JPH0682175A - 蒸気供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸気と復水とを分離する気水分離器の復水の
流入によって持ち込まれる熱量によって上昇するドレン
タンク内の水温を、時間遅れのない状態で適正に冷却制
御して、エジェクタによる吸引力の低下等を生じない所
定値以下に確実に維持できるようにする。 【構成】 気水分離器４内の復水４ａの温度を検出する
温度センサ１９と、ドレンタンク１３内の水位を検出す
る水位センサ１６とを設け、これら両センサ１９，１６
により検出された温度および水位をパラメータとして、
ドレンタンク１３内に流入する復水の持つ水温を算出
し、その算出された水温が所定値を越えた場合、冷却水
弁１８を開弁させて冷却水をドレンタンク１３内に供給
するコントローラ１０を備えさせたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、真空蒸気の潜熱を利
用して、１００℃より低い温度での各種加熱を行なうた
めの蒸気を発生して、これを蒸気熱量を消費する負荷に
供給する蒸気供給装置に関するもので、詳しくは、上記
負荷からの復水が流入するドレンタンク内の水温を所定
値以下に維持するように制御する技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の蒸気供給装置においては、ドレ
ンタンク内の水をジェット流とするエジェクタによって
復水を吸引しているので、エジェクタの吸引力が低下し
ないよう、ドレンタンク内の水温を所定値以下に維持し
たい要請がある。そこで、特公昭５７−３２２４０号公
報に開示されているように、ドレンタンク内の水温を検
出して、その検出水温が所定値を越えたとき、上記ドレ
ンタンク内に冷却水を供給するものが知られている。

【０００３】また、他の水温制御方法として、図３に示
すように、ドレンタンク３０の外側に冷却水ＣＷが循環
する水ジャケット３１を設け、この水ジャケット３１内
を循環する冷却水ＳＷを介してドレンタンク３０内の水
Ｗを間接冷却する方法が考えられている。さらに、もう
１つの方法として、ドレンタンクの外周部に空冷用フィ
ンを付設して、ドレンタンク内の水を空冷することも考
えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような水温制御方法のうち、ドレンタンク内の水温検出
に基づいて、該ドレンタンク内に冷却水を供給する方法
の場合は、高温の復水の流入によってドレンタンク内の
水温が上昇するのであるが、そのドレンタンク内の水温
の上昇が遅いために、冷却水の供給による水温制御に遅
れを生じ、その結果、ドレンタンク内の水温がエジェク
タによる吸引力の低下を招くほどに上昇する場合があ
る。

【０００５】また、図３に示すような水ジャケット２１
による間接冷却方法の場合は、その水ジャケット２１の
付設にともなって、装置全体が大型化しやすい。さら
に、空冷式の場合は、冷却効果が低いために、やはり、
迅速な水温制御が容易でない。

【０００６】この発明は上述のような実情に鑑みてなさ
れたもので、装置の大型化を招くことなく、ドレンタン
ク内の水温を制御遅れのないように所定値以下に冷却す
ることができて、負荷の変動に拘らずエジェクタの吸引
効率を高く維持できる蒸気供給装置を提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る蒸気供給装置は、蒸気の熱量を消費
する負荷の下流に設けられて蒸気と復水とを分離する気
水分離器と、この気水分離器の復水側を吸引してドレン
タンクに送り込むエジェクタと、上記ドレンタンク内の
水を昇圧して上記エジェクタのジェット流を生成したの
ち、その水を上記ドレンタンクに送り込む圧送装置と、
上記ドレンタンクに冷却水を供給する冷却水通路とこの
通路を開閉する冷却水弁と、上記気水分離器内の復水の
温度を検出する温度センサと、上記ドレンタンク内の水
位を検出する水位センサと、上記各センサにより検出さ
れた温度と水位とに基づいて、ドレンタンク内の水温を
算出する水温演算手段と、この水温演算手段により算出
された熱量が所定値を越えたとき、上記冷却水弁を制御
して、冷却水をドレンタンクに供給させる冷却制御手段
とを備えたものである。

【０００８】

【作用】この発明によれば、蒸気熱量の消費負荷を通過
した後の蒸気と復水とは気水分離器において分離され
る。そこで分離された復水は、ドレンタンク内の水を昇
圧して生成されるジェット流により作動するエジェクタ
に吸引されて、ドレンタンク内に送り込まれる。このよ
うな復水の送り込みにともなって、ドレンタンク内に復
水の熱量が持ち込まれてドレンタンク内の水の温度が上
昇する。

【０００９】ところで、上記構成によれば、上記気水分
離器内の復水の温度および上記ドレンタンク内の水位が
各々センサにより検出されており、それら検出された温
度および水位に基づいて、ドレンタンク内の水温が算出
される。そして、その算出された水温が所定値を越える
と、冷却水弁が開弁制御されて冷却水通路を通じて上記
ドレンタンク内に冷却水が供給され、ドレンタンク内の
水温が所定値以下に制御されることになる。

