JPH024406A - ボイラー用給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラー用水中に溶存している酸素や炭酸ガス
等のガス体を給水ライン中において効率的に除去するよ
うにしたボイラー用給水装置に関するものである。

〔従来の技術〕

ボイラー設備や配管類にスケールが付着・生成するのを
防止するため、従来よりボイラー用水としては軟水が使
用されてきている。この水はマグネシウムやカルシウム
イオンのようなスケールの原因となる硬度成分は除去さ
れているが、原水中の炭酸イオン、炭酸水素イオン等の
炭酸塩ア・ルカリ成分はそのま＼残っている。そして、
このま＼の状態でボイラー設備に給水すると炭酸ガスが
生成され、これが原因となってボイラー設備が腐蝕して
くるという問題点がある。

そのため、従来はＮａ型陽イオン交換樹脂とＨ型陽イオ
ン交換樹脂に並列通水し、炭酸塩アルカリ成分を遊離炭
酸とした後、脱炭酸塔で炭酸ガスを除去し、貯水タンク
に送り込むようにしていた。

一方、原水中には炭酸ガスの他にも酸素が溶存しており
、この溶存酸素が原因となってボイラー設備の腐蝕を早
めるという問題点がある。

そのため、従来は第２図に示すように、貯水タンク２０
を出た後、ボイラー給水ポンプ２１とボイラー２２０間
の給水ライン中に、薬注ポンプ２３を介してヒドラジン
や亜硫酸ナトリウム等の還元剤２４を注入し、酸素を除
去する方法がとられていた。

〔発明が解決しようとする課題〕 前記したように、従来は炭酸塩アルカリ成分を含んだ水
をボイラー用水とする場合には、遊離炭酸を炭酸ガスと
して系外に放出するための装置として脱炭酸塔が不可欠
であった。脱炭酸塔は、公知であるから特に図示しない
が、可成りの塔高を有するため設備費が嵩むと共に、大
きな設置スペースを要するという不具合があり、狭小な
場所には設置できないという問題点があった。

一方、酸素除去のための還元剤の使用にあたっては、コ
ストが掛かるのはもとより、薬品の補充が頻繁で、保守
・管理に手間が掛かるという不具合がある。また、溶存
酸素濃度に対応して薬注量を変化させることを現状は行
っておらず、場合によっては薬品量が不足して高酸素濃
度のま＼ボイラー設備に供給され、ボイラーの腐蝕を早
めるといった問題点があった。

そこで、本発明は脱炭酸塔を用いることなく、また還元
剤を使用することなくして、ボイラー用水中に溶存して
いる炭酸ガスや酸素等のガス体を給水ライン中において
効率的に除去するようになしたボイラー用給水装置を提
供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明の構成を詳述すれば、
第１請求項に係る発明は、ボイラー用水の貯水タンクと
ボイラー給水ポンプの吸引側とを撥水性膜を用いた膜脱
気装置を介して接続すると共に、ボイラー給水ポンプの
吐出管にボイラー用水の一部を前記貯水タンクに戻すた
めの戻し管の一端を分岐して連通し、且つ当該戻し管の
管路中にエゼクタ−装置を付設して、当該エゼクタ−装
置の吸引側と前記膜脱気装置の非接水側とを連通させた
ことを特徴とするボイラー用給水装置であり、第２請求
項に係る発明は、戻し管の他端に散水手段を付設し、当
該散水手段を貯水タンクの上部に臨ませた第１請求項記
載のボイラー用給水装置である。

また、第３請求項に係る発明は、ボイラーで生成された
スチームの一部を貯水タンク内のボイラー用水中に吹き
込むための吹き込み管を貯水タンク内に付設して、ボイ
ラー用水の水温を上昇させるようにした第１請求項また
は第２請求項記載のボイラー用給水装置であり、第４請
求項に係る発明は、貯水タンク内の上部に散気管を付設
し、当該散気管から上向きにエアーを噴出させて貯水タ
ンク内の酸素、炭酸ガス濃度の高い空気を貯水タンクの
上部に付設した排気管を介して外部に排気するようにし
た第１請求項乃至第３請求項記載のボイラー用給水装置
である。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的構成を図示の実施例に基づき詳細
に説明する。

第１図は本発明ボイラー用給水装置の一実施例を示すフ
ローの説明図である。

図中１はボイラーに供給するボイラー用水を貯溜する貯
水タンク、２はこの貯水タンクｌ内にボイラー用水を供
給するポンプである。ポンプ２を介して貯水タンクｌ内
に供給されるボイラー用水は、公知の脱アルカリ軟化装
置によって予じめ炭酸ガスが除かれ酸素だけが溶存して
いる場合もあるし、炭酸ガスと酸素の混合ガス体が溶存
している場合もある。

