JP6003448B2 - Steam generator - Google Patents
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Description
本発明は、蒸気発生装置に関する。 The present invention relates to a steam generator.
従来、蒸気発生装置としては、燃料を燃焼させて水を沸騰させるボイラが広く用いられている。一方、工場等で発生する排熱のエネルギーを効率よく回収することを可能にするために、燃料を用いずに蒸気を発生させることができるエネルギー効率の高い蒸気発生装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1で提案された蒸気発生装置によれば、約90℃と、比較的低い温度の温水から蒸気を取り出すことができる。
Conventionally, boilers that boil fuel and boil water are widely used as steam generators. On the other hand, in order to be able to efficiently recover the energy of exhaust heat generated in factories and the like, a highly energy efficient steam generator that can generate steam without using fuel has been proposed (for example, , See Patent Document 1). According to the steam generator proposed in
このような、比較的低い温度の温水から蒸気を取り出すことができる蒸気発生装置としては、タンクとこのタンクの内部を貫通するように配置されるチューブとを備えるシェルアンドチューブ型の気水分離器を用いた蒸気発生装置も知られている。シェルアンドチューブ型の気水分離器を用いれば、例えば、ガスエンジンのジャケット冷却水(約91℃)を熱源としてチューブに流通させるとともに、タンクの内部において、約82℃の温水をチューブに噴霧することによって、ガスエンジンによって発電機を駆動させるのと同時に蒸気を発生させることが可能となる。この場合、チューブ表面に薄い液膜を形成させることで、チューブ内を流通する熱源と、噴霧される水の温度との差が約9℃と比較的小さくても、蒸気を発生させることができる。 As such a steam generator capable of taking out steam from hot water having a relatively low temperature, a shell and tube type steam / water separator including a tank and a tube arranged to penetrate the inside of the tank is provided. A steam generation apparatus using the above is also known. If a shell and tube type steam separator is used, for example, jacket cooling water (about 91 ° C.) of a gas engine is circulated through the tube as a heat source, and hot water of about 82 ° C. is sprayed on the tube inside the tank. Thus, it is possible to generate steam at the same time as the generator is driven by the gas engine. In this case, by forming a thin liquid film on the surface of the tube, steam can be generated even if the difference between the heat source circulating in the tube and the temperature of the sprayed water is relatively small at about 9 ° C. .
ところで、このようなシェルアンドチューブ型の気水分離器において、効率的に蒸気を発生させるためには、タンクの内部に多くのチューブを配置して、熱交換を行うチューブの表面積を増加させる必要がある。しかしながら、タンクの内部に多くのチューブを配置するために、タンクの高さを高く構成した場合には、チューブに噴霧する水をタンクの上部まで汲み上げるために多くのエネルギーが必要となり、水を汲み上げるポンプによって消費される電力が大きくなってしまう。 By the way, in such a shell-and-tube type steam separator, in order to generate steam efficiently, it is necessary to arrange many tubes inside the tank and increase the surface area of the tubes for heat exchange. There is. However, if the height of the tank is set high in order to place many tubes inside the tank, a lot of energy is needed to pump the water sprayed onto the tube up to the top of the tank, and the water is pumped up. The power consumed by the pump will increase.
本発明は、エネルギー効率をより向上させられる蒸気発生装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the steam generator which can improve energy efficiency more.
