JPH052748U - 旋回式セパレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸気乾き度の向上を図るとともに、セパレー
タの構造全体のコンパクト化を可能にする。 【構成】 分離筒(11)の側壁部に接線方向に蒸気導入管
(12)を接続し、かつ上端部に蒸気出口管(13)を連結する
とともに、下端部に降水管(14)を連結してなる旋回式セ
パレータにおいて、前記分離筒(11)内において分離され
た水を直接冷却が可能なように、前記降水管(14)の近傍
箇所の側壁部を貫通して冷却水の供給手段を設けた構
成。 【効果】 分離筒(11)を短くすることができ、セパレー
タの構造全体のコンパクト化が可能となる。また、簡単
な構成で乾き度の良い良質な蒸気を得ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ボイラ等の蒸気発生装置に使用する旋回式のセパレータ（気水分 離装置）に関するもので、さらに詳しくは、蒸気発生装置により発生した蒸気の 乾き度を向上させ、かつ構造のコンパクト化に適したセパレータに関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

従来、旋回式のセパレータは、分離筒の側壁部のほぼ中央に接線方向に蒸気導 入管を接続し、この蒸気導入管を通してボイラ等からの乾き度の悪い状態の蒸気 を分離筒内部で液滴と分離し、分離した液滴は分離筒の下端部に連結した降水管 より排出し、乾き度の良好な蒸気のみ分離筒の上端部に連結した蒸気出口管より 流出するようにしている。そして、前記降水管は、ボイラ等の給水部に接続され 、分離水が再びボイラ等の内部に戻るようになっている。

【０００３】 しかしながら、この従来の構成において、分離筒内の圧力分布は、蒸気導入管 より導入された蒸気の旋回流により、分離筒の中央部分が低く、周壁部分が高く なっているが、分離水を排出するための降水管を分離筒の下端部のほぼ中央に接 続しているため、相対的に圧力の低い部分から分離水を排出するようになってお り、これに加えて分離筒内において分離された水中には多量の気泡を含んでおり 、比重が軽くなっているため、ボイラ等への戻りが悪く，すなわち分離水の降水 管への排出が悪く、水位が高くなって分離筒内に滞留する。この滞留した分離水 は、分離筒内の強い旋回流により、蒸気の流れに再び巻き込まれることになり、 したがってセパレータの捕集効率，すなわち気水分離性能が低下し、乾き度の悪 い蒸気がそのまま蒸気出口管から流出してしまう。この結果、蒸気の乾き度を向 上するためには、降水管の入口と蒸気出口とを遠去けざるを得ず、分離筒の長さ が大きなものとなっている。

【０００４】 このように、従来の技術においては、蒸気の乾き度を向上するためには、分離 筒を大型なものとしなければならず、セパレータの構造全体のコンパクト化には 大きな障害となっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記の点に鑑み、この考案は、分離筒内において分離された水を冷却すれば、 分離水中の気泡が消滅することに着目したもので、分離水の排出促進を図って蒸 気乾き度をさらに向上させ、かつセパレータの構造全体のコンパクト化を実現で きるようにしたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、分離筒の側壁部に接線方向に蒸気導入管を接続し、かつ上端部に 蒸気出口管を連結するとともに、下端部に降水管を連結してなる旋回式セパレー タにおいて、前記分離筒内において分離された水を直接冷却が可能なように、前 記降水管の近傍箇所の側壁部を貫通して冷却水の供給手段を設けたことを特徴と する旋回式セパレータを提供するものである。

【０００７】

【作用】

この考案においては、水滴を含む乾き度の悪い蒸気が蒸気導入管から分離筒内 に入り、分離筒内において強い旋回流となって遠心力により水滴を分離する。分 離した水滴は、旋回流によって分離筒の内周面に沿って流れ落ちる。この流れ落 ちる分離水は、水温が高く多量の気泡を含んだ比重の軽い状態であるが、降水管 の入口近傍位置において、冷却水により直接冷却するので、分離水の水温が降下 し、気泡中の飽和蒸気圧が大幅に低下し、これにより気泡が消滅する。気泡が消 滅して通常の比重となった分離水が降水管へスムーズに流入し、分離筒内に滞留 することはない。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図面に示す 実施例は、蒸気発生装置の一例として多管式貫流ボイラにこの考案に係る旋回式 セパレータを接続した場合について図示したものであり、図１はこの考案に係る 旋回式セパレータを多管式貫流ボイラに接続した実施例の概略を示す説明図であ る。

【０００９】 図１に示した多管式貫流ボイラ(1) は、環状に形成した上部ヘッダー(2) およ び下部ヘッダー(3) を多数の水管(4) で連結して構成されており、バーナ(5) お よび給水ポンプ(6) を備え、さらに蒸気部連絡管(7) および水部連絡管(8) を介 して水位制御筒(9) が設けられている。

