JPH0141030Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は空気を冷媒として大気圧以上の蒸気の
凝縮と過冷却を行なう空冷式蒸気復水器に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来の空気を冷媒として大気圧以上の蒸気の凝
縮と過冷却を行なう空冷式蒸気復水器は、第６図
に示すように、仕切板Ｐのある出入口側ヘツダー
Ｑと折返し側ヘツダーＲを対設し、その間に複数
管列の多数の凝縮管ａ，ｂ，ｃ，ｄを、折返し側
ヘツダーＲの方へ蒸気と凝縮水が流れやすいよう
に若干傾斜させて架設すると共に、最低温の冷却
空気に接触する最下段管列に少数の過冷却管ｅを
前記凝縮管とは逆に出入口側ヘツダーＱの方へ若
干傾斜させて架設して連絡し、複数管列の多数の
凝縮管ａ，ｂ，ｃ，ｄから流出する凝縮水を折返
して少数の過冷却管ｅに流入さすために、折返し
側ヘツダーＲ内に第７図のように全ての凝縮管の
出口開口部と過冷却管の入口開口部を連通するよ
うに仕切板を設けていない構造となつており、更
にフアンＳを設けて該フアンによつて強制通風さ
れる空気が、この管束を横切つて流れるよう構成
されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

この従来の空冷式蒸気復水器においては、出入
口側ヘツダーＱの蒸気入口ノズルＴから導入され
た蒸気は、凝縮管ａ，ｂ，ｃ，ｄに入り、この管
束を横切る空気流によつて高温の蒸気が冷却凝縮
されるが、空気流の温度は空気流の上流側ほど最
低温度を示し、空気流が順次複数管列の凝縮管と
の熱交換を行ないながら下流側に進むにつれて空
気温度が高くなるため、前記凝縮管ａ，ｂ，ｃ，
ｄの管内で蒸気が凝縮する度合は、管列最上段の
凝縮管ａでは小さく、順次下方の凝縮管ｂ，ｃ，
ｄになるほど凝縮を起こす度合が大きくなるの
で、該凝縮管ａ，ｂ，ｃ，ｄから折返し側ヘツダ
ーＲ内へ流出する凝縮水量は下段凝縮管ｄが一番
多く、上方の凝縮管ｃ，ｂ，ａに行くに従い凝縮
水量が少なくなり、凝縮しない残存蒸気を含んだ
状態で流出されることになる。凝縮水は折返し側
ヘツダーＲ内の底部に溜り、この凝縮水は最低温
度の空気流に接触する最下段の過冷却管ｅの管内
を流れ、飽和温度以下の規定温度まで過冷却され
て凝縮水出口ノズルＵより外部に取出される。

このような蒸気−凝縮−過冷却の熱交換過程に
おいて過冷却管ｅの管内は凝縮水で充満されてお
り、凝縮管ａ，ｂ，ｃ，ｄの各管内では、蒸気と
凝縮水の混合流体が流れている。しかし、前記し
たように各凝縮管ａ，ｂ，ｃ，ｄの管内での凝縮
する度合は一様ではなく、下段の凝縮管ほど冷却
されて管内圧力が低下し、そこへ残存蒸気が浸入
して問題を起こすことがある。特に最下段の凝縮
管ｄでは一番多く凝縮するので、凝縮管ｄの管内
圧力は他の凝縮管ａ，ｂ，ｃの管内圧力よりも低
くなつて、凝縮管ａ，ｂ，ｃの出口開口部から折
返し側ヘツダー内に流出した残存蒸気が凝縮管ｄ
の管内に一番多く流れ込むのである。

このため、管内圧力の低い下段凝縮管ｄの特に
出口開口部近傍の管内では流出しようとする凝縮
水に逆流侵入した前記残存蒸気が衝突して凝縮水
のフラツシングやウオーターハンマのような現象
が起こり、その結果該凝縮管内面のエロージヨン
の損傷事故が発生し易くなる問題点があつた。

