JP2018194185A - Drain recovery system - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示された技術は、ドレン回収システムに関する。 The technology disclosed herein relates to a drain recovery system.
従来より、ドレンを回収するドレン回収システムが知られている。例えば、特許文献1には、ドレンが流通する第1ドレン管(回収主管)と、第1ドレン管にドレンを流出させる第2ドレン管(分岐回収管)とを備えたシステムが開示されている。 Conventionally, a drain recovery system for recovering drain is known. For example, Patent Document 1 discloses a system including a first drain pipe (collection main pipe) through which drain flows and a second drain pipe (branch collection pipe) that allows the drain to flow out to the first drain pipe. .
ところで、前述のようなシステムにおいては、第2ドレン管を流通するドレンは、再蒸発する場合がある。そして、第2ドレン管を流通するドレンの温度が第1ドレン管を流通するドレンの温度よりも高い場合、第2ドレン管から第1ドレン管へ流出した再蒸発蒸気が急激に凝縮し得る。再蒸発蒸気が急激に凝縮すると、衝撃や音が発生する。このように蒸気が急激に凝縮することによって大きな衝撃や音が発生する現象をウォータハンマという。 By the way, in the system as described above, the drain flowing through the second drain pipe may re-evaporate. And when the temperature of the drain which distribute | circulates a 2nd drain pipe is higher than the temperature of the drain which distribute | circulates a 1st drain pipe, the re-evaporated vapor | steam which flowed out from the 2nd drain pipe to the 1st drain pipe may condense abruptly. When the re-evaporated vapor condenses abruptly, an impact or sound is generated. A phenomenon in which a large impact or sound is generated by the rapid condensation of steam is called water hammer.
ここに開示された技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウォータハンマの発生を低減することにある。 The technology disclosed herein has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to reduce the occurrence of water hammer.
ここに開示されたドレン回収システムは、ドレンが流通する第1ドレン管と、前記第1ドレン管を流通するドレンよりも高温のドレンを前記第1ドレン管に流出させる第2ドレン管とを備え、前記第2ドレン管は、前記第1ドレン管のうち、前記第1ドレン管の軸心よりも下方の位置に又は該ドレンの再蒸発蒸気を流出させる。 The drain recovery system disclosed herein includes a first drain pipe through which drain flows, and a second drain pipe through which drain having a temperature higher than that of the drain flowing through the first drain pipe flows out to the first drain pipe. The second drain pipe causes the re-evaporated vapor of the drain to flow out of the first drain pipe at a position below the axial center of the first drain pipe.
前記ドレン回収システムによれば、ウォータハンマの発生を低減することができる。 According to the drain recovery system, the generation of water hammer can be reduced.
以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. Note that the following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the technology disclosed in the present application, applications thereof, or uses thereof.
