JP3917408B2 - 蒸気減温装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、飽和温度以上のいわゆる過熱温度蒸気を、所定の温度例えば飽和温度まで減温することのできる蒸気減温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蒸気減温装置としては例えば特開昭６２−１４１４０７号公報に示されているものが用いられていた。これは、過熱蒸気配管に圧力調節弁と圧力検出器と蒸気流量検出器と温度検出器、及び、過熱蒸気中へ供給する水流量検出器をそれぞれ取り付けて、過熱蒸気の圧力を検出して圧力調節弁を調節すると共に、過熱蒸気の流量と温度を検出して水流量検出器から所定量の水を過熱蒸気中へ供給することによって、過熱蒸気を飽和温度の蒸気へ減温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】
上記従来の蒸気減温装置では、圧力調節弁と、圧力や流量や温度等の各種検出器及び検出器に対応した調節器が必要となり、減温装置が高価で複雑な物となってしまう問題があった。
【０００４】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、各種の検出器や調節弁を用いることなく、過熱温度蒸気を所定温度の蒸気へ減温することのできる安価でシンプルな蒸気減温装置を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた本発明の手段は、過熱蒸気に冷却流体を供給して、当該過熱蒸気を所定温度状態の蒸気へ減温するものにおいて、蒸気使用装置で発生した復水を所定箇所へ圧送する複数の復水圧送容器を配置して、当該複数の復水圧送容器の復水入口を蒸気使用装置と連通路で連通し、当該通路に逆止弁を取り付けて、複数の復水圧送容器の復水出口に接続通路を介して過熱蒸気の流下する蒸気通路と接続し、当該接続通路に逆止弁を取り付けて、接続通路の蒸気通路内端部に復水を噴射するノズルを取り付け、複数の復水圧送容器に高圧流体源と連通する高圧流体連通路を連通して、複数の復水圧送容器と高圧流体連通路の間に、複数の復水圧送容器内への高圧流体の流入と遮断を切り換える切換弁を取り付けて、当該切換弁及び逆止弁によって第１の復水圧送容器が接続通路から復水を蒸気通路へ供給している間は、流下してくる復水が第２の復水圧送容器へ流入することにより、それぞれの復水圧送容器から交互に復水を供給すると共に、複数の復水圧送容器に液位の上下に応じて上下動するフロートを配置して、当該フロートが所定位置に達するとスナップ移動して上記切換弁を切り換えるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
切換弁によって復水圧送容器内への高圧流体が遮断されている時に、蒸気使用装置で発生した復水が連通路と復水入口とを介して復水圧送容器内へ流入する。復水圧送容器内へ流入して溜まった復水は、切換弁の切り換えによって高圧流体が復水圧送容器へ流入されると、高圧流体の流体圧力によって、復水出口と接続通路とを介して蒸気通路へ供給されて過熱蒸気を減温する。
【０００７】
このように復水圧送容器から高圧の流体圧力によって復水を蒸気通路へ供給して過熱蒸気を減温するのであるが、複数の復水圧送容器から順次に復水を圧送することによって、蒸気通路中の過熱蒸気を均一に減温することができる。
【０００８】
【実施例】
本実施例においては、複数の復水圧送容器として第１と第２の２台の復水圧送容器を用いた例を示す。図１において、過熱蒸気の流下する蒸気通路としての蒸気管１と、この蒸気管１と連通した蒸気使用装置８と、蒸気使用装置８の下部に配置した第１の復水圧送容器２と第２の復水圧送容器３、及び、それぞれの復水圧送容器２，３から蒸気管１中に冷却液体としての復水を供給する接続通路４とで蒸気減温装置を構成する。
【０００９】
