JP2014238239A

JP2014238239A - ブローダウンタンク

Info

Publication number: JP2014238239A
Application number: JP2013121547A
Authority: JP
Inventors: 康光福井; Yasumitsu Fukui
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2013-06-10
Filing date: 2013-06-10
Publication date: 2014-12-18

Abstract

【課題】高温の蒸気が排水管の流路に流れ込むのを防ぐ手段を備えたブローダウンタンクを提供することを目的とする。【解決手段】高温の蒸気とドレンを取り込む入口部４と、入口部４から取り込んだ蒸気とドレンを気液分離する内部空間１４と、内部空間１４に溜まったドレンが所定量を超えると内部空間１４から外へ排水する排水管６と、内部空間１４の頂部に設けられ蒸気を大気へ放出する排気管５と、を備えたブローダウンタンク１に関する。排水管６は、内部空間１４に溜まったドレンの液面よりも下に一端の開口が内部空間１４の底を向くように配置されるとともに他端の開口が内部空間１４の底よりも下方位置になるように内部空間１４の外に配置し、また、排水管６は、内部空間１４の外における頂部位置に流路を通気可能にする通気管１５を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、ボイラやタービンの下流側に配されるブローダウンタンクに関する。

ブローダウンタンクは、例えば、ボイラの下流側に配され、蒸気とドレンを一緒に取り込んで蒸気とドレンを気液分離する。ブローダウンタンクは、蒸気をタンクの頂部に設けられた排気管から大気へ放出し、ドレンをタンク内部に配された排水管の一方の開口から取り込んで、タンク外部に配された他方の開口から排水槽へ導くようになっている。ここで、排水管の途中には、排水冷却器が配されており、排水管を流れるドレンの温度が所定温度以上となると冷却水を流すように制御装置が働きドレンを冷却するようになっている。

排水管は、一方の開口がタンク内部に溜められたドレンの中に開口が底を向くように配されている。排水管は、このように配置されることにより水封され、ブローダウンタンクに取り込まれた蒸気が直接、排水管に流れ込んでしまうことを防いでいる。

ここで、排水管には、排水管の流路に空気を通してサイフォンブレークを行う通気孔が形成されている。ドレンの水位が一時的に排水管の頂部を越えてしまうとサイフォン効果により排水管の水封を維持できなくなるほどドレンが排水槽へ排出されてしまうおそれがあるからである。このようなブローダウンタンクの技術水準を示す特許文献として下記に示す特許文献１がある。

特開２０００−２１３７０４号公報

しかしながら、通気孔がブローダウンタンク内の蒸気とドレンが取り込まれる入口と充分に離れていないため、ブローダウンタンクに流入した高温の蒸気が通気孔を通って直接排水管に流れ込んでしまうおそれがあった。また、高温の蒸気が排水管に流れ込むと、排気管を流れるドレンの温度が所定温度以上になったと制御装置が誤認し、冷却水が必要以上に流されるおそれがあった。

そこで、本発明は、高温の蒸気が排水管の流路に流れ込むのを防ぐ手段を備えたブローダウンタンクを提供することを目的とする。

本発明は、高温の蒸気とドレンを取り込む入口部と、前記入口部から取り込んだ蒸気とドレンを気液分離する内部空間と、前記内部空間に溜まったドレンが所定量を超えると前記内部空間から外へ排水する排水管と、前記内部空間の頂部に設けられ蒸気を大気へ放出する排気管と、を備えたブローダウンタンクに関する。前記排水管は、前記内部空間に溜まったドレンの液面よりも下に一端の開口が前記内部空間の底を向くように配置されるとともに他端の開口が前記内部空間の底よりも下方位置になるように前記内部空間の外に配置し、また、前記排水管は、前記内部空間の外における頂部位置に流路を通気可能にする通気手段を有している。

前記ブローダウンタンクにおいて、前記通気手段は、前記排水管から上方へ延びる通気管であることが好ましい。

前記ブローダウンタンクにおいて、前記通気管は、前記排気管に接続することができる。

前記ブローダウンタンクにおいて、前記通気管は、長手方向の途中にドレンの流出を防止し、且つ、前記排気管に空気を通す逆止弁を備えることができる。

本発明のブローダウンタンクによれば、高温の蒸気が排水管の流路に流れ込むのを防ぐことができる。

本発明のブローダウンタンクが配置される様子を示す図である。（Ａ）は、ブローダウンタンクの垂直断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＩＩＢ‐ＩＩＢ方向から視た矢視図である。本発明のブローダウンタンクの通気管の変形例を示す垂直断面図である。本発明のブローダウンタンクの通気管における他の変形例を示す垂直断面図である。

