JP3441346B2 - 凝縮液トラップ装置 - Google Patents

凝縮液トラップ装置

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JP3441346B2 JP24359197A JP24359197A JP3441346B2 JP 3441346 B2 JP3441346 B2 JP 3441346B2 JP 24359197 A JP24359197 A JP 24359197A JP 24359197 A JP24359197 A JP 24359197A JP 3441346 B2 JP3441346 B2 JP 3441346B2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16TSTEAM TRAPS OR LIKE APPARATUS FOR DRAINING-OFF LIQUIDS FROM ENCLOSURES PREDOMINANTLY CONTAINING GASES OR VAPOURS
    • F16T1/00Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers
    • F16T1/12Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers with valves controlled by excess or release of pressure
    • F16T1/16Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers with valves controlled by excess or release of pressure involving a high-pressure chamber and a low-pressure chamber communicating with one another, i.e. thermodynamic steam chambers
    • F16T1/165Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers with valves controlled by excess or release of pressure involving a high-pressure chamber and a low-pressure chamber communicating with one another, i.e. thermodynamic steam chambers of disc type
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    • Y10T137/7036Jacketed

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、熱力学的凝縮液ト
ラップ装置に関するものであり、より詳しくは、主とし
て、蒸気トラップ装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】ある環境下では、熱力学的凝縮液トラッ
プ装置からの熱損失を制御することが望ましい場合があ
る。このような制御を行うために、熱損失を減少させる
ためのカバーを凝縮液トラップ装置に設けることが提案
されている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、前記カバー
は、保管の必要な余分な部品となり、また、意図せずに
脱落することがあり、その場合にはカバーの熱絶縁特性
が失われてしまう。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、トラッ
プ室を画成するトラップ本体及びキャップと、キャップ
の停止面とトラップ本体上の座面とにより形成される
限定位置の間でトラップ室内を移動可能なバルブ素子と
からなる熱力学的凝縮液トラップ装置であって、前記ト
ラップ本体が、座面に開口する吸込路と排出路とを有
し、トラップ室内に維持されている圧力の下でバルブ素
子が座面上に着座することにより、前記吸込路と排出路
を互いに分離してトラップ装置を閉鎖させるようにした
ものにおいて、前記キャップは、頂部と、トラップ室の
側壁部を形成しているスカート部とからなり、前記頂部
は、その頂部内面に前記停止面を有すると共に、その頂
部外面に、カバープレートにより閉鎖される凹部を有し
ており、前記スカート部は、そのスカート部の下方縁部
に開口し且つ該スカート部の円周方向に延びる凹部を有
しており、前記頂部の凹部及びスカート部の凹部が、
ラップ室とその周囲との間における熱伝達を減少させる
熱絶縁手段となることを特徴とする熱力学的凝縮液トラ
ップ装置が提供される。 【0005】この凝縮液トラップ装置が蒸気トラップ装
置として使用される場合、トラップ室内のフラッシュス
チームにより発生する圧力によって、トラップ装置は閉