図1は、ドレン回収システム1の配管図である。ドレン回収システム1は、図1に示すように、蒸気が流通する蒸気管11と、蒸気管11を介して蒸気が供給される蒸気使用機器13と、蒸気使用機器13から排出されるドレンが流通する第1ドレン管14と、蒸気管11で発生したドレンを第1ドレン管14へ流出させる複数の第2ドレン管16とを備えている。ドレン回収システム1は、蒸気使用機器13で発生したドレン及び蒸気管11で発生したドレンを回収する。
FIG. 1 is a piping diagram of the drain recovery system 1. As shown in FIG. 1, the drain recovery system 1 circulates a
蒸気管11の上流端は、例えばボイラー設備(図示省略)に接続されている。蒸気管11の下流端は、蒸気使用機器13に接続されている。ボイラー設備で生成された蒸気が蒸気管11を介して蒸気使用機器13に供給される。蒸気管11を流通する蒸気の圧力は、大気圧よりは高くなっている。蒸気管11には、蒸気の圧力を調節する減圧弁12が設けられている。蒸気使用機器13は、例えば熱交換器である。蒸気使用機器13においては、蒸気管11から供給された蒸気が対象物に放熱して凝縮し、対象物が加熱される。蒸気は、凝縮することによってドレン(復水)になる。
The upstream end of the
第1ドレン管14は、蒸気使用機器13に接続されている。蒸気使用機器13で蒸気の凝縮により発生したドレンは、第1ドレン管14を介して回収される。第1ドレン管14には、液体圧送装置15が設けられている。液体圧送装置15は、蒸気使用機器13で発生したドレンを第1ドレン管14を通じて下流側へ圧送するポンプである。例えば、液体圧送装置15では、蒸気使用機器13のドレンが第1ドレン管14を介して流入し、一時的に貯留される。ドレンの貯留量が所定量になると、液体圧送装置15に高圧の作動気体が導入され、貯留されていたドレンが作動気体の圧力によって第1ドレン管14の下流側へ圧送される。ドレンが圧送されると、再び蒸気使用機器13からドレンが液体圧送装置15に流入して貯留される。こうして、液体圧送装置15では、ドレンの流入とドレンの圧送(排出)とが交互に行われる。
The
複数の第2ドレン管16は、蒸気管11と第1ドレン管14とに接続されている。具体的に、第2ドレン管16の上流端が蒸気管11に接続され、第2ドレン管16の下流端が第1ドレン管14に接続されている。複数の第2ドレン管16は、互いに間隔(例えば、20〜30m)を置いて設けられている。蒸気管11において蒸気の一部が凝縮しドレンになる場合がある。凝縮したドレンは、第2ドレン管16を介して第1ドレン管14に回収される。
The plurality of
第2ドレン管16の途中には、ドレントラップ17が設けられている。ドレントラップ17には、蒸気管11で発生したドレンが第2ドレン管16を介して流入する。ドレントラップ17には、蒸気管11から蒸気混じりのドレンが流入する。ドレントラップ17は、その上下流の圧力差(上流側の圧力と下流側の圧力との差)によって、流入したドレンのみを下流側へ自動的に排出する。つまり、ドレントラップ17は、蒸気管11からの蒸気の通過を阻止する一方、蒸気管11からのドレンの通過を許容する。蒸気管11で発生したドレンは、第2ドレン管16を介して第1ドレン管14を流通するドレンと合流し下流側へ圧送される。
A
図2は、第2ドレン管16の接続部における第1ドレン管14の横断面図である。図3は、第2ドレン管16の接続部における第1ドレン管14の縦断面図である。ここで、横断面図とは、第1ドレン管14の軸心Xに直交する断面図である。縦断面図とは、第1ドレン管14の軸心Xに沿う断面図である。具体的には、図2は、図3のII−II線における断面図である。図3は、図2のIII−III線における断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
第2ドレン管16のうち、第1ドレン管14に接続されている端部である下流端部16aは、第1ドレン管14のうち、第1ドレン管14の軸心Xよりも下方の部分に接続されている。具体的には、下流端部16aは、第1ドレン管14のうち最も低い部分に接続されている。
Of the
また、下流端部16aは、第1ドレン管14内に突出している。下流端部16aは、軸心Xを中心とする半径方向に対して、第1ドレン管14のドレンの流れ方向(即ち、軸心Xの方向)の下流側へ傾斜する方向に延びている。下流端部16aの下流端は、第1ドレン管14のうち、第1ドレン管14の軸心Xよりも下方の位置に位置している。下流端部16aの下流端には、第2ドレン管16を流通するドレンが流出する流出口16bが形成されている。つまり、第2ドレン管16は、第1ドレン管14のうち、第1ドレン管14の軸心Xよりも下方の位置にドレンを流出させる。
Further, the
さらに、下流端部16aには、第1ドレン管14を流通するドレンを第2ドレン管16に導入する導入口16cが形成されている。導入口16cは、下流端部16aの周方向において間隔を空けて複数設けられている。
