JP2018008266A - 蒸留水製造装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蒸留水製造装置は、プレヒーターと蒸発缶とコンデンサーと制御装置とを備え、供給水をプレヒーターに導く配管に第1の圧力制御弁と第2の圧力制御弁とが並列に接続され、蒸発缶とコンデンサーとを接続する配管に第3の圧力制御弁が設けられ、蒸発缶と第3の圧力制御弁との間で分岐する配管に第4の圧力制御弁が設けられ、制御装置により第1及び第3の圧力制御弁の弁の開度が一定になるよう制御するとともに、第2及び4の圧力制御弁の弁の開度を、必要とされるピュアスチームの量に応じて制御する。
【選択図】 図1
Description
特許文献2にはピュアスチームの製造装置およびピュアスチームを最終的にコンデンサーで蒸留水とする蒸留水製造装置が開示されており、特許文献3には、効率良くピュアスチームを製造する装置およびその制御方法が開示されている。これらの特許文献2、3は、ユースポイントでの使用量の変動に対応できるピュアスチームの生成方法が開示されている。
供給水を予熱するためのプレヒーターと、
1つ又は複数の気液分離機構を備えた蒸発缶と、
コンデンサーと、
複数の圧力制御弁と、
前記複数の圧力制御弁を制御する制御装置と、
各装置を接続する配管とを備え、
前記供給水を前記プレヒーターに導く第1の配管に第1の圧力制御弁が設けられ、
前記第1の配管から分岐し、前記第1の圧力制御弁を迂回するように前記第1の圧力制御弁に並列接続される分岐配管に、第2の圧力制御弁が設けられ、
前記プレヒーターを通過して予熱された熱水が最初に供給される第1の蒸発缶で気液分離された後に排出されるピュアスチームのスチーム出口と前記コンデンサー又は次段の蒸発缶とを接続する第2の配管に第3の圧力制御弁が設けられ、
前記スチーム出口と前記第3の圧力制御弁との間で分岐してピュアスチームの取出口へ接続される第3の配管に第4の圧力制御弁が設けられており、
前記制御装置は、
前記第1及び第3の圧力制御弁をその弁の開度がいずれも一定となるように制御すると共に、
前記第2及び4の圧力制御弁を、必要とされるピュアスチームの量に応じてそれらの弁の開度を制御することを特徴とする。
前記第1の蒸発缶に熱源である加熱蒸気を前記第1の蒸発缶に導く第4の配管が設けられ、
前記第4の配管に蒸気圧力制御弁が設置され、
前記制御装置は、必要とされるピュアスチームの量に応じて、前記蒸気圧力制御弁の開度を制御することを特徴とする。
前記第1の蒸発缶は、電力により発熱する発熱体を備え、
前記第1の蒸発缶に電力を供給する電源ラインを備え、
前記制御装置は、必要とされるピュアスチームの量に応じて、供給する電力量を制御し、前記電源ラインを介して前記第1の蒸発缶に電力を供給することを特徴とする。
加熱蒸気を提供する設備を有しない施設(医療機器のプラントや病院等の医療施設等)においても、本蒸留水製造装置を設置することができ、蒸留水とピュアスチームとを提供することができる。
図1は、蒸気加熱方式の蒸留水製造装置の主要な構成について説明するための構成略図である。なお、図1においては、蒸発缶を1台のみ使用する例を示す。また、図1においては、簡単のためブローおよび蒸気ドレン(スチームドレン)は省略しているが、これらについては図2に描画する。
なお、コンデンサー16には、図2に示すように冷却水が供給される。
そのため、必要とされる蒸留水の供給量(使用量)に対応して、第1の圧力制御弁4の制御圧力を決定し、第1の圧力制御弁4の制御圧力が決定されれば、第3の圧力制御弁15の制御圧力を決定することができる。
