JP6706446B2 - Drainage separation device and drain separation discharge system - Google Patents

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Description

本発明は、異物を含む排水を排出処理する排水分離装置に関する。また、本発明は、空気分離装置における熱交換器と接続されるドレン分離排出装置に関する。 The present invention relates to a wastewater separation device that discharges wastewater containing foreign matter. The present invention also relates to a drain separating/exhausting device connected to a heat exchanger in the air separating device.

従来から知られている空気分離装置は、原料空気を昇圧する原料空気圧縮機と、この原料空気圧縮機に一体的に組み込まれた熱交換器を備えている。この熱交換器で冷却された圧縮原料空気を精製、精留することにより、液化窒素、液化酸素等が製造される。 A conventionally known air separation device includes a raw material air compressor that pressurizes the raw material air and a heat exchanger that is integrally incorporated in the raw material air compressor. Liquefied nitrogen, liquefied oxygen, etc. are manufactured by refining and rectifying the compressed raw material air cooled by this heat exchanger.

圧縮空気が熱交換器で冷却されることにより凝縮水(ドレン)が発生する(例えば、特許文献1参照)。凝縮水(ドレン)は、熱交換器底部に取り付けられたドレンノズルから排出される。このドレンノズルにエアトラップが取り付けられており、エアトラップ内に溜まった凝縮水が排出される構成が一般的である。 Condensed water (drain) is generated as the compressed air is cooled by the heat exchanger (see, for example, Patent Document 1). Condensed water (drain) is discharged from a drain nozzle attached to the bottom of the heat exchanger. An air trap is attached to the drain nozzle so that condensed water accumulated in the air trap is discharged.

エアトラップとして、フリーフロート式のフロ―ト弁がある。その基本的構成は、例えば特公昭59−32718号公報に示されている(特許文献2参照)。 There is a free float type float valve as an air trap. The basic configuration is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 59-32718 (see Patent Document 2).

特開2004−108653号公報JP, 2004-108653, A 特公昭59−32718号公報Japanese Patent Publication No. 59-32718

エアトラップのフロート弁は、入口から流入した凝縮水(ドレン)が溜り室に蓄積すると、溜り室内のフロートが浮上し、凝縮水(ドレン)の水位により弁座開度を調整して凝縮水(ドレン)を出口から排出する構造となっている。しかし、凝縮水(ドレン)には原料空気中の異物や、圧縮機または熱交換器内の錆が混入していることがある。これらの異物や錆の混入によって、エアトラップ内の流路が閉塞し、あるいはフロートの動作が妨げられたりして、エアトラップが故障する原因となっていた。 In the float valve of the air trap, when the condensed water (drain) flowing from the inlet accumulates in the sump chamber, the float in the sump chamber floats up, and the valve seat opening is adjusted by the water level of the condensed water (drain). Drain) is discharged from the outlet. However, the condensed water (drain) may contain foreign matter in the raw material air or rust in the compressor or the heat exchanger. The mixing of these foreign matters and rust blocks the flow path in the air trap or hinders the operation of the float, which causes the air trap to malfunction.

エアトラップが故障すると、凝縮水(ドレン)を排出できなくなる。その結果、熱交換器内の凝縮水(ドレン)の液面が上昇し、熱交換器内における空気の圧縮や空気の冷却性能に影響がでて、さらには、空気分離装置全体が停止することになる。 If the air trap fails, the condensed water (drain) cannot be discharged. As a result, the liquid level of the condensed water (drain) in the heat exchanger rises, which affects the compression of air and the cooling performance of air in the heat exchanger, and the entire air separation device stops. become.

そのため、エアトラップの故障による空気分離装置の運転への影響を低減する有効なドレン分離システムの開発が強く望まれている。 Therefore, the development of an effective drain separation system that reduces the influence on the operation of the air separation device due to the failure of the air trap is strongly desired.

本発明の目的は、上記実情に鑑み、エアトラップの閉塞あるは故障に伴って生じる熱交換器の性能低下を抑制できるドレン分離排出システムを提供することにある。また、本発明は、異物に起因するエアトラップの不具合が生じても排水を効果的に排出できる排水分離装置を提供する。 In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a drain separation/emission system capable of suppressing deterioration in the performance of a heat exchanger caused by blockage or failure of an air trap. Further, the present invention provides a waste water separation device that can effectively discharge waste water even if a defect of an air trap caused by a foreign substance occurs.

本発明は、以下の態様または適用例として実現することができる。 The present invention can be realized as the following aspects or application examples.

本発明は、異物を含む排水を排出処理する排水分離装置であって、
セパレータと、
前記セパレータの上部に設置される排水入口と、
前記排水入口よりも下方であって、かつ前記セパレータの底部よりも高い位置である下部に設置される第1排出口と、
前記第1排出口よりも上方であって、かつ前記排水入口よりも下方に設置される第2排出口と、
前記第1排出口に接続される第1エアトラップと、
前記第2排出口に接続される第2エアトラップと、を備える。
The present invention is a wastewater separation device for discharging wastewater containing foreign matter,
A separator,
A drainage inlet installed on top of the separator,
A first outlet that is installed below the drain inlet and at a position higher than the bottom of the separator;
A second outlet that is installed above the first outlet and below the drain inlet;
A first air trap connected to the first outlet,
A second air trap connected to the second outlet.