本発明は、タンク部と、前記タンク部の内部に水平方向に延びて配置され、内部に熱源となる温水が流通するチューブと、前記チューブに温水を供給する温水供給ラインと、前記チューブから温水を排出する温水排出ラインと、前記タンク部の内部における前記チューブよりも上方に配置され、該チューブに水を噴霧する噴霧ノズルと、前記タンク部の上部に設けられ、該タンク部の内部で発生した蒸気を導出する蒸気導出部と、前記タンク部の下部に貯留された水を前記噴霧ノズルに供給する噴霧水供給ラインと、前記噴霧水供給ラインに設けられる噴霧水供給ポンプと、を備え、前記タンク部の奥行き方向の長さは、該タンク部の高さ方向の長さよりも長い蒸気発生装置に関する。 The present invention includes a tank part, a tube extending in the horizontal direction inside the tank part, in which hot water serving as a heat source flows, a hot water supply line for supplying hot water to the tube, and hot water from the tube A hot water discharge line that discharges water, a spray nozzle that sprays water on the tube and is disposed above the tube inside the tank unit, and is provided in the upper part of the tank unit and is generated inside the tank unit A steam outlet for deriving the steam, a spray water supply line for supplying water stored in the lower part of the tank to the spray nozzle, and a spray water supply pump provided in the spray water supply line, The length of the tank part in the depth direction relates to a steam generator that is longer than the length of the tank part in the height direction.
また、前記タンク部は、幅方向の長さが奥行き方向の長さよりも短い複数の直方体状のタンクにより構成され、前記複数のタンクは、該タンクの幅方向に連結されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said tank part is comprised with several rectangular tanks whose length of the width direction is shorter than the length of the depth direction, and these tanks are connected with the width direction of this tank.
また、前記噴霧ノズルは前記タンクの幅方向の中央領域に前記タンクの奥行き方向に所定の間隔をあけて複数配列され、前記チューブは前記タンクの奥行き方向に延びるとともに、該タンクの幅方向に複数列配置され、前記タンクの幅方向の中央部における前記チューブの本数は、前記タンクの幅方向の側部における前記チューブの本数よりも多いことが好ましい。 The spray nozzles are arranged in a central region in the width direction of the tank at a predetermined interval in the depth direction of the tank, and the tubes extend in the depth direction of the tank and are arranged in the width direction of the tank. It is preferable that the number of the tubes arranged in a row and in the center portion in the width direction of the tank is larger than the number of tubes in the side portion in the width direction of the tank.
また、本発明の蒸気発生装置は、前記タンク部に補給水を供給する補給水ラインと、前記補給水ラインを流通する補給水と前記温水排出ラインを流通する温水との間で熱交換を行う熱交換器と、を更に備えることが好ましい。 The steam generator of the present invention performs heat exchange between a makeup water line that supplies makeup water to the tank unit, makeup water that flows through the makeup water line, and warm water that flows through the warm water discharge line. And a heat exchanger.
また、本発明の蒸気発生装置は、前記補給水ラインに設けられる逆止弁を更に備え、前記逆止弁は、前記補給水ラインの上流側への水の流通を遮断するとともに、所定の圧力以上の水圧を受けた場合に前記補給水ラインによる前記タンク部への補給水の供給を許容することが好ましい。 The steam generator of the present invention further includes a check valve provided in the makeup water line, and the check valve blocks the flow of water to the upstream side of the makeup water line and has a predetermined pressure. It is preferable to allow supply of makeup water to the tank section through the makeup water line when receiving the above water pressure.
また、本発明の蒸気発生装置は、前記温水供給ラインと前記温水排出ラインとを接続するバイパスラインを更に備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the steam generator of this invention is further equipped with the bypass line which connects the said warm water supply line and the said warm water discharge line.
本発明によれば、タンクの下部に貯留された水を、噴霧ノズルまで汲み上げるためのポンプで消費される電力を少なくできるので、蒸気発生装置全体のエネルギー効率を更に向上させられる。 According to the present invention, since the electric power consumed by the pump for pumping the water stored in the lower part of the tank to the spray nozzle can be reduced, the energy efficiency of the entire steam generator can be further improved.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係る蒸気発生装置の概略を示す図である。
本実施形態の蒸気発生装置1は、ガスエンジンのジャケット冷却水の排熱等の比較的低温の熱源を利用して蒸気を発生させる。蒸気発生装置1で発生した蒸気は圧縮され、例えば、排熱回収ボイラに送られる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a steam generator according to an embodiment of the present invention.
