JP2011237099A

JP2011237099A - Feed water tank for steam boiler

Info

Publication number: JP2011237099A
Application number: JP2010108282A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Noguchi; 昭信野口
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2011-11-24

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a feed water tank for steam boiler which utilizes drain heat sufficiently effectively and prevent cavitation.SOLUTION: The feed water tank 1 for steam boiler is connected to a steam boiler 14, and includes drain collection piping 30 and a water supply port 12. The drain collection piping 30 has an inner pipe 31 for drain collection, an outer pipe 32 for air exhaustion and a channel 33. The inner pipe 31 for drain collection is connected to a drain collection line 16 and configured to sink in water of the tank by a predetermined length, the upper end of the outer pipe 32 for air exhaustion is located higher than the water level of the tank, and the lower end of the outer pipe 32 for air exhaustion is located lower than the lower end of the inner pipe 31 for drain collection.

Description

本発明は、蒸気ボイラ用給水タンクに関し、特に、ドレン熱の十分な有効活用を図るとともに、キャビテーションを防止することのできる蒸気ボイラ用給水タンクに関する。 The present invention relates to a water supply tank for a steam boiler, and more particularly, to a water supply tank for a steam boiler that can sufficiently utilize drain heat and prevent cavitation.

蒸気ボイラは、給水の温度が高いほど、燃料の消費効率が上がる。そのため、熱交換器（蒸気使用機器）からのドレン（凝縮水）を蒸気ボイラ用給水タンクに回収し、ドレンの持っている熱を回収することが、一般的に行われている。 The steam boiler has higher fuel consumption efficiency as the temperature of the feed water is higher. Therefore, it is common practice to recover drain (condensed water) from a heat exchanger (steam-using device) in a steam boiler feed water tank and recover the heat of the drain.

（第一従来例）
次に、本発明に関連する蒸気ボイラ用給水タンクについて、図面を参照して説明する。
図３は、第一従来例にかかる蒸気ボイラ用給水タンクを説明するための概略図を示している。
図３において、蒸気ボイラ用給水タンク１０１は、給水口１２、ドレン回収配管１７、及び、空気孔１８などを備えている。 (First conventional example)
Next, a water supply tank for a steam boiler related to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3: has shown the schematic for demonstrating the water supply tank for steam boilers concerning a 1st prior art example.
In FIG. 3, the steam boiler water supply tank 101 includes a water supply port 12, a drain recovery pipe 17, an air hole 18, and the like.

給水口１２は、通常、蒸気ボイラ用給水タンク１０１の下部に設けられており、補給水を供給する。この補給水は、予め原水中の溶存気体（空気、特に酸素）を除去した脱気水である。これは、溶存気体がタンク内の水とともに蒸気ボイラ１４に供給されると、蒸気ボイラ１４の缶体腐食の原因となるからである。
なお、蒸気ボイラ用給水タンク１０１は、ボールタップ装置（図示せず）を備えており、タンク内の水位が低下したら補給水をタンク内に供給し、水位が所定水位まで上昇したら補給水を停止する構成になっている。 The water supply port 12 is normally provided in the lower part of the water supply tank 101 for steam boilers, and supplies makeup water. This make-up water is deaerated water from which dissolved gas (air, particularly oxygen) in the raw water has been removed in advance. This is because if dissolved gas is supplied to the steam boiler 14 together with the water in the tank, it causes corrosion of the can of the steam boiler 14.
The steam boiler water supply tank 101 is provided with a ball tap device (not shown). When the water level in the tank drops, supply water is supplied into the tank, and when the water level rises to a predetermined level, the supply water is stopped. It is configured.

ドレン回収配管１７は、一端がドレン回収ライン１６と接続され、他端が蒸気ボイラ用給水タンク１０１の上部に接続されており、ドレンを蒸気ボイラ用給水タンク１０１に供給する。このドレン回収配管１７は、他端（ドレンの放出口とも呼ばれる。）がタンク内の水面の上方に位置しており、ドレンはタンク内の空気に触れつつ（あるいは、空気を水中に伴うようにして）供給される。
また、空気孔１８は、蒸気ボイラ用給水タンク１０１の上部に設けられており、タンク内の空気（蒸気をも含む。）をタンク外に放出する。 The drain recovery pipe 17 has one end connected to the drain recovery line 16 and the other end connected to the upper part of the steam boiler feed water tank 101, and supplies the drain to the steam boiler feed water tank 101. The other end (also referred to as a drain discharge port) of the drain recovery pipe 17 is located above the water surface in the tank, and the drain touches the air in the tank (or causes the air to accompany the water). Supplied).
Moreover, the air hole 18 is provided in the upper part of the water supply tank 101 for steam boilers, and discharges the air (including steam) in the tank to the outside of the tank.

