JP2021105414A - Condensed water accumulation pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、凝縮水蓄積管に係り、凝縮水の排出に電源を必要とせず、高圧下でも凝縮水排出口の弁を開いて凝縮水を排出できる凝縮水蓄積管に関する。 The present invention relates to a condensed water storage tube, which does not require a power source for discharging condensed water and can discharge condensed water by opening a valve of a condensed water discharge port even under high pressure.
一般に、蒸気管に発生する凝縮水を排出するため、スチームトラップという装置が広く使用される。スチームトラップには、機械式かつ間欠式のものと、ノズル式のように、ノズル孔から凝縮水を蒸気に変換して排出する連続式のものとがある。 Generally, a device called a steam trap is widely used to discharge the condensed water generated in the steam pipe. There are two types of steam traps: a mechanical and intermittent type, and a continuous type, such as a nozzle type, which converts condensed water into steam from a nozzle hole and discharges it.
本出願人は、特許文献1、2に示す凝縮水排出装置を提案した。この凝縮水排出装置はノズル式のスチームトラップで、長さが20〜40mm、孔径が0.2〜18mmのノズルが備えられる。これにより蒸気管内に発生した凝縮水が蒸気となって連続的に外部に排出される。蒸気配管設備での凝縮水の発生は、大きく変動することがあり、増えた場合に備えて凝縮水排出装置には、凝縮水蓄積管が設けられる。
The applicant has proposed the condensed water discharge device shown in
特許文献2では、凝縮水蓄積管に水位を検知する上限センサと下限センサを設け、水位が上限センサを超えると電磁弁の排出バルブを開き、蒸気にして逃がすノズルをバイパスして凝縮水を排出できるようにした。この機構は、電気を必要とするので、近くに給電設備がない場合は、例として温度差を利用した発電モジュールを用意する必要がある。
In
一方、特許文献1では、凝縮水蓄積管の水位が上がるとフロートが上昇して錘の弁が排出口から離れ、凝縮水が排出され、水位が下がるとフロートが下降して錘の弁が排水口を塞ぐ機械式で間欠式の水位調節機構が設けられる。この機構は、給電設備を必要としないが、管内の蒸気圧が1〜3MPaと高圧のような場合、弁が排出口に押し付けられる力が非常に強く、引き離すには大きな形状のフロートが必要になる。
On the other hand, in
本発明の目的は、凝縮水の排出に電源を必要とせず、高圧下でも凝縮水排出口の弁を開いて凝縮水を排出できる凝縮水蓄積管を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a condensed water storage tube which does not require a power source for discharging condensed water and can discharge condensed water by opening a valve of a condensed water discharge port even under high pressure.
本発明による凝縮水蓄積管は、蒸気又は凝縮水が流れ込む入口(1)と、スチームトラップ(30)への連結口(6)と、凝縮水排出口(15)が設けられたプラグ(14)と、を備えた凝縮水蓄積管であって、本体部(5)の内部に装着され、フロート(9a)と凝縮水排出口(15)を開閉する弁部(9b)からなるフロート体(9)と、本体部(5)内部に固定して設けられ、フロート体(9)の上限位置を規制するストッパ(3)と、蒸気圧により弁部(9b)が凝縮水排出口(15)を閉じると、圧縮又は伸長されてフロート体(9)に付勢力を付与するバネ(13)と、が備えられることを特徴とする。 The condensed water storage pipe according to the present invention is a plug (14) provided with an inlet (1) through which steam or condensed water flows, a connecting port (6) to a steam trap (30), and a condensed water discharge port (15). A float body (9), which is a condensed water storage pipe provided with and, which is mounted inside the main body (5) and is composed of a float (9a) and a valve portion (9b) for opening and closing the condensed water discharge port (15). ), A stopper (3) that is fixed inside the main body (5) and regulates the upper limit position of the float body (9), and a valve portion (9b) that uses steam pressure to provide a condensed water discharge port (15). When closed, it is characterized by being provided with a spring (13) that is compressed or stretched to impart a urging force to the float body (9).
前記弁部(9b)は、連結ロッド(12)と円錐状の弁(4)で形成されることを特徴とする。 The valve portion (9b) is characterized by being formed by a connecting rod (12) and a conical valve (4).
前記バネ(13)に上端支持部(10)と下端支持部(11)が設けられ、下端支持部(11)は、リング状の高さの異なる複数の下端支持部(11)からなり、交換可能であることを特徴とする。 The spring (13) is provided with an upper end support portion (10) and a lower end support portion (11), and the lower end support portion (11) is composed of a plurality of lower end support portions (11) having different heights in a ring shape and can be replaced. It is characterized by being possible.