蒸気管１にバルブ５と自動調節弁６と気液の混合分離器７を順次取り付けて、所定温度に減温された蒸気を蒸気使用装置８へ供給する。自動調節弁６は蒸気使用装置８へ供給する蒸気の量又は圧力又は温度を調節するものであり、気液の混合分離器７は、蒸気管１中の過熱蒸気と接続通路４から供給される冷却液体としての復水を混合して更に分離し、蒸気使用装置８へ液体が分離され所定温度まで減温された蒸気だけを供給する。
【００１０】
蒸気使用装置８の外周にジャケット部３５を設けて、このジャケット部３５へ蒸気管１から蒸気を供給することによって、蒸気使用装置８内の図示しない被加熱物を間接加熱するものである。加熱により凝縮した蒸気は復水となって後述する第１の復水圧送容器２へ流下する。
【００１１】
蒸気管１を分岐して高圧流体連通路９を連通する。高圧流体連通路９にバルブ１０を介して第１の復水圧送容器２の高圧流体入口１１と接続すると共に、バルブ１２を介して第２の復水圧送容器３の高圧流体入口４０と接続する。
【００１２】
第１の復水圧送容器２の復水入口１３を、逆止弁１４と復水通路１５を介して、蒸気使用装置８のジャケット部３５の下端部と接続する。第２の復水圧送容器３の復水入口４１にも逆止弁４２を介して、復水通路１５の延長通路４３を接続する。復水通路１５には蒸気トラップ１６を取り付けると共に、この蒸気トラップ１６と並列にバルブ１７を取り付ける。蒸気トラップ１６は、ジャケット部３５で発生した蒸気の凝縮水としての復水だけを出口側へ流下させ、蒸気は流下させることがない自動弁の一種である。また、逆止弁１４，４２は、蒸気トラップ１６から復水入口１３，４１側への流体の通過を許容し、反対側への流体の通過は許容しないものである。
【００１３】
第１の復水圧送容器２の上部の高圧流体入口１１の側方に、高圧流体出口１８を設けて大気連通管１９を接続する。第２の復水圧送容器３の上部の高圧流体入口４０の側方にも、高圧流体出口４４を設けて大気連通管４５を接続する。
【００１４】
第１の復水圧送容器２の復水入口１３の下方には復水出口２０を設け、逆止弁２２を介して接続通路４と連通する。逆止弁２２は、復水出口２０から接続通路４側への流体の通過を許容し、反対側への通過は許容しないものである。
【００１５】
第２の復水圧送容器３の復水入口４１の下方にも復水出口４６を設け、逆止弁４７を介して接続通路４と連通する。逆止弁４７も上記逆止弁２２と同じ作動を行うものである。
【００１６】
複数の復水圧送容器２，３は従来公知なものであり、例えば、特開平１０−６１８８５号公報に記載されている。具体的に第１の復水圧送容器２の作動を説明すると、復水圧送容器２は、復水入口１３から流入してきた復水が内部に溜まってその液位が上昇すると内部の図示しないフロートを上昇させ、所定位置に達するとスナップ移動して、高圧流体入口１１に取り付けた圧送弁を開弁すると共に、高圧流体出口１８に取り付けた排気弁を閉弁して、高圧流体連通路９から高圧の蒸気を復水圧送容器２内部に供給し、溜まっていた復水を復水出口２０から逆止弁２２と接続通路４を介して蒸気管１中に供給する。
【００１７】
第１の復水圧送容器２が高圧蒸気の圧力によって接続通路４から復水を蒸気管１中へ供給している間は、容器２の復水入口１３の逆止弁１４は高圧蒸気圧力によって閉弁しているために、復水通路１５を流下する全ての復水は第２の復水圧送容器３へ流入する。
【００１８】
第１の復水圧送容器２内の復水が蒸気管１内へ流下するに連れて、内部の図示しないフロートが降下して、所定の液位まで低下するとスナップ移動して、高圧流体入口１１の圧送弁を閉弁すると共に、高圧流体出口１８の排気弁が開弁して、復水圧送容器２内の高圧蒸気が大気連通管１９から外部に排出され、再度、復水通路１５から復水が復水圧送容器２内へ流入してくるものである。
【００１９】
第２の復水圧送容器３も第１の復水圧送容器２と同様の作動を行うものであり、それぞれの復水圧送容器２，３から交互に蒸気管１内へ冷却液体としての復水を供給することにより、蒸気管１内の過熱蒸気を減温するものである。復水圧送容器は２台に限られるものではなく、蒸気使用装置８で発生する復水量、あるいは、復水圧送容器２，３各１台毎の圧送容量等に応じて適宜選定することができるものである。