また、蒸気ボイラ用給水タンク１０１は、蒸気ボイラ１４などとともに、ボイラシステムを構成している。すなわち、このボイラシステムは、蒸気ボイラ用給水タンク１０１、給水ポンプ１３、蒸気ボイラ１４、熱交換器１５及びドレン回収ライン１６などを備えている。
蒸気ボイラ用給水タンク１０１は、給水ポンプ１３を介して蒸気ボイラ１４に接続されており、タンク内の水を蒸気ボイラ１４に供給し、蒸気ボイラ１４は、蒸気を熱交換器１５に供給する。供給された蒸気は、熱交換器１５で熱交換され、熱交換後のドレンは、ドレン回収ライン１６及びドレン回収配管１７を介して蒸気ボイラ用給水タンク１０１内へ流入する。上記ドレンの流入によって、蒸気ボイラ用給水タンク１０１は、ドレンの持っている熱を回収する。 The steam boiler water supply tank 101 constitutes a boiler system together with the steam boiler 14 and the like. That is, this boiler system includes a steam boiler feed water tank 101, a feed water pump 13, a steam boiler 14, a heat exchanger 15, a drain recovery line 16, and the like.
The steam boiler water supply tank 101 is connected to a steam boiler 14 via a water supply pump 13, and supplies water in the tank to the steam boiler 14, and the steam boiler 14 supplies steam to the heat exchanger 15. The supplied steam is heat-exchanged by the heat exchanger 15, and the drain after the heat exchange flows into the steam boiler water supply tank 101 through the drain recovery line 16 and the drain recovery pipe 17. By the inflow of the drain, the steam boiler water supply tank 101 recovers the heat of the drain.

（第二従来例）
図４は、第二従来例にかかる蒸気ボイラ用給水タンクを説明するための概略図を示している。
図４に示すように、第二従来例の蒸気ボイラ用給水タンク１０２は、上述した蒸気ボイラ用給水タンク１０１と比べると、ドレン回収配管１７の代わりに、ドレン回収配管２１を備えている点などが相違する。
なお、本従来例の他の構成は、蒸気ボイラ用給水タンク１０１とほぼ同様としてある。したがって、図４において、図３と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。 (Second conventional example)
FIG. 4: has shown the schematic for demonstrating the water supply tank for steam boilers concerning a 2nd prior art example.
As shown in FIG. 4, the steam boiler water supply tank 102 of the second conventional example is provided with a drain recovery pipe 21 instead of the drain recovery pipe 17 as compared with the steam boiler water supply tank 101 described above. Is different.
In addition, the other structure of this prior art example is almost the same as the steam boiler water supply tank 101. Therefore, in FIG. 4, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

ドレン回収配管２１は、蒸気ボイラ用給水タンク１０２の上部を貫通して設けられており、一端がドレン回収ライン１６と接続され、他端（ドレンの放出口とも呼ばれる。）が蒸気ボイラ用給水タンク１０２のほぼ中段部に位置している。また、蒸気ボイラ用給水タンク１０２は、通常、水位がタンク内高さの約８０％の高さ位置に設定されているので、ドレンは、水中に位置する他端から、タンク内の上方の空気に触れることなくタンク内の水中に放出される。上記ドレンの放出によって、蒸気ボイラ用給水タンク１０２は、ドレンの持っている熱を回収する。 The drain recovery pipe 21 is provided through the upper part of the steam boiler feed water tank 102, one end is connected to the drain recovery line 16, and the other end (also referred to as a drain discharge port) is the steam boiler feed water tank. 102 is located almost in the middle. Moreover, since the water level of the steam boiler water supply tank 102 is normally set at a height position that is about 80% of the height in the tank, the drain air flows upward from the other end located in the water. Released into the water in the tank without touching. By the discharge of the drain, the steam boiler feed water tank 102 recovers the heat of the drain.

また、本発明に関連する様々な技術が提案されている。
たとえば、特許文献１には、給水タンクの水面に泡立ちを発生させないことを目的として、給水タンク内に筒状容器と連通管とからなる気体分離器を設け、この気体分離器にドレン回収ラインを接続した給水タンクの技術が開示されている。 Various techniques related to the present invention have been proposed.
For example, in Patent Document 1, for the purpose of preventing foaming on the water surface of the water supply tank, a gas separator composed of a cylindrical container and a communication pipe is provided in the water tank, and a drain recovery line is provided in the gas separator. A technology for a connected water tank is disclosed.

特開２０００−１２１００５号公報JP 2000-121055 A

しかしながら、図３に示す蒸気ボイラ用給水タンク１０１は、ドレンの熱が、タンク内の水を温める前に空気孔１８を介してタンク外に排出されてしまい、有効なドレン熱利用ができていないといった問題があった。
また、図４に示す蒸気ボイラ用給水タンク１０２は、ドレン回収配管２１の先端がタンク内の水中に位置することにより、ドレンの熱が十分に有効活用されるものの、ドレン内の気泡が、給水ポンプ１３内に浸入しキャビテーションを起こす恐れがあるといった問題があった。
さらに、特許文献１に記載の給水タンクは、ポンプ内への気泡の浸入を抑制しキャビテーション防止に効果が期待できるものの、筒状容器の小孔から蒸気が逃げてしまい、熱回収の効率が悪いといった問題があった。 However, in the steam boiler water supply tank 101 shown in FIG. 3, the heat of the drain is discharged outside the tank through the air holes 18 before warming the water in the tank, and the drain heat cannot be effectively used. There was a problem.
In addition, the steam boiler feed water tank 102 shown in FIG. 4 has the drain recovery pipe 21 located at the tip of the water in the tank so that the heat of the drain can be used effectively, but the air bubbles in the drain There is a problem that the pump 13 may enter the pump 13 and cause cavitation.
Furthermore, although the water supply tank described in Patent Document 1 can be expected to prevent bubbles from entering the pump and prevent cavitation, the steam escapes from the small holes of the cylindrical container, and the efficiency of heat recovery is poor. There was a problem.

