JP2568356Y2

JP2568356Y2 - 旋回式セパレータ

Info

Publication number: JP2568356Y2
Application number: JP1991059978U
Authority: JP
Inventors: 泰利妹尾; 昭典川上; 均阿部; 優美怱那
Original assignee: 株式会社三浦研究所
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1991-07-03
Publication date: 1998-04-08
Anticipated expiration: 2006-07-03
Also published as: JPH052748U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、ボイラ等の蒸気発生
装置に使用する旋回式セパレータ（気水分離装置）に関
するもので、さらに詳しくは、蒸気発生装置により発生
した蒸気の乾き度を向上させ、かつコンパクト化に適し
た旋回式セパレータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、旋回式セパレータは、分離筒の側
壁部のほぼ中央に接線方向に蒸気導入管を接続し、この
蒸気導入管を通してボイラ等からの乾き度の悪い状態の
蒸気を分離筒内部に導入して旋回させ、この旋回の際の
遠心力によって液滴を蒸気からと分離している。そし
て、分離した液滴は分離筒の下端部に連結した降水管か
ら排出し、乾き度の良好な蒸気のみ分離筒の上端部に連
結した蒸気出口管から取り出すようにしている。さら
に、前記降水管は、ボイラ等の給水部に接続され、分離
水が再びボイラ等の内部に戻るようになっている。

【０００３】ところで、この旋回式セパレータにおい
て、分離筒内の圧力分布は、蒸気導入管から導入した蒸
気の旋回流により、分離筒の中央部分が低く、周壁部分
が高くなっているが、分離筒内において分離した液滴
（分離水）を排出するための降水管を分離筒の下端部の
ほぼ中央に接続しているため、相対的に圧力の低い部分
から分離水を排出するようになっている。さらに、分離
筒内の分離水は、多量の気泡を含んでおり、比重が軽く
なっているため、ボイラ等への戻り、すなわち分離水の
降水管への排出が悪く、水位が高くなって分離筒内に滞
留する。この滞留した分離水は、分離筒内の強い旋回流
により、蒸気の流れに再び巻き込まれることになり、乾
き度の悪い蒸気がそのまま蒸気出口管から流出してしま
う。したがって、セパレータの捕集効率、すなわち気水
分離性能が低下してしまう。そこで、蒸気の乾き度を向
上するためには、降水管の入口と蒸気出口管の入口との
間隔を長くする必要があり、分離筒が長いものとなって
しまう。

【０００４】このように、従来の旋回式セパレータにお
いては、蒸気の乾き度を向上するためには、分離筒を大
型なものとしなければならず、セパレータのコンパクト
化には大きな障害となっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】この考案が解決しよう
とする課題は、旋回式セパレータにおいて、分離水の排
出促進を図って蒸気乾き度をさらに向上させ、かつセパ
レータのコンパクト化を実現することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この考案は、前述の課題
に鑑み、分離筒内において分離水を冷却すれば、分離水
中の気泡が消滅することに着目してなされたもので、分
離筒の側壁部に接線方向に蒸気導入管を接続し、かつ上
端部に蒸気出口管を連結するとともに、下端部に降水管
を連結してなる旋回式セパレータにおいて、前記分離筒
内において分離された液滴を直接冷却が可能なように、
前記降水管の近傍箇所の側壁部に接線方向に冷却水導入
管を接続したことを特徴としている。

【０００７】

【作用】この考案に係る旋回式セパレータによれば、液
滴を含む乾き度の悪い蒸気が蒸気導入管から分離筒内に
入り、分離筒内において強い旋回流となって遠心力によ
り液滴を分離する。分離した液滴は、旋回流によって分
離筒の内周面に沿って流れ落ちる。この流れ落ちる分離
水は、温度が高く多量の気泡を含んで比重が軽くなって
いる。この分離水は、冷却水を降水管の入口近傍位置で
接線方向に導入することによって形成される冷水膜によ
り直接冷却される。したがって、分離水の温度が急速に
降下するため、気泡中の飽和蒸気圧が大幅に低下し、こ
れにより気泡が消滅する。気泡が消滅して通常の比重と
なった分離水が降水管へスムーズに流入し、分離筒内に
滞留することはない。