前記フロート体(9)は、フロート(9a)が長尺円筒状に形成され、弁部(9b)がフロート(9a)の底部で兼用されることを特徴とする。 The float body (9) is characterized in that the float (9a) is formed in a long cylindrical shape, and the valve portion (9b) is also used as the bottom portion of the float (9a).
本発明の凝縮水蓄積管によれば、
(1)蒸気圧で弁部(9b)が凝縮水排出口(15)を閉じると、閉じる力に抗して、フロート(9a)に付勢力を与えるバネ(13)を設けたので、フロート(9a)の浮力を蒸気圧に相当する大きな形状とする必要がない。フロート(9a)に浮力が発生すると、フロート体(9)が上昇し、弁部(9b)は凝縮水排出口(15)を開くので、凝縮水が排出できる。
(2)フロート体(9)のフロート(9a)を浮力で上昇させるので、電気を必要としないで弁部(9b)が凝縮水排出口(15)から離れ、凝縮水排出口(15)を開くことができる。
(3)ストッパ(3)は、フロート(9a)の上限位置を規制すると共に、落下してくる凝縮水がフロート(9a)を叩いて誤動作が起きないようにできる。
(4)プラグ(14)は、取り外せるので、凝縮水排出口(15)が摩耗して交換するような場合に便利である。メンテナンスが容易にできる。
(5)スチームトラップ(30)の凝縮水排出量を適切に設定することで、凝縮水が常に溜まった状態で運転でき、また、凝縮水蓄積管は凝縮水でオーバーフローしないので、スチームトラップ(30)のノズルからの蒸気漏れを少なくできる。
According to the condensed water storage tube of the present invention
(1) When the valve portion (9b) closes the condensed water discharge port (15) by steam pressure, a spring (13) is provided to give buoyancy to the float (9a) against the closing force. It is not necessary for the buoyancy of 9a) to have a large shape corresponding to the vapor pressure. When buoyancy is generated in the float (9a), the float body (9) rises and the valve portion (9b) opens the condensed water discharge port (15), so that the condensed water can be discharged.
(2) Since the float (9a) of the float body (9) is raised by buoyancy, the valve portion (9b) is separated from the condensed water discharge port (15) without requiring electricity, and the condensed water discharge port (15) is closed. Can be opened.
(3) The stopper (3) can regulate the upper limit position of the float (9a) and prevent the falling condensed water from hitting the float (9a) and causing a malfunction.
(4) Since the plug (14) can be removed, it is convenient when the condensed water discharge port (15) is worn and replaced. Easy maintenance.
(5) By appropriately setting the amount of condensed water discharged from the steam trap (30), it is possible to operate in a state where the condensed water is always accumulated, and since the condensed water storage pipe does not overflow with the condensed water, the steam trap (30) ) Can reduce steam leakage from the nozzle.
弁部(9b)が、連結ロッド(12)と円錐状の弁(4)で形成されるので、蒸気圧で、凝縮水排出口(15)を良好に閉じることができる。 Since the valve portion (9b) is formed by the connecting rod (12) and the conical valve (4), the condensed water discharge port (15) can be satisfactorily closed by the steam pressure.
バネ(13)の下端支持部(11)を、リング状の交換可能な高さの異なる複数の下端支持部(11)で構成したので、バネ(13)力を調節できる。 Since the lower end support portion (11) of the spring (13) is composed of a plurality of ring-shaped interchangeable lower end support portions (11) having different heights, the force of the spring (13) can be adjusted.
フロート体(9)は、フロート(9a)が長尺円筒状に形成され、弁部(9b)がフロート(9a)の底部で兼用される構成としたので、弁部(9b)に連結ロッド(12)と弁(4)を設ける必要がなく、フロート(9a)をより大きな形状にできる。 The float body (9) has a structure in which the float (9a) is formed in a long cylindrical shape and the valve portion (9b) is also used as the bottom of the float (9a). It is not necessary to provide the 12) and the valve (4), and the float (9a) can be made into a larger shape.