以下、本発明の実施するための形態を、図１，２を参照して説明する。図１は、本発明のブローダウンタンク１が配置される様子を示す図である。

ブローダウンタンク１は、ボイラ２の下流側に配され、ボイラ２で発生した蒸気とドレンを、配管３を介して入口部４から取り込んで蒸気とドレンを気液分離する。蒸気は排気管５から排気される。そして、ドレンは、所定量が貯留されると、排水管６によって排水槽７へ排出される。その際、ドレンが所定の温度以上であった場合、排水管６の途中に配設された排水冷却器８により所定の温度以下に冷却される。

具体的には、排水冷却器８の下流側に配設された温度計１０によりドレンの温度が測定され制御装置１１へ温度データが送信される。制御装置１１は、ドレンの温度が所定温度以上、例えば、６０℃を超えると、調節弁１２を開き冷却水用の配管１３に冷却水を流して排水冷却器８でドレンの温度を６０℃以下となるように冷却する。

図２を参照して、ブローダウンタンク１を説明する。図２（Ａ）は、ブローダウンタンク１の垂直断面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＩＩＢ‐ＩＩＢ方向から視た矢視図であり、ブローダウンタンク１の水平断面図である。

ブローダウンタンク１は、蒸気とドレンを取り込む入口部４と、入口部４から取り込んだ蒸気とドレンを気液分離する内部空間１４と、内部空間１４に溜まったドレンが所定量を超えると内部空間１４から外へ排水する排水管６と、内部空間１４の頂部に設けられ蒸気を大気へ放出する排気管５と、を備えている。

入口部４は、ボイラ２と配管３でつながれている（図１参照）。そして、入口部４は、例えば、四方にふたつずつ形成されている。この入口部４は、ボイラ２からのドレンと蒸気といった流体を内部空間１４の内周壁に沿って流れるように取り込む。

内部空間１４は、ブローダウンタンク１の内壁により構成され、水平方向に沿って断面した形状が円形となっている。取り込まれたドレンと蒸気は、内部空間１４の内周壁に沿って旋回する。そうすると、比重の大きいドレンは、遠心力により内部空間１４の内周壁に当たり落下する。また、比重の軽い蒸気は、上部に集まるようになっている。

排水管６は、内部空間１４とブローダウンタンク１の下流側（内部空間１４の外）に配置された排水槽７（図１参照）へ排水冷却器８を介してつなぐ配管である。排水管６は、一端の開口が内部空間１４に配され、他方の開口が内部空間の外の排水槽７に配される。排水管６は、ドレンの液面が排水管６の水平部分の高さ位置を超えるとドレンを排水槽７へ排出するようになっている。

ここで、排水槽７は、内部空間１４の底よりも下方位置に配置されている。すなわち、排水管６は、他端の開口が前記内部空間１４の底よりも下方位置に配されている。また、排水管６の一端の開口は、内部空間１４に溜まったドレンの液面よりも下に、開口が内部空間１４の底を向くように配される。

排水管６は、ブローダウンタンク１の外（内部空間１４の外）における最も高い位置（頂部位置）に流路を通気可能にする通気管（通気手段）１５が接続されている。排水管６は、水平に延びる部分を有しており、ブローダウンタンク１の外であれば、高さ位置が同じであるためこの水平部分のどの位置に通気管１５が接続されていても良い。好ましくは、通気管１５がブローダウンタンク１の近傍に配されている方が良い。

通気管１５は、排水管６の流路に空気を通し排水管６にサイフォン効果が起こらないようにサイフォンブレークを行う管である。通気管１５は、排水管６から鉛直方向上へ延びたのち水平方向に曲がった配管であり、一端が排水管６に接続され、他端が排気管５に接続される。この排気管５は、ブローダウンタンク１に必要な部材によって適宜支持される。本実施形態では、垂直に起立する管を含む態様で説明したが、通気管１５は、傾いていても良い。

通気管１５の管径は、排気管５を流れる蒸気が通気管１５を通って排水管６に流れないように、排水管６の管径と比較して管径が非常に小さくなっている。

本発明の実施するための形態によれば、内部空間１４でドレンの水位が一時的に排水管６の頂部を越えても、通気管１５から排気管５へ空気が流れることによりサイフォンブレークする。このため、排水管６にサイフォン効果が発生し、排水管６の一端の開口の水封が維持できなくなるほど、ドレンが排水されてしまうことを防ぐことができる。

