JPH0533802U - 蒸発室における液面検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 結晶性成分を含む溶液を蒸発する蒸発室内に
おける液面を、前記蒸発室の外側から確実に検出できる
ようにする。 【構成】 前記蒸発室４の外側に、液面検出用容器５５
を、当該液面検出用容器６３の下部と前記蒸発室４内と
が連通するように設けて、この液面検出用容器６３内
に、液面センサー５６を設けると共に、清水又は前記蒸
発室４内で発生した蒸気の凝縮水を導入する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、酸化珪素や硫酸ナトリウム等のような結晶性成分を含む溶液を蒸発 する蒸発室において、当該蒸発室内における溶液の液面高さを、検出するための 装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、酸化珪素等のような結晶性成分を含む溶液を蒸発する蒸発室には、そ の蒸発量の増大を図るために、当該蒸発室内に一定量の溶液を、常時、保持する ことが必要である。 そこで従来は、前記蒸発室に対して、その内部における液面の高さを検出する ための液面検出センサーを設け、この液面センサーにて、前記蒸発室内の溶液を 抽出するポンプを、運転制御することによって、蒸発室内における液面を略一定 の高さに保持するように構成している。

【０００３】 しかし、蒸発室内における溶液は、その蒸発に伴って濃縮されることにより、 結晶性成分の濃度が、飽和溶解度を越えて高くなり、前記液面センサーにおける 接液部に、結晶が析出して付着するから、液面の検出に誤動作が発生すると言う 問題があった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、この問題を解消した液面検出装置を提供することを技術的課題とす るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この技術的課題を達成するため本考案は、結晶性成分を含む溶液を蒸発する蒸 発室の外側に、液面検出用容器を、前記蒸発室内における液面と略同じ高さの部 位に配設して、該液面検出用容器の下部と前記蒸発室内とを、前記蒸発室内にお ける溶液が当該液面検出用容器内に流入するように連通管路を介して互いに連通 し、前記液面検出用容器内に液面センサーを設け、更に、この液面検出用容器に 、清水又は前記蒸発室内で発生した蒸気の凝縮水を、当該液面検出用容器内に導 入するための注水管路を接続する構成にした。

【０００６】

【考案の作用・効果】

このように、蒸発室の外側に、液面検出用容器を、前記蒸発室内における液面 と略同じ高さの部位に配設して、該液面検出用容器の下部と前記蒸発室内とを、 前記蒸発室内における溶液が当該液面検出用容器内に流入するように連通管路を 介して互いに連通すると、前記液面検出用容器内における液面は、蒸発室内にお ける液面と同じ高さの状態で、蒸発室内における液面と一緒に上下動するから、 この液面検出用容器内に設けた液面センサーによって、蒸発室内における液面の 高さを検出することができる。

【０００７】 この場合において、前記液面検出用容器に、清水又は前記蒸発室内で発生した 蒸気の凝縮水を導入するための注水管路を接続したことにより、該液面検出用容 器内における溶液は、前記清水又は凝縮水の注入によって希釈されることにより 、その濃度が低くなるから、この液面検出用容器内に設けた液面センサーの表面 、及び液面検出用容器の内面、並びに、前記連通管路の内面に、溶液中の結晶成 分が析出して付着することを確実に回避できるのである。

【０００８】 従って本考案によると、結晶性成分を含む溶液を蒸発する蒸発室内における液 面の検出に際して、その液面検出が、前記結晶性成分の析出によって阻害される ことを確実に防止できるから、前記蒸発室内における液面の検出を、長時間にわ たって確実に、且つ、正確に検出することができる効果を有する。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を、地熱水からの熱回収用の蒸発室に適用した場合の図 面について説明する。 図において符号１は補助蒸発室を、符号２は第１段蒸発室を、符号３は第２段 蒸発室を、符号４は第３段蒸発室を、そして、符号５は沈澱槽を各々示し、地中 から汲み上げられた地熱水は、地熱水供給管路６を介して前記補助蒸発室１内に 噴出して、フラッシュ蒸発し、この補助蒸発室１内でフラッシュ蒸発した後の地 熱水は管路７を介して前記第１段蒸発室２内に噴出して、フラッシュ蒸発し、こ の第１段蒸発室２内でフラッシュ蒸発した後の地熱水は、管路８を介して前記第 ２段蒸発室３内に噴出して、フラッシュ蒸発し、この第２段蒸発室３内でフラッ シュ蒸発した後の地熱水は、管路９を介して前記第３段蒸発室４内に噴出して、 フラッシュ蒸発し、この第３段蒸発室４内でフラッシュ蒸発した後の地熱水は、 地熱水ポンプ１０を備えた管路１１を介して前記沈澱槽５内に流入するように構 成されている。