本発明は、以上のような問題を解決するために提案されたものであり、ドレン熱の十分な有効活用を図るとともに、キャビテーションを防止することのできる蒸気ボイラ用給水タンクの提供を目的とする。
なお、本発明者は、鋭意検討の結果、ドレン回収内管と空気排出外管からなる二重構造のドレン配管を設けた給水タンクによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至ったものである。 The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a water supply tank for a steam boiler that can sufficiently utilize drain heat and prevent cavitation. .
As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above problem can be solved by a water supply tank provided with a double-structured drain pipe comprising a drain recovery inner pipe and an air discharge outer pipe, and has led to the present invention. It is.

上記目的を達成するため、本発明の蒸気ボイラ用給水タンクは、蒸気ボイラに接続され、ドレン回収配管及び給水口を備えた蒸気ボイラ用給水タンクにおいて、前記ドレン回収配管は、ドレン回収用内管と、このドレン回収用内管の挿入される空気排出用外管と、前記ドレン回収用内管及び前記空気排出用外管によって形成される流路とを有し、前記ドレン回収用内管は、ドレン回収ラインに接続され、かつ、前記蒸気ボイラ用給水タンクの水中に所定の長さだけ水没し、前記空気排出用外管は、上端部が前記蒸気ボイラ用給水タンクの水面より上方に位置し、かつ、下端部が前記ドレン回収用内管の下端部より下方に位置する構成としてある。 In order to achieve the above object, a water supply tank for a steam boiler according to the present invention is connected to a steam boiler, and is a water supply tank for a steam boiler having a drain recovery pipe and a water supply port. And an air discharge outer tube into which the drain recovery inner tube is inserted, and a flow path formed by the drain recovery inner tube and the air discharge outer tube. The drain recovery inner tube And connected to a drain recovery line and submerged in a predetermined length of water in the water supply tank for the steam boiler, and the upper end of the outer pipe for air discharge is located above the water surface of the water supply tank for the steam boiler. In addition, the lower end portion is positioned below the lower end portion of the drain collecting inner pipe.

本発明の蒸気ボイラ用給水タンクによれば、ドレン回収内管により、ドレンを直接水中に放出することによって、ドレン熱の有効利用を図ることができ、また、ドレン内の気泡を、ドレン回収内管と空気排出外管との間隙（流路）を通過（上昇）させ、水中から排出することによって、ポンプにおけるキャビテーションを効果的に防止することができる。 According to the water supply tank for a steam boiler of the present invention, the drain heat is discharged directly into the water through the drain recovery inner pipe, so that the drain heat can be effectively used. Cavitation in the pump can be effectively prevented by passing (raising) the gap (flow path) between the pipe and the air discharge outer pipe and discharging from the water.

図１は、本発明の一実施形態にかかる蒸気ボイラ用給水タンクを説明するための概略図を示している。FIG. 1: has shown the schematic for demonstrating the water supply tank for steam boilers concerning one Embodiment of this invention. 図２は、本発明の実施例にかかる蒸気ボイラ用給水タンクを説明するための概略図を示している。FIG. 2: has shown the schematic for demonstrating the water supply tank for steam boilers concerning the Example of this invention. 図３は、第一従来例にかかる蒸気ボイラ用給水タンクを説明するための概略図を示している。FIG. 3: has shown the schematic for demonstrating the water supply tank for steam boilers concerning a 1st prior art example. 図４は、第二従来例にかかる蒸気ボイラ用給水タンクを説明するための概略図を示している。FIG. 4: has shown the schematic for demonstrating the water supply tank for steam boilers concerning a 2nd prior art example.

［蒸気ボイラ用給水タンクの実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態にかかるスロットマシンの筐体構造を説明するための概略斜視図を示している。
図１は、本発明の一実施形態にかかる蒸気ボイラ用給水タンクを説明するための概略図を示している。
図１において、本実施形態の蒸気ボイラ用給水タンク１は、上述した蒸気ボイラ用給水タンク１０１と比べると、ドレン回収配管１７の代わりに、ドレン回収配管３０を備えた点などが相違する。なお、本実施形態の他の構成は、蒸気ボイラ用給水タンク１０１とほぼ同様としてある。
したがって、図１において、図３と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。 [Embodiment of water supply tank for steam boiler]
FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining the housing structure of the slot machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 1: has shown the schematic for demonstrating the water supply tank for steam boilers concerning one Embodiment of this invention.
In FIG. 1, the steam boiler feed water tank 1 of the present embodiment is different from the steam boiler feed water tank 101 described above in that a drain recovery pipe 30 is provided instead of the drain recovery pipe 17. In addition, the other structure of this embodiment is as substantially the same as the water supply tank 101 for steam boilers.
Therefore, in FIG. 1, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

