JPH0624647Y2 - ドレン回収装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ボイラで発生した蒸気を使用する蒸気使用機
器からのドレンを回収し再使用するドレン回収装置に係
り、特にドレン中の気層が保有する熱を効率的に回収で
きるドレン回収装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えばクリーニング店等で使用されている蒸気使
用機器においては、ボイラで発生した蒸気を使用すると
ともに、使用後の蒸気は、そのまま大気中に放出され、
したがつて、ボイラには常に補給水を供給する方法が採
られている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

以上の構成を有する従来の装置においては、前述のよう
に常にボイラに補給水を供給しなければならないため、
補給水源水および源水に添加する薬品の使用量が増大し
不経済であり、またボイラに供給される補給水は常温で
あるため、これを蒸気発生温度まで昇温するのに多量の
燃料を要し、この点からも不経済である。またボイラに
供給される補給水中には、多量の溶存酸素が含まれてい
るため、この溶存酸素によりボイラの管体等が損傷し、
ボイラの寿命が短かい等の問題もある。

本考案はかかる現況に鑑みなされたもので、補給水およ
びボイラ燃費の大幅な低減を図ることができるととも
に、補給水中の溶存酸素による機器の損傷を有効に防止
することができるドレン回収装置を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、蒸気使用機器からの戻り蒸気を回収して気層
と液層とに分離するドレン回収タンクと；ドレン回収タ
ンク中の液体を吸引してボイラに送給するドレン送りポ
ンプと；補給水を貯留するサービスタンクと；サービス
タンク中の補給水を圧送する補給水送りポンプと；補給
水送りポンプからの補給水を、ドレン回収タンクの気層
中に供給して気層が保有する熱を回収するとともに、ド
レン回収タンクの液層レベルを制御する補給水制御手段
と；を備え、前記補給水制御手段を、補給水をドレン回
収タンクの気層中に噴射する噴出ノズルと、噴出ノズル
から噴射された補給水を衝接させて飛沫化する拡散手段
とから構成するとともに、前記拡散手段を、ドレン回収
タンクの天壁下方に設置され噴出ノズルから上向きで噴
出される補給水の一部を飛沫化させる拡散部材と、拡散
部材の中心部に設けられ噴出ノズルから噴射される補給
水の残部を拡散部材を通過させてドレン回収タンクの天
壁に衝接させるノズル部材とから構成するようにしたこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本考案に係るドレン回収装置においては、蒸気使用機器
からの戻り蒸気を回収してこれをドレン回収タンク内で
気層と液層とに分離し、そのうちの液層をボイラに送給
するとともに、不足分をサービスタンクから補給水とし
て補給するようにしているので、従来のものに比較して
補給水の使用量を少なくすることができる。また蒸気使
用機器から回収された戻り蒸気の液層分は高温であり、
またドレン回収タンク内に供給される補給水は、ドレン
回収タンク内の気層が保有する熱を回収して高温となる
ので、ボイラに供給される液体は非常に高温となり、常
温で供給される従来の場合に比較してボイラの燃料消費
量を大幅に削減でき、また溶存酸素を少なくして機器の
損傷を防止することが可能となる。

また、給水制御手段を、噴出ノズルと拡散手段とから構
成し、かつ拡散手段を、拡散部材とノズル部材とから構
成して、補給水を二段に拡散するようにしているので、
気層からの熱回収はもとより、拡散部材およびドレン回
収タンクが保有する熱をも回収することができ、熱回収
効率を大幅に向上させることが可能となる。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本考案に係るドレン回収装置の一例を示すもの
で、このドレン回収装置は、第１図に示すように箱形の
本体ケース１を備えており、この本体ケース１内には、
ドレン回収タンク２，ドレン送りポンプ３，サービスタ
ンク４，補給水送りポンプ５，および制御ボツクス６等
が組付けられている。

前記ドレン回収タンク２は、第１図および第２図に示す
ように上端が半球状をなす縦長の密閉容器状に形成され
ており、このドレン回収タンク２には、第１図に示すよ
うに蒸気使用機器７からの戻り蒸気が戻り蒸気取入口８
から供給されるようになつている。そして戻り蒸気取入
口８からドレン回収タンク２内に導びかれた戻り蒸気
は、第２図に示すように邪魔板９に当接してドレン回収
タンク２内を流下し、下部の液層10とその上部の気層11
とに分離されるようになつており、そのうちの液体は、
ドレン回収タンク２の底部に設けた液体送出口12からド
レン送りポンプ３により吸引され、ボイラ13に送られる
ようになつている。

