JPH0344963Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はデイーゼル機関における排ガスエコノ
マイザ式蒸気発生プラントに設けられる排ガスエ
コノマイザ給水予熱装置に係り、特に、給水予熱
器の熱源としてシリンダジヤケツト冷却水を利用
すべく上記給水予熱器をシリンダジヤケツト冷却
水の循環通路に清水冷却器と並列させて接続して
上記デイーゼル機関における排ガスエコノマイザ
式蒸気発生プラントの小型化、高効率化を達成し
得るものに関する。

［従来の技術］ デイーゼル機関をその駆動力源として用いてい
る船舶においては、般内において必要とされる蒸
気をデイーゼル機関の排ガス熱を熱源として得る
ために、排ガスエコノマイザ式蒸気発生プラント
を設けているのが一般的である。

このデイーゼル機関における排ガスエコノマイ
ザ式蒸気発生プラントにおいて、給水タンクから
の給水を給水予熱器により予熱した後、汽水分離
ドラムを介して排ガスエコノマイザを介して排ガ
スエコノマイザに給水する方式は従来から種々創
案されている。

中でも、給水予熱器の熱源として、デイーゼル
主機関のシリンダジヤケツト冷却水を利用したも
のは排ガスエコノマイザの熱収支の向上という点
から省エネ効果が高いとされている。

ここで、その具体的構成を第２図に示す。これ
によると、給水予熱器１５をジヤケツト清水冷却
器１２の上流側に、これと直列に連通するように
設けてシリンダジヤケツト冷却水を熱源として利
用できるように構成されている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来例によると、シリンダ
ジヤケツト冷却水の循環通路内の圧力損失が大き
くなるため、清水ポンプ１２の揚程を大きくしな
ければならず、従つて、より大型のポンプが要求
されるという問題がある。

また、一般に、給水量に対してシリンダジヤケ
ツト冷却水量が格段に大きいため（50倍程度）、
給水予熱器が熱交換器として必要以上に大型化し
てしまうという問題もあり、上記問題点と合わせ
船舶の機関計画上好ましくなかつた。

本考案は、上記のような問題点に着目し、これ
を有効に解決すべく創案されたものである。

本考案の目的は、シリンダジヤケツト冷却水の
循環通路内の圧力損失を増大させることなく給水
予熱器を上記循環通路に接続させて設けて、清水
ポンプ、給水予熱器及び清水冷却器の小型化を達
成し、もつて機関室内配置上の改善等に寄与する
にある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、上記目的を達成するために、主機関
に形成したシリンダジヤケツト水冷空間に冷却水
循環通路を形成すると共に、その水冷空間出口側
の循環通路にジヤケツト清水冷却器を接続してシ
リンダジヤケツト冷却水系を形成し、他方、排ガ
スエコノマイザに汽水分離ドラムを介して給水タ
ンクから給水する給水系を形成し、その給水系に
給水予熱器を設けると共に、その給水予熱器に給
水を通す給水予熱系を接続し、上記ジヤケツト水
冷空間出口側の冷却水循環通路に、上記清水冷却
器の上流で分岐して給水予熱器にジヤケツト冷却
水を通すと共に、上記清水冷却器の下流で冷却水
循環通路に合流する分岐冷却水通路を接続し、他
方、上記給水系に、給水予熱器をバイパスする給
水バイパス通路を接続すると共にそのバイパス通
路にバイパス弁を介設して構成したものである。

［作用］ 上記構成によれば、主機関のジヤケツトシリン
ダ水冷空間で熱交換して加熱されたジヤケツト冷
却水を分岐冷却水通路に分流させて給水予熱器に
供給するので、給水予熱器へのジヤケツト冷却水
量を適量に配分することができ、給水予熱器の小
型化を達成することができる。

また、ジヤケツト冷却水を分流して給水予熱器
とジヤケツト清水ポンプで冷却するので冷却水循
環通路内の圧力損失が小さくでき、清水ポンプの
小型化を達成することができる。