【００１０】 符号１２は、伝熱管１３を内蔵した補助加熱器を示し、該補助加熱器１２に、 前記補助蒸発室１１で発生した蒸気を蒸気ダクト１４を介して導入する一方、こ の伝熱管１３内に、前記沈澱槽５における上澄の地熱水を、ポンプ１５を備えた 地熱水排出管路１６を介して導入することにより、前記沈澱槽５における上澄の 地熱水を当該補助加熱器１２にて加熱したのち、管路１７を介して再び地中に戻 すように構成されている。

【００１１】 符号１８は伝熱管１９を内蔵した第１段加熱器を、符号２０は伝熱管２１を内 蔵した第２段加熱器を、符号２２は伝熱管２３を内蔵した第３段加熱器を各々示 し、前記第１段蒸発室２内で発生した蒸気を蒸気ダクト２４を介して前記第１段 加熱器１８に、前記第２段蒸発室３内で発生した蒸気を蒸気ダクト２５を介して 前記第２段加熱器２０に、そして、前記第３段蒸発室４内で発生した蒸気を蒸気 ダクト２６を介して前記第３段加熱器２２に各々導入するように構成する。

【００１２】 また、前記補助加熱器１２内における不凝縮性ガスは、ガス抜き管路２７を介 して第１段加熱器１８に流入し、この第１段加熱器１８内における不凝縮性ガス は、ガス抜き管路２８を介して第２段加熱器２０に流入し、この第２段加熱器２ ２内における不凝縮性ガスは、ガス抜き管路２９を介して第３段加熱器２２に流 入し、この第３段加熱器２２内の不凝縮性ガスは、真空ポンプ３０によって抽出 されるか、又は前記補助蒸発室１で発生する蒸気によって駆動される蒸気エゼク ター３１にて抽出するように構成されている。

【００１３】 この場合において、正常な運転状態に入るまでの間は、真空ポンプ３０を駆動 し、一方の切換弁３２を開き他方の切換弁３３を閉じることにより、不凝縮性ガ スを、前記真空ポンプ３０にて抽出し、正常な運転状態に入ると、前記真空ポン プ３０の駆動を停止し、一方の切換弁３２を閉じ他方の切換弁３３を開くことに より、不凝縮性ガスを、前記蒸気エゼクター３１にて抽出するように操作するの である。なお、符号３４は、前記蒸気エゼクター３１からの蒸気を大気中に放出 する場合における消音器である。

【００１４】 更にまた、前記補助加熱器１２における凝縮水は、凝縮水管路３５を介して前 記第１段加熱器１８内に入り、この第１段加熱器１８における凝縮水と一緒に、 凝縮水管路３６を介して前記第２段加熱器２０に入り、この第２段加熱器２２に おける凝縮水と一緒に、凝縮水管路３７を介して前記第３段加熱器２２に入り、 この第３段加熱器２２における凝縮水と一緒にして、ポンプ３８を備えた凝縮水 排出管路３９を介して前記沈澱槽５からの上澄の地熱水に混合するように構成す る。

【００１５】 前記第３段加熱器２２における伝熱管２３の出口２３ａを前記第２段加熱器２ ０における伝熱管２１の入口２１ｂに、第２段加熱器２０における伝熱管２１の 出口２１ａを前記第１段加熱器１８における伝熱管１９の入口１９ｂに各々接続 する一方、前記第１段加熱器１８における伝熱管１９の出口１９ａを、供給側管 路４０を介して供給タンク４１に接続し、この供給タンク４１を、循環ポンプ４ ２付き管路４３を介して発電所等の熱使用箇所４４に接続し、この熱使用箇所４ ４を、管路４５を介して戻りタンク４６に接続し、更に、この戻りタンク４６を 、循環ポンプ４７付き戻り側管路４８を介して前記第３段加熱器２２における伝 熱管２３の入口２３ｂに接続することにより、清水等の熱媒体が、各加熱器１８ ，２０，２２と、前記熱使用箇所４４との間を循環する熱媒体循環管路４９を構 成する。

【００１６】 なお、前記熱媒体循環管路４９における供給側管路４０と、前記戻り側管路４ ８との間を、流量制御弁５０付きバイパス管路５１にて接続されている。また、 前記沈澱槽５には、地熱水中における結晶性成分を析出するための適宜の薬剤が 管路５２より供給される一方、この沈澱槽５における沈澱物は、スラリーポンプ ５３にて排出するように構成されている。

【００１７】 そして、前記第３段蒸発室４に、その内部における液面４ａの高さを検出する 液面検出装置５４を設けて、この液面検出装置５４における液面検出信号に応じ て制御回路５５を介して前記地熱水ポンプ１０の運転を制御することにより、前 記第３段蒸発室４内における液面４ａを略一定の状態に保持するように構成する において、この液面検出装置５４を次のように構成する。