ドレン回収配管３０は、ドレン回収用内管３１と、このドレン回収用内管３１の挿入される空気排出用外管３２と、ドレン回収用内管３１及び空気排出用外管３２によって形成される流路３３とを有している。
ドレン回収用内管３１は、蒸気ボイラ用給水タンク１の上部を貫通して設けられており、一端がドレン回収ライン１６と接続され、かつ、他端（ドレンの放出口とも呼ばれる。）がタンク内の水中に位置し、すなわち、ドレン回収用内管３１の他端側は、タンク内の水中に所定の長さだけ水没している。このドレン回収用内管３１により、ドレンをタンク内の水中に導くとともに、直接水中に放出することができ、ドレン熱の有効利用（ドレン熱の回収率を向上させた状態での利用）を図ることができる。 The drain collection pipe 30 is formed by a drain collection inner pipe 31, an air discharge outer pipe 32 into which the drain collection inner pipe 31 is inserted, a drain collection inner pipe 31 and an air discharge outer pipe 32. And a flow path 33.
The drain recovery inner pipe 31 is provided through the upper part of the steam boiler feed tank 1, one end is connected to the drain recovery line 16, and the other end (also referred to as a drain discharge port) is the tank. The other end side of the drain collecting inner pipe 31 is submerged by a predetermined length in the water in the tank. The drain collecting inner pipe 31 can guide the drain into the water in the tank and directly discharge the drain into the water, thereby effectively using the drain heat (using the drain heat recovery rate improved). be able to.

ここで、ドレン回収用内管３１の水没する長さは３００ｍｍ〜３０００ｍｍとするとよい。このようにすると、低コストでドレン熱の回収率を向上させることができる。すなわち、ドレン回収用内管３１の水没する長さが３００ｍｍに満たないと、水面位置の制御の許容誤差などにより、下端部が水面の上方、あるいは、水面近傍に位置したときにドレン熱の回収率が低くなるからであり、また、３０００ｍｍより長いと、ドレン回収用内管３１の水没する長さが必要以上となって、ドレン熱の回収率に対するコストが高くなるからである。
なお、ドレン回収用内管３１は、通常、ストレート（直線状の）管であり、上下方向に沿って設けられるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、少なくとも一部が曲がった管でもよく、また、傾斜させて設けられてもよい。 Here, the submerged length of the drain collecting inner pipe 31 is preferably 300 mm to 3000 mm. If it does in this way, the recovery rate of drain heat can be improved at low cost. That is, if the length of the drain collecting inner pipe 31 submerged is less than 300 mm, the drain heat is recovered when the lower end portion is located above the water surface or near the water surface due to a control error of the water surface position. This is because the rate becomes low, and if it is longer than 3000 mm, the length of the drain recovery inner pipe 31 that is submerged becomes more than necessary, and the cost for the recovery rate of the drain heat increases.
The drain collecting inner pipe 31 is usually a straight (straight) pipe and is provided along the vertical direction, but is not limited to this. For example, although not shown, at least one drain collecting inner pipe 31 is provided. The pipe may be bent, or may be provided with an inclination.

空気排出用外管３２は、上述したように、ドレン回収用内管３１が挿入される構成としてあり、この空気排出用外管３２は、ドレン回収用内管３１が挿入された状態で、リブなど（図示せず）を介してドレン回収用内管３１に取り付けられている。また、ドレン回収用内管３１が挿入されることにより、空気排出用外管３２とドレン回収用内管３１との間に、ドレン内の気泡を排出するための流路３３が形成される。通常、空気排出用外管３２の中心軸は、ドレン回収用内管３１の中心軸と一致しており、流路３３の断面形状は、ほぼ円環状である。
なお、ドレン内の気泡とは、ドレンに溶存していた気体やドレンとともに排出された気体などから発生する気泡をいう。 As described above, the air discharge outer tube 32 is configured such that the drain recovery inner tube 31 is inserted, and the air discharge outer tube 32 is a rib in a state where the drain recovery inner tube 31 is inserted. Etc. (not shown) and is attached to the drain collecting inner pipe 31. Further, by inserting the drain recovery inner pipe 31, a flow path 33 for discharging bubbles in the drain is formed between the air discharge outer pipe 32 and the drain recovery inner pipe 31. Usually, the central axis of the air discharge outer pipe 32 coincides with the central axis of the drain collection inner pipe 31, and the cross-sectional shape of the flow path 33 is substantially annular.
The bubbles in the drain mean bubbles generated from a gas dissolved in the drain or a gas discharged together with the drain.