本考案は従来のものがもつ、以上のような問題
点を解消させ、下段凝縮管内の気液混在域でのエ
ロージヨン発生を防止できるようにした空冷式蒸
気復水器を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 この目的を達成させるために本考案は、折返し
側ヘツダー内の残存蒸気が下段凝縮管内へ集中的
に逆流するのを阻止すれば、上記エロージヨンの
発生は防止できることに着目してなされたもので
あり、ヘツダー内を仕切板にて、上部に蒸気入口
ノズルを有する蒸気入口区画と、下部に凝縮水出
口ノズルを有する過冷却された凝縮水出口区画に
区成した出入口側ヘツダーと、折返し側ヘツダー
と、これらを連絡する複数管列の多数の凝縮管
と、最低温の冷却空気に接触する最下段管例に少
数の過冷却管を配設してなる空冷式蒸気復水器に
おいて、前記折返し側ヘツダー内には前記複数管
列の凝縮管の下段凝縮管出口開口部と一部の過冷
却管入口開口部を連通する区画と、下段凝縮管を
除く他の凝縮管出口開口部と大部分の過冷却管入
口開口部を連通させる区画に区成するための仕切
板を設けることを特徴とする空冷式蒸気復水器、
を要旨とするものである。

〔実施例〕

本考案の一実施例を以下に説明する。空冷式蒸
気復水器は出入口側ヘツダー１と、折返し側ヘツ
ダー２及びこれらを連絡するやや傾斜した管束３
と、その下方にフアン４が位置して構成されてお
り、折返し側ヘツダー２には第３図で明らかなよ
うに、管列が上方より４段の凝縮管群５と最下段
の過冷却管群６が管板面７に開口しており、凝縮
管群５の下段４本の出口の開口部５′と、最下段
に位置する１本の過冷却管の入口の開口部６″が、
該折返し側ヘツダー２内において仕切板８で覆わ
れている。従つて上方凝縮管群５から流出する凝
縮水及び残存蒸気は、前記下段の凝縮管群の出口
の開口部５′を経て管内への逆流浸入は阻止され
る。

一方、出入口側ヘツダー１は第４図、第５図で
明らかなように、最下段の３本の過冷却管群の出
口の開口部６′と、１本の過冷却管の出口の開口
部６″が、仕切板９で覆われていて凝縮水出口区
画１０が区成されており、該１本の過冷却管の出
口の開口部６″は、前記折返し側ヘツダー２の仕
切板８内に開口する１本の過冷却管の入口の開口
部６″に連絡し、残りの３本の出口の開口部６′
は、折返し側ヘツダー２の仕切板外区画の管板面
７の最下段入口の開口部６′に連絡し、該凝縮水
出口区画１０は過冷却した凝縮水を受け入れる。
１１は蒸気入口ノズル、１２は空気抜管、１３は
凝縮水出口ノズル、１３′はドレン抜管である。

上記のように構成した空冷式蒸気復水器におい
て、例えばごみ焼却プラントからの蒸気が蒸気入
口ノズル１１から出入口側ヘツダー１に導入さ
れ、複数管列の多数の凝縮管群５の管内を流れる
間に、フアン４による空気流によつて冷却凝縮し
折返し側ヘツダー２に流出するが、管例上方の凝
縮管群５では空気温度が高くなつているため凝縮
水量は少なく、逆に残存蒸気量は多くなつてい
る。この両者の割合は管列の下方ほど逆となり、
順次凝縮水は増大し、残存蒸気量は減少する。

これらの上方凝縮管群５から折返し側ヘツダー
２に流出した凝縮水及び残存蒸気は、仕切板８に
よつて最下段凝縮管群の出口の開口部５′への廻
り込み逆流は阻止され、仕切板８内部の最下段凝
縮管出口の開口部５′からの凝縮水とは合流せず
に折返し側ヘツダーの底部１５に貯まり、下り勾
配に若干傾斜している過冷却管群６への折流して
十分に過冷却されたのち、出入口側ヘツダーの凝
縮水出口区画１０に入る。

一方、出入口側ヘツダーの最下段凝縮管群５に
導入された蒸気はフアン４に近い空気流によつて
十分冷却されて凝縮し、凝縮水と僅少の残存蒸気
は、折返し側ヘツダーの仕切板８内に出口の開口
部５′より流出したのち、過冷却管入口の開口部
６″に折流して１本の過冷却管６を流れ、その間
十分に過冷却されたのち、出入口側ヘツダーの凝
縮水出口区画１０に入り、前記過冷却管群の出口
の開口部６′からの凝縮水と合流し、凝縮水出口
ノズル１３より外部に取出される。折返し側ヘツ
ダー２内の仕切板８内部の不凝縮性ガスは小孔１
４を経て折返し側ヘツダー２に入り、空気抜管１
２より外部に排出される。また出入口側ヘツダー
１に溜つたドレンはノズル１３′より取出す。