前記液層10のレベルは、第１図および第２図に示すよう
に上限センサ14，下限センサ15，および非常レベルセン
サ16により常時監視されるようになつており、液層10の
レベルが低下してこれを下限センサ15が検出した際に
は、サービスタンク４内の補給水が補給水送りポンプ５
により吸引され、噴出ノズル17からドレン回収タンク２
内の気層11中に噴射されるとともに、これにより液層10
のレベルが上昇してこれを上限センサ14が検出した際に
は、補給水のドレン回収タンク２への供給が停止される
ようになつている。また液層10のレベルが何等かの理由
で極端に低下し、これを非常レベルセンサ16が検出した
際には、警報を発したりボイラ13を停止させる等の非常
手段が取られるようになつている。

前記サービスタンク４は、第１図に示すように蓋付きの
大型容器として構成されており、補給水を構成する源水
および薬品は、サービスタンク４の側壁に設けた源水取
入口18および薬品取入口19からそれぞれサービスタンク
４内に供給されるようになつている。そしてサービスタ
ンク４内の補給水は、第１図に示すように下限センサ15
からの信号により起動する補給水送りポンプ５によりサ
ービスタンク４の下端に設けた補給水送出口20から吸引
され、噴出ノズル17からドレン回収タンク２内に供給さ
れるようになつている。

前記噴出ノズル17は、第２図に示すようにドレン回収タ
ンク２の気層11中に上向きで設置されており、したがつ
て噴出ノズル17からは、補給水が気層11中に上向きで噴
射されるようになつている。

この噴出ノズル17の上方位置には、第２図に示すように
中央部に筒状のノズル部材21aを有する逆椀形の拡散部
材21が設置されており、噴出ノズル17から噴射された補
給水のうちの一部は、拡散部材21の下面に衝接して小粒
の水滴となつて気層11中を落下し、その間に気層11が保
有する熱を回収して温水となるとともに、噴出ノズル17
から噴射された補給水の残部は、ノズル部材21aを通過
してドレン回収タンク２の天壁に衝接し、ドレン回収タ
ンク２の内壁にそつて流下する間にドレン回収タンク２
が保有する熱を回収して温水となるようになつている。
そして温水となつた補給水は、ドレン回収タンク２の底
部に貯留され、低下した液層10のレベルを上昇させるよ
うになつている。

前記ドレン回収タンク２の側壁上部には、第１図および
第２図に示すように何等かの理由で液層10のレベルが異
常に上昇した際に、圧力変動等の要素に基づきこれを検
出する検出器22およびドレン回収タンク２内の液体を排
出する排出口23がそれぞれ設けられており、排出口23か
ら排出された液体は、前記検出器22の検出信号で開とな
る常閉の電磁弁24を介し回収口25からサービスタンク４
内に回収されるようになつている。そして、サービスタ
ンク４内に回収される液体の量が極端に多くなつた場合
には、第１図に示すようにサービスタンク４の側壁上部
に設けたオーバフロー口26から外部に排出されるように
なつている。

なお、ドレン回収タンク２およびサービスタンク４等保
温を要する箇所は、明確には図示しいないが、グラスウ
ール等によりすべて断熱構造となつている。

次に作用について説明する。

蒸気使用機器７を使用する場合には、まず制御ボツクス
６のスイツチ（図示せず）をONする。すると、上限セン
サ14，下限センサ15，および非常レベルセンサ16が作動
し、ドレン回収タンク２内の液層10のレベルが検出され
る。そして液層10のレベルが下限センサ15の位置よりも
低い場合には、下限センサ15からの信号により補給水送
りポンプ５が起動し、液層10のレベルが上限センサ14の
位置まで上昇するまでサービスタンク４内の補給水がド
レン回収タンク２内に補給される。

一方、ドレン回収タンク２内の液体は、制御ボツクス６
からの信号で起動するドレン送りポンプ３によりドレン
回収タンク２底部の液体送出口12から吸引され、ボイラ
13に送られる。そしてボイラ13で加熱されて蒸気とな
り、蒸気使用機器７に送られる。

蒸気使用機器７で使用された後の戻り蒸気は、戻り蒸気
取入口８からドレン回収タンク２に回収され、邪魔板９
に衝接してドレン回収タンク２内を流下する間に液層10
と気層11とに分離される。そして液化温水となつた戻り
蒸気は、ドレン送りポンプ３により吸引されて再びボイ
ラ13に送られる。

