JP3444550B2 - 蒸気乾き度制御装置 - Google Patents
蒸気乾き度制御装置Info
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- JP3444550B2 JP3444550B2 JP07140194A JP7140194A JP3444550B2 JP 3444550 B2 JP3444550 B2 JP 3444550B2 JP 07140194 A JP07140194 A JP 07140194A JP 7140194 A JP7140194 A JP 7140194A JP 3444550 B2 JP3444550 B2 JP 3444550B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱処理や殺菌等に使
用される蒸気の乾き度を測定して、その蒸気の乾き度を
所望値に制御する蒸気乾き度制御装置に関する。通常ボ
イラで発生させた蒸気は１００パ―セント完全な蒸気で
はなく、その蒸気中に幾らかの水分を含んでいる。蒸気
中の水分の含有量、即ち蒸気流の単位体積当りの全質量
に対する乾き飽和蒸気の占める質量の割合を乾き度Ｘと
言う。例えば、食品や医薬品や化学物質の加熱処理にお
いては、蒸気の乾き度を把握しなければ製品の品質に悪
影響を及ぼす場合がある。 【０００２】 【従来の技術】従来の蒸気乾き度測定装置としては、例
えば特開平３−２６５９１１号公報に示されているよう
な装置が用いられていた。これは、減圧弁の一次側に圧
力検出手段を取り付け、二次側に圧力検出手段と温度検
出手段を取り付けて、それぞれの検出手段からの検出値
と、予め記憶しておいた飽和蒸気表と過熱蒸気表から必
要なエンタルピを求めて演算することにより、減圧弁を
通過する蒸気の乾き度を測定することができるものであ
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
通過する蒸気の乾き度は測定することができるが、乾き
度を所望値に調節することができない問題があった。食
品や医薬品の加熱殺菌、食品の蒸し加工、あるいは、粉
粒体の乾燥等においては、蒸気の乾き度を所定値に維持
しなければならない場合が多々あるのである。 【０００４】従って本発明の技術的課題は、蒸気の乾き
度を所望値に調節することのできる蒸気乾き度制御装置
を得ることである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために講じた本発明の技術的手段は、圧力調節弁の
一次側に圧力検出手段を取り付け、二次側に圧力検出手
段と温度検出手段を取り付けて、蒸気の乾き度を演算す
る演算部を設けたものにおいて、乾き度設定入力手段を
配置して、該乾き度設定入力手段からの入力値に相当す
る蒸気圧力を演算する圧力演算部を設け、該圧力演算部
の演算値に応じて圧力調節弁を駆動する駆動制御部を設
けて、圧力調節弁の二次側の蒸気の乾き度を任意に調節
するものである。 【０００６】 【作用】上記の技術的手段の作用は下記の通りである。
圧力調節弁の開度を調整して一次側の蒸気を減圧して二
次側に過熱蒸気を供給する。圧力調節弁の一次側に取り
付けた圧力検出手段で一次側蒸気圧力を検出して演算部
の飽和蒸気表からその圧力における飽和水のエンタルピ
と飽和蒸気のエンタルピを求め、同じく、二次側に取り
付けた圧力検出手段と温度検出手段の検出値と過熱蒸気
表から二次側過熱蒸気のエンタルピを求めて、従来周知
の演算式でもって蒸気の乾き度を求めることができる。 【０００７】次に上記演算式に、乾き度設定入力手段か
ら入力された所望の乾き度を入力して相当する過熱蒸気
のエンタルピを求め、この過熱蒸気のエンタルピから圧
力演算部で蒸気圧力を演算して、この圧力値となるよう
に駆動制御部で圧力調節弁を駆動することにより、所望
の乾き度を有した蒸気圧力流を得ることができる。 【０００８】また簡易的には、飽和蒸気表や過熱蒸気表
を用いることなく、所謂モリエ―ル線図を用いて所望の
乾き度の蒸気圧力を演算することもできる。 【０００９】 【実施例】上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説
明する。蒸気配管１に圧力調節弁２を取り付けてその一
次側に圧力検出手段としての圧力センサ―３を配置する