また、空気排出用外管３２は、上端部がタンクの水面より上方に位置し、かつ、下端部が、ドレン回収用内管３１の下端部（他端）より下方に位置する構成としてある。
このように、空気排出用外管３２の下端部がドレン回収用内管３１の下端部（他端）より下方に位置することにより、ドレン回収用内管３１の他端から排出されたドレン内の気泡は、ドレンとともにいったん降下するが、空気排出用外管３２の下端部より上方において、浮力によりドレン中を上昇するので、空気排出用外管３２の外側の領域（水中）に拡散するといった不具合を効果的に防止することができる。
また、ドレン回収用内管３１の下端部（他端）より下方に移動する間に、気泡を含まなくなったドレンは、空気排出用外管３２の下端部から、空気排出用外管３２の外側の領域に（水中に）放出される。なお、蒸気ボイラ用給水タンク１は、上述した特許文献１の技術のように、空気に触れた状態でドレンを落下させる構成を有していないので、落下の際、再び空気がドレンに溶存されるといった不具合を回避することができる。 The air discharge outer pipe 32 is configured such that the upper end portion is located above the water surface of the tank and the lower end portion is located below the lower end portion (the other end) of the drain collecting inner pipe 31.
As described above, the lower end portion of the air discharge outer tube 32 is positioned below the lower end portion (the other end) of the drain recovery inner tube 31, so that the inside of the drain discharged from the other end of the drain recovery inner tube 31. The air bubbles once fall together with the drain, but rise in the drain due to buoyancy above the lower end portion of the air discharge outer tube 32, so that they diffuse into the region (underwater) outside the air discharge outer tube 32. Problems can be effectively prevented.
Further, the drain that does not contain air bubbles while moving downward from the lower end (the other end) of the drain collecting inner pipe 31 passes from the lower end of the air exhaust outer pipe 32 to the outside of the air exhaust outer pipe 32. Are released into the water (in the water). Note that the steam boiler feed tank 1 does not have a configuration in which the drain is dropped in contact with the air as in the technique of Patent Document 1 described above, so that the air is dissolved again in the drain when dropped. It is possible to avoid problems such as

また、空気排出用外管３２の上端部がタンクの水面より上方に位置することにより、流路３３は、水面の上方において、蒸気ボイラ用給水タンク１の上部空間に開放されており、流路３３を上昇するドレン内の気泡は、流路３３の上方の水面からのみ排出される。これにより、気泡が排出される際、空気排出用外管３２の外側の水面に悪影響を与える（たとえば、空気排出用外管３２の外側の水面全部を波立たせ、空気を水面全部から水に溶存させる）といった不具合を効果的に防止することができる。さらに、流路３３を上昇するドレン内の気泡は、流路３３内のドレンに熱を放出するので、ドレン熱の回収率をさらに向上させることができる。 Further, since the upper end portion of the air discharge outer pipe 32 is located above the water surface of the tank, the flow path 33 is opened to the upper space of the steam boiler feed tank 1 above the water surface. The bubbles in the drain rising up 33 are discharged only from the water surface above the flow path 33. As a result, when bubbles are discharged, the water surface outside the outer tube 32 for discharging air is adversely affected (for example, the entire water surface outside the outer tube 32 for discharging air is made rippled so that air is dissolved in water from all the water surfaces. Can be effectively prevented. Furthermore, since the bubbles in the drain rising up the flow path 33 release heat to the drain in the flow path 33, the recovery rate of the drain heat can be further improved.

ここで、好ましくは、ドレン回収用内管３１の外面と空気排出用外管３２の内面との距離を、２０ｍｍ〜５００ｍｍとするとよい。このようにすると、低コストでドレン熱の回収率を向上させることができる。すなわち、ドレン回収用内管３１の外面と空気排出用外管３２の内面との距離が２０ｍｍより短いと、流路３３を上昇するドレン内の気泡が、流路３３内のドレンに十分に熱を伝達しない状態で放出されてしまう場合があるので、ドレン熱の回収率が低くなるからであり、また、長さに関しては長いほど効果は期待できるものの、５００ｍｍより長いと、空気排出用外管３２が必要以上に太くなってドレン熱の回収率に対するコストが高くなるからである。 Here, preferably, the distance between the outer surface of the drain collecting inner tube 31 and the inner surface of the air discharging outer tube 32 is set to 20 mm to 500 mm. If it does in this way, the recovery rate of drain heat can be improved at low cost. That is, if the distance between the outer surface of the drain collecting inner tube 31 and the inner surface of the air discharging outer tube 32 is shorter than 20 mm, bubbles in the drain rising up the flow path 33 are sufficiently heated to the drain in the flow path 33. This is because the recovery rate of the drain heat is lowered, and the effect can be expected as the length is longer. However, if the length is longer than 500 mm, the outer tube for air discharge is used. This is because 32 becomes thicker than necessary and the cost for the recovery rate of drain heat increases.

また、好ましくは、空気排出用外管３２の下端部を、ドレン回収用内管３１の下端部より５０ｍｍ〜１５００ｍｍだけ下方に位置させるとよい。このようにすると、低コストでドレン内の気泡がタンク内の水中に拡散することを防止することができる。すなわち、空気排出用外管３２の下端部が、ドレン回収用内管３１の下端部より５０ｍｍに満たない下方位置であると、ドレン回収用内管３１から排出されたドレン内の気泡が流路３３内を上昇する前に、空気排出用外管３２の外側の領域に（水中に）拡散してしまうからであり、また、長さに関しては長いほど効果は期待できるものの、１５００ｍｍより長い下方位置であると、空気排出用外管３２が必要以上の長さとなって、ドレン熱の回収率に対するコストが高くなるからである。 Preferably, the lower end of the air discharge outer tube 32 is positioned 50 mm to 1500 mm below the lower end of the drain collecting inner tube 31. In this way, it is possible to prevent the bubbles in the drain from diffusing into the water in the tank at a low cost. That is, when the lower end portion of the air discharge outer tube 32 is at a lower position that is less than 50 mm from the lower end portion of the drain recovery inner tube 31, bubbles in the drain discharged from the drain recovery inner tube 31 are flow paths. This is because the air diffuses into the outer region of the air discharge outer tube 32 (in water) before ascending the inside of the air outlet 33, and the longer the length is, the lower the position is longer than 1500 mm. This is because the air discharge outer tube 32 becomes longer than necessary, and the cost for the recovery rate of the drain heat increases.