Furthermore, an
このように構成されたドレン回収システム1において、蒸気管11を流通する蒸気の圧力は、大気圧よりも高い一方、第1ドレン管14を流通するドレンの圧力は、略大気圧である。そのため、第2ドレン管16を流通するドレンは、第1ドレン管14の方へ流れるに従って圧力が低下し、再蒸発し得る。第2ドレン管16から第1ドレン管14へ流出するドレンには、再蒸発蒸気(以下、「フラッシュ蒸気」ともいう)が混入していることがある。そして、第2ドレン管16を流通するドレンは、蒸気管11で発生したドレンであり、第1ドレン管14を流通するドレンに比べて高温である。同様に、フラッシュ蒸気も高温である。この高温のフラッシュ蒸気が第1ドレン管14を流通する比較的低温のドレンに流出すると、急激に凝縮し、その際に衝撃及び音が発生し得る。比較的大きな蒸気の塊(以下、「蒸気塊」ともいう)が急激に凝縮すると、大きな衝撃及び音が発生する現象、所謂、ウォータハンマが生じる。
In the drain recovery system 1 configured as described above, the pressure of the steam flowing through the
それに対し、第2ドレン管16の流出口16bを第1ドレン管14の軸心Xよりも下方に位置させることによって、ウォータハンマの発生を低減することができる。詳しくは、第2ドレン管16から第1ドレン管14内に流出したフラッシュ蒸気は、第1ドレン管14内において上部へ浮上していく。第1ドレン管14の上部においてフラッシュ蒸気が集合すると大きな蒸気塊が形成され得る。しかし、第2ドレン管16の流出口16bは、第1ドレン管14のうち軸心Xよりも下方に位置しているので、流出口16bから第1ドレン管14の上部までの距離が確保される。これにより、フラッシュ蒸気が流出口16bから第1ドレン管14の上部まで移動する距離が長くなり、フラッシュ蒸気がより多くのドレンと接触する、すなわち、ドレンとより長い間接触することになる。フラッシュ蒸気は、流出口16bから第1ドレン管14の上部に達するまでに凝縮が促進される。その結果、第1ドレン管14の上部において大きな蒸気塊が形成され難くなり、ひいては、ウォータハンマの発生が低減される。
On the other hand, when the
それに加えて、下流端部16aは、軸心Xを中心とする半径方向に対して、第1ドレン管14のドレンの流れ方向の下流側へ傾斜する方向に延びている。フラッシュ蒸気が流出口16bから直上へ浮上すると、フラッシュ蒸気が第1ドレン管14の上部へ最短距離で到達する。それに対し、フラッシュ蒸気が流出口16bから軸心Xを中心とする半径方向に対して傾斜する方向へ浮上すると、第1ドレン管14の上部までの距離が長くなる。そもそも、フラッシュ蒸気が流出口16bから該半径方向へ流出したとしても、第1ドレン管14内にはドレンが流通しているので、該半径方向に対して第1ドレン管14のドレンの流れ方向の下流側へ傾斜する方向にフラッシュ蒸気が流れていく。それに加えて、下流端部16aは、該半径方向に対して第1ドレン管14のドレンの流れ方向の下流側へ傾斜する方向に延びているので、フラッシュ蒸気は、該半径方向に対して第1ドレン管14のドレンの流れ方向の下流側へさらに傾斜する方向へ流出し、第1ドレン管14の上部までの距離がさらに長くなる。その結果、フラッシュ蒸気がドレンと接触する時間がさらに確保され、フラッシュ蒸気の凝縮がより促進される。これにより、ウォータハンマの発生がより低減される。
In addition, the
さらに、下流端部16aは、第1ドレン管14内に突出すると共に、第1ドレン管14を流通するドレンが導入口16cを介して下流端部16a内に導入される。第2ドレン管16のフラッシュ蒸気は、下流端部16a内、即ち、第1ドレン管14へ流出する前の段階で第1ドレン管14のドレンと混合され、凝縮が促進される。これにより、第1ドレン管14内での大きな蒸気塊の形成がさらに低減される。その結果、ウォータハンマの発生がより低減される。
Furthermore, the
さらに、下流端部16aは、第1ドレン管14内に突出しているので、流出口16bへの異物の進入が低減される。つまり、第1ドレン管14を流通するドレンに異物が含まれる場合、自重の大きな異物は第1ドレン管14の下部に沈殿又は滞留し得る。前述のように、下流端部16aを第1ドレン管14の下部に接続する構成であっても、下流端部16aを第1ドレン管14の内部に突出させることによって、下流端部16aの下流端に形成された流出口16bは、第1ドレン管14の最も低い部分よりも高い位置に位置することになる。その結果、第1ドレン管14の下部に沈殿又は滞留する異物が流出口16bに進入し難くなる。
Furthermore, since the
以上のように、ドレン回収システム1は、ドレンが流通する第1ドレン管14と、第1ドレン管14を流通するドレンよりも高温のドレンを第1ドレン管14に流出させる第2ドレン管16とを備え、第2ドレン管16は、第1ドレン管14のうち、第1ドレン管14の軸心Xよりも下方の位置にドレンを流出させる。