The
この蒸気発生装置1は、タンク部2と、タンク部2に設けられる蒸気導出部24と、タンク部2の内部に配置される噴霧ノズル23及びチューブ25と、温水供給ラインL1と、温水排出ラインL2と、蒸気導出ラインL3と、噴霧水供給ラインL4と、噴霧水供給ラインL4に設けられる噴霧水供給ポンプ7と、連続ブローラインL5と、濃縮ブローラインL6と、補給水ラインL7と、バイパスラインL8と、熱交換器3と、を有する。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
The
タンク部2は、複数台の蒸発タンク21によって構成され、蒸気を生成する。本実施形態においては、タンク部2は4台の蒸発タンク21から構成される。
蒸気導出部24は、タンク部2の上部に設けられる。本実施形態では、蒸気導出部24は、複数の蒸発タンク21それぞれの上部に設けられる。この蒸気導出部24は、タンク部2で生成された蒸気を導出する。
The
The
チューブ25は、タンク部2の内部に水平方向に延びて配置される。このチューブ25の内部には、熱源となる温水が流通する。
噴霧ノズル23は、タンク部2の内部におけるチューブ25よりも上方に配置される。この噴霧ノズル23は、チューブ25に向けて水を噴霧する。
以上のタンク部2、噴霧ノズル23及びチューブ25については、後ほど詳述する。
The
The
The
温水供給ラインL1は、チューブ25に熱源となる温水を供給する。温水供給ラインL1の上流側は、熱源となる温水を供給するガスエンジン等に接続される。温水供給ラインL1の下流側は、チューブ25の一端部に接続される。
The hot water supply line L <b> 1 supplies hot water serving as a heat source to the
温水排出ラインL2は、チューブ25の内部を流通し、熱源として利用された温水を外部に排出する。温水排出ラインL2の上流側は、チューブ25の他端部に接続される。
The hot water discharge line L2 circulates inside the
蒸気導出ラインL3は、タンク部2の内部において発生した蒸気を導出する。蒸気導出ラインL3の上流側は、蒸気導出部24に接続される。蒸気導出ラインL3の下流側は、エゼクタや蒸気圧縮機等(図示せず)に接続される。
The steam lead-out line L3 leads the steam generated inside the
噴霧水供給ラインL4は、タンク部2の下部と、噴霧ノズル23とを接続し、タンク部2の下部に貯留された水を、噴霧水として噴霧ノズル23に供給する。噴霧水供給ラインL4には、噴霧水供給ポンプ7が配置されている。
噴霧水供給ポンプ7は、タンク部2の下部に貯留された水を噴霧ノズル23まで汲み上げる。
The spray water supply line L4 connects the lower part of the
The spray water supply pump 7 pumps the water stored in the lower part of the
連続ブローラインL5及び濃縮ブローラインL6は、噴霧水供給ラインL4から分岐する。連続ブローラインL5及び濃縮ブローラインL6によってタンク部2の下部に貯留された水の一部が排水される。連続ブローラインL5及び濃縮ブローラインL6には、それぞれバルブ5及びバルブ6が配置される。
The continuous blow line L5 and the concentrated blow line L6 branch from the spray water supply line L4. Part of the water stored in the lower part of the
補給水ラインL7は、タンク部2の下部と水を貯留している貯留槽等とを接続する。補給水ラインL7は、タンク部2に補給水を供給する。この補給水ラインL7には、補給水供給ポンプ8及び逆止弁9が配置される。
補給水供給ポンプ8は、貯留槽等から供給された水を昇圧してタンク部2の内部に供給する。逆止弁9は、補給水ラインL7の上流側への水の流通を遮断するとともに、所定の圧力以上の水圧を受けた場合に補給水ラインL7によるタンク部2への補給水の供給を許容する。
The makeup water line L7 connects the lower part of the
The makeup water supply pump 8 pressurizes water supplied from a storage tank or the like and supplies it to the inside of the
バイパスラインL8は、温水供給ラインL1と温水排出ラインL2のそれぞれから分岐し、これらを接続する。温水供給ラインL1からバイパスラインL8への分岐点には三方弁であるバルブ4が配置される。バルブ4を切り替えることによって、供給される温水をタンク部2の内部のチューブ25に流通させずにバイパスラインL8及び温水排出ラインL2を経由して排出させることができる。
The bypass line L8 branches from each of the hot water supply line L1 and the hot water discharge line L2, and connects them. A valve 4 that is a three-way valve is disposed at a branch point from the hot water supply line L1 to the bypass line L8. By switching the valve 4, the supplied hot water can be discharged via the bypass line L 8 and the hot water
熱交換器3は、温水排出ラインL2を流通する温水と補給水ラインL7を流通する水との間で熱交換を行う。 The heat exchanger 3 performs heat exchange between the hot water flowing through the hot water discharge line L2 and the water flowing through the makeup water line L7.
