JP5350057B2 - 熱交換器 - Google Patents

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Description

本発明は、蒸気を熱源とする熱交換器に関し、特に、熱源としての蒸気の圧力が低い場合であっても、蒸気の凝縮した復水を確実に外部へ排除することのできる熱交換器に関する。
従来の熱交換器は、熱交換器の出口ヘッダに負圧正圧切替弁を接続して、正圧流体出口をスチームトラップと接続し、負圧流体出口を復水回収手段と接続することによって、比較的圧力の低い復水であっても熱交換器の外部へ排除することができるものである。
上記従来の熱交換器では、復水を外部へ排除するために、負圧正圧切替弁とスチームトラップと復水回収手段が必要となり、熱交換器としての構成が複雑となり、また、高価なものとなってしまう問題があった。
特開２００４−１６３０５０号公報
解決しようとする問題点は、構成が簡単で安価な熱交換器を得ること。
本発明は、蒸気を熱源として被加熱物を加熱して、蒸気が凝縮して発生した復水を外部へ排除するものにおいて、熱交換容器の下部に復水溜容器を配置して熱交換容器と接続し、当該復水溜容器の下部に復水回収手段としての復水圧送装置を連通して、当該復水圧送装置の高圧操作流体の導入口にスチームエゼクタを接続して、当該スチームエゼクタの吸込室を復水溜容器の上端部に接続すると共に、復水圧送装置の復水圧送口に液体エゼクタを接続して、当該液体エゼクタの吸込室を復水溜容器の上端部と接続したものである。
本発明は、熱交換容器を復水溜容器と復水圧送装置に接続して、復水圧送装置の高圧操作流体の導入口にスチームエゼクタを接続し、このスチームエゼクタの吸込室を復水溜容器と接続したことにより、スチームエゼクタで発生する真空吸引力でもって復水溜容器、ひいては、熱交換容器の内部を吸引することによって、熱交換容器の内部で発生した復水の圧力が低い場合であっても、その復水を確実に復水溜容器に吸引して外部へ排除することができるという利点がある。
本発明に係る熱交換器の実施例を示す構成図である。
本発明は、復水溜容器の内部をスチームエゼクタの吸込室と接続したものであるが、スチームエゼクタを駆動するための高圧操作流体としては、高圧状態のスチームを使用することができる。
図１において、横長円筒状の熱交換容器１と、蒸気源から熱交換容器１へ加熱用の蒸気を供給する蒸気供給管２と、熱交換容器１の下部に配置した円筒状の復水溜容器３と、復水溜容器３の更に下部に配置した復水圧送装置４、及び、復水圧送装置４の高圧操作流体の導入口５に接続したスチームエゼクタ６とで熱交換器を構成する。
蒸気供給管２の左端部は図示しない蒸気源に接続すると共に、右端部を熱交換容器１の上部中央部に接続する。熱交換容器１内に収容した図示しない被加熱物を蒸気で加熱することができるものである。
熱交換容器１の下部に横長円筒状の復水溜容器３を接続する。復水溜容器３の下端部を、逆止弁８を介して復水圧送装置４の復水流入口７と接続する。逆止弁８は、復水溜容器３から復水圧送装置４側への液体の通過を許容し、逆方向の液体の通過は許容しないものである。
復水圧送装置４の復水圧送口９にも逆止弁１０を介して復水圧送管路１１を接続する。この逆止弁１０は、復水圧送装置４から復水圧送管路１１側へのみ液体を通過させるものである。復水圧送管路１１の途中に、液体エゼクタ１２を接続する。液体エゼクタ１２の吸込室１３を、管路１４を介して復水溜容器３の上端部と接続する。
復水圧送装置４の上端に、蒸気供給管２を分岐した高圧操作流体供給管１５と接続した導入口５を設ける。高圧操作流体の導入口５の右側方に排出口１６を設ける。排出口１６は連通管１７によって復水溜容器３と接続する。
高圧操作流体供給管１５には、スチームエゼクタ６を取り付けると共に、スチームエゼクタ６の吸込室１８を管路１９によって復水溜容器３の上端部と接続する。
復水圧送装置４は、内部に配置した図示しないフロートが下方部に位置する場合に、高圧操作流体の導入口５が閉口され、一方、排出口１６が開口されて、熱交換容器１内で凝縮した蒸気の凝縮水としての復水が、復水溜容器３と逆止弁８を通って復水圧送装置４内へ流入する。
液体圧送装置４内に液体が溜まって図示しないフロートが所定の上方部に位置すると、排出口１６が閉口され、一方、高圧操作流体の導入口５が開口されて、高圧操作流体供給管１５から高圧の蒸気が復水圧送装置４内に流入し、内部に溜まった液体を圧送口９と逆止弁１０及び復水圧送管路１１を経て液体エゼクタ１２へ圧送するものである。液体エゼクタ１２を復水が高速で通過することによって、液体エゼクタ１２で真空吸引力を発生して、復水溜容器３内を低圧力状態に維持するものである。また、高圧操作流体の導入口５から復水圧送装置４内へ流入する高圧の蒸気は、スチームエゼクタ６を通過する間に真空吸引力を発生して、復水溜容器３内を、同じく、低圧力状態に維持するものである。
復水が圧送されて復水圧送装置４内の液位が低下すると、再度、導入口５が閉口され、排出口１６が開口されることにより、復水流入口７から復水が復水圧送装置４内へ流入してくる。このような作動サイクルを繰り返すことにより、復水圧送装置４は、熱交換容器１内で熱交換されて凝縮した復水を、外部へ排除するものである。
スチームエゼクタ６と液体エゼクタ１２で真空吸引力を発生して、復水溜容器３内を低圧力状態に維持することによって、熱交換容器１で発生した復水を、復水溜容器３を通して確実に外部へ排除することができる。
蒸気を熱源として利用するさまざまな熱交換器として適用できる。
１ 熱交換容器
２ 蒸気供給管
３ 復水溜容器
４ 復水圧送装置
５ 高圧操作流体の導入口
６ スチームエゼクタ
７ 復水流入口
９ 圧送口
１１ 復水圧送管路
１２ 液体エゼクタ
１３ 吸込室
１６ 排出口
１８ 吸込室

Claims (1)

  1. 蒸気を熱源として被加熱物を加熱して、蒸気が凝縮して発生した復水を外部へ排除するものにおいて、熱交換容器の下部に復水溜容器を配置して熱交換容器と接続し、当該復水溜容器の下部に復水回収手段としての復水圧送装置を連通して、当該復水圧送装置の高圧操作流体の導入口にスチームエゼクタを接続して、当該スチームエゼクタの吸込室を復水溜容器の上端部に接続すると共に、復水圧送装置の復水圧送口に液体エゼクタを接続して、当該液体エゼクタの吸込室を復水溜容器の上端部と接続したことを特徴とする熱交換器。
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