JP6985734B2 - Superheated steam generator and its maintenance method - Google Patents
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Description
本発明は、過熱水蒸気生成装置及びそのメンテナンス方法に関するものである。 The present invention relates to a superheated steam generator and a maintenance method thereof.
誘導加熱方式又は通電加熱方式の過熱水蒸気生成部には、耐熱性及び機械耐力が高いSUS304等のオーステナイト系のステンレス鋼やインコネル等の合金が用いられている(例えば特許文献1)。 An austenitic stainless steel such as SUS304 or an alloy such as Inconel, which has high heat resistance and mechanical strength, is used for the superheated steam generating portion of the induction heating method or the energization heating method (for example, Patent Document 1).
しかしながら、それらステンレス鋼や合金の融点は1400℃程度であるものの、1000℃を超える高温の過熱水蒸気下では水蒸気酸化によって体積減少が進んでしまう。 However, although the melting point of these stainless steels and alloys is about 1400 ° C., the volume decreases due to steam oxidation under high temperature superheated steam exceeding 1000 ° C.
上記の過熱水蒸気生成部は、ステンレス鋼又は合金からなる導体管を有しているため、当該導体管が水蒸気酸化によって体積減少が進むと、過熱水蒸気の圧力や熱膨張変形に耐えられなくなり、導体管が破損してしまう。導体管の破損によって過熱水蒸気が外部に漏れ出てしまうと、火災や人体損傷などを招く恐れがある。 Since the above-mentioned superheated steam generating part has a conductor tube made of stainless steel or an alloy, if the volume of the conductor tube decreases due to steam oxidation, it cannot withstand the pressure and thermal expansion deformation of the superheated steam, and the conductor. The tube will be damaged. If superheated steam leaks to the outside due to damage to the conductor tube, it may cause a fire or damage to the human body.
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、過熱水蒸気生成装置のメンテナンス時期をユーザに知らせることをその主たる課題とするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its main task is to inform the user of the maintenance time of the superheated steam generator.
すなわち本発明に係る過熱水蒸気生成装置は、水蒸気を加熱して過熱水蒸気を生成する誘導加熱方式又は通電加熱方式の過熱水蒸気生成部と、前記過熱水蒸気生成部の運転温度及び当該運転温度における運転時間をパラメータとしてメンテナンス情報を発する報知部とを備えることを特徴とする。 That is, the superheated steam generator according to the present invention has a superheated steam generating unit of an induction heating method or an energization heating method that heats steam to generate superheated steam, an operating temperature of the superheated steam generating unit, and an operating time at the operating temperature. It is characterized in that it is provided with a notification unit that emits maintenance information with the above as a parameter.
このようなものであれば、運転温度における運転時間をパラメータとしてメンテナンス情報を発しているので、過熱水蒸気生成装置のメンテナンス時期をユーザに知らせることができ、ユーザは過熱水蒸気生成部が故障する前にメンテナンスを行うことができる。 In such a case, since maintenance information is issued with the operation time at the operating temperature as a parameter, the maintenance time of the superheated steam generator can be notified to the user, and the user can notify the user before the superheated steam generator fails. Maintenance can be performed.
過熱水蒸気生成部の劣化や消耗の度合いは運転温度に応じて異なる。そのため、前記報知部は、前記過熱水蒸気生成部の運転温度を示す運転温度データと当該運転温度における運転時間を示す運転時間データを取得し、所定温度(例えば1200℃)における運転時間に換算して積算し、当該積算値が所定の積算しきい値を超えた場合に、前記メンテナンス情報を発するものであることが望ましい。 The degree of deterioration and wear of the superheated steam generator varies depending on the operating temperature. Therefore, the notification unit acquires operating temperature data indicating the operating temperature of the superheated steam generating unit and operating time data indicating the operating time at the operating temperature, and converts the operating time into a predetermined temperature (for example, 1200 ° C.). It is desirable to integrate and issue the maintenance information when the integrated value exceeds a predetermined integration threshold.