また、本発明は、熱交換器内で生じた凝縮水を分離排出するドレン分離排出装置であって、
ドレンセパレータと、
前記ドレンセパレータの上部に設置されるドレン入口と、
前記ドレン入口よりも下方であって、かつ前記ドレンセパレータの底部よりも高い位置である下部に設置される第1ドレン出口と、
前記第1ドレン出口よりも上方であって、かつ前記ドレン入口よりも下方に設置される第2ドレン出口と、
前記第1ドレン出口に接続される第1エアトラップと、
前記第2ドレン出口に接続される第2エアトラップと、を備える。
上記排水分離装置における構成と以下の通り対応する構成である。
ドレンセパレータはセパレータ、ドレン入口は排水入口、第1ドレン出口は第1排出口、第2ドレン出口は第2排出口にそれぞれ対応する。
Further, the present invention is a drain separation and discharge device for separating and discharging condensed water generated in a heat exchanger,
Drain separator,
A drain inlet installed on the drain separator,
A first drain outlet that is installed below the drain inlet and at a position higher than the bottom of the drain separator;
A second drain outlet that is installed above the first drain outlet and below the drain inlet;
A first air trap connected to the first drain outlet;
A second air trap connected to the second drain outlet.
It is a structure corresponding to the structure in the said wastewater separation device as follows.
The drain separator corresponds to the separator, the drain inlet corresponds to the drainage inlet, the first drain outlet corresponds to the first outlet, and the second drain outlet corresponds to the second outlet.

本発明において、前記ドレン入口よりも高い位置に設置される液面検出部をさらに備えていてもよい。
上記実施形態において、前記液面検出部が警告である旨を検出する水面高さが、熱交換器の伝熱管(例えば、チューブネスト)の高さよりも相対的に低く構成し、および
前記ドレン入口の高さが、前記液面検出部が警告である旨を検出する水面高さより相対的に低く、かつ熱交換器内底部よりも相対的に高く構成してもよい。
In the present invention, a liquid level detection unit installed at a position higher than the drain inlet may be further provided.
In the above-mentioned embodiment, the water level for detecting that the liquid level detecting unit is a warning is relatively lower than the height of the heat transfer tubes (for example, tube nests) of the heat exchanger, and the drain inlet. May be configured to be relatively lower than the water level at which the liquid level detection unit detects that it is a warning and relatively higher than the inner bottom of the heat exchanger.

本発明において、前記ドレン入口の高さが、熱交換器の伝熱管(例えば、チューブネスト)の高さよりも相対的に低く、かつ熱交換器内底部よりも相対的に高く構成してもよい。 In the present invention, the height of the drain inlet may be relatively lower than the height of a heat transfer tube (for example, a tube nest) of the heat exchanger, and may be relatively higher than the inner bottom portion of the heat exchanger. ..

他の本発明は、熱交換器内で生じた凝縮水を分離排出するドレン分離排出システムであって、
熱交換器と、
上記のドレン分離排出装置と、
前記ドレン分離排出装置を構成するドレンセパレータの上部と前記熱交換器の圧縮空気配管とを接続する均圧管と、
前記ドレンセパレータのドレン入口と前記熱交換器の底部とを接続するドレン配管と、を備える。
Another aspect of the present invention is a drain separation and discharge system for separating and discharging condensed water generated in a heat exchanger,
A heat exchanger,
The above drain separation discharge device,
A pressure equalizing pipe connecting the upper part of the drain separator constituting the drain separating and discharging device and the compressed air pipe of the heat exchanger,
A drain pipe connecting the drain inlet of the drain separator and the bottom of the heat exchanger is provided.

また、前記第2ドレン出口よりも上方であって、かつ前記ドレン入口よりも下方に設置される第3ドレン出口と、前記第3ドレン出口に接続される第3エアトラップとをさらに備えていてもよい。
また、前記第3ドレン出口よりも上方であって、かつ前記ドレン入口よりも下方に設置される第4ドレン出口と、前記第4ドレン出口に接続される第4エアトラップとをさらに備えていてもよい。
すなわち、ドレンセパレータの側面の縦方向に2以上のドレン出口とそのドレン出口のそれぞれに接続されるエアトラップを備える構成であってよい。
Further, a third drain outlet installed above the second drain outlet and below the drain inlet, and a third air trap connected to the third drain outlet are further provided. Good.
Further, a fourth drain outlet installed above the third drain outlet and below the drain inlet, and a fourth air trap connected to the fourth drain outlet are further provided. Good.
That is, it may be configured to include two or more drain outlets in the vertical direction on the side surface of the drain separator and an air trap connected to each of the drain outlets.