また、好ましくは、空気排出用外管３２の上端部を、タンク内の水面から５０ｍｍ〜５００ｍｍ上方に位置させるとよい。このようにすると、ドレン内の気泡が排出される流路３３内の水面と空気排出用外管３２の外側の水面とを仕切ることができる。すなわち、空気排出用外管３２の上端部が、タンク内の水面から５０ｍｍに満たないと、上昇してきた気泡が水面ではじけるとき、しぶきが空気排出用外管３２の上端部を越えて空気排出用外管３２の外側の領域に（水面に）落下してしまうからであり、また、長さに関しては長いほど効果は期待できるものの、５００ｍｍより長いと、空気排出用外管３２が必要以上の長さとなって、ドレン熱の回収率に対するコストが高くなるからである。 Preferably, the upper end of the air discharge outer tube 32 is positioned 50 mm to 500 mm above the water surface in the tank. If it does in this way, the water surface in the flow path 33 from which the bubble in a drain is discharged | emitted and the water surface of the outer side of the outer tube | pipe 32 for air discharge can be partitioned off. That is, if the upper end portion of the air discharge outer tube 32 is less than 50 mm from the water surface in the tank, when the rising bubbles are repelled on the water surface, the splash exceeds the upper end portion of the air discharge outer tube 32 and the air is discharged. This is because it will drop to the outer region of the outer pipe 32 (to the water surface), and the effect can be expected as the length is longer. This is because the cost for the recovery rate of the drain heat increases.

また、蒸気ボイラ用給水タンク１は、上部（通常、上板や側板の上側の部分）が密封され、かつ、空気孔１８を備えている。このようにすると、タンク上部の空気が、空気孔１８を介してのみ外気と連通するので、タンクの保温性などを高めることができ、ドレン熱の回収率を向上させることができる。
さらに、好ましくは、タンク内の水面に（すなわち、空気排出用外管３２の外側の水面に）、多数の空気混入防止用ビーズ３４を敷設するとよい。このようにすると、水面が空気混入防止用ビーズ３４で覆われ、空気との接触面積が低減するので、溶存気体の増加を抑制することができる。 The steam boiler feed tank 1 is sealed at the top (usually, the upper part of the upper plate or the side plate) and includes an air hole 18. In this way, the air in the upper part of the tank communicates with the outside air only through the air hole 18, so that the heat retaining property of the tank can be improved and the drain heat recovery rate can be improved.
Furthermore, it is preferable that a large number of beads 34 for preventing aeration are laid on the water surface in the tank (that is, on the water surface outside the air discharge outer tube 32). If it does in this way, since the water surface is covered with the bead 34 for air mixing prevention, and a contact area with air reduces, the increase in dissolved gas can be suppressed.

以上説明したように、本実施形態の蒸気ボイラ用給水タンク１によれば、ドレン回収配管３０のドレン回収用内管３１により、ドレンをタンク内の水中に直接放出することによって、ドレン熱の有効利用を図ることができ、また、ドレン内の気泡を、ドレン回収用内管３１と空気排出用外管３２との間隙（すなわち、流路３３）を上昇させ、水中から排出することによって、給水ポンプ１３におけるキャビテーションを効果的に防止することができる。 As described above, according to the water supply tank 1 for the steam boiler of the present embodiment, the drain heat is effectively discharged by discharging the drain directly into the water in the tank by the drain recovery inner pipe 31 of the drain recovery pipe 30. In addition, the air bubbles in the drain can be supplied by raising the gap (that is, the flow path 33) between the drain collecting inner pipe 31 and the air discharging outer pipe 32 and discharging it from the water. Cavitation in the pump 13 can be effectively prevented.

次に、上記実施形態の実施例について、図面を参照して説明する。
なお、以下に記載の実施例は、好ましい一例であり、蒸気ボイラ用給水タンク１の大きさ、給水ポンプ１３や蒸気ボイラ１４の能力、ドレン回収量等により、各部の寸法などは異なるため、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Next, examples of the above embodiment will be described with reference to the drawings.
The embodiment described below is a preferable example, and the dimensions of each part differ depending on the size of the feed water tank 1 for the steam boiler, the capacity of the feed water pump 13 and the steam boiler 14, the amount of drain recovery, etc. The invention is not limited to this embodiment.