上記の説明では、折返し側ヘツダー内の仕切板
８による区画は、過冷却管群を仕切板８内の１本
と仕切板外部に開口する３本とに分けたが、それ
らの本数はこの実施例に限定されるものではな
く、また最下段の凝縮管のみ仕切板で区画した
が、複数管列の段数によつては、下部２段の凝縮
管を仕切板で区画してもよい。

〔作用効果〕

前記したように従来の空冷式蒸気復水器におい
ては、複数管列の多数の凝縮管の管内で生成した
凝縮水及び残存蒸気は折返し側ヘツダーに流出
し、凝縮水は該ヘツダーの底部に溜つて管例最下
段の過冷却管を通り外部に取り出され、残存蒸気
は、前記複数管列の凝縮管の中、空気流の温度と
管内蒸気との温度差が最大となつて凝縮能力が最
も大きく管内圧力が一番低下する下段凝縮管、特
に過冷却管群の一つ上の管列にあつて凝縮管群で
は最下列となる凝縮管の管内に逆流侵入して凝縮
し、前記の凝縮水と一緒に過冷却管を通つて外部
に取り出されるが、従来の空冷式蒸気復水器では
折返し側ヘツダーに何の処置も施されていないの
で、この残存蒸気の逆流侵入によつて前記下段凝
縮管の出口開口部近傍で凝縮水のフラツシングが
生じ、そのため該管内面の上部に激しいエロージ
ヨンを発生させる原因となつていたが、本考案で
は折返し側ヘツダー内に管内圧力が一番低下し残
存蒸気が集中的に逆流侵入しやすい下段凝縮管出
口開口部と、この下段凝縮管から流出する凝縮水
を過冷却させるに見合う一部の過冷却管入口開口
部を連通する区画と、下段凝縮管を除く、空気流
温度と管内蒸気との温度差が比較的少ない他の凝
縮管出口開口部と、この凝縮管から流出する凝縮
水を過冷却させる大部分の過冷却管入口開口部を
連通させる区画とに区成する仕切板を設けて、折
返し側ヘツダー内の残存蒸気が下段凝縮管内に逆
流しないように遮断したので、下段凝縮管内のエ
ロージヨン発生を防止でき、実装置においてしば
しば運転を停止して補修しなければならぬ障害が
回避できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及至第５図は本考案の一実施例を示す図
面であつて、第１図は空冷式蒸気復水器を折返し
側ヘツダー方向よりみた部分的切欠斜視図、第２
図は折返し側ヘツダー要部の切欠斜視図、第３図
は管列を示した第１図の“Ａ”矢視図、第４図は
出入口側ヘツダー方向よりみた部分的切欠斜視
図、第５図は管列を示した第４図の“Ｂ”矢視
図、第６図は従来装置の断面説明図、第７図は管
列を示した第６図の“Ｃ”矢視図である。 Ｐ……仕切板、Ｑ……出入口側ヘツダー、Ｒ…
…折返し側ヘツダー、Ｓ……フアン、Ｔ……蒸気
入口ノズル、Ｕ……凝縮水出口ノズル、ａ，ｂ，
ｃ，ｄ……凝縮管、ｅ……過冷却管、１……出入
口側ヘツダー、２……折返し側ヘツダー、３……
管束、４……フアン、５……凝縮管群、５′……
出口の開口部、６……過冷却管群、６′，６″……
開口部、７……管板面、８……仕切板、９……仕
切板、１０……凝縮水出口区画、１１……蒸気入
口ノズル、１２……空気抜管、１３……凝縮水出
口ノズル、１３′……ドレン抜管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ヘツダー内を仕切板にて、上部に蒸気入口ノズ
   ルを有する蒸気入口区画と、下部に凝縮水出口ノ
   ズルを有する過冷却された凝縮水出口区画に区成
   した出入口側ヘツダーと、折返し側ヘツダーと、
   これらを連絡する複数管列の多数の凝縮管と、最
   低温の冷却空気に接触する最下段管列に少数の過
   冷却管を配設してなる空冷式蒸気復水器におい
   て、前記折返し側ヘツダー内には前記複数管列の
   凝縮管の下段凝縮管出口開口部と一部の過冷却管
   入口開口部を連通する区画と、下段凝縮管を除く
   他の凝縮管出口開口部と大部分の過冷却管入口開
   口部を連通させる区画に区成するための仕切板を
   設けることを特徴とする空冷式蒸気復水器。