以下、図面を参照して、本発明による凝縮水蓄積管を詳しく説明する。 Hereinafter, the condensed water storage tube according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、凝縮水蓄積管100の内部構造を示す断面図である。凝縮水蓄積管100は、管状の本体部5を有する。本体部5の上部には、引込み管2と連結する連結管8が設けられ、配管設備からの蒸気又は凝縮水が流れ込む入口1がある。本体部5の側部には、凝縮水を蒸気にして排出するスチームトラップ30への連結口6がある。本体部5の底部には、凝縮水排出口15が設けられたプラグ14が装着される。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of the condensed
本体部5の内部には、凝縮水で浮力を発生するフロート体9が設けられる。フロート体9は、フロート9aと弁部9bからなる。弁部9bは、フロート部9aの下端に連結される連結ロッド12と、連結ロッド12の下端に設けられ、凝縮水排出口15を開閉する弁4からなる。さらに、本体部5の内部に固定して設けられ、フロート9aの上限位置を規制するストッパ3と、蒸気圧で弁4が閉じられると、フロート体9を上方向に付勢するバネ13と、が備えられる。ストッパ3には貫通孔が設けられており、蒸気又は凝縮水が通過できる。バネ13は、一端がフロート9aに連結され、他端がプラグ14の上面に支持されて、蒸気圧で弁4が下方に押圧されると縮む圧縮バネである。
Inside the
図1に示すように、本体部5の内部に蒸気圧がない状態では、フロート9aは、レベル(MAX)の位置にある。バネ13は所定の長さで、下端がリング状の下端支持部11で支持され、上端が同様にリング状の上端支持部10で支持される。上端支持部10は、フロート9aの側面に取り付けられており、下端支持部11はプラグ14の上面に接して支持される。本体部5の内部に蒸気圧がかると、弁4が蒸気圧で押し下げられ、プラグ14の凝縮水排出口15に入り込み、円錐状の孔の底部に係合して凝縮水排出口15を塞ぐ。
As shown in FIG. 1, the float 9a is in the level (MAX) position when there is no vapor pressure inside the
連結口6の先には、ノズル式のスチームトラップ30が連結される。連絡口6は、外部に開口するものではなく、本体部5の内部には、配管設備の蒸気圧がかかる。弁4が凝縮水排出口15を塞ぐと、フロート9aは連結ロッド12で弁4に連結されているので、レベル(MIN)の位置まで下がる。フロート9aが下降しても、バネ13の下端は動かないので、バネ13は圧縮されて縮む。バネ13が圧縮されることで、フロート体9には上方向への付勢力が付与される。
A nozzle-
図2は、バネ13の下端支持部が複数の種類からなることを示す図である。下端支持部11は、高さh1、h2、h3の異なる3種類の下端支持部11a、11b、11cが交換可能に用意される。下端支持部11の高さが異なると、例えばh1より高さのあるh2を装着すると、バネ13の上端はフロート9aに連結され、フロート9aはストッパ3で押さえられているので、バネ13は圧縮されて縮む。これによりバネ13に、初期状態での荷重を与え、バネ13がより強い蒸気圧に対応できるようになる。
FIG. 2 is a diagram showing that the lower end support portion of the
図3は、凝縮水蓄積管100が使用される凝縮水排出装置200の全体図である。凝縮水排出装置200は、蒸気の配管設備から凝縮水を蒸気に変換して除去する装置で、引込み管2から流れ込む凝縮水を一時溜め込む凝縮水蓄積管100と、凝縮水蓄積管100に連結され、凝縮水を蒸気に変換して第1排出管20を介して、第2排出管21に排出するノズル式のスチームトラップ30と、を備える。凝縮水は、凝縮水蓄積管100の連結口6を出て、スチームトラップ30に入る。なお、第1排出管20の凝縮水は、スチームトラップ30のノズルで蒸気にされた後に凝縮され、塵やゴミが混入していない。そのため、第1排出管20を第2排出管21に合流させず、再利用先に配管してもよい。
FIG. 3 is an overall view of the condensed
図3に示すように、第1バルブ25は手動式のもので、凝縮水蓄積管100に流入する凝縮水を遮断できる。第1バルブ25は、運転中は開状態とされる。第2バルブ26も手動式のもので、スチームトラップ30の第1排出管20を遮断できる。第2バルブ26は、運転中は開放状態にされる。第3バルブ27も手動式のもので、運転中は閉状態にされ、メンテナンス時に開状態とされる。開状態とすることで、スチームトラップ30に底部に溜まった凝縮水を第2排出管21に排出できる。凝縮水蓄積管100に、所定のレベル以上の凝縮水が溜まると、凝縮水が第2排出管21に排出されるように構成される。
As shown in FIG. 3, the