【００２０】
本実施例においては、高圧流体入口１１，４０に取り付けた圧送弁と高圧流体出口１８，４４に取り付けた排気弁とで、復水圧送容器２，３内への高圧流体の流入と遮断を切り換える切換弁を構成する。
【００２１】
復水通路１５のバルブ１７の入口側に、冷却液体補給管２３を接続する。冷却液体補給管２３には自動弁２４を取り付ける。冷却液体例えば冷却水が不足した場合に、自動弁２４から補給することができるものである。また、気液の混合分離器７の下端部は、バルブ３６を介して蒸気トラップ１６の入口側の復水通路１５と接続する。
【００２２】
接続通路４の途中には、自動弁２６を介した余剰液体排出管２７を接続する。また、接続通路４から蒸気管１内へ冷却液体としての復水を供給する場合、図示はしていないが接続通路４の蒸気管１内端部に、復水を噴射するためのノズルを取り付ける。
【００２３】
蒸気使用装置８のジャケット部３５へ供給された蒸気は、被加熱物に熱を奪われて凝縮して復水となり、蒸気トラップ１６と逆止弁４２を通って復水圧送容器３内へ流入する。容器３内の液位が所定高さに達すると、高圧流体入口４０に取り付けた圧送弁が開弁し、高圧流体出口４４に取り付けた排気弁が閉弁することによって、高圧流体連通路９から高圧蒸気が容器３内へ供給され、容器３内の復水は逆止弁４７と接続通路４を介して蒸気管１中へ注入される。
【００２４】
蒸気管１内へ注入された冷却液体としての復水は、気液の混合分離器７で過熱蒸気と混合して過熱蒸気の温度を低下させる。この場合、低下させる過熱蒸気の温度は、接続通路４から供給する冷却液体の量とか温度を調節することによっても適宜制御することができる。
【００２５】
気液の混合分離器７で過熱蒸気と混合した残余の復水は、この混合分離器７で気液分離され、下部の蒸気トラップ１６から復水圧送容器２，３内へ流下する。一方、液体が分離され所定温度まで減温された蒸気は、混合分離器７から蒸気使用装置８へと供給される。
【００２６】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、複数の復水圧送容器を介して連続的に冷却液体としての復水を蒸気管へ供給することによって、蒸気管内の過熱蒸気を任意の蒸気温度まで減温することができ、圧力や流量等の各種検出器や、調節弁、あるいは、冷却液体を供給するためのポンプ手段等を用いることなく、安価でシンプルな蒸気減温装置とすることができる。
【００２７】
また本発明によれば、蒸気使用装置で蒸気の凝縮した復水を、冷却液体として過熱蒸気中へ噴射して減温することによって、過熱蒸気温度をより確実に飽和温度蒸気へと減温することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蒸気減温装置の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
１ 蒸気管
２ 第１の復水圧送容器
３ 第２の復水圧送容器
４ 接続通路
７ 気液の混合分離器
８ 蒸気使用装置
９ 高圧流体連通路
１１，４０ 高圧流体入口
１３，４１ 復水入口
１５ 復水通路
１８，４４ 高圧流体出口
１９，４５ 大気連通管
２０，４６ 復水出口
２３ 冷却液体補給管
【発明の属する技術分野】
この発明は、飽和温度以上のいわゆる過熱温度蒸気を、所定の温度例えば飽和温度まで減温することのできる蒸気減温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蒸気減温装置としては例えば特開昭６２−１４１４０７号公報に示されているものが用いられていた。これは、過熱蒸気配管に圧力調節弁と圧力検出器と蒸気流量検出器と温度検出器、及び、過熱蒸気中へ供給する水流量検出器をそれぞれ取り付けて、過熱蒸気の圧力を検出して圧力調節弁を調節すると共に、過熱蒸気の流量と温度を検出して水流量検出器から所定量の水を過熱蒸気中へ供給することによって、過熱蒸気を飽和温度の蒸気へ減温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】
