JP2015031182A - 蒸気圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧縮室に供給される蒸気内に復水が混入することを防ぎ、潤滑油の劣化や軸受の潤滑不良を回避する。
【解決手段】蒸気圧縮機1は、低圧蒸気を圧縮して高圧蒸気を吐出する蒸気圧縮機であって、ロータ111aの回転運動により低圧蒸気を圧縮する圧縮室111と、前記ロータ111aの軸受け111bに潤滑油を供給する潤滑油室112と、低圧蒸気を加熱する加熱器12と、前記加熱器が加熱した低圧蒸気を前記圧縮室111に供給する吸込流路13と、前記圧縮室111から高圧蒸気を吐出する吐出流路14とを備え、前記加熱器12は、前記低圧蒸気を加熱することによって得た過熱蒸気を前記吸込流路14に排出する。
【選択図】図1
【解決手段】蒸気圧縮機1は、低圧蒸気を圧縮して高圧蒸気を吐出する蒸気圧縮機であって、ロータ111aの回転運動により低圧蒸気を圧縮する圧縮室111と、前記ロータ111aの軸受け111bに潤滑油を供給する潤滑油室112と、低圧蒸気を加熱する加熱器12と、前記加熱器が加熱した低圧蒸気を前記圧縮室111に供給する吸込流路13と、前記圧縮室111から高圧蒸気を吐出する吐出流路14とを備え、前記加熱器12は、前記低圧蒸気を加熱することによって得た過熱蒸気を前記吸込流路14に排出する。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば大気圧程度の低圧蒸気を圧縮して昇圧する蒸気圧縮機に関する。
従来から蒸気圧縮機として、スクリュー式の蒸気圧縮機が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このスクリュー式の蒸気圧縮機は、ハウジングに形成した圧縮室(ロータ室)に雌雄一対のスクリューロータを収容しており、吸入流路を介して供給された低圧蒸気をスクリューロータによって圧縮昇圧して吐出流路から吐出する。
しかしながら、このようなスクリュー式の蒸気圧縮機においては、圧縮室(ロータ室)と軸受などの潤滑油室との間は軸封されているものの、圧縮室に供給される蒸気内に蒸気が凝縮した復水が混入している場合には、復水が潤滑油室へ侵入するおそれがある。このような場合、潤滑油が劣化したり軸受が潤滑不良をきたしたりすることがあり得る。
したがって本発明が解決しようとする課題は、圧縮室に供給される蒸気内に復水が混入することを防ぎ、潤滑油の劣化や軸受の潤滑不良を回避することにより、蒸気を効率良く圧縮することのできる蒸気圧縮機を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の蒸気圧縮機は、
低圧蒸気を圧縮して高圧蒸気を吐出する蒸気圧縮機であって、
ロータの回転運動により低圧蒸気を圧縮する圧縮室と、
前記ロータの軸受けに潤滑油を供給する潤滑油室と、
低圧蒸気を加熱する加熱器と、
前記加熱器が加熱した低圧蒸気を前記圧縮室に供給する吸込流路と、
前記圧縮室から高圧蒸気を吐出する吐出流路とを備え、
前記加熱器は、前記低圧蒸気を加熱することによって得た過熱蒸気を前記吸込流路に排出する。
低圧蒸気を圧縮して高圧蒸気を吐出する蒸気圧縮機であって、
ロータの回転運動により低圧蒸気を圧縮する圧縮室と、
前記ロータの軸受けに潤滑油を供給する潤滑油室と、
低圧蒸気を加熱する加熱器と、
前記加熱器が加熱した低圧蒸気を前記圧縮室に供給する吸込流路と、
前記圧縮室から高圧蒸気を吐出する吐出流路とを備え、
前記加熱器は、前記低圧蒸気を加熱することによって得た過熱蒸気を前記吸込流路に排出する。
本願明細書の開示によれば、圧縮室に供給される蒸気内に復水が混入することを防ぎ、潤滑油の劣化や軸受の潤滑不良を回避することが可能となる。
以下、本発明の蒸気圧縮機の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、ツインスクリュー式の蒸気圧縮機を用いた場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。なお、ツインスクリュー式の蒸気圧縮機に代えて、シングルスクリュー式の蒸気圧縮機、スクロール式の蒸気圧縮機、ロータリー式の蒸気圧縮機又は、ロータリーピストン型の蒸気圧縮機を用いてもよい。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる蒸気圧縮機を用いたシステム構成の一例を示す図である。