【００１０】 この考案に係る旋回式セパレータ(10)は、多管式貫流ボイラ(1) で発生した蒸 気の遠心分離を行う分離筒(11)をもって構成されるもので、分離筒(11)の側壁部 のほぼ中央部において接線方向に蒸気導入管(12)を接続し、蒸気をこの分離筒(1 1)内に接線方向から導入し、蒸気を旋回させて遠心力により蒸気中の水滴を分離 するようにしている。分離筒(11)の上端部には、水滴を分離した後の乾き度の良 好な蒸気を流出するための蒸気出口管(13)を連結しており、また分離筒(11)の下 端部には、分離水を排出するための降水管(14)を連結している。そして、蒸気導 入管(12)を前記上部ヘッダー(2) に接続し、また降水管(14)を前記下部ヘッダー (3) に接続している。

【００１１】 この考案に係る旋回式セパレータ(10)の第一実施例の要部を示す図２および図 ３において、分離筒(11)の側壁部の下部，すなわち降水管(14)の入口部に近接し た部位において接線方向に冷却水導入管(15)を接続し、冷却水を分離筒(11)内に 接線方向から導入し、冷却水を旋回させて分離筒(11)の内周面に冷水膜(16)を形 成する。すなわち、分離筒(11)の内周面下部, したがって降水管(14)の入口近傍 位置には冷水膜(16)が形成されることになる。したがって、分離筒(11)の内周面 に沿って流れ落ちてきた多量の気泡を含んだ比重の軽い分離水は、降水管(14)に 入る手前の入口近傍位置において冷水膜(16)と接触する。この冷水膜(16)との接 触により、分離水の水温が低下し、気泡中の飽和蒸気圧が大幅に低下し、これに より気泡が消滅する。そして、気泡が消滅して通常の比重となった分離水は、冷 却水導入管(15)から導入された冷却水とともに降水管(14)に流入する。このよう に、気泡が消滅して通常の比重となった分離水が降水管(14)へスムーズに流入す ることになり、分離筒(11)内に滞留することがなくなる。

【００１２】 つぎに、この考案に係る旋回式セパレータ(10)の第二実施例の要部を示す図４ および図５について説明する。この実施例においては、前記第一実施例と同様、 分離筒(11)の側壁部には、接線方向に冷却水導入管(15)が接続されている。この 冷却水導入管(15)の接続部位から若干下方位置において、分離筒(11)の内側下部 , すなわち降水管(14)の上方部には、分離筒(11)内を上部室(17)と下部室(18)と に区切る円板状の仕切板(19)が設けられており、仕切板(19)の外周縁と分離筒(1 1)の内周面との間に分離水が通過する間隙(20)が形成されている。この間隙(20) により、上部室(17)と下部室(18)とが連通している。そして、仕切板(19)の下面 には、下部室(18)へ落下流入した分離水が下部室(18)内において旋回するのを防 止する旋回防止体(21)を設けている。旋回防止体(21)は、図示の実施例では矩形 の板状部材を十文字に組み合わせて構成しており、この旋回防止体(21)により、 下部室(18)においては旋回流が消滅し、この結果上部室(17)からの圧力は半径方 向に一定となる。したがって、下部室(18)には上部室(17)の最も高い圧力が作用 し、遠心力により分離された水滴は、分離筒(11)の内周面を伝って流れ落ち、間 隙(20)を通過して下部室(18)に流入し、上部室(17)からの圧力の作用を受け、降 水管(14)に効率よく流入する。なお、仕切板(19)と旋回防止体(21)とは一体的に 構成され、分離筒(11)の内側下部に移動しないように固着されている。 この第二実施例における前記構成においては、冷却水導入管(15)により接線方 向から導入された冷却水は、旋回しながら分離筒(11)の内周面に冷水膜(16)を形 成する。一方、分離筒(11)の内周面に沿って流れ落ちてきた多量の気泡を含んだ 比重の軽い分離水は、降水管(14)に入る手前の入口近傍位置において冷水膜(16) と接触する。この冷水膜(16)との接触により、分離水の水温が低下し、気泡中の 飽和蒸気圧が大幅に低下し、これにより気泡は消滅する。そして、気泡が消滅し て通常の比重となった分離水は、冷却水導入管(15)から導入された冷却水ととも に間隙(20)を通過して下部室(18)に流入するが、下部室(18)には旋回防止体(21) が設けられているので、ここにおいて旋回流が消滅し、上部室(17)からの圧力の 作用を受け、降水管(14)に効率よく流入する。このように、気泡が消滅して通常 の比重となった分離水が、下部室(18)に設けた旋回防止体(21)により、降水管(1 4)へよりスムーズに流入することになり、分離筒(11)内に滞留することがなくな る。