本発明によれば、熱交換器内で発生した凝縮水(ドレン)が、ドレン配管によりドレン分離排出装置のドレンセパレータに導入される。ドレンセパレータ内の凝縮水(ドレン)が、ドレンセパレータにその縦方向に設置された少なくとも2つのエアトラップのうち、最下段に設置された第1エアトラップの高さの水位となるまで溜まると、第1エアトラップから排出される。ここで、ドレン中の異物や錆により第1エアトラップが閉塞等の動作不良を起こした場合、ドレンが排出されなくなる。その場合には、ドレンセパレータ内のドレン水位が上昇し、第1エアトラップの上部に設置された第2エアトラップの高さまで水位が上昇すると、第2エアトラップから、ドレンを排出させることができる。さらに、第2エアトラップが閉塞した場合には、必要に応じて第2エアトラップの上部に設置された第3エアトラップから排出させるように構成できる。すなわち、エアトラップの閉塞によるドレン排出が機能しなくなることで生じる熱交換器の性能低下を抑制でき、空気圧縮機を正常に運転させられ、さらに、空気の冷却性能に影響を与えることを抑制できるので空気分離装置全体が停止することを防止できる。 According to the present invention, the condensed water (drain) generated in the heat exchanger is introduced into the drain separator of the drain separating and discharging device through the drain pipe. When the condensed water (drain) in the drain separator accumulates up to the water level of the height of the first air trap installed at the bottom of the at least two air traps installed vertically in the drain separator, Exhausted from the first air trap. Here, if the first air trap malfunctions due to foreign matter or rust in the drain, the drain is not discharged. In that case, the drain water level in the drain separator rises, and when the water level rises to the height of the second air trap installed above the first air trap, the drain can be discharged from the second air trap. .. Further, when the second air trap is closed, it can be configured to be discharged from the third air trap installed above the second air trap as needed. That is, it is possible to suppress the deterioration of the performance of the heat exchanger caused by the drain discharge not functioning due to the blockage of the air trap, to allow the air compressor to operate normally, and to suppress the influence on the air cooling performance. Therefore, it is possible to prevent the entire air separation device from stopping.

また、最下段の第1エアトラップ以外のエアトラップからのドレン排出の有無を目視確認することにより、ドレンが排出されているエアトラップよりも下方に設置されたエアトラップの故障の有無を検知することができる。
目視ではなく、エアトラップが故障または閉塞したことを自動的に検出する検出手段を有していてもよい。検出手段は、エアトラップから排出されるドレンの流れを検出する流量センサであってもよい。
以上の構成によれば、定期点検時に動作不良のあるエアトラップを判別することが容易になり、動作不良のエアトラップに対し効率的に補修作業を行うことができる。全てのエアトラップについて洗浄や交換を行うことなく、故障したエアトラップのみを洗浄または交換すればよいためである。
In addition, by visually confirming the presence or absence of drain discharge from the air traps other than the first air trap at the lowest stage, it is possible to detect the presence or absence of a failure of the air trap installed below the air trap from which the drain is discharged. be able to.
It may have a detection means for automatically detecting that the air trap is out of order or blocked instead of being visually observed. The detection means may be a flow rate sensor that detects the flow of drain discharged from the air trap.
According to the above configuration, it becomes easy to discriminate the air trap having the malfunction during the periodic inspection, and the repair work can be efficiently performed on the air trap having the malfunction. This is because it is only necessary to clean or replace the defective air trap without cleaning or replacing all the air traps.

また、前記液面検出部は、例えば、レベルセンサー、レベルスイッチまたは差圧計が挙げられる。 The liquid level detection unit may be, for example, a level sensor, a level switch, or a differential pressure gauge.

最上部のエアトラップの上部には、ドレンセパレータ内のドレン水位が所定の位置に到達したことを検出するための液面検出部を設置する。ドレンセパレータ内のドレン水位が、最上部のエアトラップ設置高さよりも高くなる現象は、全てのエアトラップが閉塞等によりドレン排出ができなくなった場合に生じる。このため、ドレン水位を液面検出部(例えば、レベルセンサー、レベルスイッチ、差圧計等)で検出することにより、ドレンセパレータに設置された全エアトラップが故障した場合の警報を発することができる。ドレン分離排出装置は、例えば、液面検出器から送られた所定高さを検出した旨の検知信号に基づいて警報を発する警報手段(例えば、スピーカなど)を有していてもよい。 A liquid level detection unit for detecting that the drain water level in the drain separator has reached a predetermined position is installed above the uppermost air trap. The phenomenon that the drain water level in the drain separator becomes higher than the installation height of the uppermost air trap occurs when all the air traps cannot be drained due to blockage or the like. Therefore, by detecting the drain water level with the liquid level detection unit (for example, a level sensor, a level switch, a differential pressure gauge, etc.), an alarm can be issued when all the air traps installed in the drain separator have failed. The drain separating/ejecting device may include, for example, an alarm unit (for example, a speaker) that issues an alarm based on a detection signal sent from the liquid level detector indicating that the predetermined height has been detected.

例えば、レベルスイッチを用いた場合には、水位が所定の高さ以上となった場合に警報を発し、エアトラップのメンテナンスが必要であることを示すことができる。警報を発した後、エアトラップのメンテナンスが完了するまでには一定の時間を要する。このため、ドレンセパレータの内容積のうち、前記所定の高さ以上となる部分の容積が、メンテナンス中の水位上昇に対応できる構成に設定することが好ましい。メンテナンス実績および/またはメンテナンス作業時間の予測に基づいて、ドレンセパレータの内容積、エアトラップの取り付け高さを設定してもよい。
また、レベルセンサーまたは差圧計を用いて水位をモニターする場合には、警報の発報だけでなく、警報発報前の水位上昇速度を確認することができるため、エアトラップのメンテナンス時期を事前に予測できる。すなわち、ドレン分離排出装置は、例えば、レベルセンサーまたは差圧計で求められた水位のモニター結果に基づいて、エアトラップのメンテナンスタイミングを通知する通知手段(例えば、スピーカなど)を有していてもよい。
For example, when a level switch is used, an alarm can be issued when the water level reaches or exceeds a predetermined height, indicating that maintenance of the air trap is necessary. After the alarm is issued, it takes a certain amount of time to complete the maintenance of the air trap. For this reason, it is preferable to set the volume of the portion of the inner volume of the drain separator that is equal to or higher than the predetermined height to a configuration that can cope with a rise in the water level during maintenance. The inner volume of the drain separator and the mounting height of the air trap may be set based on the maintenance record and/or the prediction of the maintenance work time.
Also, when monitoring the water level using a level sensor or a differential pressure gauge, not only the alarm can be issued but also the water level rising speed before the alarm is issued can be checked, so the maintenance time of the air trap can be checked in advance. Can be predicted. That is, the drain separation/emission device may include a notification unit (for example, a speaker) that notifies the maintenance timing of the air trap based on the water level monitoring result obtained by the level sensor or the differential pressure gauge. .