鎖状態に保持される。トラップ装置が冷却するにつれ
て、蒸気が液化し、吸込路内の加圧流体によりバルブ素
子が座面から離間可能となるレベルまで、トラップ室内
の圧力が低下する。その後、凝縮液は吸込路から排出路
へと移動してトラップ装置内を通過することができる。
吐出された凝縮液は最初は比較的冷たいが、次第に熱く
なり最終的にはトラップ室内で再び蒸発する温度に達す
る。これによって、トラップ装置は再び閉じることにな
り、このサイクルが繰り返される。 【0006】トラップ室からその周囲に熱が急激に放出
される場合、サイクル時間は短くなり、その結果、蒸気
トラップ装置の部品の磨耗は早まる。しかし、本発明に
よればキャップ内に熱絶縁手段が設けられるため、熱交
換の速度を遅くしてトラップ作動のサイクル時間を長く
することができる。これによって、トラップ装置の寿命
を長くすることができる。 【0007】またキャップ自身により熱絶縁を行うこと
ができる 【0008】 【発明の実施の形態】本発明をより良く理解し、且つそ
の実際の使用状態をより明らかに示すために、例として
添付の図面を参照して説明することにする。 【0009】図示した蒸気トラップ装置は、パイプライ
ンに接続されるべく、内側にネジ切りされた吸込口4と
排出口6とを有する本体2を備えている。吸込口4は吸
込路8に接続され、排出口6は排出路10に接続されて
いる。吸込路8と排出路10は、外側がネジ切りされた
栓部14の端部上に設けられた座面12に開口してい
る。また、吸込路8は座面12の中心線上に開口する一
方、排出路10は吸込路8を取り囲む環状溝16内に開
口している。 【0010】キャップ18は、栓部14にそのネジ山に
よって嵌合されている。また、キャップ18は、頂部2
0とスカート部22とを有し、座面12と共にトラップ
室24を画成している。 【0011】トラップ室24内には、金属ディスク26
として形成された、自由に移動可能なバルブ素子が設け
られている。ディスク26は、トラップ室24内を上下
に移動可能で、その動きはキャップ18の頂部20の内
面上の停止面28と座面12によって制限されている。 【0012】本体2とキャップ18は、例えばステンレ
ス鋼等の金属から形成されている。したがって、これら
部品の材料は高い熱伝導性を有する。しかし、キャップ
18は、その頂部20の外面に環状凹部30を有し、ス
カート部22内に円周方向凹部32を有する。環状凹部
30は、カバープレート34によって閉鎖される一方、
凹部32はスカート部22の下方縁部に開口している。
凹部32はスカート部の厚さ内に収まるようにして、ス
カート部22の全周にわたって延びている。 【0013】凹部30、32は、トラップ室24と周囲
の間に部分的な熱バリアを形成する。図面から理解でき
るように、二つの凹部30と32は、凹部30の外周と
凹部32の底部において、互いに接近してはいるがつな
がってはいない。 【0014】作動時に、蒸気トラップ装置がパイプライ
ンに接続されると、凝縮液或いは復水がトラップ装置の
吸込口4に到達する。冷却状態から作動が開始される
と、トラップ装置上流に発生した蒸気がトラップ装置に
向かって流動し、トラップ装置はシステム内に残留して
いる空気および凝縮液を排出する。この空気および凝縮
液は、吸込路8内を流動してディスク26を座面12か
ら持ち上げる。空気および凝縮液は、このように吸込路
8からトラップ室24内に流入し、その後、溝16およ
び排出路10内に流入する。この状態は図1に示されて
いる。 【0015】蒸気がトラップ装置に接近するにつれて、
凝縮液の温度およびトラップ装置自体の温度が上昇す
る。熱い凝縮液は、ディスク26と座面12の間を通過
する時、蒸発してフラッシュスチームを形成する傾向を
有している。その結果生じた膨張により蒸気と凝縮液の
流動混合物の体積が増加し、そのため、速度も増加す
る。これによって、ディスク26と座面12の間の圧力
が局所的に減少し、図2に示すようにディスク26が座
面12に近づくように引き寄せられる。 【0016】ディスク26と座面12間の間隔は次第に
減少し、流動混合物の速度は増加し続ける。これによっ
て、ディスク26と座面12の間の圧力が更に減少し、
ディスクを支持することができなくなってディスクが座
面に向けて移動するレベルにまで到達する。この移動に
より、ディスク上方の容積が増加し、この空間内の凝縮
液が突然蒸気となる、即ち、「瞬時に蒸発する(fla
shes off)」ことで、ディスクを座面上にしか
っりと保持し、その結果、図3に示すようにトラップ装
置を閉じて蒸気および凝縮液の流れを止める。 【0017】トラップ室24内のフラッシュスチームは
高い圧力を維持し、この圧力によりトラップ装置上流の
パイプライン内の圧力に抗してディスク26を座面22
上に保持する。 【0018】トラップ室24は、主にキャップ18を介
して周囲に熱を放出する。トラップ装置本体2内に高温
の蒸気または凝縮液が残留していると、キャップを介し
た熱の損失分との交換が行われてトラップ室24内の蒸
気圧が保持される。しかし、凝縮液がトラップ装置内に
貯まり冷却し始めると、キャップ18を介する熱の損失