過熱水蒸気生成装置は、誘導加熱又は通電加熱されて過熱水蒸気を生成する導体管と、生成する過熱水蒸気量を調整するための蒸気量調整機構を有するものがある。過熱水蒸気の生成量の増減によって導体管内の過熱水蒸気の流速は増減することになり、流速が大きければ体積減少率が大きく、流速が小さければ体積減少率は小さい。
1200℃における実測では、体積減少率は流速の0.8乗に比例するので、過熱水蒸気生成量が半分であれば流速も半分になり、補正した積算値(運転時間)は、補正前の積算値に対して0.50.8=0.574倍の値となる。つまり、同じ温度の過熱水蒸気を生成する場合において、100%生成量で1000時間稼働したとすると、50%生成量で稼働した場合には、その運転時間は574時間となる。
このように過熱水蒸気生成量によって体積減少率が異なることから、前記報知部は、前記過熱水蒸気生成部の過熱水蒸気生成量に基づいて前記積算値を補正し、当該補正した積算値が前記積算しきい値を超えた場合に、前記メンテナンス情報を発することが望ましい。
Some superheated steam generators have a conductor tube that is induced to be heated or energized to generate superheated steam, and a steam amount adjusting mechanism for adjusting the amount of superheated steam to be generated. The flow velocity of superheated steam in the conductor tube increases or decreases depending on the increase or decrease in the amount of superheated steam produced. If the flow velocity is large, the volume reduction rate is large, and if the flow velocity is small, the volume reduction rate is small.
In the actual measurement at 1200 ° C, the volume reduction rate is proportional to the 0.8th power of the flow velocity, so if the amount of superheated steam generated is half, the flow velocity will also be halved, and the corrected integrated value (operating time) will be the integrated value before correction. The value is 0.5 0.8 = 0.574 times the value. That is, in the case of producing superheated steam at the same temperature, assuming that the operation is performed at 100% production amount for 1000 hours, the operation time is 574 hours when operating at 50% production amount.
Since the volume reduction rate differs depending on the amount of superheated steam generated in this way, the notification unit corrects the integrated value based on the amount of superheated steam generated by the superheated steam generation unit, and the corrected integrated value is the integrated value. It is desirable to issue the maintenance information when the threshold value is exceeded.
前記加熱水蒸気生成部は、誘導加熱又は通電加熱されて過熱水蒸気を生成する導体管を有している。この導体管は、過熱水蒸気によって水蒸気酸化されやすく、体積減少が顕著となる。このため、前記報知部は、前記導体管の交換時期を含むメンテナンス情報を発するものであることが望ましい。 The heated steam generating unit has a conductor tube that generates superheated steam by induction heating or energization heating. This conductor tube is easily oxidized by steam due to superheated steam, and the volume reduction becomes remarkable. Therefore, it is desirable that the notification unit emits maintenance information including the replacement time of the conductor tube.
水蒸気酸化による体積減少が実質的に問題とはならない温度での運転時間は考慮しなくても装置寿命として問題化する可能性は低い。例えばインコネルからなる導体管に1000℃の過熱水蒸気を1000時間流した場合の体積減少率は約5%である。つまり、1000℃以下では流通管の残量が10%以下となるまでに数万時間を要することから、短時間での装置寿命として問題化する可能性は低い。このため、前記報知部は、所定時間稼動した場合に前記流通管の体積減少率が所定値以上となる運転温度をパラメータとして前記メンテナンス情報を発するものであることが望ましい。また、前記報知部は、前記過熱水蒸気生成部の運転温度においてメンテナンス情報に用いる温度範囲を規定して、当該温度範囲に含まれる運転温度における運転時間を、前記温度範囲における最高温度における運転時間として取り扱うことが望ましい。 It is unlikely that the life of the equipment will become a problem even if the operating time at a temperature at which the volume reduction due to steam oxidation is not substantially a problem is not taken into consideration. For example, when superheated steam at 1000 ° C. is passed through a conductor tube made of Inconel for 1000 hours, the volume reduction rate is about 5%. That is, at 1000 ° C. or lower, it takes tens of thousands of hours for the remaining amount of the distribution pipe to reach 10% or less, so it is unlikely that the device life will become a problem in a short time. Therefore, it is desirable that the notification unit emits the maintenance information with the operating temperature at which the volume reduction rate of the distribution pipe becomes a predetermined value or more when operated for a predetermined time as a parameter. Further, the notification unit defines a temperature range used for maintenance information in the operating temperature of the superheated steam generating unit, and sets the operating time at the operating temperature included in the temperature range as the operating time at the maximum temperature in the temperature range. It is desirable to handle it.