また、通気管１５の管径は、排水管６の管径と比較して管径が非常に小さくなっていることにより、排気管５を流れる蒸気が排水管６に流れないようになっている。

さらに、通気管１５は、入口部４よりも高さ位置が十分に高く距離が離れた排気管５の途中からサイフォンブレーク用の空気を取り込む構造となっている。これにより、仮に蒸気が通気管１５に導かれたとしても入口部４から排気管５に行き排気管５から排水管６に行くまでに十分に冷却される。よって、高温の蒸気が排水管６に導かれることを防止することができる。

図３を参照して、本発明の実施するための形態における通気管１５の変形例を説明する。図３は、本発明のブローダウンタンク１の通気管の変形例を示す垂直断面図である。本変形例のブローダウンタンク１は、通気管（通気手段）１６を除き、その基本的構成が上記に説明した実施形態と同様であるため、上記実施形態のブローダウンタンク１と同様の構成には同一符号を付し、上記実施形態の説明と重複することになる説明を省略する。

図３に示すとおり、通気管１６は、排水管６から上方へ延びる配管であり、一端が排水管６に接続され、他端が開放している。排水管６の他端は、例えば、ブローダウンタンク１の頂部まで伸びている。これにより、排水管６を流れるドレンが通気管１６から流れ出るおそれがない。また、排水管６は、他端が大気開放されているために高温の蒸気が排水管６に流れ込むことを完全に防止することができる。なお、通気管１６の長さは、排水管６を流れるドレンが通気管１６から流れ出なければ任意の長さにすることができる。

図４を参照して、本発明の実施するための形態における通気管１５の他の変形例を説明する。図４は、本発明のブローダウンタンク１の通気管における他の変形例を示す垂直断面図である。本変形例のブローダウンタンク１は、通気管１７（通気手段）を除き、その基本的構成が上記に説明した実施形態と同様であるため、上記実施形態のブローダウンタンク１と同様の構成には同一符号を付し、上記実施形態の説明と重複することになる説明を省略する。

図４に示すとおり、通気管１７は、排水管６から上方へ延びる配管であり、一端が排水管６に接続され、他端部（通気管１７の長手方向の途中）に逆止弁１８が取り付けられている。この逆止弁１８は、通気管１７の他端からドレンが流れ出ることを防止する。また、逆止弁１８は、外から通気管１７に対して空気を通すようになっている。これにより、逆止弁１８は、排水管６の流路に空気を通し排水管６にサイフォン効果が起こらないようにサイフォンブレークを行う。

本変形例によれば、前述した実施をする形態及び変形例と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、通気管１７の長さを短くすることができコンパクトにできる。

なお、本発明のブローダウンタンクは、上述の実施をする形態にのみ限定されるものではない。例えば、通気手段は、排気管に空気を通す通気孔を形成した態様であっても良い。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更することができる。

１ブローダウンタンク
４入口部
５排気管
６排水管
１４内部空間
１５通気管（通気手段）
１６通気管（通気手段）
１７通気管（通気手段）
１８逆止弁

Claims

高温の蒸気とドレンを取り込む入口部と、
前記入口部から取り込んだ蒸気とドレンを気液分離する内部空間と、
前記内部空間に溜まったドレンが所定量を超えると前記内部空間から外へ排水する排水管と、
前記内部空間の頂部に設けられ蒸気を大気へ放出する排気管と、
を備えたブローダウンタンクであって、
前記排水管は、前記内部空間に溜まったドレンの液面よりも下に一端の開口が前記内部空間の底を向くように配置されるとともに他端の開口が前記内部空間の底よりも下方位置になるように前記内部空間の外に配置し、
また、前記排水管は、前記内部空間の外における頂部位置に流路を通気可能にする通気手段を有したことを特徴とするブローダウンタンク。
前記通気手段は、前記排水管から上方へ延びる通気管であることを特徴とする請求項１に記載のブローダウンタンク。
前記通気管は、前記排気管に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のブローダウンタンク。
前記通気管は、長手方向の途中にドレンの流出を防止し、且つ、前記排気管に空気を通す逆止弁を備えたことを特徴とする請求項２に記載のブローダウンタンク。