JPH0551964U - 圧力容器の初期安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実際の運転圧力よりも上昇した場合に、法定
規定されている安全弁の作動前に、作動する初期安全装
置を設け、高圧容器であるスピニングビームの操業効率
を高める。 【構成】 電気ヒータ（３）と、温度検出端（４）を具
備したスピニングビーム（１）において、破裂板（８）
と安全弁（９）からなる従来の安全装置に加えて、スピ
ニングビーム内圧力により作動する低ばね定数型ベロー
ズ（１３）が設けられ、ベローズの移動量を検出するリ
ミットスイッチ（１８）が設けられている。 【効果】 リミットスイッチは実運転圧力よりも高くし
かも法定設定圧力よりも低い圧力で作動するので、リミ
ットスイッチが作動することによりスピニングビーム内
の圧力が高くなったことのアラームを作動することがで
き、スピニングビーム内の不純ガスを排出し、スピニン
グビーム加熱用ヒータを一時的オフにすることによりス
ピニングビームの安全装置の作動を事前に防止できスピ
ニングビームの操業効率を高めることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は圧力容器の安全装置に関し、特に、容器内圧力が設定圧力以上になっ たときに自動的に容器内ガスを放出する圧力弁を具備した圧力容器における初期 安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ボイラー等の容器内的が高圧になる容器においては、容器内圧力が設定圧力以 上になったときに自動的に容器内ガスを放出する機械式安全装置を設けることが 法規により義務付けられている。

【０００３】 一例として、分配管、紡糸ポンプ、口金パック等の保温のため温度調整を行う 容器であるスピニングビームにおいては、従来よりスピニングビームの熱媒気相 部または液相部に温度検出端を差し込み、熱媒気相部に設置した電気ヒータによ りスピニングビーム内の熱媒液の温度を所定温度に制御している。このようなス ピニングビームにおいては、上述のヒータの制御が不能になった場合にスピニン グビーム内の圧力が異常昇圧して容器が破損することから保護するために安全装 置が設けられている。

【０００４】 スピニングビームの安全装置においては従来から、容器内圧力が設定圧以上に なったとき自動的に容器内ガスを放出する安全弁ととともに、過大圧力によって 破裂する破裂板とを組み合わせている。このように破裂板を安全弁に組み合わせ ているのは、熱媒液の純度を上げるため容器内を運転開始前に高真空に真空引き するためであり、破裂板より真空になったときに安全弁からの空気の流入を防止 する。また安全弁は、破裂板が破裂した場合に長期に亘り吹き出すことを防止す るために破裂板とともに併用している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 しかながら上述のような安全装置では、一旦破裂板が破裂すると、防止装置全 体を休止して破裂板の取換えを行い、また破裂板の破裂により作動した安全弁の 再擦り合せおよび調整が必要である。このため一度安全装置が働くと操業効率が 著しく低下される。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案者は種々検討したところ、当然のことながら運転状態における容器圧力 は、必ず上述の安全弁、破裂板等の作動する設定圧力よりも低い圧力である。そ してこの運転圧力は、上述のような紡糸機においては、熱媒液の運転時の温度に よって決定されている。そして運転温度は初期条件の設定が完了した後において は一定温度で連続して運転するのが通常である。それゆえ、運転圧力も、熱媒体 の化学的劣化が生じない限り、一定圧力に保持することができる。一例として容 器の設定温度が３００℃で容器設定圧力が２kg／cm² Ｇの場合に、定常運転温度 は２８０〜２９０℃であり、定常運転圧力は０．８〜１．２kg／cm² Ｇとなって いる。

【０００７】 上述の点を考慮して本考案においては、従来の安全装置が作動するよりも低い 圧力であって、しかも通常の運転状態の圧力よりも若干圧力において作動する安 全スイッチを従来の安全装置とともに設けておくことにより、従来の安全装置が 作動する前に安全スイッチにより異常状態を検出するようにし、安全装置の作動 による再調整の手間を省くとともに運転状態を越えた異常状態を早期に検知し、 異常を防止するようにしたものである。

【０００８】 本考案においては、上述の課題を容器内圧力が設定圧力以上になったときに自 動的に容器内ガスを放出する圧力弁を具備した圧力容器において、前記設定圧力 以下の容器内圧力に応じて機械的に変位する変位部材および該変位部材の変位に より前記設定圧力以下の圧力において作動されるスイッチ手段からなる安全スイ ッチが前記圧力弁と別に設けられていることを特徴とする圧力容器の初期安全装 置により達成する。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、実際の運転圧力よりも若干高く、しかも従来の安全装置を作 動させるまでになっていない圧力において安全スイッチが作動する。このように して安全スイッチが作動したことにより、容器内圧力が異常であるというアラー ム信号を発信したり、容器内の不純ガスを排出する処理をしたり、電気ヒータを 一時的にオフする等の処置が行え、従来の法規上規定されている機械式安全装置 が作動する前に未然に異常を解消することができる。従って本考案によれば、圧 力容器の異常が防止でき、しかも法規上規定されている安全装置を作動すること がないため操業効率の低下を来たすことなく安全に運転することができる。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案を詳細に説明する。図１は本考案に係る初期安全 装置を具備したスピニングビームの一部断面とした配管図であり、図２は図１に 設けられている本考案に係る初期安全装置の一部断面とした正面図である。