過熱水蒸気生成部の具体的な構成としては、水蒸気が流れる導体管を二次コイルとして誘導加熱する誘導加熱方式の第1過熱水蒸気生成部と、前記第1過熱水蒸気生成部により生成された過熱水蒸気が流れる導体管を通電加熱して、前記過熱水蒸気をさらに加熱する通電加熱方式の第2過熱水蒸気生成部とを有するものが考えられる。
この構成において、第2過熱水蒸気生成部の方を第1過熱水蒸気生成部よりも高温とし、第2過熱水蒸気生成部の導体管の消耗を速くする使用方法が考えられる。この場合、前記報知部は、前記第2過熱水蒸気生成部側に設けられて、前記第2過熱水蒸気生成部の導体管の交換時期を示すメンテナンス情報を発するものであることが望ましい。
As a specific configuration of the superheated steam generation unit, a first superheated steam generation unit of an induction heating method in which a conductor tube through which steam flows is induced and heated as a secondary coil, and a superheated steam generated by the first superheated steam generation unit. It is conceivable that the conductor tube through which the steam flows is energized and heated to further heat the superheated steam, and the second superheated steam generating unit of the energization heating method is provided.
In this configuration, a method of using the second superheated steam generating section at a higher temperature than the first superheated steam generating section to accelerate the consumption of the conductor tube of the second superheated steam generating section can be considered. In this case, it is desirable that the notification unit is provided on the side of the second superheated steam generation unit and emits maintenance information indicating the replacement time of the conductor tube of the second superheated steam generation unit.
さらに前記報知部を、前記第1過熱水蒸気生成部側にも設けて、前記第1過熱水蒸気生成部の導体管の交換時期を示すメンテナンス情報を発するものであることが望ましい。これにより、第2過熱水蒸気生成部に加えて第1過熱水蒸気生成部のメンテナンス時期もユーザに知らせることができる。ただし、第2過熱水蒸気生成部の導体管の交換等のメンテナンスを実施する頻度は、第1過熱水蒸気生成部の導体管の交換等のメンテナンスを実施する頻度よりも多くなる。 Further, it is desirable that the notification unit is also provided on the side of the first superheated steam generating unit to generate maintenance information indicating the replacement time of the conductor tube of the first superheated steam generating unit. This makes it possible to inform the user of the maintenance time of the first superheated steam generating unit in addition to the second superheated steam generating unit. However, the frequency of performing maintenance such as replacement of the conductor pipe of the second superheated steam generating unit is higher than the frequency of performing maintenance such as replacement of the conductor pipe of the first superheated steam generating unit.
誘導加熱方式の第1過熱水蒸気生成部は、鉄心の周りに導体管が巻回されていることから、導体管を交換するための解体が大変で手間がかかり、導体管の交換等のメンテナンスがしにくいが、通電加熱方式の第2過熱水蒸気生成部は、導体管の給電端子から電源配線を取り外すなどの簡単な作業で簡単に交換等のメンテナンスができる。このため、第1過熱水蒸気生成部は導体管の劣化・消耗の少ない使用条件(例えば1000℃未満)で使用し、交換等のメンテナンスの頻度を極力少なくする。一方、第2過熱水蒸気生成部は、導体管の交換メンテナンスがし易いので、ここで高温(例えば1000℃以上)の過熱水蒸気を生成する。 In the first superheated steam generator of the induction heating method, since the conductor tube is wound around the iron core, it is difficult and time-consuming to disassemble to replace the conductor tube, and maintenance such as replacement of the conductor tube is required. Although it is difficult to do, the second superheated steam generator of the energization heating method can be easily replaced and maintained by a simple operation such as removing the power supply wiring from the power supply terminal of the conductor tube. Therefore, the first superheated steam generator is used under usage conditions (for example, less than 1000 ° C.) where the conductor tube is less deteriorated and consumed, and the frequency of maintenance such as replacement is minimized. On the other hand, since the second superheated steam generation unit is easy to replace and maintain the conductor tube, superheated steam at a high temperature (for example, 1000 ° C. or higher) is generated here.
このように構成した本発明によれば、運転温度における運転時間をパラメータとしてメンテナンス情報を発しているので、過熱水蒸気生成装置のメンテナンス時期をユーザに知らせることができ、ユーザは過熱水蒸気生成部が故障する前にメンテナンスを行うことができる。 According to the present invention configured as described above, since maintenance information is issued with the operation time at the operating temperature as a parameter, the user can be informed of the maintenance time of the superheated steam generator, and the user can fail the superheated steam generator. Maintenance can be done before doing so.