３はポンプ２によって送られてくるボイラー用水を貯水
タンクｌ内に分散させながら放出する散水手段、４は貯
水タンク１内のボイラー用水をボイラー５に圧送するた
めのボイラー給水ポンプ、６は前記ボイラー給水ポンプ
４の吸引側に付設した膜脱気装置であり、脱気膜として
はポリプロピレン、４フツ化エチレン、シリコン製等の
撥水性をもった平膜状、管膜状、スパイラル状、中空糸
状のもの等が好適に用いられる。７はボイラー給水ポン
プ４からボイラー５に供給するボイラー用水の一部を、
前記貯水タンク１内に戻すための戻し管であって、ボイ
ラー給水ポンプ４の吐出管に当該戻し管７の一端を分岐
して連通し、またその他端に散水手段８を付設し、当該
散水手段８を貯水タンクｌの上部に臨ませる。

９は前記戻し管７の管路中に付設したエゼクタ−装置で
あり、エゼクタ−装置９の吸引側は前記膜脱気装置６の
非接水側と連通ずるようになっている。

１０はボイラー５によって生成するスチームを各種用途
先に分配するヘッダー　Ｉｆはスチームの一部を貯水タ
ンクｌ内のボイラー用水中に吹き込むための吹き込み管
であり、吹き込み管１１の先端部は貯水タンクｌ内のボ
イラー用水の水面下に位置させる。

１２は吹き込み管１１の先端部に付設したサイレンサー
であり、吹き込み管１１の先端部からスチームが放出さ
れるときに発生する騒音を防止すると共に、撹拌効果を
高める作用をなす。

１３は貯水タンク１内の上部に付設した散気管であり、
１４はこの散気管１３から噴出させるエアーを送り込む
ブロワ−である。なお、散気管１３には上向きに噴孔が
穿設してあって、ブロワ−１４から供給されるエアーは
貯水タンク１内において散気管１３から上向きに噴出す
る。

その他、図中の１５は貯水タンク１の上部に付設した排
気管、１６及び１７は貯水タンク１に付設したボイラー
用水の水位制御装置で、１６は高レベルの水位を制御し
、１７は低レベルの水位を制御する。そして、この水位
制御装置１６．１７は電気計装的にポンプ２、送水ポン
プ４、ブロワ−１４とつながっている。１８は貯水タン
ク１に付設したボイラー用水の温度制御装置で、この温
度制御装置１８は吹き込み管１１の管路中に付設した電
磁弁１９と電気計装的につながっている。

次に、本発明装置の動作例につき説明する。

ボイラー用水はポンプ２を介して散水手段３により貯水
タンクｌ内に供給され貯溜される。

貯水タンクｌ内には吹き込み管１１が配管され、ボイラ
ー用水中にボイラー５で生成されたスチームの一部が放
出されるようになっているので、ボイラー用水の水温は
４０℃前後まで昇温する。

従って、この昇温によりボイラー用水中の酸素や炭酸ガ
ス等の溶存ガス体は分離して貯水タンク１の上部に抜は
出し、ある程度減少する。

なお、貯水タンク１内のボイラー用水の水温は温度制御
装置１８によりたとえば４０℃になると電磁弁１９が閉
じ、３８℃になると自動的に開くようになっていて、常
に４０°Ｃ前後の水温を維持できるようになっている。

また、貯水タンク１内のボイラー用水の水量は、水位制
御装置１７で設定した低レベル水位のところでポンプ２
が起動し、水位制御装置１６で設定した高レベル水位の
ところでポンプ２が運転を停止するようになっていて、
常に一定量のボイラー用水が確保されるようになってい
る。

次に、貯水タンク１内で溶存ガス体が低減されたボイラ
ー用水はボイラー給水ポンプ４の運転により給水ライン
を通って膜脱気装置６に導かれる。

そして、後述するようにエゼクタ−装置９によって撥水
性膜の非接水側が吸引されるので、ボイラー用水中の微
量の溶存ガス体は膜を透過して抜は出し、ボイラー用水
中から除去される。

ボイラー給水ポンプ４によってボイラー５に供給される
脱ガスされたボイラー用水は、その一部が給水ライン中
に付設した戻し管７によって貯水タンクｌ内に戻される
。そして、この戻し管７の管路中に付設したエゼクタ−
装置９内を戻し水が通るときに１１り脱気装置６の非接
水側が吸引されるのである。なお、本発明装置に用いる
エゼクタ−装置は特別仕様でな〈従来構造のものを使用
することができ、１０〜１００Ｔｏ　ｒ　ｒの真空度を
発生させるものが好適に用いられる。