と共に、圧力調節弁２の二次側に同じく圧力検出手段と
しての圧力センサ―４と温度検出手段としての温度セン
サ―５を配置し、これらの各センサ―３，４，５と演算
部６を導線７，８，９で接続すると共に、圧力調節弁２
のアクチュエ―タ部１０と演算部６とを同じく導線１１
で接続して蒸気乾き度制御装置を構成する。 【００１０】演算部６内には図示はしていないが乾き度
設定入力手段と圧力演算部と駆動制御部及び表示部等を
配置する。温度センサ―５の二次側に気水分離器１２を
接続すると共に、その下部にスチ―ムトラップ１３を接
続する。圧力調節弁２は蒸気の圧力を調節することがで
きるものであればどのようなものでも良いが、従来公知
の所謂自動圧力調節弁であるとか、あるいは、自力式圧
力調整弁等を用いることができる。 【００１１】次に作用を説明する。飽和蒸気表と過熱蒸
気表から乾き度を求めるには従来周知のように、圧力調
節弁２の一次側の圧力Ｐ１における飽和水のエンタルピ
をＥ１、同じくＰ１における飽和蒸気のエンタルピをＥ
２、二次側の圧力Ｐ２と温度Ｔ２における過熱蒸気のエ
ンタルピをＥ３とすると、乾き度Ｘは、Ｘ＝（Ｅ３−Ｅ
１）／（Ｅ２−Ｅ１）なる演算式で求めることができ
る。 【００１２】まず圧力調節弁２の開度を小さく絞って調
節することにより二次側に過熱蒸気を供給する。圧力セ
ンサ―３でＰ１を測定し、同じく圧力センサ―４でＰ２
を測定すると共に、温度センサ―５でＴ２を測定する。
それぞれの測定値から演算部６でＥ１とＥ２を求めると
共に、乾き度設定入力手段から所望の乾き度Ｘを入力し
て上記演算式からＥ３を求める。圧力演算部において過
熱蒸気表からエンタルピＥ３に相当する二次側の圧力Ｐ
２を求め、駆動制御部を介して圧力調節弁２のアクチュ
エ―タ部１０へ駆動信号を発して圧力調節弁２でＰ２と
なるように調整することにより、圧力調節弁２の二次側
において所望の蒸気乾き度Ｘなる蒸気流を得ることがで
きる。 【００１３】圧力調節弁２の開度を小さく絞ることによ
り二次側蒸気は過熱蒸気となるのであるが、通常の蒸気
配管中においては蒸気とその凝縮水としての復水とが混
合状態で存在しており、二次側の過熱蒸気中において復
水の一部が再蒸発して過熱蒸気と混合することにより、
過熱度を低減する作用があり、混合復水の有効利用を計
るためには、二次側の圧力センサ―４と温度センサ―５
を圧力調節弁２から適宜距離を隔てて取り付けることが
望ましい。 【００１４】蒸気中に混合した復水で、圧力調節弁２の
二次側で再蒸発しなかった余剰の復水は、気水分離器１
２で蒸気と分離されてスチ―ムトラップ１３から系外へ
排出され、所望の乾き度を有した蒸気のみが気水分離器
１２から配管１５を経て図示しない蒸気使用箇所へ供給
される。 【００１５】 【発明の効果】上記のように本発明によれば、乾き度設
定入力手段と圧力演算部と駆動制御部とを設けて、乾き
度設定入力手段から所望の乾き度を入力することによ
り、この乾き度となる蒸気圧力に圧力調節弁が調節され
て所望乾き度を有した蒸気流を得ることができ、従っ
て、蒸気の乾き度を任意に調節することができる。
用される蒸気の乾き度を測定して、その蒸気の乾き度を
所望値に制御する蒸気乾き度制御装置に関する。通常ボ
イラで発生させた蒸気は１００パ―セント完全な蒸気で
はなく、その蒸気中に幾らかの水分を含んでいる。蒸気
中の水分の含有量、即ち蒸気流の単位体積当りの全質量
に対する乾き飽和蒸気の占める質量の割合を乾き度Ｘと
言う。例えば、食品や医薬品や化学物質の加熱処理にお
いては、蒸気の乾き度を把握しなければ製品の品質に悪
影響を及ぼす場合がある。 【０００２】 【従来の技術】従来の蒸気乾き度測定装置としては、例
えば特開平３−２６５９１１号公報に示されているよう
な装置が用いられていた。これは、減圧弁の一次側に圧
力検出手段を取り付け、二次側に圧力検出手段と温度検
出手段を取り付けて、それぞれの検出手段からの検出値
と、予め記憶しておいた飽和蒸気表と過熱蒸気表から必
要なエンタルピを求めて演算することにより、減圧弁を
通過する蒸気の乾き度を測定することができるものであ
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
通過する蒸気の乾き度は測定することができるが、乾き
度を所望値に調節することができない問題があった。食
品や医薬品の加熱殺菌、食品の蒸し加工、あるいは、粉
粒体の乾燥等においては、蒸気の乾き度を所定値に維持