以下に本発明に係る過熱水蒸気生成装置の一実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the superheated steam generator according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る過熱水蒸気生成装置100は、図1に示すように、水又は水蒸気を加熱して100℃超(200℃〜2000℃)の過熱蒸気を生成する過熱水蒸気生成部10を有する。
As shown in FIG. 1, the
この過熱水蒸気生成部10は、誘導加熱方式のものであり、螺旋状に巻回された円管状の導体管2と、当該導体管2を誘導加熱するための磁束発生機構3とを有している。
The superheated
導体管2は、図2に示すように、1本の金属製の管から形成され、螺旋状に巻回された巻回部分を有するものであり、一方の端部には、水又は水蒸気が導入される導入ポートP1が形成され、他方の端部には、生成された過熱水蒸気を導出する導出ポートP2が形成されている。なお、導体管2は、耐熱性及び機械耐力が高いSUS304等のオーステナイト系のステンレス鋼やインコネル等の合金を用いることができる。
As shown in FIG. 2, the
導入ポートP1には、水又は水蒸気を導体管2に供給するための外部配管が接続されている。本実施形態では、誘導加熱方式の飽和水蒸気生成部(図示しない)が接続されている。なお、飽和水蒸気生成部の構成は、過熱水蒸気生成部10の構成と同様である。また、導出ポートP2には、生成された過熱水蒸気を利用側(例えば熱処理室)に供給するための外部配管が接続される。
An external pipe for supplying water or steam to the
磁束発生機構3は、鉄心31と、当該鉄心31に沿って巻回された誘導コイル32とを備えている。この誘導コイル32には、交流電源4が接続されており、制御された電力が供給されるものである。なお、交流電源4の電源周波数は、50Hz又は60Hzの商用周波数である。この交流電源4により電力が供給される誘導コイル31が一次コイルとなり、当該一次コイルにより給電された結果、導体管2に誘導電流が流れて、導体管2が二次コイルとなる。そして、導体管2がジュール発熱して、内部を流れる水蒸気が加熱される。
The magnetic
この過熱水蒸気生成装置100では、導体管2から導出される過熱水蒸気の温度を温度検出器5により検出して、この検出温度と目標温度との偏差に応じた制御信号を電圧制御器6(例えばサイリスタ)に入力して誘導コイル32に印加する交流電圧を制御している。具体的にこの制御を行う温度制御部7は、導体管2により加熱される過熱水蒸気の温度を、目標温度との偏差が±1℃未満となるようにフィードバック制御する。なお、温度制御部7は、CPU、メモリ、入出力インターフェースなどを有するコンピュータである。
In the
しかして、本実施形態の過熱水蒸気生成装置100は、過熱水蒸気生成部10の運転温度と、当該運転温度における運転時間と、運転温度における体積減少率とをパラメータとしてメンテナンス情報を発する報知部8をさらに備えている。
Therefore, the
この報知部8は、過熱水蒸気生成部10の運転温度を示す運転温度データと当該運転温度における運転時間を示す運転時間データを取得し、所定温度における運転時間に換算して積算し、当該積算値が所定の積算しきい値を超えた場合に、メンテナンス情報を発するものである。なお、報知部8は、CPU、メモリ、入出力インターフェースなどを有するコンピュータである。
The
具体的に報知部8は、運転温度データとして、温度検出器5の検出温度を示す検出温度データ又は温度制御部7により制御される目標温度を示す目標温度データを用いている。また、報知部8は、自身の有するタイマー又は温度制御部7のタイマーから運転時間を示す運転時間データを取得する。そして、報知部8は、それらデータを用いて、1200℃における運転時間に換算して積算し、当該積算値が所定の積算しきい値を超えた場合に、メンテナンス情報を発するものである。なお、運転温度データとして、導体管2の温度を用いてもよい。この場合には、温度検出器が導体管2の例えば導出ポートP2又はその近傍に接触して設けられる。特に、過熱水蒸気生成部10が待機状態にある場合、又は間欠運転する場合には、導体管2の温度を用いることが望ましい。
Specifically, the
なお、所定の積算しきい値は、体積減少限度時間であり、過熱水蒸気の圧力及び導体管2の熱膨張変形値などから予め算出して決定しておく。また、体積減少率と温度との関係は、何点かを測定して近似式化しておき(図3参照)、温度検出器5の検出温度又は温度制御部7により制御される目標温度から、当該検出温度又は目標温度から体積減少率を演算できるようにしておく。
The predetermined integrated threshold value is the volume reduction limit time, and is determined in advance by calculating from the pressure of superheated steam, the thermal expansion deformation value of the
ここで、過熱水蒸気生成装置の機種ごとに導体管が破壊するまで最高温度で試験運転を行う。これは、導体管の曲率、過熱水蒸気の流速及び過熱水蒸気発生量によって破壊条件が違うためである。
例えば、過熱水蒸気発生量60kg/h、過熱水蒸気温度1200℃の過熱水蒸気発生能力を持つ機種で、インコネル製の導体管(外径Φ33.4mm、内径Φ26.64mm、管厚t3.38mm)での破壊試験を行った。破壊した最高温度部の残肉厚は0.45mmであった。また、1000時間後の体積減少率特性は図2であり、減少率は式yで表される。