上記従来の蒸気減温装置では、圧力調節弁と、圧力や流量や温度等の各種検出器及び検出器に対応した調節器が必要となり、減温装置が高価で複雑な物となってしまう問題があった。
【０００４】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、各種の検出器や調節弁を用いることなく、過熱温度蒸気を所定温度の蒸気へ減温することのできる安価でシンプルな蒸気減温装置を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた本発明の手段は、過熱蒸気に冷却流体を供給して、当該過熱蒸気を所定温度状態の蒸気へ減温するものにおいて、蒸気使用装置で発生した復水を所定箇所へ圧送する複数の復水圧送容器を配置して、当該複数の復水圧送容器の復水入口を蒸気使用装置と連通路で連通し、当該通路に逆止弁を取り付けて、複数の復水圧送容器の復水出口に接続通路を介して過熱蒸気の流下する蒸気通路と接続し、当該接続通路に逆止弁を取り付けて、接続通路の蒸気通路内端部に復水を噴射するノズルを取り付け、複数の復水圧送容器に高圧流体源と連通する高圧流体連通路を連通して、複数の復水圧送容器と高圧流体連通路の間に、複数の復水圧送容器内への高圧流体の流入と遮断を切り換える切換弁を取り付けて、当該切換弁及び逆止弁によって第１の復水圧送容器が接続通路から復水を蒸気通路へ供給している間は、流下してくる復水が第２の復水圧送容器へ流入することにより、それぞれの復水圧送容器から交互に復水を供給すると共に、複数の復水圧送容器に液位の上下に応じて上下動するフロートを配置して、当該フロートが所定位置に達するとスナップ移動して上記切換弁を切り換えるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
切換弁によって復水圧送容器内への高圧流体が遮断されている時に、蒸気使用装置で発生した復水が連通路と復水入口とを介して復水圧送容器内へ流入する。復水圧送容器内へ流入して溜まった復水は、切換弁の切り換えによって高圧流体が復水圧送容器へ流入されると、高圧流体の流体圧力によって、復水出口と接続通路とを介して蒸気通路へ供給されて過熱蒸気を減温する。
【０００７】
このように復水圧送容器から高圧の流体圧力によって復水を蒸気通路へ供給して過熱蒸気を減温するのであるが、複数の復水圧送容器から順次に復水を圧送することによって、蒸気通路中の過熱蒸気を均一に減温することができる。
【０００８】
【実施例】
本実施例においては、複数の復水圧送容器として第１と第２の２台の復水圧送容器を用いた例を示す。図１において、過熱蒸気の流下する蒸気通路としての蒸気管１と、この蒸気管１と連通した蒸気使用装置８と、蒸気使用装置８の下部に配置した第１の復水圧送容器２と第２の復水圧送容器３、及び、それぞれの復水圧送容器２，３から蒸気管１中に冷却液体としての復水を供給する接続通路４とで蒸気減温装置を構成する。
【０００９】
蒸気管１にバルブ５と自動調節弁６と気液の混合分離器７を順次取り付けて、所定温度に減温された蒸気を蒸気使用装置８へ供給する。自動調節弁６は蒸気使用装置８へ供給する蒸気の量又は圧力又は温度を調節するものであり、気液の混合分離器７は、蒸気管１中の過熱蒸気と接続通路４から供給される冷却液体としての復水を混合して更に分離し、蒸気使用装置８へ液体が分離され所定温度まで減温された蒸気だけを供給する。
【００１０】
蒸気使用装置８の外周にジャケット部３５を設けて、このジャケット部３５へ蒸気管１から蒸気を供給することによって、蒸気使用装置８内の図示しない被加熱物を間接加熱するものである。加熱により凝縮した蒸気は復水となって後述する第１の復水圧送容器２へ流下する。