【００１１】 図１においてスピニングビーム１内には熱媒液２が封入されており、スピニン グビーム１には熱媒液２を加熱する電気ヒータ３が複数個取付けられている。ま たスピニングビーム１内の熱媒気相部２ａまたは熱媒液相部２ｂには、温度検出 端４の先端が設けられており、温度検出端４により検出した温度に従い電気ヒー タ３をオン、オフしてスピニングビーム１内の熱媒温度２を運転状態の温度に維 持する。

【００１２】 スピニングビーム１には従来の安全装置５が設けられている。安全装置５はス ピニングビーム１から回収装置（図示せず）へ繋がる配管６中にスピニングビー ム１内の圧力を示す圧力計７が取付けられており、更に破裂板８および安全弁９ が設けられている。破裂板８は設定圧力を越えると破裂するようにした板であり 、前述のようにスピニングビーム１内を高真空とした場合の外部からの空気の流 入を防止するものである。また設定圧力を越える圧力にスピニングビーム１内圧 力が到達すると破裂板８は破裂し、スピニングビーム１内の圧力が安全弁９に達 し、安全弁９が作動するとスピニングビーム１内の圧力は回収装置へ回収されて スピニングビーム１が高圧により損傷することを防止するようになっている。

【００１３】 またスピニングビーム１には不純物除去のためにガス抜き用の配管１０が設け られパルプ１１により開閉される。

【００１４】 更にスピニングビーム１には本考案に係る初期安全装置である安全スイッチ１ ２が設けられている。安全スイッチ１２は、図２に示すように、スピニングビー ム１の気相部の壁面の外側に設けられた低ばね定数型ベローズ１３、このベロー ズ１３の上端部に連結された蓋部材１４、蓋部材１４の中央部から下方に向って 延びているスライドロッド１５からなっている。スライドロッド１５にはスピニ ングビーム１の壁を挟んで上下２つのストッパー１５ａ、１５ｂが設けられてお り、ベローズ１３の上下方向の移動端部を規制するようになっている。

【００１５】 ベローズ１３の内部にはスピニングビーム１の壁面に開けれた通気孔１ａから スピニングビーム１内の圧力が到達するようになっている。スライドロッド１５ の上端に設けられた蓋部材１４の上には多数の放熱フィン１６を具備したロッド １７が設けられており、ロッド１７の上端部の上方にはローラプランジャ型リミ ットスイッチ１８が設けられている。いうまでもなくスピニングビームは高温で 使用されるため上述のベローズ１３およびリミットスイッチ１８は何れも耐熱仕 様とする。

【００１６】 スピニングビーム１内圧力をＰ、ベローズ１３部の有効受圧面積をＡ、ベロー ズのばね定数をＫ、とするとベローズの移動ストロークＳは、 Ｓ＝Ｐ・Ａ／Ｋ となる。従ってスピニングビーム１の設定圧力よりも低く、しかもスピニングビ ームの実際の運転圧力よりも高い圧力Ｐに設定し、上記計算式からストロークＳ を計算し、リミットスイッチの遊びを加味して、放熱フィン付ロッド１６の先端 上方にリミットスイッチが作動するに必要なストロークをもってリミットスイッ チ１８を設定すればよい。

【００１７】

【考案の効果】

本考案によれば、実際の運転圧力よりも若干高く、しかも従来の安全装置を作 動させるまでになっていない圧力において安全スイッチが作動する。このように して安全スイッチが作動したことにより、圧力が異常であるというアラーム信号 を発信したり、容器内の不純ガスを排出する処理をしたり、電気ヒータを一時的 にオフする等の処置が行え、従来の法規上規定されている機械式安全装置が作動 する前に未然に異常を解消することができる。従って本考案によれば、圧力容器 の異常が防止でき、しかも法規上規定されている安全装置を作動することがない ため操業効率の低下を来たすことなく安全に運転することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る初期安全装置を具備したスピニン
グビームの一部断面とした配管図である。

【図２】図１に示すスピニングビームに用いられている
本考案に係る初期安全装置の一部断面とした正面図であ
る。

【符号の説明】

１ スピニングビーム ３ 電気ヒータ ４ 温度検出端 ５ 従来の安全装置 ８ 破裂板 ９ 安全弁 １２ 安全スイッチ １３ 低ばね定数型ベローズ １７ 放熱フィン付ロッド １８ リミットスイッチ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内圧力が設定圧力以上になったとき
   に自動的に容器内ガスを放出する圧力弁を具備した圧力
   容器において、前記設定圧力以下の容器内圧力に応じて
   機械的に変位する変位部材および該変位部材の変位によ
   り前記設定圧力以下の圧力において作動されるスイッチ
   手段からなる安全スイッチが前記圧力弁と別に設けられ
   ていることを特徴とする圧力容器の初期安全装置。
2. 【請求項２】 前記変位部材がベローズであり、前記ス
   イッチ手段がリミットスイッチであることを特徴とする
   請求項１に記載の圧力容器の初期安全装置。
3. 【請求項３】 前記圧力容器がスピニングビームであ
   り、前記ベローズの先端部に放熱フィン付ロッドが取着
   されていることを特徴とする請求項２に記載の圧力容器
   の初期安全装置。