Here, a test operation is performed at the maximum temperature for each model of the superheated steam generator until the conductor tube is destroyed. This is because the fracture conditions differ depending on the curvature of the conductor tube, the flow velocity of superheated steam, and the amount of superheated steam generated.
For example, a model with a superheated steam generation amount of 60 kg / h and a superheated steam generation capacity of 1200 ° C., using an Inconel conductor tube (outer diameter Φ33.4 mm, inner diameter Φ26.64 mm, tube thickness t3.38 mm). A destructive test was conducted. The residual wall thickness of the broken maximum temperature part was 0.45 mm. The volume reduction rate characteristic after 1000 hours is shown in FIG. 2, and the reduction rate is represented by the formula y.
過熱水蒸気温度1200℃で、1000時間運転した場合には、管厚tは1.4872mm(減少率y1200=0.56)となり、1.8928mm減少している。
使用限界を0.5mmとすると、管厚減少値は、3.38−0.5=2.88mmとなり、到達時間Tは、T=2.88/(1.8928/1000)≒1521時間となる。
運転温度θにおける減少率yθ・運転時間hθとすると、1200℃の換算運転時間h1200は、h1200=yθ×hθ/y1200となる。
When operated for 1000 hours at a superheated steam temperature of 1200 ° C., the pipe thickness t is 1.4872 mm (decrease rate y 1200 = 0.56), which is a decrease of 1.8928 mm.
Assuming that the usage limit is 0.5 mm, the pipe thickness reduction value is 3.38-0.5 = 2.88 mm, and the arrival time T is T = 2.88 / (1.8928 / 1000) ≈1521 hours. Become.
Assuming that the rate of decrease in the operating temperature θ is y θ and the operating time h θ , the converted
例えば、各温度の運転時間が1200℃で500時間、1100℃で500時間、1000℃で500時間であれば、1200℃に換算した運転時間は下記となる。
換算運転時間h1200=500+(0.33/0.56)×500+(0.05/0.56)×500≒840時間
For example, if the operating time at each temperature is 500 hours at 1200 ° C, 500 hours at 1100 ° C, and 500 hours at 1000 ° C, the operating time converted to 1200 ° C is as follows.
Conversion operation time h 1200 = 500+ (0.33 / 0.56) x 500+ (0.05 / 0.56) x 500 ≒ 840 hours
そして、上記の換算運転時間が所定の積算しきい値に到達した時点で導体管2の交換時期を示す警報などのメンテナンス情報を発する。
Then, when the converted operation time reaches a predetermined integration threshold value, maintenance information such as an alarm indicating the replacement time of the
メンテナンス情報を発することには、ディスプレイ上に警告表示を行うこと、スピーカから警告音を発すること、LEDなどのランプを点灯又は点滅させることなどが含まれる。また、所定の積算しきい値を多段階に設定しておき、換算運転時間に応じてメンテナンス情報を段階に分けて発することもできる。さらに、メンテナンス情報として、体積減少限度時間までの残り時間をディスプレイ上に表示しても良い。 Issuing maintenance information includes displaying a warning on a display, emitting a warning sound from a speaker, turning on or blinking a lamp such as an LED, and the like. It is also possible to set a predetermined integration threshold value in multiple stages and issue maintenance information in stages according to the converted operation time. Further, as maintenance information, the remaining time until the volume reduction limit time may be displayed on the display.