また、給水系に給水予熱器をバイパスする給水
バイパス通路を設けたので、主機関の始動直後
等、ジヤケツト冷却水が十分昇温されていない状
態においては、給水タンクから直接汽水分離ドラ
ムに給水するよう制御することができ、給水予熱
器を効率よく機能させることができる。

［実施例］ 以下に本考案の好適一実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。

第１図は本考案にかかるデイーゼル機関におけ
る排ガスエコノマイザ給水予熱装置の一実施例を
示す系統図を表している。

この排ガスエコノマイザ給水予熱装置１は、蒸
気発生にかかわる給水系２とデイーゼル主機関１
０の冷却にかかわるシリンダジヤケツト冷却水系
３により主に構成されている。

上記給水系２は、排ガスエコノマイザ４と、こ
れを通過してきた蒸気中に含まれる液分を分離す
る汽水分離ドラム５と、この汽水分離ドラム５に
より分離された液分を再び排ガスエコノマイザ４
に給水する循環ポンプ６とを順次連通して構成さ
れる一つのサイクルと、このサイクルに水を補給
するために用意された給水タンク７と、この給水
タンク７の水を上記汽水分離ドラム５に送り込む
ための給水ポンプ８及び給水量を調節する給水調
節弁２ｖとがそれぞれ連通されて構成されてい
る。

尚、汽水分離ドラム５には発生した蒸気を取り
出し、必要箇所に供給するための蒸気供給管９が
設けられている。

一方、上記冷却水系３は、デイーゼル主機関１
０におけるシリンダジヤケツト水冷空間１１と、
このシリンダジヤケツト水冷空間１１を通過して
きた高温のジヤケツト冷却水を海水等により熱交
換して冷却するための清水冷却器１２とを冷却水
循環通路１３で順次連結して構成されていると共
に、上記冷却水循環通路１３の途中には、冷却水
を循環させるための清水ポンプ１４が設けられて
いる。

また、給水系２の給水ポンプ８と汽水分離ドラ
ム５間の水路には給水予熱器１５が設けられ、そ
の給水予熱器１５は、冷却水系３において清水冷
却器１２と並列に連通するよう配して構成されて
いる。

ここで、従来にあつては、第２図に明らかなよ
うに、給水タンク７からの給水を予熱するための
熱源をシリンダジヤケツト冷却水より得るため
に、給水系２の給水ポンプ８と汽水分離ドラム５
間の水路に給水予熱器１５を設けると共に、この
給水予熱器１５を冷却水系３に於ける清水冷却器
１２の上流側に、これと直列に連通するように配
してシリンダジヤケツト冷却水と熱交換するよう
に構成していた。

しかし、この方法によれば冷却水循環通路１３
内に圧力損失が大きくなり、清水ポンプ１４の揚
程を大きくしなければならない等種々の欠点があ
つた。このため、本考案においては、それらの欠
点を解消するため給水系２の給水ポンプ８と汽水
分離ドラム５間の水路に設けられた給水予熱器１
５を、冷却水系３において清水冷却器１２と並列
に連通するよう配して構成されている。

具体的には、第１図に示すように、給水系２に
は給水予熱器１５が設けられると共に、その給水
予熱器１５に給水を通す給水予熱系２ｂが接続さ
れており、この予熱給水系２ｂは、給水予熱器１
５の上流側で給水系２から分岐されて給水予熱器
１５を通ると共に、給水予熱器１５の下流側で再
び給水系２に接続されている。

一方、ジヤケツト水冷空間１１からの冷却水循
環通路１３を二方向に分岐させ、一方の分岐冷却
水通路１３ａを給水予熱器１５に、他方の冷却水
通路１３ｂを清水冷却器１２に夫々連通させると
共に、それぞれを通過したジヤケツト冷却水が再
び合流するよう給水予熱器１５を通過した分岐冷
却通路１３ａの下流側と清水冷却器１２を通過し
た冷却水通路１３ｂの下流側とを接合させた後、
冷却水循環通路１３に接続している。