【００１１】
蒸気管１を分岐して高圧流体連通路９を連通する。高圧流体連通路９にバルブ１０を介して第１の復水圧送容器２の高圧流体入口１１と接続すると共に、バルブ１２を介して第２の復水圧送容器３の高圧流体入口４０と接続する。
【００１２】
第１の復水圧送容器２の復水入口１３を、逆止弁１４と復水通路１５を介して、蒸気使用装置８のジャケット部３５の下端部と接続する。第２の復水圧送容器３の復水入口４１にも逆止弁４２を介して、復水通路１５の延長通路４３を接続する。復水通路１５には蒸気トラップ１６を取り付けると共に、この蒸気トラップ１６と並列にバルブ１７を取り付ける。蒸気トラップ１６は、ジャケット部３５で発生した蒸気の凝縮水としての復水だけを出口側へ流下させ、蒸気は流下させることがない自動弁の一種である。また、逆止弁１４，４２は、蒸気トラップ１６から復水入口１３，４１側への流体の通過を許容し、反対側への流体の通過は許容しないものである。
【００１３】
第１の復水圧送容器２の上部の高圧流体入口１１の側方に、高圧流体出口１８を設けて大気連通管１９を接続する。第２の復水圧送容器３の上部の高圧流体入口４０の側方にも、高圧流体出口４４を設けて大気連通管４５を接続する。
【００１４】
第１の復水圧送容器２の復水入口１３の下方には復水出口２０を設け、逆止弁２２を介して接続通路４と連通する。逆止弁２２は、復水出口２０から接続通路４側への流体の通過を許容し、反対側への通過は許容しないものである。
【００１５】
第２の復水圧送容器３の復水入口４１の下方にも復水出口４６を設け、逆止弁４７を介して接続通路４と連通する。逆止弁４７も上記逆止弁２２と同じ作動を行うものである。
【００１６】
複数の復水圧送容器２，３は従来公知なものであり、例えば、特開平１０−６１８８５号公報に記載されている。具体的に第１の復水圧送容器２の作動を説明すると、復水圧送容器２は、復水入口１３から流入してきた復水が内部に溜まってその液位が上昇すると内部の図示しないフロートを上昇させ、所定位置に達するとスナップ移動して、高圧流体入口１１に取り付けた圧送弁を開弁すると共に、高圧流体出口１８に取り付けた排気弁を閉弁して、高圧流体連通路９から高圧の蒸気を復水圧送容器２内部に供給し、溜まっていた復水を復水出口２０から逆止弁２２と接続通路４を介して蒸気管１中に供給する。
【００１７】
第１の復水圧送容器２が高圧蒸気の圧力によって接続通路４から復水を蒸気管１中へ供給している間は、容器２の復水入口１３の逆止弁１４は高圧蒸気圧力によって閉弁しているために、復水通路１５を流下する全ての復水は第２の復水圧送容器３へ流入する。
【００１８】
第１の復水圧送容器２内の復水が蒸気管１内へ流下するに連れて、内部の図示しないフロートが降下して、所定の液位まで低下するとスナップ移動して、高圧流体入口１１の圧送弁を閉弁すると共に、高圧流体出口１８の排気弁が開弁して、復水圧送容器２内の高圧蒸気が大気連通管１９から外部に排出され、再度、復水通路１５から復水が復水圧送容器２内へ流入してくるものである。
【００１９】
第２の復水圧送容器３も第１の復水圧送容器２と同様の作動を行うものであり、それぞれの復水圧送容器２，３から交互に蒸気管１内へ冷却液体としての復水を供給することにより、蒸気管１内の過熱蒸気を減温するものである。復水圧送容器は２台に限られるものではなく、蒸気使用装置８で発生する復水量、あるいは、復水圧送容器２，３各１台毎の圧送容量等に応じて適宜選定することができるものである。
【００２０】
本実施例においては、高圧流体入口１１，４０に取り付けた圧送弁と高圧流体出口１８，４４に取り付けた排気弁とで、復水圧送容器２，３内への高圧流体の流入と遮断を切り換える切換弁を構成する。
【００２１】
復水通路１５のバルブ１７の入口側に、冷却液体補給管２３を接続する。冷却液体補給管２３には自動弁２４を取り付ける。冷却液体例えば冷却水が不足した場合に、自動弁２４から補給することができるものである。また、気液の混合分離器７の下端部は、バルブ３６を介して蒸気トラップ１６の入口側の復水通路１５と接続する。