このように構成した過熱水蒸気生成装置100によれば、運転温度における運転時間をパラメータとしてメンテナンス情報を発しているので、過熱水蒸気生成装置100のメンテナンス時期をユーザに知らせることができ、ユーザは過熱水蒸気生成装置100の導体管2などが故障する前にメンテナンスを行うことができる。
According to the
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、報知部8がメンテナンス情報を発するために演算する値としては、前記実施形態の換算運転時間に限られず、運転温度における運転時間と前記運転温度における体積減少率との積の積算値などを用いても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, the value calculated by the
また、報知部8は、実質的に体積減少が問題となる運転温度のみを考慮してメンテナンス情報を発するようにしても良い。具体的に報知部8は、所定時間稼動した場合に導体管2の体積減少率が所定値(例えば5%)以上となる運転温度をパラメータとしてメンテナンス情報を発するものである。例えば、報知部8は、例えば1000時間運転した場合に導体管2の体積減少率が例えば5%以上となる運転温度(インコネルの場合1000℃)以上の運転時間を積算して当該積算値が所定の積算しきい値を超えて場合にメンテナンス情報を発する。
Further, the
さらに報知部8は、過熱水蒸気生成部10の運転温度においてメンテナンス情報に用いる温度範囲を規定して、当該温度範囲に含まれる運転温度における運転時間を、前記温度範囲における最高温度における運転時間として取り扱うようにしても良い。例えば、メンテナンス情報に用いる温度範囲を900〜1000℃、1000〜1100℃、1100〜1200℃に規定する。そして、報知部8は、900〜1000℃の範囲内における運転時間を1000℃の運転時間として取り扱い、1000℃の運転時間として累積する。同様に、1000〜1100℃の範囲内の運転時間は1100℃の運転時間として取り扱い、1100〜1200℃の範囲内における運転時間は1200℃の運転時間として取り扱う。
Further, the
さらに、温度制御部7は、報知部8がメンテナンス情報を発したことを示す信号を取得して、過熱水蒸気生成部10の運転を停止するものであっても良い。温度制御部7及び報知部8を同一のコンピュータにより構成しても良い。
Further, the
前記実施形態では、導体管2の交換時期を示すメンテナンス情報を発するものであったが、導体管2の導出ポートP2に接続される外部配管の交換時期を示すメンテナンス情報を発するものであっても良い。
In the above-described embodiment, the maintenance information indicating the replacement time of the
報知部は、メンテナンス情報に用いるパラメータとして導体管2を流れる過熱水蒸気の流速(流量)や過熱水蒸気発生量を用いても良い。例えば、報知部は、過熱水蒸気生成部の過熱水蒸気生成量に基づいて積算値を補正し、当該補正した積算値が積算しきい値を超えた場合に、メンテナンス情報を発する。過熱水蒸気発生量をパラメータとする場合には、報知部は、水蒸気量調整機構により調整量又は過熱水蒸気生成量を測定する測定部の測定値を用いて運転時間を増減させるようにしても良い。所定の過熱水蒸気量よりも発生量が多い場合には運転時間をそれに応じて増加させ、所定の過熱水蒸気量よりも発生量が少ない場合には運転時間をそれに応じて減少させることが考えられる。このとき、報知部は、各温度における体積減少率と流速との関係(1200℃の場合には体積減少率は流速の0.8倍に比例)を用いて、運転時間(積算値)を補正する。
The notification unit may use the flow velocity (flow rate) of superheated steam flowing through the
また、報知部は、導体管の肉厚をパラメータとしてメンテナンス情報を発するようにしても良い。 Further, the notification unit may issue maintenance information using the wall thickness of the conductor tube as a parameter.
