JP4480825B2 - ウォーターハンマー防止器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水撃作用即ちウォーターハンマーを防止するものに関し、特に、蒸気配管におけるウォーターハンマーを防止するのに適したものに関する。
ウォーターハンマーは、蒸気配管中の液体が蒸気の流れによって高速流となり、配管の曲り部や、配管に取り付けられている弁などに激しく衝突して、著しい衝撃や振動を与え、場合によっては配管や弁あるいは配管接続された装置などに損傷を与えるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のウォーターハンマー防止器としては、例えば特開平１１−１４８５９１号公報に示されたものがある。これは、円筒状の本体の内部に、螺旋状の長尺板状部材を摺動自在に取り付けて、流体の流速を減じると共に、螺旋状部で気液を分離することによって、ウォーターハンマーを防止するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のウォーターハンマー防止器では、蒸気配管の曲り部において確実にウォーターハンマーを防止することができない問題があった。即ち、ウォーターハンマーは配管の曲り部において液体が高速で衝突することにより生じるのであるが、上記従来のものは直管状であり、曲り部でのウォーターハンマーを確実に防止することができないのである。
【０００４】
従って本発明の課題は、蒸気配管の曲り部においてウォーターハンマーをより確実に防止することのできるウォーターハンマー防止器を得ることである。
【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手段は、蒸気と液体の二相流が流れる蒸気配管中に流体の緩衝部材を取り付けて、当該緩衝部材によりウォーターハンマーを緩衝して防止するものにおいて、防止器本体に曲り部を介して流体入口と出口を形成し、当該曲り部に高速液体流によって立ち上がる反転板バネ製の抵抗板から成る緩衝器を取り付けると共に、防止器本体の下方に連通路と切換弁とスチームトラップを配置し、当該、スチームトラップ内に中空フロートと、当該中空フロートの上方にフロートカバーを取り付けて、当該フロートカバーを微小な孔を多数有する多孔質部材で製作し、当該フロートカバーの中央部に貫通孔を設けて、入口から連通路に至る通路の下部を、連通路側ほど低くしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
ケーシングの曲り部に、高速液体流によって立ち上がる反転板バネ製の抵抗板から成る緩衝器を取り付けたことにより、ウォーターハンマーの発生し易い蒸気配管の曲り部において、高速液体流を抵抗板の反転立ち上がりによって確実に緩衝してウォーターハンマーを防止することができる。
【０００７】
【実施例】
本実施例においては、蒸気配管が水平方向から直角上方に曲がる所謂立上がり部に本発明のウォーターハンマー防止器５を取り付けた例を示す。図１において、蒸気及び液体としての復水の二相流の流体入口１と出口２を設けた防止器本体３と、本体３内の曲り部６に取り付けた緩衝器７とでウォーターハンマー防止器５を構成する。
【０００８】
流体接続口としての入口１と出口２は曲り部６を介して直角に位置して、入口１の右側には図示はしていないが水平な蒸気配管が接続され、同じく出口２の上方には垂直な蒸気配管が接続されて上方へ蒸気が通過して行くものである。曲り部６の中央部はその通路断面積を入口１や出口２よりも大きく形成する。
【０００９】
緩衝器７は、本体３に設けた上下支持部１８，１９で支持固定された断面円弧状の板バネ取り付け部材１７に、複数の平板状あるいは円板状の反転板バネ製の抵抗板２３，２４，２５，２６の一端を溶接により取り付けて構成する。図１に示す状態は、抵抗板２３，２４，２５，２６がそれぞれ高速復水流によって立ち上がった状態を示す。即ち、抵抗板２３，２４，２５，２６は、一端の溶接取り付け側を取り付け部材１７に固着したまま他端側が立ち上がって、高速液体流の抵抗板となり、液体流の速度エネルギーを緩衝するものである。高速液体流が流入しない場合、抵抗板２３，２４，２５，２６はそれぞれ取り付け部材１７側に反転変位して、取り付け部材１７の形状に沿って密着する。
【００１０】
緩衝器７は、入口１から蒸気が流入してくると、蒸気の質量は小さいために、抵抗板２３，２４，２５，２６は立ち上がることなく取り付け部材１７に沿って密着しており、蒸気を出口２側に案内して流下させる。一方、入口１から高速の復水流が流入してくると、復水は質量が大きいために、抵抗板２３，２４，２５，２６はその流れに応じた力を受けて図1に示すように立ち上がって、高速復水流を緩衝することができるものである。
【００１１】
