JP4828369B2 - 減圧蒸気加熱装置 - Google Patents

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Description

本発明は、熱交換室で加熱用の蒸気によって被加熱物を加熱する減圧蒸気加熱装置に関する。
減圧蒸気加熱装置は、熱交換室内に加熱用の蒸気を供給すると共に、熱交換室を吸引手段と接続したもので、被熱交換物の全体を且つ均一に熱交換することができるものである。
この減圧蒸気加熱装置においては、熱交換室と、吸引手段としてのエゼクタとタンクと循環ポンプとを設置しなければならず、装置が大型化して高価なものとなってしまう問題があった。
特開２００６−２５８３１６号公報
解決しようとする課題は、装置を小型化して安価な減圧蒸気加熱装置を提供することである。
本発明は、被加熱物を加熱する熱交換室を形成して、当該熱交換室に加熱用の蒸気を供給すると共に、熱交換室を吸引手段と接続して被加熱物を蒸気加熱するものにおいて、熱交換室内に所定量の熱媒流体を溜め置く熱媒流体溜部を形成して、当該熱媒流体を加熱する加熱手段を取り付けると共に、熱媒流体溜部に循環ポンプとエゼクタを順次に接続し、当該エゼクタの吸込口及びエゼクタの出口側を熱交換室と接続したものである。
本発明の減圧蒸気加熱装置は、熱交換室内に熱媒流体溜部を形成したことによって、吸引手段を構成するエゼクタとタンクと循環ポンプの内のタンクを省略することができ、装置が小型化して安価なものとすることができる。
また、本発明の減圧蒸気加熱装置は、熱媒流体溜部に循環ポンプとエゼクタを順次に接続して、エゼクタの吸込口及びエゼクタの出口側を熱交換室と接続したことによって、エゼクタの吸込口で発生する真空吸引力で熱交換室を所望の減圧状態に維持することができると共に、加熱手段で熱媒流体を加熱して蒸気化することによって、熱交換室内で被加熱物の全体をムラなく加熱することができる。
本発明は、熱交換室に所定量の熱媒流体を溜め置く熱媒流体溜部を形成するものであるが、熱媒流体溜部としては、熱交換室の底部の一部を共用することにより、吸引手段を構成するタンクを完全に省略することができる。
本実施例においては、熱交換室として反応釜１のジャケット部２を用いた例を示す。反応釜１の上面を除くほぼ全周にわたりジャケット部２を形成して、このジャケット部２の底部を熱媒流体溜部３とする。熱媒流体溜部３の流体中に蒸気管５を挿入する。蒸気管５の入口側には、供給蒸気量を制御するための制御弁６を取り付けると共に、蒸気管５の出口側には、蒸気の凝縮した復水だけを系外へ自動的に排出する蒸気トラップ７を取り付ける。蒸気管５から供給される蒸気によって熱媒流体３が加熱されて蒸発して、ジャケット部２内に充満することにより反応釜１を蒸気加熱することができるものである。
熱媒流体溜部３の下端面に管路９を介して循環ポンプ１０とエゼクタ１１を順次に接続する。エゼクタ１１の吸引口に管路１２を介してジャケット部２内と連通する。管路１２には、ジャケット部２からエゼクタ１１方向への流体の通過を許容し、反対方向の流体の通過を防止することのできる逆止弁１３を取り付ける。エゼクタ１１の出口側は、管路１４によってジャケット部２の上部と連通する。
本実施例においては、循環ポンプ１０の吐出側管路を分岐した分岐管１５を配置して、その上端をジャケット部２の全周に取り付けた熱媒流体噴射ノズル１６と接続する。分岐管１５には、供給する熱媒流体量を制御するための制御弁１７を取り付ける。また、管路９には、熱媒流体を補給するための熱媒流体補給管１８を接続する。この熱媒流体補給管１８にも、供給する熱媒流体量を制御するための制御弁２３を取り付ける。
熱媒流体溜部３の下端には、溜まっている熱媒流体の温度を検出する温度センサ１９を取り付けると共に、余剰流体排出管２０を接続する。余剰流体排出管２０には開閉弁２１を取り付ける。また、ジャケット部２の上部には、ジャケット部２内の圧力を検出する圧力センサ２２を取り付ける。それぞれのセンサ１９，２２は、図示しないコントローラを介して、制御弁６，１７，２３と電気的に接続する。
反応釜１内の被加熱物を加熱する場合は、循環ポンプ１０を駆動して管路１２を介してエゼクタ１１で発生する吸引力でもってジャケット部２内を所定の圧力状態、例えば大気圧以下の真空状態、に維持すると共に、蒸気管５から所定量の蒸気を供給して熱媒流体を加熱することによって熱媒蒸気を発生させ、ジャケット部２内に充満させることにより反応釜１を蒸気加熱する。加熱により熱を奪われた蒸気は凝縮して再度、熱媒流体溜部３に滴下する。
本実施例においては、加熱のみならず、冷却することもできるものである。すなわち、熱媒流体噴射ノズル１６から所定温度にコントロールされた熱媒流体を、反応釜１の外表面に噴射することによって、熱媒流体が反応釜１の熱を奪って蒸発気化することにより、反応釜１を気化冷却することもできる。
反応釜１を冷却することによってジャケット部２内で蒸発した気化蒸気は、熱媒流体噴射ノズル１６から供給される熱媒流体により、あるいは、エゼクタ１１を通り管路１４から供給される熱媒流体により、凝縮されて熱媒流体溜部３へ滴下し、再度循環ポンプ１０に至る。なお、熱媒流体溜部３の流体温度は、熱媒流体補給管１８からの補給量を適宜制御することにより、あるいは、蒸気管５からの加熱度合を適宜制御することにより、任意にコントロールすることができる。
本発明の減圧蒸気加熱装置の実施例を示す構成図。
符号の説明
１ 反応釜
２ ジャケット部
３ 熱媒流体溜部
５ 蒸気管
９ 管路
１０ 循環ポンプ
１１ エゼクタ
１５ 分岐管
１６ 熱媒流体噴射ノズル
１８ 熱媒流体補給管
１９ 温度センサ
２２ 圧力センサ

Claims (1)

  1. 被加熱物を加熱する熱交換室を形成して、当該熱交換室に加熱用の蒸気を供給すると共に、熱交換室を吸引手段と接続して被加熱物を蒸気加熱するものにおいて、熱交換室内に所定量の熱媒流体を溜め置く熱媒流体溜部を形成して、当該熱媒流体を加熱する加熱手段を取り付けると共に、熱媒流体溜部に循環ポンプとエゼクタを順次に接続し、当該エゼクタの吸込口及びエゼクタの出口側を熱交換室と接続したことを特徴とする減圧蒸気加熱装置。
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