JPH05141616A - 減温加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸気を減温すると共に、同時に加熱すること
もできるようにして、蒸気を所望の温度に精度良く調節
すること。 【構成】 ケ―シング１で入口２と気液分離部３と出口
４を形成する。入口２と気液分離部３の間に冷却水注入
ノズル２５を取り付ける。気液分離部３は二重の円筒部
材５，６で形成する。円筒部材５，６の間に環状空間７
と旋回羽根８を配置する。内側の円筒部材６の内周部に
コイル状のパイプ２０を取り付ける。パイプ２０内に熱
媒を流下させるための管２２，２４を接続する。環状空
間７の下方に液溜め室１１を設ける。液溜め室１１内に
フロ―ト弁１２を自由状態で配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蒸気に冷却水を注入して
減温を行うと共に、気液分離後の蒸気を加熱することも
できる蒸気の減温加熱装置に関する。

【０００２】蒸気は各種工場やプラントで生産用の熱源
や駆動源として多用されている。蒸気は通常ボイラ―で
発生させてそれぞれの蒸気使用箇所に管を介して送られ
る。蒸気使用箇所における使用蒸気圧力は様々であり、
ボイラ―ではその最も高い圧力の蒸気を発生させ、それ
ぞれの使用箇所で減圧して所望の圧力すなわち温度の蒸
気として用いられている。蒸気は通常減圧することによ
り、放熱が比較的少ない場合に圧力は下がっても温度が
あまり下がらないいわゆる過熱蒸気となる。過熱蒸気は
その圧力における飽和蒸気の温度より高い温度の蒸気で
あるために、耐熱性等を考慮して飽和温度の蒸気となる
ように減温される。

【０００３】

【従来技術】従来の減温装置として例えば実開平２−２
１４１２号公報に示されたものがある。これは、気水分
離器の入口に冷却水の注入口を設け、この注入口からの
冷却水と蒸気とを旋回羽根で旋回することにより、冷却
水を蒸気中に効率良く分散混合すると共に、余剰の冷却
水を旋回流の遠心力の作用でもって分離して、下部に設
けた排水弁から系外に排除するものである。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】上記従来の減温装置
では、蒸気を効率良く減温することはできるが、減温の
温度を精度良く所望値に維持することができない問題が
あった。これは減温はできるが加熱ができないためであ
る。冷却水を注入し過ぎると蒸気は飽和温度以下にまで
減温されてしまい、所望の熱源や駆動源となり得ないの
である。また、蒸気の使用機器の中には高い温度精度を
必要とするものもあり、そのような機器では入口直前に
おいて温度の微調整をする必要があるのである。

【０００５】従って本発明の技術的課題は、蒸気の減温
ができると共に加熱も同時にできるようにすることによ
り、蒸気の温度を精度良く所望値に維持することができ
るようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の減温加熱装置の
構成は次の通りである。蒸気流入口と気液分離部を形成
し、該流入口と気液分離部の間に冷却水の注入口を設け
たものにおいて、気液分離部に流入流体を旋回せしめる
旋回羽根を配置し、該旋回羽根の下方に連通して液溜め
室を設け、該液溜め室に分離した液体を系外に排出する
液体排出手段を取り付け、上記旋回羽根から出口に至る
間に加熱器を配置したものである。

【０００７】

【作用】蒸気と冷却水は旋回羽根で分散混合されると共
に、余剰の冷却水は旋回羽根により旋回せしめられ、遠
心力により外側に振り出されることにより、気液が分離
される。分離した液体は下方の液溜め室に流下して液体
排出手段から系外に排除される。液体が分離された蒸気
は、加熱器を経て出口へ至るが、この加熱器により所望
の温度に調節される。加熱器としては、蒸気を直接加熱
するセラミックヒ―タや電熱コイル等であっても、ある
いは高温蒸気やダウサム等の高温熱媒を流下させて間接
的に加熱を行うものであっても良い。