【０００８】

【実施例】以下、この考案に係る旋回式セパレータの第
一実施例について、図１〜図３を参照しながら詳細に説
明する。この第一実施例は、蒸気発生装置の一例として
の多管式貫流ボイラにこの考案に係る旋回式セパレータ
を接続した場合のものである。図１は、この考案に係る
旋回式セパレータを多管式貫流ボイラに接続した場合の
概略を示す説明図、図２は、この考案の第一実施例の縦
断面を示す説明図、図３は、図２のIII −III 線に沿う
断面の説明図である。

【０００９】図１に示した多管式貫流ボイラ１は、環状
に形成した上部ヘッダー２および下部ヘッダー３を多数
の水管４で連結して構成したもので、バーナ５および給
水ポンプ６を備え、さらに蒸気部連絡管７および水部連
絡管８を介して水位制御筒９を設けている。

【００１０】旋回式セパレータ１０は、多管式貫流ボイ
ラ１で発生した蒸気の遠心分離を行う分離筒１１を備え
ている。この分離筒１１には、その側壁部のほぼ中央部
において蒸気導入管１２を接線方向に接続し、蒸気をこ
の蒸気導入管１２を介して分離筒１１内に接線方向から
導入し、蒸気を旋回させて遠心力により蒸気中の液滴を
分離するようにしている。分離筒１１の上端部には、液
滴を分離した後の乾き度の良好な蒸気を取り出すための
蒸気出口管１３を連結しており、また分離筒１１の下端
部には、分離水を排出するための降水管１４を連結して
いる。そして、蒸気導入管１２を前記上部ヘッダー２に
接続し、また降水管１４を前記下部ヘッダー３に接続し
ている。

【００１１】以下では、この第一実施例の詳細な構造
を、図２および図３を参照しながら詳細に説明する。図
２および図３において、分離筒１１の側壁部の下部、す
なわち降水管１４の入口部に近接した部位において接線
方向に冷却水導入管１５を接続している。そして、この
冷却水導入管１５から、冷却水を分離筒１１内に接線方
向から導入し、冷却水を旋回させて分離筒１１の内周面
に冷水膜１６を形成するように構成している。したがっ
て、分離筒１１の内周面下部、すなわち降水管１４の入
口近傍位置には冷水膜１６が形成されることになる。し
たがって、分離筒１１の内周面に沿って流れ落ちてきた
多量の気泡を含んだ比重の軽い分離水は、降水管１４に
入る手前の入口近傍位置において冷水膜１６と直接接触
する。この冷水膜１６との接触により、分離水の温度は
急速に降下するため、気泡中の飽和蒸気圧が大幅に低下
し、これにより気泡が消滅する。そして、気泡が消滅し
て通常の比重となった分離水は、冷却水導入管１５から
導入された冷却水とともに降水管１４に流入する。この
ように、気泡が消滅して通常の比重となった分離水は、
降水管１４へスムーズに流入することになり、分離筒１
１内に滞留することがなくなる。

【００１２】つぎに、この考案の第二実施例について、
図４および図５を参照しながら説明する。図４は、この
考案の第二実施例の縦断面を示す説明図、図５は、図４
のV−V 線に沿う断面の説明図である。以下の第二実施
例の説明においては、前記第一実施例と同様の構成部材
には、同一の参照番号を付してその詳細説明を省略す
る。この第二実施例においては、前記第一実施例と同
様、分離筒１１の側壁部には、接線方向に冷却水導入管
１５を接続してある。この冷却水導入管１５の接続部位
から若干下方位置において、分離筒１１の内側下部、す
なわち降水管１４の上方部には、分離筒１１内を上部室
１７と下部室１８とに区切る円板状の仕切板１９を設け
てあり、仕切板１９の外周縁と分離筒１１の内周面との
間に分離水が通過する間隙２０を形成してある。この間
隙２０により、上部室１７と下部室１８とが連通する。
そして、仕切板１９の下面には、下部室１８へ落下流入
した分離水が、下部室１８内において旋回するのを防止
する旋回防止体２１を設けてある。この旋回防止体２１
は、図示する第二実施例では、矩形の板状部材を十文字
に組み合わせて構成してある。この旋回防止体２１によ
り、下部室１８においては旋回流が消滅し、その結果、
上部室１７からの圧力は半径方向に一定となる。したが
って、下部室１８には上部室１７の最も高い圧力が作用
し、遠心力により分離された液滴は、分離筒１１の内周
面を伝って流れ落ち、間隙２０を通過して下部室１８に
流入する。そして、下部室１８に流入した分離水は、上
部室１７からの圧力の作用を受け、降水管１４に効率よ
く流入する。ここで、仕切板１９と旋回防止体２１とは
一体的に接続され、分離筒１１の内側下部に移動しない
ように固着されている。