また、給水系２には、給水ポンプ８からの給水
が必要に応じて直接汽水分離ドラム５に供給され
るよう給水予熱器１５をバイパスする給水バイパ
ス通路２ａが設けられる。この給水バイパス通路
２ａは、図示するように、給水系２の上記給水予
熱系２ｂが分岐する分岐部間を連通するように設
けられると共に、その途中には給水バイパス通路
２ａを開閉するバイパス弁１５ｖが設けられてい
る。

一方、上記清水冷却器１２には、ジヤケツト冷
却水と熱交換するための海水が流れる冷却海水系
統１６が接続されている。

また、清水冷却器１２において、ジヤケツト冷
却水と熱交換するための流体は海水に限らず、清
水等でも何等問題がないのは勿論である。

続いて、本実施例の作用について述べる。

排ガスエコノマイザ給水予熱装置１における冷
却水系３において、ジヤケツト冷却水はシリンダ
ジヤケツト水冷空間１１において熱交換され高温
化する。

一例を挙げれば、このときの温度は85℃に達し
ている。このように昇温されたジヤケツト冷却水
は、シリンダジヤケツト空間１１を出た後、冷却
水循環通路１３内を流れ、給水予熱器１５に向か
う分岐冷却水通路１３ａと清水冷却器１２に向か
う冷却水通路１３ｂとに分流される。

ここで、それぞれに配分されるジヤケツト冷却
水量は相等しい必要はなく、給水予熱器１５への
必要量を考慮して分流させればよい。

本実施例においては、給水予熱器１５側の分岐
冷却水通路１３ａへのジヤケツト冷却水量を給水
タンク７から汽水分離ドラム５への給水量の２倍
程度となるよう実施している。

分岐冷却水通路１３ａに分流された85℃のジヤ
ケツト冷却水は、給水予熱器１５内で給水タンク
７から給水ポンプ８を介して汽水分離ドラム５に
供給すべく給水予熱系２ｂ内を通る給水を予熱す
ることとなる。このとき、給水を40℃から75℃に
昇温させるとすると給水予熱器１５内のジヤケツ
ト冷却水は85℃から68℃まで冷却されることとな
る。

75℃に昇温された給水は、汽水分離ドラム５に
流入した後、循環ポンプ６により排ガスエコノマ
イザ４に給水され、ここでさらに昇温されて汽水
分離ドラム５に戻る。そして液分が分離され蒸気
のみ蒸気供給管９を通じて必要箇所へ供給され
る。

一方、清水冷却器１２側の冷却水通路１３ｂに
流入したジヤケツト冷却水は、清水冷却器１２内
で冷却海水系統１６を流れる海水との間で熱交換
され、85℃から72℃に冷却された後、冷却水通路
１３ｂを流れ、給水予熱器１５を通つて分岐冷却
水通路１３ａを流れてきた68℃のジヤケツト冷却
水と合流する。この合流後、冷却水循環通路１３
から清水ポンプ１４を介して再びデイーゼル主機
関１０のシリンダジヤケツト水冷空間１１に供給
される。

このように、ジヤケツト冷却水を分岐冷却水路
１３ａ及び冷却水路１３ｂに分流した後、給水予
熱器１５と清水冷却器１２の双方を通過して再び
清水ポンプ１４に戻ることができるため、従来に
比べ、冷却水循環通路１３内の圧力損失が小さく
なり、よつて従来より小型の清水ポンプ１４で充
分対応できると共に、給水予熱器１５には、ジヤ
ケツト冷却水を全量流すことなく必要量で済むた
め、給水予熱器１５の小型化が図れる。

また、デイーゼル主機関１０の始動直後等、ジ
ヤケツト冷却水が十分昇温されていない状態にお
いては、バイパス通路２ａのバイパス弁１５を開
放して、給水予熱器１５をバイパスさせて給水タ
ンク７からの直接汽水分離ドラム５へ給水するよ
う制御することでデイーゼル主機関１０のジヤケ
ツト冷却水を過度に冷却せずに適温までいち早く
昇温することができる。