なお、第2の圧力制御弁5と第4の圧力制御弁19とは、その弁(バルブ)の開度を電気的に駆動し制御するのもであっても良いし、圧縮空気により駆動し制御するものであっても良い。そのため、制御装置20と第2の圧力制御弁5および第4の圧力制御弁19とは、電気信号を伝達する有線(無線)、または圧縮空気の配管等の制御ライン(図2中、点線で示す)で接続されている。
第1の蒸発缶7により、ピュアスチームの生成用の供給水から蒸気を生成する効率が一定であれば、すなわち、例えば供給水に与えられる熱量が一定であれば、第2の圧力制御弁5の制御圧力(または弁(バルブ)の開度)と第4の圧力制御弁19の制御圧力(または弁(バルブ)の開度)とは比例する。
すなわち、蒸留水の供給量が一定で、ピュアスチームの供給量が変動する場合、第1の蒸発缶7に供給する熱量は、蒸留水の供給に必要な一定の熱量と、変動するピュアスチームの供給に必要な変動する熱量との総和となる。
その結果、従来のように蒸留水を製造し供給する装置とピュアスチームを製造し供給する装置とを、2台設置する場合と比較して、省スペース化と蒸留水およびピュアスチームの製造コストの軽減を実現することができる。
なお、図2においては紙面の都合上制御装置20は省略している。
また、ドレン口29から流出した余剰の飽和水は第10の配管35により第3の蒸発缶31の飽和水入口36から流入する。
また、蒸発しなかった飽和水は、ブロー配管41から廃棄される。
さらに最初に供給水が供給される第1の蒸発缶のみ、外部から供給される熱源(加熱蒸気)により加熱され、それ以降の蒸発缶は、前段の蒸発缶で生成されたピュアスチームや蒸留水の熱を利用するため、後段の蒸発缶ほど単調に温度が低下し、蒸発缶内の圧力も単調に減少するため、ピュアスチーム、蒸留水および飽和水は、後段の蒸発缶へと順次導くことが可能であり、別途ポンプ等を準備する必要が無い。
上記実施形態においては、第1の蒸発缶7の熱源として、加熱蒸気を用い、第3の配管9を介して、加熱蒸気を蒸気入口10から取り入れていた。
第1の蒸発缶7の熱源として、電力により発熱する電熱線等の発熱体を用いても良い。
従って、図2において、第3の配管9を電源ライン、蒸気入口10を電源ライン導入口とし、蒸気圧力制御弁12、蒸気出口11が不要となる。
例えば、ユースポイントでのピュアスチーム使用量が増大し、第2の圧力制御弁5と第4の圧力制御弁19の制御圧力が増大すると、それに連動して電源ラインに供給する電力量を増大させれば良い。予め、供給電力量と供給水の蒸発量、およびその温度の相関データを取得しておけば、電力によるピュアスチームの生成量の制御が可能である。
2a 第1の配管
2b 分岐配管
3 プレヒーター
4 第1の圧力制御弁
5 第2の圧力制御弁
6 第2の配管
7 第1の蒸発缶
8 供給水入口
9 第3の配管
10 蒸気入口
11 蒸気出口
12 蒸気圧力制御弁
13 スチーム出口
14 第4の配管
15 第3の圧力制御弁
16 コンデンサー
17 第5の配管
171 取出口
18 第6の配管
181 取出口
19 第4の圧力制御弁
20 制御装置
21 圧力センサ
22 ブロー配管
23 第7の配管
24 第2の蒸発缶
25 飽和水入口
26 蒸気入口
27 蒸気出口
28 蒸留水出口
29 ドレン口
30 第8の配管
31 第3の蒸発缶
32 蒸気入口
33 第9の配管
34 蒸留水入口
35 第10の配管
36 飽和水入口
37 蒸気出口
38 蒸留水出口
39 第11の配管
40 第12の配管
41 ブロー配管
42 冷却器
Claims (6)
- 供給水を予熱するためのプレヒーターと、
1つ又は複数の気液分離機構を備えた蒸発缶と、
コンデンサーと、
複数の圧力制御弁と、