【０００８】

【実施例】図示の実施例を詳細に説明する。ケ―シング
１で入口２と気液分離部３と出口４を形成する。気液分
離部３は、二重の円筒部材５，６を配置し、円筒部材
５，６で形成される環状空間７をスクリ―ン１０を介し
て入口２と連通する。環状空間７に入口２からの流体を
旋回する旋回羽根８を設けると共に、内側の円筒部材６
の下端をすそ広がりの形状にして水切り部９とする。内
側の円筒部材６の内部に加熱器としてのコイル状パイプ
２０を取り付ける。パイプ２０の上端に熱媒の供給口２
１を設けて、熱媒供給管２２と接続する。パイプ２０の
下端に同じく熱媒の排出口２３を設けて排出管２４と接
続する。パイプ２０は径が順次異なるコイル状にし、出
口４に至る蒸気がパイプ２０とより接触しやすくする。

【０００９】入口２と旋回羽根８の間に冷却水注入ノズ
ル２５を取り付けて、冷却水管２６と接続する。本実施
例においては注入ノズル２５を１個設けたものを示した
が複数設けることもできる。また、注入ノズル２５は冷
却水を噴霧状態で注入できるノズル形状とすることが望
ましい。

【００１０】水切り部９の下方に液溜め室１１を連通
し、内部に液体排出手段としてのフロ―ト弁１２を自由
状態で配置する。フロ―ト弁１２の下部に弁口１３を貫
通した弁座部材１４を取り付ける。弁口１３は液体排出
孔１５により系外と連通する。フロ―ト弁１２の外周
に、フロ―ト弁１２の動揺を防止するためのフロ―トカ
バ―１６を設け、フロ―トカバ―１６上部には貫通孔１
７を設ける。

【００１１】次に作用を説明する。入口２から流入して
きた蒸気は冷却水注入ノズル２５からの冷却水と混合
し、スクリ―ン１０を通過して気液分離部３に至る。環
状空間７の旋回羽根８により、蒸気と冷却水の混合流体
は旋回され、質量の大きな冷却水は遠心力により外側に
振り出され、質量の小さな蒸気は環状空間７の内側を旋
回することにより気液が分離される。液体を分離された
蒸気は、水切り部９の下端から内側の円筒部材６の内周
に至る。加熱器としてのパイプ２０内に所定の熱媒を流
下することにより、蒸気を所望の温度に調節することが
できる。温度調節された蒸気は出口４から図示しない蒸
気の使用箇所に至る。

【００１２】外側に振り出された液体はケ―シング内壁
を伝って液溜め室１１内に流下して溜る。所定量の液体
が溜るとフロ―ト弁１２が浮力により浮上して弁口１３
を開口することにより液体は系外に排除される。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、蒸気の減温ができると
同時に加熱も行うことができ、蒸気の温度を精度良く調
節することができる。

【００１４】また本発明によれば、蒸気を適度に加熱す
ることにより、湿り度が零の完全乾き蒸気を供給するこ
ともできる。すなわち、旋回羽根で気液を分離したとし
ても、必ずしも１００パ―セントの分離効率を達成する
ことは難しく、いくらかの冷却水が蒸気中に混入してお
り、この混入冷却水が蒸気化できるだけの加熱を行うこ
とにより、完全乾き蒸気を得ることができる。完全乾き
蒸気は、全く水滴を含まない蒸気であり、被加熱物を加
熱ムラなく均一に加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の減温加熱装置の実施例の断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 入口 ３ 気液分離部 ４ 出口 ７ 環状空間 ８ 旋回羽根 １１ 液溜め室 １２ フロ―ト弁 ２０ パイプ ２１ 熱媒供給口 ２３ 排出口 ２５ 冷却水注入ノズル ２６ 冷却水管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸気流入口と気液分離部を形成し、該流
   入口と気液分離部の間に冷却水の注入口を設けたものに
   おいて、気液分離部に流入流体を旋回せしめる旋回羽根
   を配置し、該旋回羽根の下方に連通して液溜め室を設
   け、該液溜め室に分離した液体を系外に排出する液体排
   出手段を取り付け、上記旋回羽根から出口に至る間に加
   熱器を配置したことを特徴とする減温加熱装置。