［考案の効果］ 本考案によれば次のような優れた効果を発揮す
る。

(1) ジヤケツト水冷空間の出口側のジヤケツト冷
却水循環通路に、清水冷却器の上流側で分岐し
て給水予熱器を通ると共に、清水冷却器の下流
側で合流るする分岐冷却水通路を接続したの
で、従来のものに比べ、上記ジヤケツト冷却水
系における冷却水循環通路内の圧力損失が小さ
く、よつて清水ポンプの揚程を小さくできると
共に、清水ポンプ自体の小型化も達成し得る。

(2) 給水予熱器には適量のジヤケツト冷却水を流
量配分するので、給水予熱器を小型化すること
ができる。

(3) シリンダジヤケツト冷却水系における清水冷
却器には、シリンダジヤケツト水冷空間におい
て加熱されたジヤケツト冷却水が従来のように
給水予熱器を経由することなく直接高温の状態
で流入するため、海水等の被冷却流体との温度
差が大きくとれることから単位ジヤケツト冷却
水量当たりの交換熱量が大きくなり、その分従
来よりも清水冷却器を小型化し得る。

(4) 給水系に給水予熱器をバイパスする給水バイ
パス通路を設けると共に、その通路にバイパス
弁を設けたので、デイーゼル主機関の始動直後
等、ジヤケツト冷却水が十分昇温されていない
状態においては、給水タンクからの直接汽水分
離ドラムへ給水するよう制御することができる
ので、ジヤケツト冷却水をいち早く適温まで昇
温することができる。

(5) 船内配置上、従来のように給水予熱器を清水
冷却器と直列に連通させるには、シリンダジヤ
ケツト冷却水系の冷却水循環通路が比較的大口
径管であるためその配管艤装上の制約があり、
給水予熱器の据付場所も限定されてしまつてい
たが、本考案においては、給水予熱器へ分岐さ
れる分岐冷却水通路は小口径で済むので、機関
室内での据付場所の自由度を大きくなし得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るデイーゼル機関における
排ガスエコノマイザ給水予熱装置の一実施例を示
す系統図、第２図は従来の排ガスエコノマイザ給
水予熱装置を示す系統図である。 図中、１は排ガスエコノマイザ給水予熱装置、
２は給水系、２ａは給水バイパス通路、２ｂは給
水予熱系、３はシリンダジヤケツト冷却水系、４
は排ガスエコノマイザ、５は汽水分離ドラム、７
は給水タンク、１０は主機関、１１はシリンダジ
ヤケツト水冷空間、１２はジヤケツト清水冷却
器、１３は冷却水循環通路、１３ａは分岐冷却水
通路、１３ｂは冷却水通路、１５は給水予熱器、
１５ｖはバイパス弁である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主機関に形成したシリンダジヤケツト水冷空間
   に冷却水循環通路を形成すると共に、その水冷空
   間出口側の循環通路にジヤケツト清水冷却器を接
   続してシリンダジヤケツト冷却水系を形成し、他
   方、排ガスエコノマイザに汽水分離ドラムを介し
   て給水タンクから給水する給水系を形成し、その
   給水系に給水予熱器を設けると共に、その給水予
   熱器に給水を通す給水予熱系を接続し、上記ジヤ
   ケツト水冷空間出口側の冷却水循環通路に、上記
   清水冷却器の上流で分岐して給水予熱器にジヤケ
   ツト冷却水を通すと共に、上記清水冷却器の下流
   で冷却水循環通路に合流する分岐冷却水通路を接
   続し、他方、上記給水系に給水予熱器をバイパス
   する給水バイパス通路を接続すると共にそのバイ
   パス通路にバイパス弁を介設したことを特徴とす
   るデイーゼル機関における排ガスエコノマイザ給
   水予熱装置。