また、前記ドレン配管の出口側に閉塞防止機構を備えていてもよい。閉塞防止機構は、U字型の配管であってもよい。閉塞防止機構により、熱交換器側から流入するドレンに異物が混入していた場合であっても、その異物に起因するドレン配管の閉塞を防止することができる。 Further, a blocking prevention mechanism may be provided on the outlet side of the drain pipe. The blockage prevention mechanism may be a U-shaped pipe. Even if foreign matter is mixed in the drain flowing from the heat exchanger side, the blocking mechanism can prevent the drain pipe from being blocked due to the foreign matter.

本発明において、前記ドレン配管が、U字形状を有していてもよい。
熱交換器からドレンをドレンセパレータに導出するドレン配管はU字型に施工されることが好ましい。熱交換器内のドレンには錆など異物が混入していることが多い。ドレン配管をU字型にすることで、異物をU字型ドレン配管内に残し、上澄みだけをドレンセパレータに導入することができる。これにより、エアトラップの閉塞等のトラブルを抑制することができる。
前記U字型のドレン配管のドレンセパレータ側の接続高さは、熱交換器内の伝熱管(例えば、チューブネスト)底部の高さよりも低く、かつ、熱交換器内底部よりも高い位置にすることがさらに望ましい。ドレン配管のドレンセパレータ側の接続高さを熱交換器内底部よりも高くすることにより、熱交換器内のドレン水位と、ドレン配管のドレンセパレータ側の接続高さとが均一となる。すなわち、熱交換器内のドレン水位をドレン配管のドレンセパレータ側の接続高さに制御することができる。
さらに、ドレン配管のドレンセパレータ側の接続高さを熱交換器内の伝熱管(例えば、チューブネスト)底部の高さよりも低くすることにより、熱交換器内の水位が伝熱管(例えば、チューブネスト)底部よりも低くなるように調整することができる。これにより熱交換器内のドレン水位が上昇し伝熱管(例えば、チューブネスト)とドレンが接触することに起因する熱交換器の冷却性能低下を防止することができる。
In the present invention, the drain pipe may have a U shape.
It is preferable that the drain pipe for leading the drain from the heat exchanger to the drain separator is U-shaped. Foreign substances such as rust are often mixed in the drain in the heat exchanger. By making the drain pipe U-shaped, foreign matters can be left inside the U-shaped drain pipe and only the supernatant can be introduced into the drain separator. As a result, troubles such as the air trap clogging can be suppressed.
The connection height of the U-shaped drain pipe on the drain separator side is lower than the height of the bottom of the heat transfer tube (for example, tube nest) in the heat exchanger and higher than the bottom of the heat exchanger. Is more desirable. By making the connection height of the drain pipe on the drain separator side higher than the inner bottom of the heat exchanger, the drain water level in the heat exchanger and the connection height of the drain pipe on the drain separator side become uniform. That is, the drain water level in the heat exchanger can be controlled to the connection height of the drain pipe on the drain separator side.
Furthermore, by setting the connection height of the drain pipe on the drain separator side to be lower than the height of the bottom of the heat transfer tube (for example, tube nest) in the heat exchanger, the water level in the heat exchanger can be increased (for example, tube nest). ) Can be adjusted to be lower than the bottom. As a result, it is possible to prevent the cooling performance of the heat exchanger from being deteriorated due to the rise of the drain water level in the heat exchanger and the contact between the heat transfer tube (for example, the tube nest) and the drain.

また、上記ドレンセパレータ底部に、ドレンセパレータ内に蓄積した異物を排出する排出口を備えていてもよい。ドレン分離排出装置の定期点検時には上記排出口に設置されたバルブ(異物排出弁)を開け、ドレンセパレータ内の異物を容易に除去することができる。 Further, the bottom of the drain separator may be provided with a discharge port for discharging foreign matter accumulated in the drain separator. At the time of regular inspection of the drain separating and discharging device, the valve (foreign substance discharging valve) installed at the discharge port can be opened to easily remove the foreign substance in the drain separator.

また、液面検出部が、全エアトラップの故障を検出する水位は、全エアトラップの設置位置よりも高く、かつ、熱交換器内の伝熱管(例えば、チューブネスト)底部(伝熱管の最下点)の高さよりも低く設定してもよい。全エアトラップ設置位置よりもドレンセパレータ内のドレン水位が高いことを検知したときは、エアトラップ全てが閉塞し、エアトラップからのドレン排出ができなくなっていることを示しているため、この液面検出部の検出結果に基づいて、全エアトラップの故障の検出と判断することができる。
また、ドレンセパレータ内の水位は、熱交換器内の水位よりも高くなることはない。そこでドレンセパレータ内の液面検出部において検出する水位を、熱交換器内の伝熱管底部の高さよりも低く設定することで、全エアトラップが閉塞した場合であっても、熱交換器内のドレンが伝熱管の最下点に接触する前に水位上昇を検出する構成とできる。
Further, the water level at which the liquid level detection unit detects the failure of all the air traps is higher than the installation position of all the air traps, and the bottom of the heat transfer tube (for example, tube nest) in the heat exchanger (the maximum of the heat transfer tubes is It may be set lower than the height of the lower point). When it is detected that the drain water level in the drain separator is higher than the installation position of all the air traps, it means that all the air traps are blocked and the drain cannot be discharged from the air trap. Based on the detection result of the detection unit, it can be determined that the failure of all the air traps has been detected.
Further, the water level in the drain separator will never be higher than the water level in the heat exchanger. Therefore, by setting the water level detected in the liquid level detection unit in the drain separator to be lower than the height of the bottom of the heat transfer tube in the heat exchanger, even if all the air traps are closed, The water level rise can be detected before the drain contacts the lowest point of the heat transfer tube.