次に、タンク部2、蒸気導出部24、チューブ25及び噴霧ノズル23の構成につき、図2及び図3を参照しながら説明する。
図2は、本実施形態のタンク部2を示す斜視図である。図3(a)は、図2の蒸発タンク21を、奥行き方向と垂直であって、蒸発タンク21と噴霧水供給ラインL4とが接続する部分を通過する面で切断し、蒸発タンク21の正面方向(X方向)から観察した断面図(1つの蒸発タンク21の断面図)である。図3(b)は、蒸発タンク21を、蒸発タンク21の幅方向中央部分で、蒸発タンク21の幅方向と垂直な面で切断し、蒸発タンク21の側面方向(Y方向)から観察した断面図である。
Next, the structure of the
FIG. 2 is a perspective view showing the
タンク部2は、図2及び図3に示すように、高さ方向HDの長さ(高さ)H1が奥行き方向LDの長さ(奥行き)L1よりも短い直方体状に形成される。本実施形態では、タンク部2は、幅方向WDに連結された複数の蒸発タンク21から構成される。複数の蒸発タンク21は、幅方向WDの長さ(幅)W1が奥行き方向LDの長さD1よりも短い直方体形状に形成される。
2 and 3, the
蒸気導出部24は、蒸発タンク21の幅方向WDの中央領域で、かつ、蒸発タンク21の奥行き方向LDの中央領域に設けられている。
The
チューブ25は、蒸発タンク21の奥行き方向LDに延びるとともに、蒸発タンク21の幅方向WDに複数本配列され、更に、蒸発タンク21の高さ方向HDにも複数本配列されている。また、蒸発タンク21の幅方向WDの中央部に配置されるチューブ25の間隔W2は、蒸発タンク21の幅方向WDの側部に配置されるチューブ25の間隔W3よりも狭い。即ち、蒸発タンク21の幅方向WDの中央部に配置されるチューブ25の本数は、蒸発タンク21の幅方向WDの側部に配置されるチューブ25の本数よりも多くなっている。
The
チューブ25のうち蒸発タンク21の高さ方向HD下半分に存在するチューブ25は、温水供給ラインL1に接続され、チューブ25のうち蒸発タンク21の高さ方向HD上半分に存在するチューブ25は、温水排出ラインL2に接続される。蒸発タンク21の高さ方向HD下半分に存在するチューブ25と、蒸発タンク21の高さ方向HD上半分に存在するチューブ25とは、蒸発タンク21の奥行き方向LD奥側において繋がっており、温水供給ラインL1から供給された温水は、蒸発タンク21の高さ方向HD下半分に存在するチューブ25を流通した後に折り返して、蒸発タンク21の高さ方向HD上半分に存在するチューブ25を流通し、温水排出ラインL2によって排出される。
The
噴霧ノズル23は、蒸発タンク21の幅方向WDの中央領域に、蒸発タンク21の奥行き方向LDに所定の間隔をあけて複数配列されている。本実施形態においては、噴霧ノズル23は、蒸気導出部24の奥側及び手前側に2つ配置されている。噴霧ノズル23の噴霧角は広角であり180°に近い。
A plurality of
本実施形態の蒸気発生装置1は、次のように動作する。
まず、ガスエンジン等から熱源となる約91℃の温水が、温水供給ラインL1を通じてチューブ25に供給される。チューブ25に供給された温水は、タンク部2の高さ方向HD下側のチューブ25を流通した後に、タンク部2の高さ方向HD上側のチューブ25を流通する。
一方、蒸発タンク21の内部においては、噴霧ノズル23からチューブ25に向けて、噴霧水が噴霧される。また、蒸発タンク21の内部は、負圧(例えば、−0.043MPaG)に維持されている。これにより、チューブ25を流通する温水は、噴霧水によって熱を奪われて約84℃まで降温し、温水排出ラインL2を通じて排出される。
The
First, hot water of about 91 ° C. serving as a heat source from a gas engine or the like is supplied to the