エゼクタ−装置９を通過して貯水タンク１内に戻される
戻し水は、膜脱気装置６によって分離されたガス体が混
入するので、酸素や炭酸ガスを多量に含んでいる。この
ガス体を分離するために、貯水タンクＩの上部に位置す
る戻し管７の先端部に付設した散水手段８から戻し水を
分散させ、気液接触を効果的に行う。

一方、前記したように貯水タンク１の上部空間には、当
該戻し水の他に、ポンプ２からの流入水及び貯水タンク
１の滞留水から分離されて出てきた酸素や炭酸ガス濃度
の高い気体が溜まること＼なる。

そこで、戻し水から分離されたガス体と併せてこれを貯
水タンクｌ外へ排気するため、ブロワ−１４を駆動させ
、散気管１３より上向きにエアーを噴出させる。このよ
うにすると、高濃度のガス体はこの噴出エアーと一緒に
なって排気管１５より貯水タンクＩ外へ排出されていく
ものである。

〔発明の効果〕

本発明装置は以上のような構成・作用からなり、貯水タ
ンクからボイラーに供給されるボイラー用水は撥水性膜
を用いた膜脱気装置を通ることにより溶存酸素および／
または炭酸ガスが除去されるので、これらのガス体が原
因となってボイラー設備の腐蝕を早めるといった不具合
を解消することができるものである。

従って、本発明装置によればボイラー設０ｉの耐久性向
上に多大な効果がある。また、脱アルカリ軟化水をボイ
ラー用水とする場合には、従来貯水タンクの前段におい
て脱炭酸塔を付設しなければならなかったが、本発明装
置によれば溶存酸素のほか溶存炭酸ガスも膜脱気装置で
取り除かれるので、脱アルカリ軟化装置における脱炭酸
塔を省略することができる。

従って、設備費が節約できると共に、保守・管理も要ら
なくなり、経済的にも甚だ有利である。

さらに、従来は溶存酸素を除去するためにヒドラジンや
亜硫酸ナトリウム等の還元剤を給水ライン中に注入して
いたが、本発明装置によればこれら還元剤の注入装置が
不要となり、還元剤の注入に伴う従来の不具合を解消す
ることができるものである。

また、膜脱気装置は戻し管の管路中に付設したエゼクタ
−装置を駆動源とするものであるから、同等動力を要せ
ず安価なコストで溶存ガス体を除去することができるも
のであるし、戻し管から貯水タンク内に戻される戻し水
は分散手段によって細かく分散されるのでガス体の分離
が促進されるものである。さらに、貯水タンク内のボイ
ラー用水は吹き込み管から供給されるスチームによって
温められるので、貯水タンク内においても溶存ガス体の
分離が行われ、従って、膜脱気装置に掛かる負荷が少な
くて済むという効果を得ることができるほか、ボイラー
用水は貯水タンク内で４０°Ｃ前後に予じめ温められる
のでボイラーに要する熱量を節約することもできるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ボイラー用給水装置の一実施例を示すフ
ローの説明図、第２図は従来のボイラー用給水装置の一
例を示す概略図である。 １：貯水タンク　　　　２：ボンブ ３：散水手段 ４：ボイラー給水ポンプ ５：ボイラー　　　　　６：膜脱気装置７：戻し管　　
　　　　８：散水手段 ９：エゼクタ−装置　１０：ヘッダー ｌｌ：吹き込み管　　　１２：サイレンチー１３：散気
管　　　　　１４ニブロワー１５：排気管　　　　　１
６：水位制御装置１７：水位制御装置　　１８：温度制
御装置■９：電磁弁 特許出願人　　オルガノ　株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボイラー用水の貯水タンクとボイラー給水ポンプ
   の吸引側とを撥水性膜を用いた膜脱気装置を介して接続
   すると共に、ボイラー給水ポンプの吐出管にボイラー用
   水の一部を前記貯水タンクに戻すための戻し管の一端を
   分岐して連通し、且つ当該戻し管の管路中にエゼクター
   装置を付設して、当該エゼクター装置の吸引側と前記膜
   脱気装置の非接水側とを連通させたことを特徴とするボ
   イラー用給水装置。
2. （２）戻し管の他端に散水手段を付設し、当該散水手段
   を貯水タンクの上部に臨ませた第１請求項記載のボイラ
   ー用給水装置。
3. （３）ボイラーで生成されたスチームの一部を貯水タン
   ク内のボイラー用水中に吹き込むための吹き込み管を貯
   水タンク内に付設して、ボイラー用水の水温を上昇させ
   るようにした第１請求項または第２請求項記載のボイラ
   ー用給水装置。
4. （４）貯水タンク内の上部に散気管を付設し、当該散気
   管から上向きにエアーを噴出させて貯水タンク内の酸素
   、炭酸ガス濃度の高い空気を貯水タンクの上部に付設し
   た排気管を介して外部に排気するようにした第１請求項
   乃至第３請求項記載のボイラー用給水装置。