「実施例」
図２は、本発明の実施例にかかる蒸気ボイラ用給水タンクを説明するための概略図を示している。
図２において、本実施例の蒸気ボイラ用給水タンク１は、円筒状のタンクであり、高さＨ_１を１５００ｍｍとし、直径φＤ_１をφ１１００ｍｍとした。また、ドレン回収用内管３１及び空気排出用外管３２の材質は、耐熱性及び腐食性を考慮し、ステンレス製とした。
なお、蒸気ボイラ用給水タンク１に対する給水ポンプ１３、蒸気ボイラ１４、熱交換器１５及びドレン回収ライン１６などは、上述した実施形態とほぼ同様とした。 "Example"
FIG. 2: has shown the schematic for demonstrating the water supply tank for steam boilers concerning the Example of this invention.
In FIG. 2, the feed water tank 1 for a steam boiler of the present embodiment is a cylindrical tank having a height H ₁ of 1500 mm and a diameter φD ₁ of φ1100 mm. The drain collecting inner pipe 31 and the air discharging outer pipe 32 are made of stainless steel in consideration of heat resistance and corrosiveness.
The feed water pump 13, the steam boiler 14, the heat exchanger 15, the drain recovery line 16, and the like for the steam boiler feed tank 1 are substantially the same as those in the above-described embodiment.

ドレン回収用内管３１の長さＬ_１を、タンク上部より９００ｍｍとし、また、タンク内の水面を、タンク上部の下方４００ｍｍに位置するように設定し、ドレン回収用内管３１の水没する長さを、５００ｍｍとした。これにより、コストパフォーマンスに優れた状態で、ドレン熱を有効利用することができた。また、ドレン回収用内管３１の下端部（他端）は、常に水中に位置し、水中深さの中段（タンク上部の下方９５０ｍｍに位置）よりなるべく上方になるようにすることが望ましい。 The length L ₁ of the drain recovery for the tubes 31, and 900mm from the top of the tank, also the water in the tank was set so as to be positioned to the tank top of the lower 400 mm, submerged in the drain recovery inner tube 31 length The thickness was 500 mm. As a result, drain heat could be effectively used with excellent cost performance. Further, it is desirable that the lower end (the other end) of the drain collecting inner pipe 31 is always located in the water and as high as possible from the middle stage of the underwater depth (positioned at 950 mm below the upper part of the tank).

また、ドレン回収用内管３１の外径φＤ_２を、φ６０ｍｍとし、空気排出用外管３２の内径φＤ_３を、φ２００ｍｍとした。これにより、水（ドレン）に熱を伝達しつつドレン内の気泡を上昇させるための流路３３の断面積が確保され、ドレン熱の回収率を向上させることができた。 Further, the outer diameter [phi] D ₂ of the drain collecting the pipe 31, and 60 mm, an inner diameter [phi] D ₃ of the air discharge outer tube 32, and a .phi.200 mm. Thereby, the cross-sectional area of the flow path 33 for raising the bubbles in the drain while transferring heat to the water (drain) is secured, and the recovery rate of the drain heat can be improved.

また、空気排出用外管３２の長さを、９５０ｍｍとし、下端部を、ドレン回収用内管３１の下端部よりＬ_２（＝３００ｍｍ）だけ下方に位置させた。これにより、ドレン回収用内管３１の下端部から排出されたドレン内の気泡が流路３３内を上昇する前に、空気排出用外管３２の外側の領域に（水中に）拡散（あるいは、流出）してしまうといった不具合を効果的に防止することができた。なお、本実施例では、空気排出用外管３２の下端部を、ドレン回収用内管３１の下端部より３００ｍｍ下方に位置させたが、さらに下方に位置させてもよく、このようにすると、気泡の流出を防止する信頼性を向上させることができる。 The length of the air discharge outer tube 32 was 950 mm, and the lower end portion was positioned lower than the lower end portion of the drain collection inner tube 31 by L ₂ (= 300 mm). Thereby, before the bubbles in the drain discharged from the lower end portion of the drain collecting inner pipe 31 rise in the flow path 33, they diffuse (in water) to the region outside the air discharging outer pipe 32 (or It was possible to effectively prevent problems such as outflow). In the present embodiment, the lower end portion of the air discharge outer tube 32 is positioned 300 mm below the lower end portion of the drain collecting inner tube 31, but it may be positioned further downward. The reliability for preventing the outflow of bubbles can be improved.

また、空気排出用外管３２の上端部を、タンク内の水面からＨ_２（＝１５０ｍｍ）だけ上方に位置させた。これにより、ドレン内の気泡が放出される流路３３内の水面と空気排出用外管３２の外側の水面とを仕切ることができ、ドレン（たとえば、しぶき状のドレン）が空気排出用外管３２の上端部を越えて空気排出用外管３２の外側の領域に（水面に）落下してしまうといった不具合を効果的に防止することができた。
さらに、空気排出用外管３２の上端部とタンク上部との距離Ｌ_３を、２５０ｍｍとし、常に気泡が排出できるように十分な開放スペースを確保した。 Further, the upper end portion of the air discharge outer pipe 32 was positioned above the water surface in the tank by H ₂ (= 150 mm). Thereby, the water surface in the flow path 33 from which bubbles in the drain are discharged can be partitioned from the water surface outside the air discharge outer tube 32, and the drain (for example, splash-shaped drain) is used as the air discharge outer tube. Thus, it was possible to effectively prevent such a problem that the upper end portion of 32 was dropped (on the water surface) to the outer region of the outer tube 32 for air discharge.
Further, the distance L ₃ between the upper portion and the tank upper portion of the air discharge outer tube 32, and 250 mm, always ensure sufficient open space so bubbles can be discharged.