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる蒸気圧縮機を用いたシステム構成の一例を示す図である。
図1に示すように、本実施形態の蒸気圧縮機1は、例えば、ボイラーや蒸気使用装置を含む蒸気システムにおいて用いることができる。図1に示す蒸気システムは、蒸気圧縮機1、ボイラー2、蒸気ヘッダー3、減圧弁4、蒸気使用装置5、フラッシュタンク6及び、給水タンク7を含む。
[蒸気システムの概要]
ボイラー2は、管路71を介して接続された給水タンク7の水を取り込み、蒸気を生成することができる。蒸気ヘッダー3は、ボイラー2において生成された蒸気を管路21を介して取り込み、取り込んだ蒸気を各部に分配することができる。例えば蒸気ヘッダー3は、取り込んだ蒸気を、管路31、減圧弁4及び管路41を介して接続された蒸気使用装置5に分配することができる。減圧弁4は、管路31を流れる蒸気を所定圧力に減圧し、減圧後の蒸気を蒸気管路41を介して蒸気使用装置5に供給する。
ボイラー2は、管路71を介して接続された給水タンク7の水を取り込み、蒸気を生成することができる。蒸気ヘッダー3は、ボイラー2において生成された蒸気を管路21を介して取り込み、取り込んだ蒸気を各部に分配することができる。例えば蒸気ヘッダー3は、取り込んだ蒸気を、管路31、減圧弁4及び管路41を介して接続された蒸気使用装置5に分配することができる。減圧弁4は、管路31を流れる蒸気を所定圧力に減圧し、減圧後の蒸気を蒸気管路41を介して蒸気使用装置5に供給する。
蒸気使用装置5は、供給された蒸気を使用することによって生じた低圧蒸気及び、供給された蒸気が凝縮することによって発生した復水を、それぞれ管路51を介してフラッシュタンク6に排出する。フラッシュタンク6に取り込まれた復水の一部は再蒸発して低圧蒸気となり、その他の復水は給水タンク7に排出された後再度ボイラー2に取り込まれる。
一方、フラッシュタンク6に取り込まれた低圧蒸気及び、フラッシュタンク6で復水の再蒸発によって発生した低圧蒸気は、管路61を介して蒸気圧縮機1に供給される。蒸気圧縮機1は、低圧蒸気(例えば、0.05Mpaの蒸気)を圧縮して得た高圧蒸気(例えば、0.7Mpaの蒸気)を、管路14aを介して蒸気使用装置5に供給する。また、蒸気圧縮機1は、低圧蒸気を圧縮して得た高圧蒸気を、管路14bを介して後述する加熱器12に供給する。
[蒸気圧縮機の詳細]
蒸気圧縮機1は、圧縮機本体11と加熱器12とを含む。圧縮機本体11は、圧縮室111と潤滑油室112とを含む。
蒸気圧縮機1は、圧縮機本体11と加熱器12とを含む。圧縮機本体11は、圧縮室111と潤滑油室112とを含む。
圧縮室111には、吸入流路13及び吐出流路14が接続される。吸入流路13は、加熱器12が加熱した低圧の過熱蒸気を圧縮室111に供給する。吐出流路14は、圧縮室111から排出される高圧の過熱蒸気を吐出する。
圧縮室111は、2つのロータ111aの各回転動作を利用して、吸入流路13から供給される低圧蒸気を圧縮し、圧縮により生じた高圧蒸気を吐出流路14に排出することができる。潤滑油室112は、ロータ111aの各軸受け111bに潤滑油を供給することができる。なお、少なくとも1つのロータ111aの回転軸には、回転動作のためのモータMTが接続される。
加熱器12は、管路14bを介して圧縮機本体11から排出される高圧の過熱蒸気を用いて、フラッシュタンク6から管路61を介して供給され、配管121を流れる低圧蒸気を加熱して過熱蒸気にする(スーパーヒートする)。加熱器12は、配管121を流れる低圧蒸気を加熱することによって得た過熱蒸気を、圧縮機本体11の吸込流路13に供給する。
このように、加熱器12を用いて低圧蒸気を加熱して得た過熱蒸気を、圧縮機本体11に供給することにより、圧縮機本体11の圧縮室111には乾き度の高い蒸気のみを供給することができる。すなわち、圧縮室111に復水が混入することを防ぐことができる。このため、復水が潤滑油室112に侵入することに起因する潤滑油の劣化や軸受の潤滑不良を回避することが可能となる。
[変形例1]
上記においては、加熱器12は、圧縮機本体11から排出される高圧の過熱蒸気を用いて、フラッシュタンク6から供給される低圧蒸気を加熱する構成を示したが、加熱器12に設けたヒータ(例えば電熱ヒータ。)を用いて低圧蒸気を加熱するようにしてもよい。図2は、本発明の第1の実施形態の変形例にかかる蒸気圧縮機を用いたシステム構成の一例を示す図である。