As described above, the drain recovery system 1 includes the
この構成によれば、フラッシュ蒸気が第2ドレン管16から第1ドレン管14へ流出してから第1ドレン管14の上部に達するまでの距離が長くなる。フラッシュ蒸気が第1ドレン管14内のドレンと接触する時間が確保されるので、フラッシュ蒸気の凝縮が促進される。これにより、フラッシュ蒸気が第1ドレン管14の上部に到達するまでに消失してしまうか、フラッシュ蒸気が第1ドレン管14の上部に到達したときにはフラッシュ蒸気のサイズが小さくなっている。その結果、第1ドレン管14の上部において大きな蒸気塊が形成され難くなり、ウォータハンマの発生が低減される。
According to this configuration, the distance from when the flash vapor flows from the
また、第2ドレン管16は、第1ドレン管14のうち、軸心Xよりも下方の部分に接続され、第2ドレン管16のうち第1ドレン管14に接続されている端部である下流端部16aは、第1ドレン管14の内部に突出している。
The
この構成によれば、第1ドレン管14の下部に沈殿又は滞留する異物が第2ドレン管16に進入し難くなる。
According to this configuration, foreign matter that precipitates or stays in the lower portion of the
さらに、第2ドレン管16の下流端部16aには、第1ドレン管14を流通するドレンを第2ドレン管16に導入する導入口16cが形成されている。
Furthermore, an
この構成によれば、下流端部16aには、第1ドレン管14を流通するドレンが導入口16cを介して導入される。第2ドレン管16内のフラッシュ蒸気は、第1ドレン管14へ流出する前の段階で第1ドレン管14のドレンと混合され、凝縮が促進される。これにより、第1ドレン管14の上部において大きな蒸気塊がさらに形成され難くなり、ウォータハンマの発生がさらに低減される。
According to this structure, the drain which distribute | circulates the
また、第2ドレン管16は、ドレンを第1ドレン管14に流出させるときに、軸心Xに直交する方向に対して第1ドレン管14のドレンの流れ方向の下流側へ傾斜する方向へ流出させる。
In addition, the
この構成によれば、第2ドレン管16から第1ドレン管14へ流出するフラッシュ蒸気は、第1ドレン管14の上部へ向かって直上に浮上するのではなく、第1ドレン管14内のドレンの流れ方向へ流れながら、しだいに第1ドレン管14の上部へ浮上していく。フラッシュ蒸気が第1ドレン管14の上部に達するまでにドレンと接触する時間が長くなるので、第1ドレン管14の上部で大きな蒸気塊がさらに形成され難くなる。その結果、ウォータハンマの発生がさらに低減される。
According to this configuration, the flash vapor flowing out from the
さらに、ドレン回収システム1は、蒸気が流通する蒸気管11をさらに備え、第2ドレン管16は、蒸気管11で発生したドレンを第1ドレン管14へ流出させる。
Furthermore, the drain recovery system 1 further includes a
この構成によれば、第2ドレン管16を流通するドレンは、蒸気管11で発生したドレンであり、比較的高温である。つまり、第2ドレン管16からの比較的高温のフラッシュ蒸気が、第1ドレン管14の比較的低温のドレンに流出する。そのため、第1ドレン管14においてフラッシュ蒸気が凝縮しやすくなっている。このような構成においては、第2ドレン管16から第1ドレン管14のうち軸心Xよりも下方の位置にドレンを流出させることが特に有効となる。
According to this structure, the drain which distribute | circulates the
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
<< Other Embodiments >>