実施形態1に係るドレン分離搬出システムである。1 is a drain separation/transportation system according to the first embodiment. 実施形態2に係るドレン分離搬出システムである。8 is a drain separation/transportation system according to the second embodiment.

以下に本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお、以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described. The embodiment described below describes an example of the present invention. The present invention is not limited to the following embodiments at all, and includes various modifications carried out without changing the gist of the present invention. Note that not all of the configurations described below are essential configurations of the present invention.

(実施形態1)
図1に示すドレン分離排出システム100は、空気分離装置(不図示)に接続された熱交換器2と、熱交換器2に接続されるドレン排出分離装置1を備える。
(Embodiment 1)
The drain separation/emission system 100 shown in FIG. 1 includes a heat exchanger 2 connected to an air separation device (not shown), and a drain discharge/separation device 1 connected to the heat exchanger 2.

熱交換器2は、その内部にチューブネスト21が配置される。熱交換器2内を流通する圧縮空気がチューブネスト21と接触することで、熱交換が行われ、熱交換器2内の底部に凝縮水W1が徐々に溜まってくる。
熱交換器2内の底部と接続されている配管L1が、ドレンセパレータ3の上部側壁のドレン入口3aへ導入される。配管L1には仕切り弁が設けられているが、別実施形態としてはなくてもよい。
配管L1の先端Tは、その拡大図からの分かるように、その先端Tが、側面視で地面側が鈍角で天井側が鋭角になるように斜め形状(例えば、30〜60°の角度で切断した形状)にして断面積を大きくし、断面を下方向に向ける。配管L1の先端Tをこのような形状にすることで、熱交換器2から流れて来たドレン内に含まれている異物によって配管L1の先端T側が閉塞しないように構成する。
A tube nest 21 is arranged inside the heat exchanger 2. When the compressed air flowing through the heat exchanger 2 comes into contact with the tube nest 21, heat exchange is performed, and the condensed water W1 gradually accumulates at the bottom of the heat exchanger 2.
The pipe L1 connected to the bottom of the heat exchanger 2 is introduced into the drain inlet 3a on the upper side wall of the drain separator 3. Although a sluice valve is provided in the pipe L1, it may not be provided as another embodiment.
As can be seen from the enlarged view, the tip T of the pipe L1 has an oblique shape (for example, a shape cut at an angle of 30 to 60°) such that the ground side has an obtuse angle and the ceiling side has an acute angle in a side view. ) To increase the cross-sectional area and turn the cross-section downward. By forming the tip T of the pipe L1 into such a shape, the tip T side of the pipe L1 is not blocked by foreign matter contained in the drain flowing from the heat exchanger 2.

ドレン排出分離装置1は、ドレンセパレータ3と、ドレンセパレータ3の上部に設置されるドレン入口3aと、ドレン入口3aよりも下方であって、かつドレンセパレータ3の底部よりも高い位置である下部に設置される第1ドレン出口3bと、第1ドレン出口3bよりも上方であって、かつドレン入口3aよりも下方に第2ドレン出口3cと、第1ドレン出口3bに接続される第1エアトラップ32と、第2ドレン出口3cに接続される第2エアトラップ34とを備える。
本実施形態において、第1ドレン出口3bに第1出口配管L2が接続され、第1出口配管L2に、仕切弁と第1エアトラップ32が介在し、排水溝50へドレンを排出する。
また、第2ドレン出口3cに第2出口配管L3が接続され、第2出口配管L3に、仕切弁と第2エアトラップ34が介在し、排水溝50へドレンを排出する。
The drain discharge/separation device 1 includes a drain separator 3, a drain inlet 3a installed at an upper portion of the drain separator 3, and a lower portion that is lower than the drain inlet 3a and higher than a bottom portion of the drain separator 3. A first drain outlet 3b to be installed, a second drain outlet 3c above the first drain outlet 3b, and below the drain inlet 3a, and a first air trap connected to the first drain outlet 3b. 32 and a second air trap 34 connected to the second drain outlet 3c.
In the present embodiment, the first outlet pipe L2 is connected to the first drain outlet 3b, and the sluice valve and the first air trap 32 are interposed in the first outlet pipe L2 to discharge the drain to the drain groove 50.
Further, the second outlet pipe L3 is connected to the second drain outlet 3c, and the sluice valve and the second air trap 34 are interposed in the second outlet pipe L3 to discharge the drain to the drain groove 50.

また、ドレンセパレータ3には、ドレン入口3aよりも高い位置に液面検出部35が設置される。本実施形態1において、液面検出部はレベルスイッチ35で構成されている。 Further, the drain separator 3 is provided with a liquid level detection unit 35 at a position higher than the drain inlet 3a. In the first embodiment, the liquid level detector is composed of the level switch 35.