本実施例では、曲り部６の下部に、流入してきた液体としての復水を系外に排出するためのスチームトラップ４を取り付けた例を示す。即ち、防止器本体３の下方に連通路２０と切換弁２１とスチームトラップ４を配置する。切換弁２１は二方口の開閉弁として上下口をそれぞれ連通路２０とスチームトラップ４に接続する。切換弁２１を図示しない操作ハンドルで開弁することにより、曲り部６とスチームトラップ４を連通することができ、反対に閉弁することによりスチームトラップ４を曲り部６から遮断することができるものである。
【００１２】
スチームトラップ４は、トラップケーシング２２と蓋８とで一体に形成して、トラップ室１０内にステンレス製薄板で製作した中空フロート９を自由状態で配置し、フロート９の下方にトラップ弁口１１を設けた弁座１２を蓋８にねじ結合して取り付け、フロート９の上方にフロートカバー１３を取り付ける。図１に示す状態は、フロート９が弁座１２と、弁座１２の反対側に設けたフロート座１４に着座した状態を示し、トラップ弁口１１はフロート９の外表面により閉口されている。
【００１３】
フロートカバー１３は、微小な孔を多数有する多孔質部材で製作して、入口１から流入する蒸気配管中のゴミや鉄錆やスケール等の異物がトラップ室１０内へ流下し難くすると共に、切換弁２１が開弁している場合に、入口１から出口２へと通過する蒸気の流れによってフロート９が動揺することを防止するためのものである。フロートカバー１３の中央部には貫通孔１５を設けて、復水がトラップ室１０内へフロートカバー１３の多孔質部を通過しなくても流入できるようにする。また、入口１から連通路２０に至る通路の下部１６は、連通路２０側ほど低くして復水が連通路２０と切換弁２１を通ってトラップ室１０内へ流入し易くする。
【００１４】
ウォーターハンマー防止器本体３の入口１から流入してきた一部復水を含む蒸気は、曲り部６を経て出口２側へ通過する。本体３底部の復水は、通路下部１６に沿って下方の連通路２０と切換弁２１を介してトラップ室１０側へ流下して外部に排出される。
【００１５】
ウォーターハンマーは、本体３の下部１６に溜った比較的多量の復水が、蒸気の速い流れによって高速流となり、曲り部６の対向壁面に激しく衝突して著しい衝撃や振動を発生するものであるが、本実施例においては、入口１に対向した位置に高速液体流によって立ち上がる反転板バネ製の抵抗板２３，２４，２５，２６から成る緩衝器７を取り付けたことによって、入口１から流入してきた高速の復水流は、立ち上がった抵抗板２３，２４，２５，２６に衝突して吸収され、緩衝されることによってウォーターハンマーを発生することがない。
【００１６】
切換弁２１を開弁状態としている場合、トラップ室１０に復水が溜りその水位が上昇すると、フロート９が浮上してトラップ弁口１１を開口することにより、復水は外部へ排出される。復水が排出されトラップ室１０の水位が低下するとフロート９も降下してトラップ弁口１１を閉口することによって蒸気が外部へ漏洩することを防止する。
【００１７】
切換弁２１を閉弁状態とすることによって、入出口１，２とスチームトラップ４との間が遮断され、従って、入出口１，２の間に蒸気を通気したままの状態で、スチームトラップ４を分解したりあるいは切換弁２１から取り外して、部品の交換や清掃等のメンテナンスを行うことができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、ケーシングの曲り部に高速液体流によって立ち上がる反転板バネ製の抵抗板から成る緩衝器を取り付けたことにより、ウォーターハンマーの発生し易い蒸気配管の曲り部において、高速液体流を緩衝器によって確実に吸収してウォーターハンマーを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウォーターハンマー防止器の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１ 入口
２ 出口
４ スチームトラップ
６ 曲り部
７ 緩衝器
１７ 板バネ取り付け部材
１８、 １９ 支持部材
２３、２４、２５、２６ 抵抗板

Claims (1)

1. 蒸気と液体の二相流が流れる蒸気配管中に流体の緩衝部材を取り付けて、当該緩衝部材によりウォーターハンマーを緩衝して防止するものにおいて、防止器本体に曲り部を介して流体入口と出口を形成し、当該曲り部に高速液体流によって立ち上がる反転板バネ製の抵抗板から成る緩衝器を取り付けると共に、防止器本体の下方に連通路と切換弁とスチームトラップを配置し、当該、スチームトラップ内に中空フロートと、当該中空フロートの上方にフロートカバーを取り付けて、当該フロートカバーを微小な孔を多数有する多孔質部材で製作し、当該フロートカバーの中央部に貫通孔を設けて、入口から連通路に至る通路の下部を、連通路側ほど低くしたことを特徴とするウォーターハンマー防止器。

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