速度が、本体2を介する熱の交換速度を上回り、トラッ
プ室24内の蒸気が凝縮することになる。これにより、
トラップ室24内の圧力が減少し、ディスク26が図1
に示された位置に再度立ち上がり、サイクルが再び開始
される。 【0019】キャップ18を介した熱の損失速度がサイ
クル時間に影響していることは明らかである。蒸気トラ
ップ装置が、低温や雨の気候条件下に置かれた場合、サ
イクル時間はさらに減少することになろう。その結果、
ディスク26は通常よりも多く限定位置の間を移動し、
その結果、磨耗が早期に生じてトラップ装置全体の耐久
寿命が低下する。 【0020】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明
の範囲内で種々の実施例は可能である。たとえば図示し
た実施例においては、凹部30、32には絶縁媒体とし
て空気が入っているが、他の気体や絶縁材料を用いても
よい。また、円周方向凹部32をスカート部22の下端
において閉鎖し、それによって凹部32を周囲から隔離
することも可能である。 【0021】 【発明の効果】キャップの頂部及びスカート部にそれぞ
れ設けた凹部等の形で、一体的な熱絶縁構造をキャップ
自身に設けることにより、トラップ装置の作動サイクル
時間を延ばすことができる。作動頻度をこのように減少
させた結果、トラップ装置の実際的な耐久性も増すこと
になる。このような構成によりエネルギーの節約を非常
に促進させることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】開口状態にある蒸気トラップ装置の断面図。 【図2】図1に対応する図で、中間状態にある蒸気トラ
ップ装置を示す。 【図3】図1および図2に対応する図で、閉鎖状態にあ
る蒸気トラップ装置を示す。 【符号の説明】 2・・・・・・トラップ本体 8・・・・・・吸込路 10・・・・・排出路 12・・・・・座面 18・・・・・キャップ20・・・・・頂部 22・・・・・スカート部 24・・・・・トラップ室 26・・・・・バルブ素子 28・・・・・停止面 30,32・・凹部(熱絶縁手段 34・・・・・カバープレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−157895(JP,A) 特開 昭54−43323(JP,A) 実開 昭60−206198(JP,U) 特公 昭46−11868(JP,B1) 特公 昭46−12497(JP,B1) 実公 平4−9519(JP,Y2) 実公 昭52−16445(JP,Y2) 実公 昭55−45200(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16T 1/00 - 1/48

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 トラップ室(24)を画成するトラップ
    本体(2)及びキャップ(18)と、キャップ(18)
    の停止面(28)とトラップ本体(2)上の座面(1
    2)とにより形成される限定位置の間でトラップ室(2
    4)内を移動可能なバルブ素子(26)とからなる熱力
    学的凝縮液トラップ装置であって、 前記トラップ本体(2)が、座面(12)に開口する吸
    込路(8)と排出路(10)とを有し、トラップ室(2
    4)内に維持されている圧力の下でバルブ素子(26)
    が座面(12)上に着座することにより、前記吸込路
    (8)と排出路(10)を互いに分離してトラップ装置
    を閉鎖させるようにしたものにおいて、 前記キャップ(18)は、頂部(20)と、トラップ室
    (24)の側壁部を形成しているスカート部(22)と
    からなり、 前記頂部(20)は、その頂部(20)内面に前記停止
    面(28)を有すると共に、その頂部(20)外面に、
    カバープレート(34)により閉鎖される凹部(30)
    を有しており、 前記スカート部(22)は、そのスカート部(22)の
    下方縁部に開口し且つ該スカート部(22)の円周方向
    に延びる凹部(32)を有しており、 前記頂部(20)の凹部(30)及びスカート部(2
    2)の凹部(32)が、 トラップ室(24)とその周囲
    との間における熱伝達を減少させる熱絶縁手段となる
    とを特徴とする、熱力学的凝縮液トラップ装置。
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JPH1089596A JPH1089596A (ja) 1998-04-10
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GB2316998B (en) 1998-11-04
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US5921268A (en) 1999-07-13
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