【００１８】 すなわち、この液面検出装置５４は、第２図に示すように、上下方向に長手の 液面検出用容器６３と、該液面検出用容器６３内に設けた静電容量型式の液面セ ンサー５６とから成り、前記第３段蒸発室４における液面４ａより下方において 、当該第３段蒸発室４内と前記液面検出用容器６３の下部とを、弁５７を備えた 連通管路５８を介して互いに連通するように接続する一方、前記第３段蒸発室４ における液面４ａより上方と、前記液面検出用容器６３の上部とを、弁５９を備 えた管路６０を介して連通接続し、更に、前記液面検出用容器６３の上部に、当 該液面検出用容器６３内に水道水又は河川水等の清水を注入するための注水管路 ６１を接続する。

【００１９】 この構成において、地中から汲み上げられた地熱水は、先づ補助蒸発室１内に おいてフラッシュ蒸発し、次いで第１段蒸発室２内でフラッシュ蒸発し、更に、 第２段蒸発室３内でフラッシュ蒸発し、第３段蒸発室４でフラッシュ蒸発したの ち、沈澱槽５に流入し、この沈澱槽５において、適宜薬剤の注入によって、酸化 珪素等の結晶性無機化合物を析出して沈澱・分離する。

【００２０】 この沈澱槽５において析出物を沈澱・分離した後の上澄の地熱水は、補助加熱 器１２において、前記補助蒸発室１で発生した蒸気によって加熱されたのち、管 路１７を介して再び地中に戻される。 一方、戻りタンク４１内の熱媒体は、第３段加熱器２２において第３段蒸発室 ４で発生した蒸気によって加熱され、次いで、第２段加熱器２０において第２段 蒸発室３で発生した蒸気によって加熱され、更に、第１段加熱器１８において第 １段蒸発室２で発生した蒸気によって加熱されのち、供給タンク３６に送られた のち、熱使用箇所３９を経て戻りタンク４１に戻る循環を繰り返すのである。

【００２１】 そして、第３段蒸発室４内における液面４ａの高さは、液面検出装置５４にお ける液面センサー５６による検出信号にて地熱水ポンプ１０の運転を制御するこ とにより、略一定に保持されるのであるが、この液面検出装置５４における液面 検出用容器６３内には、水道水又は加勢水等の清水が、注水管路６１を介して注 入されていて、当該液面検出用容器６３内における地熱水は希釈されて、その濃 度が低くなっているから、前記液面センサー５６の表面、及び液面検出用容器６ ３の内面、並びに、前記連通管路５８の内面に、地熱水中の酸化珪素等が析出し て付着することを確実に回避できるのである。

【００２２】 なお、前記液面検出用容器６３内には、前記第３段加熱器２２からポンプ３８ 付き凝縮水排出管路３９にて抽出される凝縮水の一部を、前記注水管路６１を介 して注入するようにしても良いのである。 次に、第３図は、前記液面検出装置５４における液面検出用容器６３内に、第 ３段蒸発室４内で発生した蒸気の凝縮水を注入する場合における他の実施例を示 すもので、液面検出用容器６３内の上部と、第３段蒸発室４内の上部とを接続す る管路６０ａに、複数枚の放熱用フィン６２等の冷却手段を設けて、この放熱用 フィン６２等の冷却手段による冷却にて凝縮した凝縮水を、前記液面検出用容器 ６３内に導入するようにしたものであり、この凝縮水の導入により、液面検出用 容器６３内における地熱水を希釈することができるから、前記液面センサー５６ の表面、及び液面検出用容器６３の内面、並びに、前記連通管路５８の内面に、 地熱水中の酸化珪素等が析出して付着することを確実に回避できる。

【００２３】 なお、前記各実施例は、液面センサー５６として、静電容量型式のものを使用 した場合を示したが、本考案はこれに限らず、フロート式等の他の形式の液面セ ンサーに対しても適用できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例における全体図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ 補助蒸発室 ２，３，４ 蒸発室 ５ 沈澱槽 ６ 地熱水供給管路 １３ 補助加熱器 １８，２０，２２ 加熱器 １９，２１，２３ 伝熱管 ３９ 凝縮水排出管路 ４１ 供給タンク ４４ 熱使用箇所 ４６ 戻りタンク ４９ 熱媒体循環管路 ５４ 液面検出装置 ６３ 液面検出用容器 ５６ 液面センサー ５８ 連通管路 ６１ 注水管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 柏木 博 大阪市西淀川区御幣島６丁目７番５号 株 式会社笹倉機械製作所内 (72)考案者 深田 博 大阪市西淀川区御幣島６丁目７番５号 株 式会社笹倉機械製作所内 (72)考案者 松浦 重富 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】結晶性成分を含む溶液を蒸発する蒸発室の
   外側に、液面検出用容器を、前記蒸発室内における液面
   と略同じ高さの部位に配設して、該液面検出用容器の下
   部と前記蒸発室内とを、前記蒸発室内における溶液が当
   該液面検出用容器内に流入するように連通管路を介して
   互いに連通し、前記液面検出用容器内に液面センサーを
   設け、更に、この液面検出用容器に、清水又は前記蒸発
   室内で発生した蒸気の凝縮水を、当該液面検出用容器内
   に導入するための注水管路を接続したことを特徴とする
   蒸発室における液面検出装置。