また、ドレンセパレータ3の底部の異物排出口3dに異物排出配管L5が排出弁37を設けて接続されている。これにより、ドレン分離排出装置1の定期点検時に、この排出弁37を開けることで、ドレンセパレータ3の底部に溜まった異物を容易に除去することができる。 Further, the foreign matter discharge pipe L5 is connected to the foreign matter discharge port 3d at the bottom of the drain separator 3 by providing a discharge valve 37. Thus, by opening the discharge valve 37 at the time of regular inspection of the drain separation discharge device 1, it is possible to easily remove foreign matter accumulated on the bottom of the drain separator 3.

また、ドレンセパレータ3の上部と接続される均圧管L4は、仕切り弁を介在させて熱交換器3の圧縮空気出口配管L6と接続される。均圧管はドレンセパレータ3と熱交換器2内の圧力を均一にするために設けられる。なお、ここで仕切り弁はあってもなくてもよい。 The pressure equalizing pipe L4 connected to the upper portion of the drain separator 3 is connected to the compressed air outlet pipe L6 of the heat exchanger 3 with a partition valve interposed. The pressure equalizing tube is provided to make the pressures in the drain separator 3 and the heat exchanger 2 uniform. In addition, a sluice valve may or may not be provided here.

実施形態1によれば、熱交換器2内で発生したドレンW1を、ドレン配管L1によりドレン分離排出装置1のドレンセパレータ3に導入する。エアトラップに流入するドレンW2には原料空気中に含まれていた異物や、圧縮空気貯槽、ドレンセパレータ3等から発生した錆などが混入している。このためエアトラップは異物や錆によるドレン流路閉塞に伴う動作不良を起こしやすく、エアトラップが閉塞してドレンW2を排出できなくなる現象が発生する。 According to the first embodiment, the drain W1 generated in the heat exchanger 2 is introduced into the drain separator 3 of the drain separating and discharging device 1 through the drain pipe L1. The drain W2 flowing into the air trap contains foreign substances contained in the raw material air, rust generated from the compressed air storage tank, the drain separator 3, and the like. Therefore, the air trap is apt to cause a malfunction due to the blockage of the drain flow path due to foreign matter or rust, and the phenomenon that the air trap is blocked and the drain W2 cannot be discharged occurs.

ドレンセパレータ3内のドレンW2の水位(h2)が、第1エアトラップ32の高さになると、凝縮水W2が第1エアトラップ32から排出される。ここで、第1ドレン出口3bがドレンセパレータ3底部よりも高い位置にあることで、異物や錆の混入が少ないドレンの上澄みを第1ドレン出口3bから流入させ、第1エアトラップ32の閉塞等の動作不良を低減させることができる。 When the water level (h2) of the drain W2 in the drain separator 3 reaches the height of the first air trap 32, the condensed water W2 is discharged from the first air trap 32. Here, since the first drain outlet 3b is located at a position higher than the bottom of the drain separator 3, the drain supernatant with less foreign matter or rust mixed therein is introduced from the first drain outlet 3b to block the first air trap 32, etc. Can be reduced.

ドレン中の異物や錆により第1エアトラップ32が閉塞等の動作不良を起こした場合、ドレンW2が排出されなくなる。その場合には、ドレンセパレータ3内のドレン水位(h2)が上昇し、第1エアトラップ32の上部に設置された第2エアトラップ34の高さにまで上昇すると、第2エアトラップ34から、ドレンW2が排出される。さらに、第2エアトラップ34が閉塞した場合には、ドレンセパレータ3内のドレン水位(h2)が上昇し、レベルスイッチ35がドレンW2の水位を検出したら、警報を発するように構成する。 If the first air trap 32 malfunctions due to foreign matter or rust in the drain, the drain W2 is not discharged. In that case, when the drain water level (h2) in the drain separator 3 rises and rises to the height of the second air trap 34 installed above the first air trap 32, the second air trap 34 The drain W2 is discharged. Further, when the second air trap 34 is closed, the drain water level (h2) in the drain separator 3 rises, and when the level switch 35 detects the water level of the drain W2, an alarm is issued.

また、第1エアトラップ32が動作不良で機能していないことを自動で検出した場合に、警報を発するように構成してもよい。第1エアトラップ32の上流側の仕切弁を閉じてメンテナンスを行ってもよい。 Further, when it is automatically detected that the first air trap 32 is malfunctioning and does not function, an alarm may be issued. Maintenance may be performed by closing the sluice valve on the upstream side of the first air trap 32.

(実施形態2)
図2に、実施形態2に係るドレン排出分離システム200を示す。本形態は熱交換器2の下方にドレンセパレータ3を設置する距離がない場合に有効な配置である。図1と図2で同じ符号は同じ機能を有するため、説明を省略または簡単に説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a drain discharge separation system 200 according to the second embodiment. This embodiment is an effective arrangement when there is no distance to install the drain separator 3 below the heat exchanger 2. The same reference numerals in FIGS. 1 and 2 have the same functions, and therefore a description thereof will be omitted or briefly described.