図4は、図3のノズル式のスチームトラップ30の内部構造図である。スチームトラップ30は、入口部30aと、本体部30bと、出口部30cと、凝縮水抜き取り部30dと、からなる。入口部30aには、凝縮水蓄積管100との連結パイプ35が設けられる。本体部30bには、フィルタ31が設けられ、蒸気発生ノズル32に押し出される凝縮水16を浄化する。出口部30cには、第1排出管20が連結される。凝縮水16は、蒸気発生ノズル32で再蒸発33し、温度が低下して再凝縮38し、第1排出管20に排出される。凝縮水抜き取り部30dには、フィルタ交換用のプラグ36が設けられ、フィルタ31の取り出し口になる。本体部30bの凝縮水16は、蒸気発生ノズル32の性能にもよるが、運転中は一定量が溜まっており、蒸気が凝縮水で邪魔されて、蒸気発生ノズル32から直接出て行くことがないようにされる。
FIG. 4 is an internal structural diagram of the nozzle-
蒸気発生ノズル32は、長さが20〜40mmで、中央に孔径が0.2〜18mmのノズル孔を有する。凝縮水16は、蒸気発生ノズル32を通過する時、流速が速くなって圧力が下がり再蒸発33するので、体積が増し抵抗が増す。蒸気の抵抗を利用することで、ノズル孔の径をより大きくできる利点がある。つまり凝縮水16の排出量を大きくできる。
The
図5〜8は、図1の凝縮水蓄積管100の動作説明図である。図5は、本体部5の内部に蒸気圧がない状態を示す。フロート体9は、高い位置にあり、フロート9aの上端がストッパ3に接している。バネ13は所定の長さで、下端支持部11と上端支持部10で支持される。上端支持部10は、フロート9aの側面に取り付けられ、下端支持部11はプラグ14の上面に載置される。
5 to 8 are operation explanatory views of the condensed
図6は、本体部5の内部に蒸気圧がかかっている状態を示す。円錐状の弁4が蒸気圧で押し下げられ、プラグ14の凝縮水排出口15に入り込み、円錐状の孔に係合して凝縮水排出口15を塞ぐ。弁4が凝縮水排出孔15を塞ぐと、フロート9aと弁4が連結ロッド12で連結されているので、フロート9aは、低い位置(図1のレベル(MIN)参照)まで下がる。フロート9aが下がっても、バネ13の下端はプラグ14の上面に当接していて動かないので、バネ13が圧縮されて縮む。
FIG. 6 shows a state in which vapor pressure is applied to the inside of the
図7は、本体部5の内部に凝縮水16が配管設備から急激に入り込んだ状態を示す。その場合、フロート9aに浮力gが上向きに働く。すると、バネ13を縮める力fがf−gと小さくなるのでバネ13が伸びる。バネ13が伸びると、図8に示すように、弁4が上昇する。弁4が凝縮水排出口15を塞がないので、つまり凝縮水排出口15を開くので、凝縮水排出口15から凝縮水16が第2排出管21に排出される。水位が下がれば、フロート9aが水面の上に出て浮力が失われるので、バネ13は再び縮む。すると、弁4は下方向に押し下げられ、凝縮水排出口15を塞いで閉じる。
FIG. 7 shows a state in which the
図9は、凝縮水蓄積管100の内部構造を示す断面図である。実施例2の凝縮水蓄積管100は、実施例1と同様に、凝縮水が流れ込む入口1と、スチームトラップ30への連結口6と、プラグ14に装着される凝縮水排出口15と、が備えられる。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the internal structure of the condensed
本体部5の内部には、凝縮水で浮力を発生するフロート体9と、フロート体9の上限位置を規制するストッパ3と、フロート体9を上方向に付勢するバネ13と、を備える。フロート体9は、フロート9aと弁部9bからなる。フロート9aは、長尺円筒状に形成されて、半球状の底部が弁部9bを兼ねている。実施例1のような弁4はなく、連結ロッド12もない。
Inside the
図9に示すように、本体部5の内部に蒸気圧がない状態では、バネ13は、所定の長さで、フロート体9のフロート9aがストッパ3に当接している。バネ13は、下端支持部11と上端支持部10で支持される。上端支持部10は、フロート9aの側面に取り付けられており、下端支持部11はプラグ14の上面に接している。
As shown in FIG. 9, in a state where there is no vapor pressure inside the
本体部5の内部に蒸気圧がかると、フロート9aが蒸気圧で押し下げられ、底部がプラグ14の凝縮水排出口15に入り込み、凝縮水排出口15の底部に係合して凝縮水排出口15を塞ぐ。フロート9aの底部が、凝縮水排出口15を塞ぐように下降するが、バネ13の下端がプラグ14に当接していて動かないので、バネ13は圧縮されて縮む。バネ13は圧縮バネである。実施例2は、弁がフロート(9)の底部で兼用されるので、連結ロッドがなくフロート9aを浮力の大きな長尺円筒状にできる。
When steam pressure is applied to the inside of the
図9で、本体部5の内部に凝縮水16が配管設備から入り込むと、凝縮水によりフロート9aに浮力gが上向きに働く。すると、バネ13を縮める力fがf−gと小さくなるのでバネ13が伸びる。バネ13が伸びると、フロート9が上昇する。フロート9aが上昇すると、フロート9の弁を兼ねる底部が凝縮水排出口15を塞がなくなるので、凝縮水16が第2排出管21に排出される。凝縮水が排出されて、凝縮水の水位が下がれば浮力が失われ、バネ13が蒸気圧で再び縮み、フロート9が下方向に押し下げられ、凝縮水排出口15を塞ぐ。