【００２２】
接続通路４の途中には、自動弁２６を介した余剰液体排出管２７を接続する。また、接続通路４から蒸気管１内へ冷却液体としての復水を供給する場合、図示はしていないが接続通路４の蒸気管１内端部に、復水を噴射するためのノズルを取り付ける。
【００２３】
蒸気使用装置８のジャケット部３５へ供給された蒸気は、被加熱物に熱を奪われて凝縮して復水となり、蒸気トラップ１６と逆止弁４２を通って復水圧送容器３内へ流入する。容器３内の液位が所定高さに達すると、高圧流体入口４０に取り付けた圧送弁が開弁し、高圧流体出口４４に取り付けた排気弁が閉弁することによって、高圧流体連通路９から高圧蒸気が容器３内へ供給され、容器３内の復水は逆止弁４７と接続通路４を介して蒸気管１中へ注入される。
【００２４】
蒸気管１内へ注入された冷却液体としての復水は、気液の混合分離器７で過熱蒸気と混合して過熱蒸気の温度を低下させる。この場合、低下させる過熱蒸気の温度は、接続通路４から供給する冷却液体の量とか温度を調節することによっても適宜制御することができる。
【００２５】
気液の混合分離器７で過熱蒸気と混合した残余の復水は、この混合分離器７で気液分離され、下部の蒸気トラップ１６から復水圧送容器２，３内へ流下する。一方、液体が分離され所定温度まで減温された蒸気は、混合分離器７から蒸気使用装置８へと供給される。
【００２６】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、複数の復水圧送容器を介して連続的に冷却液体としての復水を蒸気管へ供給することによって、蒸気管内の過熱蒸気を任意の蒸気温度まで減温することができ、圧力や流量等の各種検出器や、調節弁、あるいは、冷却液体を供給するためのポンプ手段等を用いることなく、安価でシンプルな蒸気減温装置とすることができる。
【００２７】
また本発明によれば、蒸気使用装置で蒸気の凝縮した復水を、冷却液体として過熱蒸気中へ噴射して減温することによって、過熱蒸気温度をより確実に飽和温度蒸気へと減温することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蒸気減温装置の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
１ 蒸気管
２ 第１の復水圧送容器
３ 第２の復水圧送容器
４ 接続通路
７ 気液の混合分離器
８ 蒸気使用装置
９ 高圧流体連通路
１１，４０ 高圧流体入口
１３，４１ 復水入口
１５ 復水通路
１８，４４ 高圧流体出口
１９，４５ 大気連通管
２０，４６ 復水出口
２３ 冷却液体補給管
Claims (1)
- 過熱蒸気に冷却流体を供給して、当該過熱蒸気を所定温度状態の蒸気へ減温するものにおいて、蒸気使用装置で発生した復水を所定箇所へ圧送する複数の復水圧送容器を配置して、当該複数の復水圧送容器の復水入口を蒸気使用装置と連通路で連通し、当該通路に逆止弁を取り付けて、複数の復水圧送容器の復水出口に接続通路を介して過熱蒸気の流下する蒸気通路と接続し、当該接続通路に逆止弁を取り付けて、接続通路の蒸気通路内端部に復水を噴射するノズルを取り付け、複数の復水圧送容器に高圧流体源と連通する高圧流体連通路を連通して、複数の復水圧送容器と高圧流体連通路の間に、複数の復水圧送容器内への高圧流体の流入と遮断を切り換える切換弁を取り付けて、当該切換弁及び逆止弁によって第１の復水圧送容器が接続通路から復水を蒸気通路へ供給している間は、流下してくる復水が第２の復水圧送容器へ流入することにより、それぞれの復水圧送容器から交互に復水を供給すると共に、複数の復水圧送容器に液位の上下に応じて上下動するフロートを配置して、当該フロートが所定位置に達するとスナップ移動して上記切換弁を切り換えることを特徴とする蒸気減温装置。
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