JP5546803B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、弁を介して供給される加熱用の蒸気で被加熱物を加熱する熱交換器に関する。

従来の熱交換器は、蒸気を熱源として空気を加熱するフィンチューブ型熱交換器として、熱交換器の出口ヘッダ内が真空になると、直ちに出口ヘッダ内に外気を注入することにより、熱交換器内で発生する蒸気の凝縮水としての復水がスチームトラップを介して速やかに器外へ排出されるようにして、復水が熱交換器内に滞留することを防止することができるものである。

上記従来の熱交換器では、出口ヘッダ内に外気を注入しても、その圧力は大気圧以上に上昇させることができず、また、スチームトラップの出口側の圧力も大気圧であり、このスチームトラップの入口側と出口側の圧力差をほとんど確保することができず、スチームトラップから復水を確実に排出することができない問題があった。スチームトラップは、入口側と出口側に所定の圧力差が作用しないと、復水を出口側に速やかに排出することができないのである。

特公昭５１−３１９９８号公報

解決しようとする問題点は、スチームトラップの入口側と出口側に所定の圧力差を確保できるようにして、熱交換器で発生した復水をスチームトラップを介して確実に器外へ排出することである。

本発明は、熱交換容器へ弁を介して加熱用の蒸気を供給することにより、熱交換容器の被熱交換物を蒸気で加熱し、加熱によって蒸気の凝縮した復水を外部へ排出するスチームトラップを取り付けたものにおいて、熱交換容器に液位検出部材を接続して、当該液位検出部材の下方に、液位検出部材の検出液位に応じて開閉弁する弁部材と液体エゼクタを連通し、当該液体エゼクタの吸込室をスチームトラップの出口側と接続したものである。

本発明は、液位検出部材の出口側に液体エゼクタを連通して、この液体エゼクタの吸込室をスチームトラップの出口側と接続したことにより、液体エゼクタで発生する吸引力でもって、スチームトラップの出口側を大気圧以下の減圧状態とすることができ、スチームトラップの入口側と出口側の圧力差を充分に確保して、熱交換器で発生した復水を確実に外部へ排出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、熱交換容器に液位検出部材を接続するものであるが、液位検出部材は、熱交換容器内の復水の液位を検出することのできるものを使用することができる。

図１において、熱交換容器としての反応釜１のジャケット部２に接続した蒸気供給管３と、ジャケット部２の下方に連通したスチームトラップ４と、ジャケット部２の側方に配置した液位検出部材５、及び、液位検出部材５の下方に連通した弁部材１３と液体エゼクタ６とで熱交換器を構成する。

蒸気供給管３には、ジャケット部２へ供給する蒸気の量を制御するための制御弁７を取り付ける。蒸気供給管３からジャケット部２へ供給された加熱用の蒸気によって、反応釜１内の被加熱物を加熱するものである。

ジャケット部２の下端から管路８によりスチームトラップ４の入口側と接続する。スチームトラップ４の出口側は、管路９により液体エゼクタ６の吸込室１０と接続する。

ジャケット部２の右側方に縦長円筒状の液位検出部材５を配置する。液位検出部材５は、ジャケット部２の下部と逆止弁１２を介して接続する。この逆止弁１２は、ジャケット部２から液位検出部材５側への流体の流下は許容するが、反対方向の流体の流下は阻止するものである。

液位検出部材５の右側面に、所定の液位になると弁部材１３を開閉弁する液位検出器１１を取り付ける。液位検出器１１は、図示はしないが弁部材１３と電気接続する。

弁部材１３の入口側に駆動用液体管１５を接続する。弁部材１３の出口側は、液体エゼクタ６の吸込室１０内の図示しないノズル部と接続する。液位検出部材５の液位が所定の高さになると、弁部材１３が開弁して液体エゼクタ６へ駆動用の液体が圧送され、液体エゼクタ６の吸込室１０で吸引力を発生するものである。

反応釜１内に配置された図示しない被加熱物を加熱する場合は、蒸気供給管３と制御弁７からジャケット部２へ所定量の蒸気を供給することによって、被加熱物が蒸気によって加熱される。通常は、供給される蒸気の量が充分であり、ジャケット部２内は高圧状態を維持する。加熱により凝縮した復水は、ジャケット部２下端の管路８からスチームトラップ４を通り、更に、液体エゼクタ６の内部を通って外部へ排出される。この場合は、ジャケット部２が高圧状態であるために、発生した復水は圧力差により外部へ排出され、液体エゼクタ６は駆動していない。

制御弁７からジャケット部２へ供給される蒸気の量が減少して、ジャケット部２内の圧力も減少してくると、スチームトラップ４から排出される復水の量も減少して、更に、ジャケット部２内の圧力が大気圧程度あるいは大気圧以下の減圧状態になると、スチームトラップ４からは全く復水が排出されないために、図１に示すようにジャケット部２の下部に復水が滞留し、液位検出部材５の内部もジャケット部２と同じ液位となる。

液位検出部材５の液位検出器１１が、この高液位を検出すると、弁部材１３が開弁して駆動液体を液体エゼクタ６へ圧送する。液体エゼクタ６に駆動液体が供給されると、吸込室１０で吸引力を発生して、スチームトラップ４の出口側を大気圧以下で、且つ、ジャケット部２内よりも低圧状態に維持することによって、ジャケット部２内の復水がスチームトラップ４を通り液体エゼクタ６に吸引され、外部に排出される。

蒸気を熱源として利用するさまざまな熱交換器からの復水排出装置として適用できる。

１ 反応釜
２ ジャケット部
３ 蒸気供給管
４ スチームトラップ
５ 液位検出部材
６ 液体エゼクタ
７ 制御弁
１０ 吸込室
１１ 液位検出器
１２ 逆止弁
１３ 弁部材
１５ 駆動用液体管

Claims (1)

1. 熱交換容器へ弁を介して加熱用の蒸気を供給することにより、熱交換容器の被熱交換物を蒸気で加熱し、加熱によって蒸気の凝縮した復水を外部へ排出するスチームトラップを取り付けたものにおいて、
   前記熱交換容器に液位検出部材を接続して、
   当該液位検出部材の下方に、液位検出部材の検出液位に応じて開閉弁する弁部材と液体エゼクタを連通し、
   当該液体エゼクタの吸込室をスチームトラップの出口側と接続し、
   前記開閉弁が開弁することによって、前記液体エゼクタへ駆動用の液体が圧送され、当該開弁によって液体エゼクタの吸込室で吸引力を発生し、その吸引力によって低圧状態が作り出され、前記熱交換容器内の復水が前記液体エゼクタに吸引されて外部に排出されること
   を特徴とする熱交換器。