In FIG. 9, when the
図10は、凝縮水蓄積管100の内部構造を示す断面図である。この構成は、バネ13が引っ張りバネである。図10に示すように、バネ13は、一端がフロート9aの下部に設けられる逆T字型部材17のフランジ上面17aに固定され、他端がプラグ14の開口部18の内側天井面18aに連結される。蒸気圧でフロート体9の弁部9bが、凝縮水排出口15を閉じると、バネ13が引っ張られて伸長し、フロート体9に上方向への付勢力を付与する。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the internal structure of the condensed
実施例1〜3の凝縮水蓄積管100によれば、バネ13を設けたので、弁4を閉じる蒸気圧に抗して、フロート9を上方向に付勢できる。フロート9は、浮力を得るため蒸気圧に相当する大きな形状とする必要がない。
According to the condensed
本発明は、凝縮水の排出に電源を必要とせず、高圧下でも凝縮水排出口の弁を開いて凝縮水を排出できる凝縮水蓄積管として好適である。 The present invention is suitable as a condensed water storage tube that does not require a power source for discharging condensed water and can discharge condensed water by opening the valve of the condensed water discharge port even under high pressure.
1 入口
2 引込み管
3 ストッパ
4 弁
5 本体部
6 連結口
8 連結管
9 フロート体
9a フロート
9b 弁部
10 上端支持部
11 下端支持部
11a、11b、11c (高さの異なる)下端支持部
12 連結ロッド
13 バネ
14 プラグ
15 凝縮水排出口
16 凝縮水
17 逆T字型部材
17a フランジ上面
18 開口部
18a 内側天井面
20 第1排出管
21 第2排出管
25 第1バルブ
26 第2バルブ
27 第3バルブ
30 スチームトラップ
30a 入口部
30b 本体部
30c 出口部
30d 凝縮水抜取り部
31 フィルタ
32 蒸気発生ノズル
33 再蒸発
34 プラグ
35 連結管
36 プラグ
37 連結管
38 再凝縮
100 凝縮水蓄積管
200 凝縮水排水装置
1
Claims (4)
本体部(5)の内部に装着され、フロート(9a)と凝縮水排出口(15)を開閉する弁部(9b)からなるフロート体(9)と、
本体部(5)内部に固定して設けられ、フロート体(9)の上限位置を規制するストッパ(3)と、
蒸気圧により弁部(9b)が凝縮水排出口(15)を閉じると、圧縮又は伸長されてフロート体(9)に付勢力を付与するバネ(13)と、
が備えられることを特徴とする凝縮水蓄積管。 Condensed water storage tube provided with an inlet (1) through which steam or condensed water flows, a connection port (6) to a steam trap (30), and a plug (14) provided with a condensed water discharge port (15). And
A float body (9) mounted inside the main body (5) and composed of a float (9a) and a valve portion (9b) that opens and closes a condensed water discharge port (15).
A stopper (3), which is fixedly provided inside the main body (5) and regulates the upper limit position of the float body (9),
When the valve portion (9b) closes the condensed water discharge port (15) due to steam pressure, a spring (13) that is compressed or expanded to give a urging force to the float body (9),
Condensed water storage tube characterized by being equipped with.
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- 2019-12-26 JP JP2019236528A patent/JP6944205B2/en active Active
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