上記においては、加熱器12は、圧縮機本体11から排出される高圧の過熱蒸気を用いて、フラッシュタンク6から供給される低圧蒸気を加熱する構成を示したが、加熱器12に設けたヒータ(例えば電熱ヒータ。)を用いて低圧蒸気を加熱するようにしてもよい。図2は、本発明の第1の実施形態の変形例にかかる蒸気圧縮機を用いたシステム構成の一例を示す図である。
図2に示すように、加熱器12は、配管121に沿ってヒータ122を備えている。例えば加熱器12においては、配管121の上下に2つのヒータ122を配置することができる。
加熱器12は、ヒータ122が発する熱量を用いて、フラッシュタンク6から管路61を介して供給され、配管121を流れる低圧蒸気を加熱して過熱蒸気にする(スーパーヒートする)。加熱器12は、配管121を流れる低圧蒸気を加熱することによって得た過熱蒸気を、圧縮機本体11の吸込流路13に供給する。
このように、加熱器12のヒータ122を用いて低圧蒸気を加熱して得た過熱蒸気を、圧縮機本体11に供給することにより、圧縮機本体11の圧縮室111には乾き度の高い蒸気のみを供給することができる。
[変形例2]
上記の加熱器12においては、圧縮機本体11から排出される過熱蒸気を用いて低圧蒸気を加熱する構成と、ヒータ122を用いて低圧蒸気を加熱する構成とを説明したが、これら2つの構成を組み合わせてもよい。つまり、圧縮機本体11から排出される過熱蒸気とヒータ122の熱量との両方を用いて、加熱器12の配管122を流れる低圧蒸気を加熱してもよい。この場合、大量の低圧蒸気を素早く過熱蒸気にして、乾き度の高い蒸気のみを即時に圧縮機本体11に供給することができる。
上記の加熱器12においては、圧縮機本体11から排出される過熱蒸気を用いて低圧蒸気を加熱する構成と、ヒータ122を用いて低圧蒸気を加熱する構成とを説明したが、これら2つの構成を組み合わせてもよい。つまり、圧縮機本体11から排出される過熱蒸気とヒータ122の熱量との両方を用いて、加熱器12の配管122を流れる低圧蒸気を加熱してもよい。この場合、大量の低圧蒸気を素早く過熱蒸気にして、乾き度の高い蒸気のみを即時に圧縮機本体11に供給することができる。
[その他]
上記の実施形態及びその変形例においては、蒸気圧縮機1から排出される高圧蒸気を、管路14aを介して蒸気使用装置5に供給する構成としたが、蒸気使用装置5以外の他の装置に排出するようにしてもよい。この場合、他の装置で必要な圧力に応じて蒸気圧縮機1の圧力を設定することができ、蒸気使用装置5から排出される低圧蒸気を所望の圧力で有効利用することができる。
上記の実施形態及びその変形例においては、蒸気圧縮機1から排出される高圧蒸気を、管路14aを介して蒸気使用装置5に供給する構成としたが、蒸気使用装置5以外の他の装置に排出するようにしてもよい。この場合、他の装置で必要な圧力に応じて蒸気圧縮機1の圧力を設定することができ、蒸気使用装置5から排出される低圧蒸気を所望の圧力で有効利用することができる。
1 蒸気圧縮機
11 圧縮機本体
111 圧縮室
112 潤滑油室
12 加熱器
13 吸入流路
14 吐出流路
11 圧縮機本体
111 圧縮室
112 潤滑油室
12 加熱器
13 吸入流路
14 吐出流路
Claims (3)
- 低圧蒸気を圧縮して高圧蒸気を吐出する蒸気圧縮機であって、
ロータの回転運動により低圧蒸気を圧縮する圧縮室と、
前記ロータの軸受けに潤滑油を供給する潤滑油室と、
低圧蒸気を加熱する加熱器と、
前記加熱器が加熱した低圧蒸気を前記圧縮室に供給する吸込流路と、
前記圧縮室から排出される高圧蒸気を吐出する吐出流路とを備え、
前記加熱器は、前記低圧蒸気を加熱することによって得た過熱蒸気を前記吸込流路に排出すること
を特徴とする蒸気圧縮機。 - 前記加熱器は、前記吐出流路から吐出された高圧蒸気を用いて、前記低圧蒸気を加熱すること
を特徴とする、請求項1に記載の蒸気圧縮機。 - 前記加熱器は、ヒータを有しており、
前記加熱器は、前記ヒータを用いて前記低圧蒸気を加熱すること
を特徴とする、請求項1又は2に記載の蒸気圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013160019A JP2015031182A (ja) | 2013-08-01 | 2013-08-01 | 蒸気圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2013
- 2013-08-01 JP JP2013160019A patent/JP2015031182A/ja active Pending
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