On the other hand, spray water is sprayed from the
また、温水が流通するチューブ25には、噴霧ノズル23から約82℃の水が噴霧されることで、表面に薄い液膜が形成される。このように、負圧に維持された状態において、チューブ25の表面に薄い液膜が形成されることによって、チューブ25内を流通する温水と、噴霧ノズル23によって噴霧される水との温度差が比較的小さい場合(例えば、約9℃)であっても効率的に蒸気を発生させることが可能になる。
In addition, a thin liquid film is formed on the surface of the
噴霧ノズル23から噴霧される水は、チューブ25の表面で蒸発することから、チューブ25の表面の液膜は、タンク部2の高さ方向HD下側のチューブ25ほど薄くなる。上記のように、温水を、タンク部2の高さ方向HD下側のチューブを流通させた後に、タンク部2の高さ方向HD上側のチューブを流通させるようにすれば、より高温の温水の流通するチューブ25ほど、チューブ25の表面の液膜が薄くなる。チューブ25表面の液膜の薄い部分で、温水と液膜の水との熱交換を行った方が、蒸気発生装置全体の蒸気の発生効率は高くなる傾向にあることから、タンク部2の高さ方向HDにおいて下側のチューブ25から上側のチューブ25の順序で熱源となる温水を流通させる。
Since water sprayed from the
蒸発タンク21の内部で発生した蒸気は、蒸気導出部24から導出され、蒸気導出ラインL3を通じてエゼクタや蒸気圧縮機等に供給される。
The steam generated inside the
蒸発タンク21の内部で蒸気にならなかった水は、蒸発タンク21の下部に貯留される。蒸発タンク21の下部に貯留された水は、噴霧水供給ラインL4を通じて、噴霧水供給ポンプ7によって噴霧ノズル23まで汲み上げられ、再びチューブ25に噴霧される。
Water that has not become steam inside the
噴霧水供給ラインL4から分岐する連続ブローラインL5及び濃縮ブローラインL6は、蒸発タンク21に貯留された水を排水する。蒸発タンク21に貯留された水は、噴霧水供給ラインL4と、タンク部2との間を循環するので、この循環を継続し続けると、タンク部2に貯留された水は、タンク部2内で発生した蒸気の分だけ減少し、塩化物イオン等の有害なイオンの濃度が上昇する。循環する水の過濃縮によって蒸気発生装置の腐食や故障のリスクが高まってしまうことを避けるために、連続ブローラインL5や濃縮ブローラインL6によって循環する水を排出する。連続ブローラインL5及び濃縮ブローラインL6には、それぞれバルブ5及びバルブ6が備えられている。連続ブローラインL5は、バルブ5を開放することによって、常に一定量の水を排出、あるいは、一定時間ごとに一定量の水を排出する。濃縮ブローラインL6は、タンク部2に貯留された水の塩化物イオン等の濃度の値を監視し、その値が一定の基準を超えた場合にバルブ6を開放し一定量の水を排出する。
The continuous blow line L5 and the concentrated blow line L6 branched from the spray water supply line L4 drain the water stored in the
噴霧水供給ラインL4と、タンク部2との間を循環する水が少なくなった場合には、補給水ラインL7から蒸発タンク21に補給水が補給される。補給水ラインL7によって補給される水は、熱交換器3によって、温水排出ラインL2を流通する温水と熱交換を行う。補給水ラインL7によって補給される水は、温水排出ラインL2を流通する温水と熱交換を行うことによって、例えば、約40℃へ昇温される。
