the steam and reaches the end of the steam header can be stopped by the horizontal plate 10. It can be prevented that it is pushed by the flow and sent to the steam extraction pipe 3 as it is. By quickly discharging the condensed water from the steam header, the occurrence of water hammer in the steam header can be suppressed.
図2は本発明の他の実施例おけるスチームヘッダの断面図である。基本的な構成は図1と同じであり、重複部分は説明を省略する。図2の場合、スチームヘッダ1に接続している2本のドレン排出管5は途中で合流させている。この場合、ドレン排出管の合流部分よりも下流側にスチームトラップ4を設置するならば、一つのスチームトラップで凝縮水の排出が行える。ただしその場合は、蒸気導入管2からの距離が遠い側に接続しているドレン排出管5では、ドレン排出管の合流部より上流の部分にドレンの逆流を防止する逆止防止手段9を設けておく。   FIG. 2 is a cross-sectional view of a steam header in another embodiment of the present invention. The basic configuration is the same as that shown in FIG. In the case of FIG. 2, the two drain discharge pipes 5 connected to the steam header 1 are joined on the way. In this case, if the steam trap 4 is installed on the downstream side of the confluence portion of the drain discharge pipe, the condensed water can be discharged with one steam trap. However, in that case, the drain discharge pipe 5 connected to the far side from the steam introduction pipe 2 is provided with a non-return prevention means 9 for preventing the back flow of the drain at a portion upstream from the junction of the drain discharge pipe. Keep it.
ドレン排出管5は蒸気導入管2の真下を避けて設置したとしても、蒸気導入管2に近い側のドレン排出管5では、蒸気導入管2から遠い側のドレン排出管よりも蒸気が入りやすくなっている。そのため、二本のドレン排出管5を途中で合流させ、合流部よりも上流側に逆流防止手段を設けていない場合、図3に記載しているように、蒸気導入管2に近い側に接続しているドレン排出管5から入った蒸気が、蒸気導入管2から遠い側に接続しているドレン排出管5を逆流してスチームヘッダ1内に戻る流れが生じることがある。このようになると凝縮水は排出されにくくなるため、蒸気の逆流を防止する必要がある。そのため、蒸気導入管2から遠い側のドレン排出管5では、ドレン排出管5の合流部よりも上流側に逆流防止手段9を設け、蒸気の逆流を防止することで凝縮水を排出しやすくしておく。   Even if the drain discharge pipe 5 is installed so as to avoid being directly below the steam introduction pipe 2, the drain discharge pipe 5 on the side close to the steam introduction pipe 2 is more likely to enter the steam than the drain discharge pipe on the side far from the steam introduction pipe 2. It has become. Therefore, when the two drain discharge pipes 5 are joined in the middle and no backflow prevention means is provided upstream from the joining part, as shown in FIG. 3, it is connected to the side closer to the steam introduction pipe 2. The steam that has entered the drain discharge pipe 5 may flow back through the drain discharge pipe 5 connected to the side far from the steam introduction pipe 2 and return into the steam header 1 in some cases. In such a case, the condensed water is difficult to be discharged, so it is necessary to prevent the backflow of steam. For this reason, the drain discharge pipe 5 on the side far from the steam introduction pipe 2 is provided with the backflow prevention means 9 upstream of the junction of the drain discharge pipe 5 to prevent the backflow of steam, thereby making it easier to discharge condensed water. Keep it.
なお、スチームヘッダ1は、蒸気導入管2と蒸気取出管3の配置をはじめから特定しておくことのできない場合もあるため、状況によっては図2とは逆に右側に蒸気導入管2を接続し、左側に蒸気取出管3を接続することもある。そのため、量産品のスチームヘッダでは、両方のドレン排出管5に逆流防止手段9を設けておくとよい。このことで、どこに蒸気導入管2を接続しても凝縮水はスムーズに排出することができる。   In addition, since the steam header 1 may not be able to specify the arrangement of the steam introduction pipe 2 and the steam extraction pipe 3 from the beginning, the steam introduction pipe 2 is connected to the right side as opposed to FIG. 2 depending on the situation. However, the steam extraction pipe 3 may be connected to the left side. For this reason, in the mass-produced steam header, it is preferable to provide the backflow prevention means 9 in both drain discharge pipes 5. Thus, the condensed water can be smoothly discharged regardless of where the steam introduction pipe 2 is connected.
1 スチームヘッダ
2 蒸気導入管
3 蒸気取出管
4 スチームトラップ
5 ドレン排出管
6 凝縮水
7 胴部
8 蓋部
9 逆流防止手段
1 Steam header
2 Steam inlet pipe
3 Steam extraction pipe
4 Steam trap
5 Drain discharge pipe
6 Condensed water 7 Body 8 Lid
9 Backflow prevention means

Claims (5)

  1. 円筒形の胴部と胴部の両端をふさぐ蓋部からなる横長な円筒タンクを持ち、円筒タンク上部に複数本の蒸気配管を接続した構成のスチームヘッダにおいて、円筒タンク底部であって、左右の蓋部に近い位置にスチームヘッダ内の凝縮水を排出するドレン排出管を接続したことを特徴とするスチームヘッダ。   In a steam header having a cylindrical body and a horizontally long cylindrical tank consisting of a lid that covers both ends of the body, and a plurality of steam pipes connected to the upper part of the cylindrical tank, A steam header characterized in that a drain discharge pipe for discharging condensed water in the steam header is connected to a position near the lid.
  2. 請求項1に記載のスチームヘッダにおいて、スチームヘッダに接続するドレン排出管は、スチームヘッダへ蒸気を導入する蒸気導入管の真下を避けて接続することを特徴とするスチームヘッダ。   The steam header according to claim 1, wherein the drain discharge pipe connected to the steam header is connected avoiding a position directly below the steam introduction pipe for introducing steam to the steam header.
  3. 請求項1又は2に記載のスチームヘッダにおいて、左右の蓋部に近い位置に設けた二本のドレン排出管には、それぞれにスチームトラップを設けていることを特徴とするスチームヘッダ。   The steam header according to claim 1 or 2, wherein each of the two drain discharge pipes provided at positions close to the left and right lids is provided with a steam trap.
  4. 請求項1又は2に記載のスチームヘッダにおいて、左右の蓋部に近い位置に設けた二本のドレン排出管は途中で合流させるようにしておき、蒸気導入管からの距離が遠い側に接続しているドレン排出管では、ドレン排出管の合流部よりも上流側にドレンの逆流を防止する逆流防止手段を設けていることを特徴とするスチームヘッダ。   3. The steam header according to claim 1, wherein the two drain discharge pipes provided at positions close to the left and right lids are joined together in the middle and connected to the side far from the steam introduction pipe. In the drain discharge pipe, the steam header is provided with a backflow prevention means for preventing the backflow of the drain upstream of the joining portion of the drain discharge pipe.
  5. 請求項1から4のいずれかに記載のスチームヘッダにおいて、蓋部からスチームヘッダ内に向けて延びている水平板を設けていることを特徴とするスチームヘッダ。   The steam header according to any one of claims 1 to 4, further comprising a horizontal plate extending from the lid portion into the steam header.
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