As described above, the embodiment has been described as an example of the technique disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to an embodiment in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated by the said embodiment and it can also be set as a new embodiment. In addition, among the components described in the attached drawings and detailed description, not only the components essential for solving the problem, but also the components not essential for solving the problem in order to illustrate the technology. May also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that these non-essential components are essential as those non-essential components are described in the accompanying drawings and detailed description.
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。 About the said embodiment, it is good also as following structures.
第2ドレン管16が第1ドレン管14へ流出させるドレン又はフラッシュ蒸気は、蒸気管11で発生したドレン又はフラッシュ蒸気に限られるものではない。第2ドレン管16は、例えば、蒸気加熱装置において発生したドレン又はフラッシュ蒸気を第1ドレン管14へ流出させるように構成されていてもよい。つまり、第2ドレン管16の上流端は、ドレン又はフラッシュ蒸気が発生する任意の場所に接続され得る。ここに開示された技術は、第1ドレン管14のドレンよりも高温のドレンを第2ドレン管16を介して流出させる構成において有効なので、第2ドレン管16の上流端は、蒸気が流通し、又は供給されてドレンが発生する場所に接続されていることが好ましい。
The drain or flash steam that the
第2ドレン管16の下流端部16aは、第1ドレン管14の最も低い部分に接続されているが、これに限られるものではない。第2ドレン管16の流出口16bが第1ドレン管14の軸心Xよりも下方に位置している限り、下流端部16aが接続される部分は限定されない。例えば、下流端部16aは、第1ドレン管14のうち軸心Xよりも上方の部分に接続されているとしても、流出口16bが第1ドレン管14の軸心Xよりも下方に位置していればよい。
The
また、下流端部16aは、第1ドレン管14の内部に突出していなくてもよい。つまり、流出口16bが第1ドレン管14の内周面に面一で開口していてもよい。
Further, the
さらに、下流端部16aは、軸心Xを中心とする半径方向に対して傾斜する方向に延びているが、これに限られるものではない。図4は、変形例に係る第2ドレン管216の接続部における第1ドレン管14の縦断面図である。第2ドレン管216の下流端部216aは、図4に示すように、軸心Xを中心とする半径方向内側に向かって突出していてもよい。この構成によれば、下流端部216aは、フラッシュ蒸気を該半径方向に流出させる。しかし、第1ドレン管14内にはドレンが流通しているので、フラッシュ蒸気は、直上へ浮上するのではなく、該半径方向に対して第1ドレン管14のドレンの流れ方向の下流側へ傾斜する方向に流れていく。つまり、下流端部216aが該半径方向に延びているとしても、フラッシュ蒸気は、第1ドレン管14の上部へ最短距離で到達するわけではない。一方、下流端部216aは、第1ドレン管14のドレンの流れ方向に対して直交する方向に延びているので、第1ドレン管14を流通するドレンが導入口216cから下流端部216aに導入されやすくなる。その結果、下流端部216a内でのフラッシュ蒸気と第1ドレン管14のドレンとの混合によるフラシュ蒸気の凝縮がより促進される。
Further, the
また、図5は、別の変形例に係る第2ドレン管316の接続部における第1ドレン管14の縦断面図である。また、第2ドレン管316の下流端部316aは、図5に示すように、第1ドレン管14内に突出した後、第1ドレン管14のドレンの流れ方向へ屈曲していてもよい。この構成によれば、下流端部316aは、フラッシュ蒸気を第1ドレン管14のドレンの流れ方向へ流出させる。これにより、フラッシュ蒸気が第1ドレン管14の上部に到達するまでの時間がより長くなる。その結果、第1ドレン管14の上部での大きな蒸気塊の形成がより低減され、ウォータハンマの発生がより低減される。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the
以上説明したように、ここに開示された技術は、ドレン回収システムについて有用である。 As described above, the technology disclosed herein is useful for a drain recovery system.