When the amount of water that circulates between the spray water supply line L4 and the
また、補給水ラインL7の上流側への水の流通を遮断するとともに、所定の圧力以上の水圧を受けた場合に補給水ラインL7によるタンク部2への補給水の供給を許容する機能を有している逆止弁9を補給水ラインL7に備えることによって、蒸気発生装置1が停止した直後の補給水のタンク部2への流入を防止できる。つまり、蒸気発生装置1の運転時にはタンク部2の内部は負圧になっているため、蒸気発生装置1を停止した直後には補給水がタンク側へ流入しようとする力が働くが、逆止弁9は、順方向(タンク部2側)へ水が流れるためにもある程度の圧力が必要なので、タンク部2内が若干負圧になっている程度では補給水がタンク部2側へ流入しない。
In addition, the water flow to the upstream side of the make-up water line L7 is interrupted, and the supply of make-up water to the
更に、蒸気発生装置1はバイパスラインL8を備える。蒸気導出ラインL3の下流に接続されている蒸気圧縮機等の周辺機器に何らかのトラブルが発生した際に、蒸発タンク21内のチューブ25に温水を流通させ続けた場合、蒸発タンク21内の温度が低下せず、望まない過剰な量の蒸気が発生してしまう。このような周辺機器のトラブルの際には、温水を蒸発タンク21内のチューブ25に流通させず、バルブ4を切り替えることによってバイパスラインL8に温水を流通させることで過剰な量の蒸気の発生を防止できる。また、蒸気発生装置1全体の電源を停止するのではなく、バイパスラインL8を使用することによって、タンク部2内に貯留された水の水位や水温の低下を招くことがなく、周辺機器がトラブルから復旧した際にも蒸気発生の立ち上げを早くすることができる。
Furthermore, the
本実施形態に係る蒸気発生装置1は、以下のような効果を奏する。
(1)タンク部2の奥行き方向LDの長さD1は、該タンク部2の高さ方向HDの長さH1よりも長い。これにより、タンク部2(蒸発タンク21)の下部に貯留された噴霧水を噴霧水供給ポンプ7によって噴霧ノズルまで汲み上げるためのエネルギーを抑えることができ、噴霧水供給ポンプ7による消費電力を節約することができる。また、タンク部2の高さを低くすると、タンク部2内に配置することのできるチューブが少なくなり、蒸気の発生量が下がってしまうことになるが、タンク部2の奥行き方向の長さを長くすることで、チューブの長さを長くして蒸気の発生量が下がらないようにしている。このように、蒸気の発生効量を下げることなく、蒸気発生装置1全体でのエネルギー効率を更に向上させることができる。
The
(1) The length D1 of the
(2)タンク部2が、幅方向WDの長さW1が奥行き方向LDの長さD1よりも短い複数の蒸発タンク21により構成され、複数の蒸発タンク21を、蒸発タンク21の幅方向WDに連結させた。仮に、タンク部2を1台の大型タンクで構成した場合、耐圧のための板厚が必要になり、タンクの作製のコストが大きくなる上に、大型タンクの設置の届出や性能検査が必要になってしまう場合もあるが、本実施形態の蒸気発生装置1では、そのような問題を回避することもできる。つまり、薄い板厚で蒸発タンク21を作製することが可能になりコストが削減できる上に、蒸発タンク21をそれぞれ小型圧力容器規格に収まるようにすれば、設置届けや性能検査等の管理コストも削減できる。更には、複数の蒸発タンク21の配置台数を適宜変更することによって蒸気発生装置1の蒸気の発生能力を容易に変更することが可能となる。
(2) The