ドレン配管L1は、U字型に構成されている。熱交換器2内のドレンには錆など異物が混入していることが多い。ドレン配管L1をU字型にすることで、異物がU字型ドレン配管内に残り、配管を閉塞させる可能性があるため立上がり位置L1aから異物を排出する仕組みを有する。U字型のドレン配管L1のドレンセパレータ3側の接続高さ(R3)(「接続高さR3」は、ドレン入口3aの高さを意味する。)は、熱交換器2内のチューブネスト21底部の高さ(R1)よりも低く、かつ、熱交換器2内底部の高さ(R2)よりも高い位置にする。すなわち、ドレン入口3aの高さは、チューブネスト21底部の高さ(R1)より高い位置にしない構成である。 The drain pipe L1 is U-shaped. Foreign substances such as rust are often mixed in the drain inside the heat exchanger 2. By making the drain pipe L1 U-shaped, foreign matter may remain in the U-shaped drain pipe and block the pipe, so that the foreign matter is discharged from the rising position L1a. The connection height (R3) of the U-shaped drain pipe L1 on the drain separator 3 side (“connection height R3” means the height of the drain inlet 3a) is the tube nest 21 in the heat exchanger 2. The height is set to be lower than the height (R1) of the bottom and higher than the height (R2) of the bottom of the heat exchanger 2. That is, the height of the drain inlet 3a is not higher than the height (R1) of the bottom of the tube nest 21.

また、熱交換器2とドレンセパレータ3が均圧管L4で接続される。ドレン配管L1のドレンセパレータ3側の接続高さ(R3)は熱交換器2内底部の高さ(R2)よりも高くする。これにより、ドレン配管L1のドレンセパレータ3側の接続高さ(R3)は、熱交換器2内のドレンの水位(h1)と一致する。つまり、熱交換器2内のドレン水位(h1)をドレン配管L1のドレンセパレータ3側の接続高さ(R3)に制御することができる。 Further, the heat exchanger 2 and the drain separator 3 are connected by a pressure equalizing pipe L4. The connection height (R3) of the drain pipe L1 on the drain separator 3 side is set higher than the height (R2) of the inner bottom portion of the heat exchanger 2. As a result, the connection height (R3) of the drain pipe L1 on the drain separator 3 side matches the water level (h1) of the drain in the heat exchanger 2. That is, the drain water level (h1) in the heat exchanger 2 can be controlled to the connection height (R3) of the drain pipe L1 on the drain separator 3 side.

ドレン配管L1の異物を排出する仕組みとして、立上がり位置L1aに、下方に延びる異物排出用の分岐配管L11を設けてあってもよい。分岐配管L11には仕切弁が設けられている。この仕切弁を開けることで、ドレン配管L1および分岐配管L11内に蓄積した異物などを定期点検などのメンテナンス時に簡単に取り除くことができる。 As a mechanism for discharging foreign matter from the drain pipe L1, a branch pipe L11 for discharging foreign matter that extends downward may be provided at the rising position L1a. A sluice valve is provided in the branch pipe L11. By opening this sluice valve, foreign substances accumulated in the drain pipe L1 and the branch pipe L11 can be easily removed during maintenance such as regular inspection.

ドレン排出分離装置1におけるレベルスイッチ35は、ドレン水位(h2)を検出する高さ(R4)が、の熱交換器2内のチューブネスト21底部の高さ(R1)よりも低く、かつ、ドレン配管L1のドレンセパレータ3側の接続高さ(R3)よりも高い位置にある。これにより、ドレンセパレータ3内のドレンW2の水位(h2)の上昇に伴い、熱交換器2内のドレンW1の水位が上昇しても、熱交換器2内のドレンW1の水位(h1)がチューブネスト21底部の高さ(R1)に至るまでに、レベルスイッチ35が警報を発することができる。 The level switch 35 in the drain discharge/separation device 1 has a height (R4) for detecting the drain water level (h2) lower than the height (R1) at the bottom of the tube nest 21 in the heat exchanger 2, and It is located at a position higher than the connection height (R3) of the pipe L1 on the drain separator 3 side. Accordingly, even if the water level of the drain W1 in the heat exchanger 2 rises as the water level (h2) of the drain W2 in the drain separator 3 rises, the water level (h1) of the drain W1 in the heat exchanger 2 increases. The level switch 35 can issue an alarm before reaching the height (R1) of the bottom of the tube nest 21.

(別実施形態)
上記実施形態1または2において、レベルスイッチを設けていたが、これに限定されず、レベルスイッチまたは差圧計を設けてもよい。
上記実施形態1または2において、エアトラップを2つ縦に設けてあったが、これに限定されず、3つ以上を設置してもよい。
上記実施形態1または2において、ドレン配管L1の先端Tの形状は図1に限定されない。
(Other embodiment)
Although the level switch is provided in the first or second embodiment, the present invention is not limited to this, and a level switch or a differential pressure gauge may be provided.
Although two air traps are vertically provided in the first or second embodiment, the number of air traps is not limited to this, and three or more air traps may be provided.
In the first or second embodiment, the shape of the tip T of the drain pipe L1 is not limited to that shown in FIG.

(実施形態3)
異物を含む排水を排出処理する排水分離装置は、セパレータと、前記セパレータの上部に設置される排水入口と、前記排水入口よりも下方であって、かつ前記セパレータの底部よりも高い位置である下部に設置される第1排出口と、前記第1排出口よりも上方であって、かつ前記排水入口よりも下方に設置される第2排出口と、前記第1排出口に接続される第1エアトラップと、前記第2排出口に接続される第2エアトラップと、を備える。
前記排水入口よりも高い位置に設置される液面検出部をさらに備えていてもよい。
実施形態3の排水分離装置は、実施形態1または2のドレン分離排出装置の構成要素を備えていてもよい。
(Embodiment 3)
A wastewater separation device for discharging wastewater containing foreign matter, a separator, a drainage inlet installed in the upper portion of the separator, a lower portion that is lower than the drainage inlet and higher than the bottom portion of the separator. A first outlet connected to the first outlet, a second outlet installed above the first outlet and below the drain inlet, and a first outlet connected to the first outlet. An air trap and a second air trap connected to the second outlet are provided.
A liquid level detection unit installed at a position higher than the drainage inlet may be further provided.
The wastewater separation device of the third embodiment may include the components of the drain separation and ejection device of the first or second embodiment.