過熱水蒸気生成部10は誘導加熱方式の他、通電加熱方式のものであっても良い。この場合、流体が流れる導体管2両端部に交流電源又は直流電源を接続して、導体管に交流電流又は直流電流を流すことによって導体管をジュール発熱させる。
The superheated
また過熱水蒸気生成装置は、図4に示すように、誘導加熱方式と通電加熱方式とを組み合わせたものであっても良い。具体的には、過熱水蒸気生成部10が、水蒸気が流れる導体管を二次コイルとして誘導加熱する誘導加熱方式の第1過熱水蒸気生成部10Aと、第1過熱水蒸気生成部10Aにより生成された過熱水蒸気が流れる導体管を通電加熱して、過熱水蒸気をさらに加熱する通電加熱方式の第2過熱水蒸気生成部10Bとを有する。
Further, as shown in FIG. 4, the superheated steam generator may be a combination of an induction heating method and an energization heating method. Specifically, the superheated
第1過熱水蒸気生成部10Aは、前記実施形態と同様の構成である。また、第1過熱水蒸気生成部10Aは、1000℃未満の過熱水蒸気を生成するように設定されている。また、第2過熱水蒸気生成部10Bは、第1過熱水蒸気生成部10Aの導体管2の導出ポートP2に直接又は中間配管を介して接続される導体管11を有している。導体管11には、過熱水蒸気を噴出する複数のノズル11aが設けられている。導体管11の両端部には給電端子12、13が設けられており、当該給電端子には交流電源17が接続されている。この交流電源により導体管11に電流が流れることにより、導体管がジュール発熱して内部を流れる過熱水蒸気が加熱される。
The first superheated
この過熱水蒸気生成装置100では、導体管11から導出される過熱水蒸気の温度を温度検出器14により検出して、この検出温度と目標温度との偏差に応じた制御信号を電圧制御器15(例えばサイリスタ)に入力して誘導コイル32に印加する交流電圧を制御している。具体的にこの制御を行う温度制御部16は、導体管11により加熱される過熱水蒸気の温度を、目標温度との偏差が±1℃未満となるようにフィードバック制御する。なお、温度制御部16は、CPU、メモリ、入出力インターフェースなどを有するコンピュータである。
In the
そして、報知部8は、第2過熱水蒸気生成部10B側に設けられており、運転温度データとして、温度検出器14の検出温度を示す検出温度データ又は温度制御部16により制御される目標温度を示す目標温度データを用いている。また、報知部8は、自身の有するタイマー又は温度制御部16のタイマーから運転時間を示す運転時間データを取得する。そして、報知部8は、それらデータを用いて、1200℃における運転時間に換算して積算し、当該積算値が所定の積算しきい値を超えた場合に、導体管11の交換時期を示す警報などのメンテナンス情報を発する。その他の報知部8の機能は前記実施形態と同様である。なお、図4の構成に加えて、報知部8を第1過熱水蒸気生成部10A側にも設けて、前記実施形態と同様に、体管2の交換時期を示すメンテナンス情報を発するものとしてもよい。
The
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
100・・・過熱水蒸気生成装置
10 ・・・過熱水蒸気生成部
2 ・・・導体管
8 ・・・報知部
100 ...
Claims (9)
前記過熱水蒸気生成部の運転温度及び当該運転温度における運転時間をパラメータとしてメンテナンス情報を発する報知部とを備え、
前記報知部は、前記過熱水蒸気生成部の運転温度を示す運転温度データと当該運転温度における運転時間を示す運転時間データを取得し、所定温度における運転時間に換算して積算し、当該積算値が所定の積算しきい値を超えた場合に、前記メンテナンス情報を発するものであって、前記過熱水蒸気生成部の過熱水蒸気生成量に基づいて前記積算値を補正し、当該補正した積算値が前記積算しきい値を超えた場合に、前記メンテナンス情報を発する、過熱水蒸気生成装置。 An induction heating method or an energization heating type superheated steam generator that heats steam to generate superheated steam,
It is equipped with a notification unit that emits maintenance information using the operating temperature of the superheated steam generating unit and the operating time at the operating temperature as parameters.
The notification unit acquires operating temperature data indicating the operating temperature of the superheated steam generating unit and operating time data indicating the operating time at the operating temperature, converts them into operating hours at a predetermined temperature, and integrates the integrated values. When the predetermined integration threshold is exceeded, the maintenance information is issued, the integrated value is corrected based on the amount of superheated steam generated by the superheated steam generating unit, and the corrected integrated value is the integrated value. A superheated steam generator that emits the maintenance information when the threshold value is exceeded.