(3)噴霧ノズル23を蒸発タンク21の幅方向WDの中央領域に蒸発タンク21の奥行き方向LDに所定の間隔をあけて複数配列し、チューブ25を蒸発タンク21の奥行き方向LDに延ばすとともに、蒸発タンク21の幅方向WDに複数列配置し、蒸発タンク21の幅方向WDの中央部におけるチューブ25の本数を、蒸発タンク21の幅方向WDの側部におけるチューブ25の本数よりも多く配置する構成とした。噴霧ノズル23の噴霧角を広角にしたとしても、蒸発タンク21の幅方向WDの中央部の方が側部よりも、噴霧される水の量が多くなってしまうので、蒸発タンク21の幅方向WDの中央部の方に、側部よりも多くのチューブ25を配置することによって、チューブ25の表面に均一に液膜を形成させることができ、蒸気発生装置1の蒸気の発生効率が高くするこが可能である。
(3) A plurality of
(4)温水排出ラインL2を流通する温水と補給水ラインL7を流通する補給水との間で熱交換を行う熱交換器3を備えることによって、タンク部2に補給される補給水の温度をあらかじめ上げておくことができ、蒸気発生装置1の蒸気の発生効率が高くすることが可能である。
(4) By providing the heat exchanger 3 that performs heat exchange between the hot water flowing through the hot water discharge line L2 and the make-up water flowing through the make-up water line L7, the temperature of the make-up water supplied to the
(5)補給水ラインL7の上流側への水の流通を遮断するとともに、所定の圧力以上の水圧を受けた場合に補給水ラインL7によるタンク部2への補給水の供給を許容する機能を有している逆止弁9を備えることによって、蒸気発生装置1の停止直後の補給水のタンク部2への流入を防止できる。つまり、蒸気発生装置1の運転時にはタンク部2(蒸発タンク21)の内部は負圧になっているため、蒸気発生装置1を停止した直後には補給水がタンク側へ流入しようとする力が働くが、逆止弁9は、順方向(タンク部2側)へ水が流れるためにもある程度の圧力が必要なので、タンク部2内が若干負圧になっている程度では補給水がタンク部2側へ流入しない。
(5) A function of interrupting the flow of water to the upstream side of the makeup water line L7 and allowing the makeup water line L7 to supply makeup water to the
(6)蒸気発生装置1はバイパスラインL8を備える。蒸気導出ラインL3の下流に接続されている蒸気圧縮機等の周辺機器に何らかのトラブルが発生した際に、蒸発タンク21内のチューブ25に温水を流通させ続けた場合、蒸発タンク21内の温度が低下せず、望まない過剰な量の蒸気が発生してしまう。このような周辺機器のトラブルの際には、温水を蒸発タンク21内のチューブ25に流通させず、バルブ4を切り替えることによってバイパスラインL8に温水を流通させることで過剰な量の蒸気の発生を防止できる。また、蒸気発生装置1全体の電源を停止するのではなく、バイパスラインL8を使用することによって、タンク部2内に貯留された水の水位や水温の低下を招くことがなく、周辺機器がトラブルから復旧した際にも蒸気発生の立ち上げを早くすることができる。
(6) The
以上、本発明の蒸気発生装置の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。 The preferred embodiment of the steam generator of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate.