ところで、ボイラ13から蒸気使用機器７に送られた蒸気
は、その全量が戻り蒸気としてドレン回収タンク２に回
収されるわけではなく、例えばクリーニング店等で使用
されている蒸気使用機器７においては、平均して80〜95
％程度である。このため、ドレン回収タンク２，ドレン
送りポンプ３，ボイラ13，および蒸気使用機器７の間で
循環運転を行なつていると、ドレン回収タンク２の液層
10のレベルは、次第に低下することになる。

この液層10のレベルが下限センサ15の位置まで低下する
と、下限センサ15からの信号により補給水送りポンプ５
が起動し、サービスタンク４内の補給水が噴出ノズル17
からドレン回収タンク２の気層11内に噴射される。

噴出ノズル17から噴射された補給水は、第２図に矢印で
示すようにその大部分（80〜90％）が拡散部材21の下面
に衝接し、小粒の飛沫となつて気層11に拡散し、気層11
内を落下する間に気層11が保有する熱を吸収して温水と
なる。

一方、噴出ノズル17から噴射された補給水の残部（10〜
20％）は、ノズル部材21aを通つてドレン回収タンク２
の天壁に衝接し、その一部は、小粒の飛沫となつて気層
11内に拡散し、気層11内を落下する間に気層11が保有す
る熱を吸収して温水となり、また残部は、ドレン回収タ
ンク２の内壁面にそつて流下し、ドレン回収タンク２等
が保有する熱を吸収して温水となる。

このように、噴出ノズル17から噴射された補給水は、そ
の全量が温水となつてドレン回収タンク２の液層10に加
えられ、これにより液層10のレベルは次第に上昇する。
そして、液層10のレベルが上限センサ14の位置まで上昇
してこれを上限センサ14が検出すると、制御ボツクス６
からの信号により補給水送りポンプ５が停止し、補給水
のドレン回収タンク２への補給が停止される。

ところで、通常運転の場合には、ドレン回収タンク２の
液層10のレベルは、前述のように上限センサ14と下限セ
ンサ15との間で上下動し、上限センサ14の位置よりも高
くなつたり、下限センサ14の位置よりも低くなることは
ない。

ところが、ボイラ13の運転停止により蒸気使用機器７内
および配管内等に多量の液体ドレンを溜まつた状態で、
ボイラ13を再起動する場合、あるいは蒸気使用機器７等
が故障した場合には、一度に多量のドレンがドレン回収
タンク２に戻され、液層10のレベルが異常に上昇するこ
とがある。また、補給水送りポンプ５の故障等により、
ドレン回収タンク２にサービスタンク４から補給水が補
給されなくなつた場合には、液層10のレベルが異常に低
下することになる。

前述のように液層10のレベルが異常に上昇した場合に
は、ドレン回収タンク２内の圧力あるいは液層10のレベ
ルが上昇し、検出器22によりこれが検出される。する
と、この検出信号により常閉の電磁弁24が開となり、ド
レン回収タンク２内のドレンは、排出口23，電磁弁24，
および回収口25を介してサービスタンク４内に回収さ
れ、ドレン回収タンク２の液層10のレベルが低下した際
に再使用される。また、ドレン回収タンク２からサービ
スタンク４に回収されるドレンの量が非常に多く、サー
ビスタンク４内が満杯になつた場合には、余分な量だけ
オーバフロー口26から外部に排出される。

一方、液層10のレベルが異常に低下した場合には、その
レベルが非常レベルセンサ16の位置まで低下してきた際
に、非常レベルセンサ16によりこれが検出され、その検
出信号により、警報が発せられたりボイラ13の運転が停
止される等の非常手段が取られる。

しかして、蒸気使用機器７で使用された後の戻り蒸気を
ドレン回収タンク２に回収して気液分離し、その液層10
をボイラ13に送つて再使用するようにしているので、新
たに補給する補給水の量を大幅に少なくすることができ
る。

本出願人が、クリーニング店で使用されている蒸気使用
機器７について実験を行なつたところ、ボイラ13で発生
した蒸気のうちの80〜95％を戻り蒸気として回収でき、
したがつてこの分の補給水を節約できることが確認され
た。特に、補給水は源水に薬品を添加して作られている
ので、薬品の使用量を大幅に削減でき、ランニングコス
トの削減が可能となることが確認された。

また、蒸気使用機器７からの戻り蒸気を気水分離して再
度ボイラ13に送るようにしているので、ボイラ13に供給
される液体中の溶存酸素を大幅に少なくすることがで
き、ボイラ13の管体等の損傷を少なくして寿命を延ばす
ことができる。