1 ドレン回収システム
11 蒸気管
14 第1ドレン管
16,216,316 第2ドレン管
16a,216a,316a 下流端部
16c,216c,316c 導入口
X 軸心
1
Claims (5)
前記第1ドレン管を流通するドレンよりも高温のドレンを前記第1ドレン管に流出させる第2ドレン管とを備えたドレン回収システムにおいて、
前記第2ドレン管は、前記第1ドレン管のうち、前記第1ドレン管の軸心よりも下方の位置にドレン又は該ドレンの再蒸発蒸気を流出させることを特徴とするドレン回収システム。 A first drain pipe through which the drain circulates;
In a drain recovery system comprising a second drain pipe for letting drain having a temperature higher than the drain flowing through the first drain pipe to the first drain pipe,
The drain recovery system, wherein the second drain pipe causes drain or re-evaporated vapor of the drain to flow out of the first drain pipe to a position below the axis of the first drain pipe.
前記第2ドレン管は、前記第1ドレン管のうち、前記軸心よりも下方の部分に接続され、
前記第2ドレン管のうち前記第1ドレン管に接続されている端部である下流端部は、前記第1ドレン管の内部に突出していることを特徴とするドレン回収システム。 The drain recovery system according to claim 1,
The second drain pipe is connected to a portion of the first drain pipe below the axis,
A drain recovery system, wherein a downstream end portion, which is an end portion connected to the first drain pipe, of the second drain pipe protrudes into the first drain pipe.
前記第2ドレン管の下流端部には、前記第1ドレン管を流通するドレンを前記第2ドレン管に導入する導入口が形成されていることを特徴とするドレン回収システム。 The drain recovery system according to claim 2,
A drain recovery system, wherein an inlet for introducing the drain flowing through the first drain pipe into the second drain pipe is formed at the downstream end of the second drain pipe.
前記第2ドレン管は、ドレン又は再蒸発蒸気を前記第1ドレン管に流出させるときに、前記軸心に直交する方向に対して前記第1ドレン管のドレンの流れ方向の下流側へ傾斜する方向、又は、前記第1ドレン管のドレンの流れ方向へ流出させることを特徴とするドレン回収システム。 The drain recovery system according to any one of claims 1 to 3,
The second drain pipe is inclined toward the downstream side in the drain flow direction of the first drain pipe with respect to the direction perpendicular to the axis when drain or re-evaporated vapor flows out to the first drain pipe. The drain recovery system is characterized in that the drain is discharged in the direction or the flow direction of the drain of the first drain pipe.
蒸気が流通する蒸気管をさらに備え、
前記第2ドレン管は、前記蒸気管で発生したドレン又は該ドレンの再蒸発蒸気を前記第1ドレン管に流出させることを特徴とするドレン回収システム。 In the drain collection system according to any one of claims 1 to 4,
A steam pipe through which steam flows,
The second drain pipe causes the drain generated in the steam pipe or the re-evaporated steam of the drain to flow out to the first drain pipe.
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