100 ドレン分離排出システム
1 ドレン分離排出装置
2 熱交換器
21 チューブネスト
3 ドレンセパレータ
3a ドレン入口
3b 第1ドレン出口
32 第1エアトラップ
3c 第2ドレン出口
34 第2エアトラップ
35 レベルスイッチ
L1 ドレン配管
L2 第1出口配管
L3 第2出口配管
L4 均圧管
100 Drain separation and discharge system 1 Drain separation and discharge device 2 Heat exchanger 21 Tube nest 3 Drain separator 3a Drain inlet 3b First drain outlet 32 First air trap 3c Second drain outlet 34 Second air trap 35 Level switch L1 Drain pipe L2 First outlet pipe L3 Second outlet pipe L4 Pressure equalizing pipe

Claims (6)

熱交換器内で生じた凝縮水を分離排出するドレン分離排出装置であって、
ドレンセパレータと、
前記ドレンセパレータの上部に設置されるドレン入口と、
前記ドレン入口よりも下方であって、かつ前記ドレンセパレータの底部よりも高い位置である下部に設置される第1ドレン出口と、
前記第1ドレン出口よりも上方であって、かつ前記ドレン入口よりも下方に設置される第2ドレン出口と、
前記第1ドレン出口に接続される第1エアトラップと、
前記第2ドレン出口に接続される第2エアトラップと、
前記ドレン入口よりも高い位置に設置される液面検出部と、
を備えるドレン分離排出装置。
A drain separating and discharging device for separating and discharging condensed water generated in a heat exchanger,
Drain separator,
A drain inlet installed on the drain separator,
A first drain outlet that is installed below the drain inlet and at a position higher than the bottom of the drain separator;
A second drain outlet that is installed above the first drain outlet and below the drain inlet;
A first air trap connected to the first drain outlet;
A second air trap connected to the second drain outlet;
A liquid level detection unit installed at a position higher than the drain inlet,
A drain separating and discharging device.
前記液面検出部が警告である旨を検出する水面高さが、熱交換器の伝熱管の高さよりも相対的に低く、および
前記ドレン入口の高さが、前記液面検出部が警告である旨を検出する水面高さより相対的に低く、かつ熱交換器内底部よりも相対的に高い、請求項に記載のドレン分離排出装置。
The water level for detecting that the liquid level detection unit is a warning is relatively lower than the height of the heat transfer tube of the heat exchanger, and the height of the drain inlet is a warning for the liquid level detection unit. The drain separating and discharging device according to claim 1 , wherein the drain surface is relatively lower than a water level for detecting that there is, and is relatively higher than a heat exchanger inner bottom portion.
前記ドレン入口の高さが、熱交換器の伝熱管の高さよりも相対的に低く、かつ熱交換器内底部よりも相対的に高い、請求項1に記載のドレン分離排出装置。 The drain separation discharge device according to claim 1, wherein a height of the drain inlet is relatively lower than a height of a heat transfer tube of the heat exchanger and relatively higher than a bottom portion of the heat exchanger. 熱交換器内で生じた凝縮水を分離排出するドレン分離排出システムであって、
熱交換器と、
請求項1〜のいずれか1項に記載のドレン分離排出装置と、
前記ドレン分離排出装置を構成するドレンセパレータの上部と前記熱交換器の圧縮空気配管とを接続する均圧管と、
前記ドレンセパレータのドレン入口と前記熱交換器の底部とを接続するドレン配管と、を備えるシステム。
A drain separating and discharging system for separating and discharging condensed water generated in a heat exchanger,
A heat exchanger,
A drain separation and discharge device according to any one of claims 1 to 5 ;
A pressure equalizing pipe connecting the upper part of the drain separator constituting the drain separating and discharging device and the compressed air pipe of the heat exchanger,
A system comprising: a drain pipe connecting a drain inlet of the drain separator and a bottom of the heat exchanger.
前記ドレン配管が、U字形状を有する、請求項に記載のシステム。 The system of claim 4 , wherein the drain piping has a U-shape. 異物を含む排水を排出処理する排水分離装置であって、
セパレータと、
前記セパレータの上部に設置される排水入口と、
前記排水入口よりも下方であって、かつ前記セパレータの底部よりも高い位置である下部に設置される第1排出口と、
前記第1排出口よりも上方であって、かつ前記排水入口よりも下方に設置される第2排出口と、
前記第1排出口に接続される第1エアトラップと、
前記第2排出口に接続される第2エアトラップと、
前記排水入口よりも高い位置に設置される液面検出部と、
を備える排水分離装置
A wastewater separation device for discharging wastewater containing foreign matter,
A separator,
A drainage inlet installed on top of the separator,
A first outlet that is installed below the drain inlet and at a position higher than the bottom of the separator;
A second outlet that is installed above the first outlet and below the drain inlet;
A first air trap connected to the first outlet,
A second air trap connected to the second outlet;
A liquid level detection unit installed at a position higher than the drainage inlet,
A waste water separator .
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