また、蒸気使用機器７からの戻り蒸気を気水分離して再
びボイラ13に送るようにしており、気水分離により得ら
れる液層10は150〜180℃程度の温水であり、また噴出ノ
ズル17から補給される補給水も、気層11およびドレン回
収タンク２自体等との熱交換により同程度の温水となる
ので、ボイラ13に送られる液体の温度を150〜180℃程度
にすることができる。このため、常温の補給水をボイラ
13に供給していた従来のものに比較して、ボイラ13の燃
料消費量を大幅に削減でき、前記補給水使用量の削減と
相俟ってランニングコストの大幅な削減が可能となる。

また、蒸気使用機器７からの戻り蒸気が極端に多い場合
には、検出器22からの信号により常閉の電磁弁24を開い
て一旦サービスタンク４に回収し、液層10のレベルが低
下した際に再使用するようにしているので、蒸気使用機
器７からの戻り蒸気を無駄なく使用できる。また、電磁
弁24の開時間から、蒸気使用機器７等の異常を容易に確
認でき、大事故の発生を未然に防止できる。

また、噴出ノズル17の上方位置に、ノズル部材21aを有
する拡散部材21を設け、噴出ノズル17から噴射される補
給水を二段に拡散するようにしているので、気層11およ
びドレン回収タンク２が保有する熱を有効に回収し、よ
り高温の液体をより安定した温度でボイラ13に供給する
ことができる。

なお前記実施例では、噴出ノズル17の上方位置に逆椀形
の拡散部材21を設置するものを示したが、補給水を充分
飛沫化できるものであれば、例えば平板状のものでもよ
い。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は、蒸気使用機器からの戻り
蒸気を回収してこれをドレン回収タンク内で気層と液層
とに分離し、そのうちの液体をボイラに送給するととも
に、不足分をサービスタンクから補給水として補給する
ようにしているので、従来のものに比較して補給水の使
用量を大幅に少なくすることができる。また、蒸気使用
機器から回収された戻り蒸気の液層分は高温であり、ま
たドレン回収タンク内に供給される補給水は、ドレン回
収タンク内の気層が保有する熱を回収して高温となるの
で、ボイラに供給される液体は非常に高温となり、常温
で供給される従来の場合に比較してボイラの燃料消費量
を大幅に削減できる。また、ボイラに供給される液体中
の溶存酸素を少なくして機器の損傷を防止し、その寿命
を延ばすことができる。

特に、給水制御手段を、噴出ノズルと拡散手段とから構
成するとともに、拡散手段を、拡散部材とノズル部材と
から構成して、補給水を二段に拡散するようにしている
ので、気層が保有する熱を極めて効率よく回収できると
ともに、拡散部材およびドレン回収タンクが保有する熱
をも回収することができ、従来のものに比較して、熱回
収効率を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すドレン回収装置の構成
図、第２図はドレン回収タンクの詳細を示す拡大断面図
である。 ２……ドレン回収タンク、３……ドレン送りポンプ、４
……サービスタンク、５……補給水送りポンプ、６……
制御ボツクス、７……蒸気使用機器、10……液層、11…
…気層、13……ボイラ、17……噴出ノズル、21……拡散
部材、21a……ノズル部材、24……電磁弁。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ．蒸気使用機器からの戻り蒸気を回収し
   て気層と液層とに分離するドレン回収タンクと、 ｂ．ドレン回収タンク中の液体を吸収してボイラに送給
   するドレン送りポンプと、 ｃ．補給水を貯留するサービスタンクと、 ｄ．サービスタンク中の補給水を圧送する補給水送りポ
   ンプと、 ｅ．補給水送りポンプからの補給水を、ドレン回収タン
   クの気層中に供給して気層が保有する熱を回収するとと
   もに、ドレン回収タンクの液層レベルを制御する補給水
   制御手段と、 を備え、 前記、補給水制御手段は、補給水をドレン回収タンクの
   気層中に噴射する噴出ノズルと、噴出ノズルから噴射さ
   れた補給水を衝接させて飛沫化する拡散手段とを有し、 かつ、前記拡散手段は、ドレン回収タンクの天壁下方に
   設置され噴出ノズルから上向きで噴射される補給水の一
   部を飛沫化させる拡散部材と、拡散部材の中心部に設け
   られ噴出ノズルから噴射される補給水の残部を拡散部材
   を通過させてドレン回収タンクの天壁に衝接させるノズ
   ル部材とを有していることを特徴とするドレン回収装
   置。
2. 【請求項２】拡散部材は、逆椀形状をなしていることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のドレン
   回収装置。