このように、本実施例の蒸気ボイラ用給水タンク１は、ドレン回収配管３０のドレン回収用内管３１により、ドレンをタンク内の水中に直接放出することによって、タンク内温度を平均７０℃度から９０℃度にすることができた。また、ドレン内の気泡を、流路３３内を上昇させ、水面から突き出た空気排出用外管３２の上端部から排出することによって、給水ポンプ１３におけるキャビテーションの発生を防止することができた。 As described above, the steam boiler feed water tank 1 according to the present embodiment has an average tank internal temperature of 70 ° C. by directly discharging the drain into the water in the tank through the drain recovery inner pipe 31 of the drain recovery pipe 30. To 90 ° C. Further, the bubbles in the drain were raised in the flow path 33 and discharged from the upper end portion of the air discharge outer pipe 32 protruding from the water surface, thereby preventing cavitation in the water supply pump 13.

以上、本発明の蒸気ボイラ用給水タンクについて、好ましい実施形態などを示して説明したが、本発明に係る蒸気ボイラ用給水タンクは、上述した実施形態などにのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、ドレン回収用内管３１や空気排出用外管３２は、通常、円筒管であるが、これに限定されるものではない。たとえば、図示してないが、矩形管などの多角形管であってもよい。また、ドレン回収用内管３１や空気排出用外管３２は、放熱用のフィンや、流路３３の形状を変更するための（たとえば、螺旋状の流路を形成するための）仕切り板などを有する構成としてもよい。このようにすると、ドレン熱の回収率をさらに向上させることができる。 As mentioned above, although the preferable embodiment etc. were shown and demonstrated about the feed water tank for steam boilers of the present invention, the feed water tank for steam boilers concerning the present invention is not limited only to the above-mentioned embodiment etc., and the present invention. It goes without saying that various modifications can be made within the range described above.
For example, the drain collecting inner tube 31 and the air discharging outer tube 32 are usually cylindrical tubes, but are not limited thereto. For example, although not shown, a polygonal tube such as a rectangular tube may be used. The drain collecting inner pipe 31 and the air discharging outer pipe 32 are heat radiation fins, a partition plate for changing the shape of the flow path 33 (for example, forming a spiral flow path), and the like. It is good also as a structure which has. In this way, the drain heat recovery rate can be further improved.

１、１０１、１０２蒸気ボイラ用給水タンク
１２給水口
１３給水ポンプ
１４蒸気ボイラ
１５熱交換器
１６ドレン回収ライン
１７ドレン回収配管
１８空気孔
２１ドレン回収配管
３０ドレン回収配管
３１ドレン回収用内管
３２空気排出用外管
３３流路
３４空気混入防止用ビーズ 1, 101, 102 Water supply tank for steam boiler 12 Water supply port
13 Water supply pump
14 Steam boiler
15 Heat exchanger
16 Drain recovery line 17 Drain recovery pipe 18 Air hole 21 Drain recovery pipe
30 Drain recovery piping
31 Inner pipe for drain collection
32 Outer tube for air discharge
33 Channel
34 Beads for preventing air contamination

Claims

In a steam boiler feed water tank connected to a steam boiler and equipped with a drain recovery pipe and a feed port,
The drain collection pipe includes a drain collection inner pipe, an air discharge outer pipe into which the drain collection inner pipe is inserted, a flow path formed by the drain collection inner pipe and the air discharge outer pipe. Have
The drain recovery inner pipe is connected to a drain recovery line, and is submerged by a predetermined length in the water of the steam boiler feed tank,
The air discharge outer pipe has an upper end located above the water surface of the steam boiler feed tank, and a lower end located below the lower end of the drain collecting inner pipe. Boiler feed tank.

The water supply tank for a steam boiler according to claim 1, wherein a predetermined length of the drain collecting inner pipe to be submerged is 300 mm to 3000 mm.

The water supply tank for a steam boiler according to claim 1 or 2, wherein a distance between an outer surface of the drain collecting inner tube and an inner surface of the air discharging outer tube is 20 mm to 500 mm.

The water supply for steam boilers according to any one of claims 1 to 3, wherein a lower end portion of the outer pipe for air discharge is located 50 mm to 1500 mm below a lower end portion of the inner pipe for drain recovery. tank.

The water supply tank for a steam boiler according to any one of claims 1 to 4, wherein an upper end portion of the outer pipe for air discharge is located 50 mm to 500 mm above the water surface.

The water supply tank for a steam boiler according to any one of claims 1 to 5, wherein an upper portion of the water supply tank for the steam boiler is sealed and provided with an air hole.

The water supply tank for a steam boiler according to any one of claims 1 to 6, wherein beads for preventing air contamination are laid on the water surface.