1 蒸気発生装置
2 タンク部
3 熱交換器
4,5,6 バルブ
7 噴霧水供給ポンプ
8 補給水供給ポンプ
9 逆止弁
21 蒸発タンク
23 噴霧ノズル
24 蒸気導出部
25 チューブ
L1 温水供給ライン
L2 温水排出ライン
L3 蒸気導出ライン
L4 噴霧水供給ライン
L5 連続ブローライン
L6 濃縮ブローライン
L7 補給水ライン
L8 バイパスライン
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記タンク部の内部に水平方向に延びて配置され、内部に熱源となる温水が流通する複数のチューブと、
前記タンク部の高さ方向下半分に存在する前記チューブに温水を供給する温水供給ラインと、
前記タンク部の高さ方向上半分に存在する前記チューブから温水を排出する温水排出ラインと、
前記タンク部の内部における前記チューブよりも上方に配置され、該チューブに水を噴霧する噴霧ノズルと、
前記タンク部の上部に設けられ、該タンク部の内部で発生した蒸気を導出する蒸気導出部と、
前記タンク部の下部に貯留された水を前記噴霧ノズルに供給する噴霧水供給ラインと、
前記噴霧水供給ラインに設けられる噴霧水供給ポンプと、を備え、
前記タンク部の奥行き方向の長さは、該タンク部の高さ方向の長さよりも長い蒸気発生装置。 A tank section,
A plurality of tubes arranged in the tank portion so as to extend in the horizontal direction, and in which hot water serving as a heat source circulates,
A hot water supply line for supplying hot water to the tube existing in the lower half of the tank in the height direction ;
A hot water discharge line for discharging hot water from the tube present in the upper half of the tank portion in the height direction ;
A spray nozzle that is disposed above the tube inside the tank portion and sprays water on the tube;
A steam outlet portion provided at an upper portion of the tank portion, for leading out steam generated inside the tank portion;
A spray water supply line for supplying water stored in the lower part of the tank part to the spray nozzle;
A spray water supply pump provided in the spray water supply line,
The length of the tank part in the depth direction is a steam generator longer than the length of the tank part in the height direction.
前記複数のタンクは、該タンクの幅方向に連結されている請求項1に記載の蒸気発生装置。 The tank portion is constituted by a plurality of rectangular parallelepiped tanks whose length in the width direction is shorter than the length in the depth direction,
The steam generator according to claim 1, wherein the plurality of tanks are connected in a width direction of the tanks.
前記チューブは前記タンクの奥行き方向に延びるとともに、該タンクの幅方向に複数列配置され、
前記タンクの幅方向の中央部における前記チューブの本数、前記タンクの幅方向の側部における前記チューブの本数よりも多い請求項2に記載の蒸気発生装置。 A plurality of the spray nozzles are arranged at predetermined intervals in the depth direction of the tank in the central region in the width direction of the tank,
The tubes extend in the depth direction of the tank and are arranged in a plurality of rows in the width direction of the tank,
The steam generator according to claim 2, wherein the number of the tubes in the central portion in the width direction of the tank is larger than the number of the tubes in the side portions in the width direction of the tank.
前記補給水ラインを流通する補給水と前記温水排出ラインを流通する温水との間で熱交換を行う熱交換器と、を更に備える請求項1〜3のいずれかに記載の蒸気発生装置。 A makeup water line for supplying makeup water to the tank section;
The steam generator according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a heat exchanger that exchanges heat between makeup water flowing through the makeup water line and warm water flowing through the warm water discharge line.
前記逆止弁は、前記補給水ラインの上流側への水の流通を遮断するとともに、所定の圧力以上の水圧を受けた場合に前記補給水ラインによる前記タンク部への補給水の供給を許容する請求項4に記載の蒸気発生装置。 A check valve provided in the makeup water line;
The check valve blocks the flow of water to the upstream side of the make-up water line, and allows supply of make-up water to the tank section by the make-up water line when a water pressure higher than a predetermined pressure is received. The steam generator according to claim 4.
The steam generator according to any one of claims 1 to 5, further comprising a bypass line connecting the hot water supply line and the hot water discharge line.
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