【００１３】 つぎに、この考案に係る旋回式セパレータ(10)の第三実施例の要部を示す図６ および図７について説明する。この実施例においては、分離筒(11)の内側下部, すなわち降水管(14)の上方部に、前記第二実施例と同様の仕切板(19)および旋回 防止体(21)を設け、仕切板(19)のやや下方位置において、分離筒(11)の側壁部に 冷却水供給管(22)を分離筒(11)の中心線に対して左右対称に接続して構成してい る。この構成においては、両側の冷却水供給管(22),(22) から冷却水を分離筒(1 1)内に噴射させ、その噴流を旋回防止体(21)に衝突させ、その飛沫が仕切板(19) より下方, すなわち下部室(18)内にある気泡と接触する。この接触により、気泡 が冷却されて消滅する。この結果、前記第二実施例と同様、下部室(18)において は旋回流が消滅しており、上部室(17)からの圧力の作用を受けているので、気泡 が消滅して通常の比重となった分離水が降水管(14)へよりスムーズに流入するこ とになり、分離筒(11)内に滞留することがなくなる。

【００１４】 さらに、この考案に係る旋回式セパレータ(10)の第四実施例の要部を示す図８ について説明する。この実施例においても、分離筒(11)の内側下部, すなわち降 水管(14)の上方部に、前記第二実施例と同様の旋回防止体(21)を設け、この旋回 防止体(21)上に、如雨露のように底面に多数の小孔(23),(23),・・・を有する貯 水筒(24)を固着し、この貯水筒(24)に分離筒(11)の側壁部に接続した冷却水導入 管(15)を直接連結している。この貯水筒(24)は、その直径が分離筒(11)の直径よ り若干小さいもので、貯水筒(24)の外径面と分離筒(11)の内周面との間には、前 記第二実施例と同様、分離水が通過する間隙(20)が形成されている。この構成に おいては、冷却水導入管(15)から貯水筒(24)内に供給された冷却水は、貯水筒(2 4)の底面の小孔(23),(23),・・・から水流あるいは水滴となって落下し、下部室 (18)内にある気泡と接触する。この接触により、気泡が冷却されて消滅する。こ の結果、前記第二実施例および第三実施例と同様、下部室(18)においては旋回流 が消滅しており、上部室(17)からの圧力の作用を受けているので、気泡が消滅し て通常の比重となった分離水が降水管(14)へよりスムーズに流入することになり 、分離筒(11)内に滞留することがなくなる。 なお、この実施例において、貯水筒(24)の頂面は、蒸気の乾き度を向上させる 目的において、円錐形の頂面として形成することが望ましい。また、この実施例 においては、冷却水導入菅(15)と貯水筒(24)とを直接連結した構成について説明 したが、必ずしも両者を直接連結する必要はなく、実施に応じて、両者を連結し ない状態で、貯水筒(24)内に冷却水が導入される構成であればよい。

【００１５】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、分離筒内において分離された水を降水管の 入口近傍位置において直接冷却するようにしたものであるから、分離筒の内側下 部において分離水の水温が降下し、気泡中の飽和蒸気圧が大幅に低下し、これに より気泡が消滅する。気泡が消滅して通常の比重となった分離水は、降水管へス ムーズに流入し、分離筒内に滞留することがなく、分離筒内の強い旋回流によっ ても蒸気の流れに再び巻き込まれることはなくなる。したがって、降水管の入口 を蒸気出口に近づけても最適な乾き度の蒸気を得ることができる。この結果、分 離筒を短くすることができ、セパレータの構造全体のコンパクト化を図ることが できる。また、簡単な構成で乾き度の良い良質な蒸気を得ることができ、この種 のセパレータとしては頗る効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る旋回式セパレータを多管式貫流
ボイラに接続した実施例の概略を示す説明図である。

【図２】この考案における旋回式セパレータの第一実施
例の要部を示す縦断面説明図である。

【図３】図２のIII −III 線の断面図である。

【図４】この考案における旋回式セパレータの第二実施
例の要部を示す縦断面説明図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線の断面図である。

【図６】この考案における旋回式セパレータの第三実施
例の要部を示す縦断面説明図である。

【図７】図６のVII −VII 線の断面図である。

【図８】この考案における旋回式セパレータの第四実施
例の要部を示す縦断面説明図である。

【符号の説明】

11 分離筒 12 蒸気導入管 13 蒸気出口管 14 降水管 15 冷却水導入管 16 冷水膜 17 上部室 18 下部室 19 仕切板 20 間隙 21 旋回防止体 22 冷却水供給管 23 小孔 24 貯水筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 怱那 優美 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 分離筒(11)の側壁部に接線方向に蒸気導
   入管(12)を接続し、かつ上端部に蒸気出口管(13)を連結
   するとともに、下端部に降水管(14)を連結してなる旋回
   式セパレータにおいて、前記分離筒(11)内において分離
   された水を直接冷却が可能なように、前記降水管(14)の
   近傍箇所の側壁部を貫通して冷却水の供給手段を設けた
   ことを特徴とする旋回式セパレータ。