前記過熱水蒸気生成部の運転温度及び当該運転温度における運転時間をパラメータとしてメンテナンス情報を発する報知部とを備え、
前記過熱水蒸気生成部は、前記過熱水蒸気が流れる導体管を有しており、
前記報知部は、前記導体管の交換時期を示すメンテナンス情報を発するものであって、
前記報知部は、所定時間稼動した場合に前記導体管の体積減少率が所定値以上となる運転温度における運転時間をパラメータとして前記メンテナンス情報を発するものである、過熱水蒸気生成装置。 An induction heating method or an energization heating type superheated steam generator that heats steam to generate superheated steam,
It is equipped with a notification unit that emits maintenance information using the operating temperature of the superheated steam generating unit and the operating time at the operating temperature as parameters.
The superheated steam generating unit has a conductor tube through which the superheated steam flows.
The notification unit emits maintenance information indicating the replacement time of the conductor tube.
The notification unit is a superheated steam generator that emits maintenance information with an operating time at an operating temperature at which the volume reduction rate of the conductor tube becomes a predetermined value or more when the conductor tube is operated for a predetermined time as a parameter.
水蒸気が流れる導体管を二次コイルとして誘導加熱する誘導加熱方式の第1過熱水蒸気生成部と、
前記第1過熱水蒸気生成部により生成された過熱水蒸気が流れる導体管を通電加熱して、前記過熱水蒸気をさらに加熱する通電加熱方式の第2過熱水蒸気生成部とを有する請求項1乃至4の何れか一項に記載の過熱水蒸気生成装置。 The superheated steam generator is
The first superheated steam generator of the induction heating method that induces and heats the conductor tube through which steam flows as a secondary coil,
Any of claims 1 to 4 having a second superheated steam generation unit of an energization heating method in which a conductor tube through which superheated steam generated by the first superheated steam generation unit flows is energized and heated to further heat the superheated steam. The superheated steam generator according to item 1.
前記第2過熱水蒸気生成部が1000℃以上の過熱水蒸気を生成するものである、請求項5又は6記載の過熱水蒸気生成装置。 The first superheated steam generating unit generates superheated steam of less than 1000 ° C.
The superheated steam generator according to claim 5 or 6 , wherein the second superheated steam generating unit generates superheated steam of 1000 ° C. or higher.
前記過熱水蒸気生成装置の運転温度及び当該運転温度における運転時間をパラメータとしてメンテナンス情報を発するものであり、
前記過熱水蒸気生成装置の運転温度を示す運転温度データと当該運転温度における運転時間を示す運転時間データを取得し、所定温度における運転時間に換算して積算し、当該積算値が所定の積算しきい値を超えた場合に、前記メンテナンス情報を発するものであって、前記過熱水蒸気生成装置の過熱水蒸気生成量に基づいて前記積算値を補正し、当該補正した積算値が前記積算しきい値を超えた場合に、前記メンテナンス情報を発する、過熱水蒸気生成装置のメンテナンス方法。 It is a maintenance method of an induction heating method or an energization heating type superheated steam generator that heats steam to generate superheated steam.
Maintenance information is issued with the operating temperature of the superheated steam generator and the operating time at the operating temperature as parameters .
The operating temperature data indicating the operating temperature of the superheated steam generator and the operating time data indicating the operating time at the operating temperature are acquired, converted into the operating time at the predetermined temperature and integrated, and the integrated value is the predetermined integration threshold. When the value is exceeded, the maintenance information is issued, the integrated value is corrected based on the amount of superheated steam generated by the superheated steam generator, and the corrected integrated value exceeds the integrated threshold value. A method for maintaining a superheated steam generator that issues the maintenance information when the temperature is high.
前記過熱水蒸気生成装置の運転温度及び当該運転温度における運転時間をパラメータとして前記導体管の交換時期を示すメンテナンス情報を発するものであって、 Maintenance information indicating the replacement time of the conductor tube is issued with the operating temperature of the superheated steam generator and the operating time at the operating temperature as parameters.
所定時間稼動した場合に前記導体管の体積減少率が所定値以上となる運転温度における運転時間をパラメータとして前記メンテナンス情報を発する、過熱水蒸気生成装置のメンテナンス方法。 A maintenance method for a superheated steam generator that emits maintenance information using an operating time at an operating temperature at which the volume reduction rate of the conductor tube becomes a predetermined value or more when operated for a predetermined time as a parameter.
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