しなければならない場合が多々あるのである。 【０００４】従って本発明の技術的課題は、蒸気の乾き
度を所望値に調節することのできる蒸気乾き度制御装置
を得ることである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために講じた本発明の技術的手段は、圧力調節弁の
一次側に圧力検出手段を取り付け、二次側に圧力検出手
段と温度検出手段を取り付けて、蒸気の乾き度を演算す
る演算部を設けたものにおいて、乾き度設定入力手段を
配置して、該乾き度設定入力手段からの入力値に相当す
る蒸気圧力を演算する圧力演算部を設け、該圧力演算部
の演算値に応じて圧力調節弁を駆動する駆動制御部を設
けて、圧力調節弁の二次側の蒸気の乾き度を任意に調節
するものである。 【０００６】 【作用】上記の技術的手段の作用は下記の通りである。
圧力調節弁の開度を調整して一次側の蒸気を減圧して二
次側に過熱蒸気を供給する。圧力調節弁の一次側に取り
付けた圧力検出手段で一次側蒸気圧力を検出して演算部
の飽和蒸気表からその圧力における飽和水のエンタルピ
と飽和蒸気のエンタルピを求め、同じく、二次側に取り
付けた圧力検出手段と温度検出手段の検出値と過熱蒸気
表から二次側過熱蒸気のエンタルピを求めて、従来周知
の演算式でもって蒸気の乾き度を求めることができる。 【０００７】次に上記演算式に、乾き度設定入力手段か
ら入力された所望の乾き度を入力して相当する過熱蒸気
のエンタルピを求め、この過熱蒸気のエンタルピから圧
力演算部で蒸気圧力を演算して、この圧力値となるよう
に駆動制御部で圧力調節弁を駆動することにより、所望
の乾き度を有した蒸気圧力流を得ることができる。 【０００８】また簡易的には、飽和蒸気表や過熱蒸気表
を用いることなく、所謂モリエ―ル線図を用いて所望の
乾き度の蒸気圧力を演算することもできる。 【０００９】 【実施例】上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説
明する。蒸気配管１に圧力調節弁２を取り付けてその一
次側に圧力検出手段としての圧力センサ―３を配置する
と共に、圧力調節弁２の二次側に同じく圧力検出手段と
しての圧力センサ―４と温度検出手段としての温度セン
サ―５を配置し、これらの各センサ―３，４，５と演算
部６を導線７，８，９で接続すると共に、圧力調節弁２
のアクチュエ―タ部１０と演算部６とを同じく導線１１
で接続して蒸気乾き度制御装置を構成する。 【００１０】演算部６内には図示はしていないが乾き度
設定入力手段と圧力演算部と駆動制御部及び表示部等を
配置する。温度センサ―５の二次側に気水分離器１２を
接続すると共に、その下部にスチ―ムトラップ１３を接
続する。圧力調節弁２は蒸気の圧力を調節することがで
きるものであればどのようなものでも良いが、従来公知
の所謂自動圧力調節弁であるとか、あるいは、自力式圧
力調整弁等を用いることができる。 【００１１】次に作用を説明する。飽和蒸気表と過熱蒸
気表から乾き度を求めるには従来周知のように、圧力調
節弁２の一次側の圧力Ｐ１における飽和水のエンタルピ
をＥ１、同じくＰ１における飽和蒸気のエンタルピをＥ
２、二次側の圧力Ｐ２と温度Ｔ２における過熱蒸気のエ
ンタルピをＥ３とすると、乾き度Ｘは、Ｘ＝（Ｅ３−Ｅ
１）／（Ｅ２−Ｅ１）なる演算式で求めることができ
る。 【００１２】まず圧力調節弁２の開度を小さく絞って調
節することにより二次側に過熱蒸気を供給する。圧力セ
ンサ―３でＰ１を測定し、同じく圧力センサ―４でＰ２
を測定すると共に、温度センサ―５でＴ２を測定する。
それぞれの測定値から演算部６でＥ１とＥ２を求めると
共に、乾き度設定入力手段から所望の乾き度Ｘを入力し
て上記演算式からＥ３を求める。圧力演算部において過
熱蒸気表からエンタルピＥ３に相当する二次側の圧力Ｐ
２を求め、駆動制御部を介して圧力調節弁２のアクチュ
エ―タ部１０へ駆動信号を発して圧力調節弁２でＰ２と
なるように調整することにより、圧力調節弁２の二次側
において所望の蒸気乾き度Ｘなる蒸気流を得ることがで
きる。 【００１３】圧力調節弁２の開度を小さく絞ることによ
り二次側蒸気は過熱蒸気となるのであるが、通常の蒸気
配管中においては蒸気とその凝縮水としての復水とが混
合状態で存在しており、二次側の過熱蒸気中において復
水の一部が再蒸発して過熱蒸気と混合することにより、