【００１３】この第二実施例においても、第一実施例同
様に、冷却水導入管１５から分離筒１１内へ接線方向に
導入した冷却水は、旋回しながら分離筒１１の内周面に
冷水膜１６を形成する。一方、分離筒１１の内周面に沿
って流れ落ちてきた多量の気泡を含んだ比重の軽い分離
水は、降水管１４に入る手前の入口近傍位置で冷水膜１
６と直接接触する。この冷水膜１６との接触により、分
離水の温度が急速に降下するため、気泡中の飽和蒸気圧
が大幅に低下し、これにより気泡は消滅する。そして、
気泡が消滅して通常の比重となった分離水は、冷却水導
入管１５から導入された冷却水とともに間隙２０を通過
して下部室１８に流入する。下部室１８には旋回防止体
２１が設けられているので、この旋回防止体２１によっ
ても旋回流が消滅する。そして、下部室１８に流入した
分離水は、上部室１７からの圧力の作用を受け、降水管
１４に効率よく流入する。このように、気泡が消滅して
通常の比重となった分離水は、下部室１８に設けた旋回
防止体２１によって、よりスムーズに降水管１４へ流入
することになり、分離筒１１内に滞留することがなくな
る。

【００１４】

【考案の効果】以上説明したように、この考案に係る旋
回式セパレータによれば、冷却水を冷却水導入管から分
離筒内に接線方向に導入し、この冷却水を分離筒内で旋
回させてその内周面に冷水膜を形成し、この冷水膜によ
って分離筒内の分離水を直接冷却するようにしたもので
あるから、分離筒の内側下部において分離水の温度が急
速に降下するため、気泡中の飽和蒸気圧が大幅に低下
し、これにより気泡が消滅する。そのため、気泡が消滅
して通常の比重となった分離水は、降水管へスムーズに
流入し、分離筒内に滞留することがなく、分離筒内の強
い旋回流によっても蒸気の流れに再び巻き込まれること
はなくなる。したがって、降水管の入口を蒸気出口管の
入口に近づけても最適な乾き度の蒸気を得ることができ
る。この結果、分離筒を短くすることができ、セパレー
タの構造全体のコンパクト化を図ることができる。ま
た、簡単な構成で乾き度の良い良質な蒸気を得ることが
でき、この種のセパレータとしては頗る効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る旋回式セパレータを多管式貫流
ボイラに接続した場合の概略を示す説明図である。

【図２】この考案の第一実施例の縦断面を示す説明図で
ある。

【図３】図２のIII −III 線に沿う断面の説明図であ
る。

【図４】この考案の第二実施例の縦断面を示す説明図で
ある。

【図５】図４のV −V 線に沿う断面の説明図である。

【符号の説明】１１分離筒１２蒸気導入管１３蒸気出口管１４降水管１５冷却水導入管１６冷水膜１７上部室１８下部室１９仕切板２０間隙２１旋回防止体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−162805（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】分離筒１１の側壁部に接線方向に蒸気導
入管１２を接続し、かつ上端部に蒸気出口管１３を連結
するとともに、下端部に降水管１４を連結してなる旋回
式セパレータにおいて、前記分離筒１１内において分離
された液滴を直接冷却が可能なように、前記降水管１４
の近傍箇所の側壁部に接線方向に冷却水導入管１５を接
続したことを特徴とする旋回式セパレータ。