前記複数の圧力制御弁を制御する制御装置と、
各装置を接続する配管とを備え、
前記供給水を前記プレヒーターに導く第1の配管に第1の圧力制御弁が設けられ、
前記第1の配管から分岐し、前記第1の圧力制御弁を迂回するように前記第1の圧力制御弁に並列接続される分岐配管に、第2の圧力制御弁が設けられ、
前記プレヒーターを通過して予熱された熱水が最初に供給される第1の蒸発缶で気液分離された後に排出されるピュアスチームのスチーム出口と前記コンデンサー又は次段の蒸発缶とを接続する第2の配管に第3の圧力制御弁が設けられ、
前記スチーム出口と前記第3の圧力制御弁との間で分岐してピュアスチームの取出口へ接続される第3の配管に第4の圧力制御弁が設けられており、
前記制御装置は、
前記第1及び第3の圧力制御弁をその弁の開度がいずれも一定となるように制御すると共に、
前記第2及び4の圧力制御弁を、必要とされるピュアスチームの量に応じてそれらの弁の開度を、前記第1及び第3の圧力制御弁と独立して制御することを特徴とする蒸留水製造装置。 - 前記第1の蒸発缶に熱源である加熱蒸気を前記第1の蒸発缶に導く第4の配管が設けられ
前記第4の配管に蒸気圧力制御弁が設置され、
前記制御装置は、必要とされるピュアスチームの量に応じて、前記蒸気圧力制御弁の開度を制御することを特徴とする請求項1記載の蒸留水製造装置。 - 前記第1の蒸発缶は、電力により発熱する発熱体を備え、
前記第1の蒸発缶に電力を供給する電源ラインを備え、
前記制御装置は、必要とされるピュアスチームの量に応じて、供給する電力量を制御し、前記電源ラインを介して前記第1の蒸発缶に電力を供給することを特徴とする請求項1記載の蒸留水製造装置。 - 供給水を予熱するためのプレヒーターと、
1つ又は複数の気液分離機構を備えた蒸発缶と、
コンデンサーと、
複数の圧力制御弁と、
前記複数の圧力制御弁を制御する制御装置と、
各装置を接続する配管とを備え、
前記供給水を前記プレヒーターに導く第1の配管に第1の圧力制御弁が設けられ、
前記第1の配管から分岐し、前記第1の圧力制御弁を迂回するように前記第1の圧力制御弁に並列接続される分岐配管に、第2の圧力制御弁が設けられ、
前記プレヒーターを通過して予熱された熱水が最初に供給される第1の蒸発缶で気液分離された後に排出されるピュアスチームのスチーム出口と前記コンデンサー又は次段の蒸発缶とを接続する第2の配管に第3の圧力制御弁が設けられ、
前記スチーム出口と前記第3の圧力制御弁との間で分岐してピュアスチームの取出口へ接続される第3の配管に第4の圧力制御弁が設けられた蒸留水製造装置の制御方法であって、
前記制御装置は、
前記第1及び第3の圧力制御弁をその弁の開度がいずれも一定となるように制御すると共に、
前記第2及び4の圧力制御弁を、必要とされるピュアスチームの量に応じてそれらの弁の開度を、前記第1及び第3の圧力制御弁と独立して制御することを特徴とする蒸留水製造装置の制御方法。 - 前記第1の蒸発缶に熱源である加熱蒸気を前記第1の蒸発缶に導く第4の配管が設けられ
前記第4の配管に蒸気圧力制御弁が設置され、
前記制御装置は、必要とされるピュアスチームの量に応じて、前記蒸気圧力制御弁の開度を制御することを特徴とする請求項4記載の蒸留水製造装置の制御方法。 - 前記第1の蒸発缶は、電力により発熱する発熱体を備え、
前記第1の蒸発缶に電力を供給する電源ラインを備え、
前記制御装置は、必要とされるピュアスチームの量に応じて、供給する電力量を制御し、前記電源ラインを介して前記第1の蒸発缶に電力を供給することを特徴とする請求項4記載の蒸留水製造装置の制御方法。
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