過熱度を低減する作用があり、混合復水の有効利用を計
るためには、二次側の圧力センサ―４と温度センサ―５
を圧力調節弁２から適宜距離を隔てて取り付けることが
望ましい。 【００１４】蒸気中に混合した復水で、圧力調節弁２の
二次側で再蒸発しなかった余剰の復水は、気水分離器１
２で蒸気と分離されてスチ―ムトラップ１３から系外へ
排出され、所望の乾き度を有した蒸気のみが気水分離器
１２から配管１５を経て図示しない蒸気使用箇所へ供給
される。 【００１５】 【発明の効果】上記のように本発明によれば、乾き度設
定入力手段と圧力演算部と駆動制御部とを設けて、乾き
度設定入力手段から所望の乾き度を入力することによ
り、この乾き度となる蒸気圧力に圧力調節弁が調節され
て所望乾き度を有した蒸気流を得ることができ、従っ
て、蒸気の乾き度を任意に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の蒸気乾き度制御装置の実施例の
構成図である。 【符号の説明】 １ 蒸気配管 ２ 圧力調節弁 ３ 一次側圧力センサ― ４ 二次側圧力センサ― ５ 二次側温度センサ― ６ 演算部 １０ アクチュエ―タ部
構成図である。 【符号の説明】 １ 蒸気配管 ２ 圧力調節弁 ３ 一次側圧力センサ― ４ 二次側圧力センサ― ５ 二次側温度センサ― ６ 演算部 １０ アクチュエ―タ部
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 圧力調節弁の一次側に圧力検出手段を取
り付け、二次側に圧力検出手段と温度検出手段を取り付
けて、蒸気の乾き度を演算する演算部を設けたものにお
いて、乾き度設定入力手段を配置して、該乾き度設定入
力手段からの入力値に相当する蒸気圧力を演算する圧力
演算部を設け、該圧力演算部の演算値に応じて圧力調節
弁を駆動する駆動制御部を設けて、圧力調節弁の二次側
の蒸気の乾き度を任意に調節することを特徴とする蒸気
乾き度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07140194A JP3444550B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 蒸気乾き度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07140194A JP3444550B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 蒸気乾き度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07253819A JPH07253819A (ja) | 1995-10-03 |
| JP3444550B2 true JP3444550B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=13459465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07140194A Expired - Fee Related JP3444550B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 蒸気乾き度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3444550B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4990305B2 (ja) * | 2009-02-03 | 2012-08-01 | 内外特殊エンジ株式会社 | 蒸気改質装置 |
| JP7460518B2 (ja) * | 2020-12-28 | 2024-04-02 | 東京瓦斯株式会社 | 蒸気の湿り度を制御するためのシステム、方法、制御装置およびプログラム |
-
1994
- 1994-03-15 JP JP07140194A patent/JP3444550B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07253819A (ja) | 1995-10-03 |
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