【００１０】このように、冷却制御対象となるドレンタ
ンク内の水よりも早い時期に温度変化が生じる気水分離
器内の復水の温度と、この種の装置が本来備えている水
位センサによる検出水位とをパラメータとして、ドレン
タンク内の水温の上昇を予測して冷却制御することによ
り、時間遅れのない的確な水温制御が可能となり、これ
によって、ドレンタンク内の水温が所定値以上になるこ
とにともなって生じるエジェクタの吸引力の低下を確実
に防止する。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にもとづいて
説明する。図１は、この発明の一実施例による蒸気供給
装置の系統図であり、同図において、１は蒸気供給管、
２は真空減圧弁、３は被加熱物を加熱する蒸気消費負
荷、４は上記蒸気消費負荷３の下流に設けられて蒸気と
復水とを分離する気水分離器、５はエジェクタ式真空ポ
ンプ装置、６は復水吐出管、７は復水吐出弁、８は上記
蒸気消費負荷３と気水分離器４とを連通する配管９に設
けられた調整弁、１０はコントローラである。

【００１２】上記エジェクタ式真空ポンプ装置５は、図
２に示すように、上記気水分離器４の復水側４ａを配管
１１を通して吸引するエジェクタ１２と、このエジェク
タ１２により吸引した復水が送り込まれるドレンタンク
１３と、このドレンタンク１３内の水Ｗをタンク１３の
底部から吸入し昇圧し、上記エジェクタ１２のジェット
流を生成したのち、その水を上記復水とともにドレンタ
ンク１３に送り込む圧送装置としてのポンプ１４と、こ
のポンプ１４の作動速度を可変制御するインバータ１５
とを備えている。

【００１３】上記エジェクタ式真空ポンプ装置５のドレ
ンタンク１３には、該ドレンタンク１３内の水位を検出
する水位センサ１６が設けられているとともに、上記ド
レンタンク１３内に冷却水ＣＷを供給する冷却水通路１
７およびその通路１７を開閉する冷却水弁１８が設けら
れている。上記水位センサ１６は、設定高水位Ｈを検出
したとき、上記吐出弁７を開いて、ドレンタンク１３内
の水Ｗを吐出管６を経て回収タンク（図示せず）へ吐出
させ、設定低水位Ｌを検出したとき、上記吐出弁７を閉
じるように構成されている。また、図１の気水分離器４
には、その復水４ａの温度を検出する温度センサ１９が
設けられている。

【００１４】図１のコントローラ１０には、上記水位セ
ンサ１６による水位検出信号Ｓ１および上記温度センサ
１９による温度検出信号Ｓ２がそれぞれ入力されてお
り、それら両検出信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて、上記ドレ
ンタンク１３内の水温を算出する水温演算手段２０と、
その算出された水温Ｔと予め設定されている所定値Ｔｓ
とを比較して、Ｔ＞Ｔｓとなったとき、上記冷却水弁１
８を開弁制御して冷却水ＣＷを通路１７を経てドレンタ
ンク１３内に供給させる冷却制御手段２１とを備えてい
る。

【００１５】上記水温演算手段２０での水温の演算方法
は、たとえば次のようである。まず、上記水位検出信号
Ｓ１による検出水位（上記設定低水位Ｌとの差）にドレ
ンタンク１３の横断面積を乗算して、ドレンタンク１３
に流入した復水の重量Ｗｉを算出し、この重量Ｗｉと、
上記温度検出信号Ｓ２による検出温度Ｔｉとを乗算し
て、ドレンタンク１３に流入した復水の熱量Ｑｉを算出
する（Ｑｉ＝Ｔｉ×Ｗｉ）。

【００１６】ドレンタンク１３における設定低水位Ｌ以
下の水の温度を、安全サイドで高めに見積もって、上記
所定温度Ｔｓとし、このＴｓに、設定低水位Ｌ以下の水
の重量Ｗｏを乗算して、設定低水位Ｌ以下の水の熱量Ｑ
ｏを算出する（Ｑｏ＝Ｔｓ×Ｗｏ）。ついで、この熱量
Ｑｏと上記流入した復水の熱量Ｑｉとを加算して、ドレ
ンタンク１３内の水の総熱量Ｑを求める（Ｑ＝Ｑｉ＋Ｑ
ｏ）。

【００１７】この総熱量Ｑをドレンタンク１３内の総水
量Ｗ（＝Ｗｉ＋Ｗｏ）Ｗで除して、水の単位重量当たり
の熱量ｑ＝Ｑ／Ｗを求める。求めた単位重量当たりの熱
量ｑを水の比熱ｃで除して水温Ｔを算出する（Ｔ＝ｑ／
ｃ）。

【００１８】なお、上記流入した復水の熱量Ｑｉの算出
にあたっては、気水分離器４からエジェクタ１２までの
配管１１の長さおよび現在のポンプ１４の作動速度を加
味した時間遅れｄｔを設定し、温度検出信号Ｓ２と、こ
のＳ２からｄｔ時間遅れて出力された水位検出信号Ｓ１
とを乗算して上記復水の熱量Ｑｉを算出することによ
り、配管１１の長さおよび現在のポンプ１４の作動速度
に関係なく、適正な熱量Ｑｉを算出することが可能であ
る。

【００１９】上記構成の蒸気供給装置においては、従来
から周知の装置と同様な基本的な動作を行なうが、以
下、この発明による特有の動作について説明する。

【００２０】すなわち、上記気水分離器４内の復水４ａ
の温度および上記ドレンタンク１３内の水位が各々セン
サ１９および１６により検出されており、それら検出さ
れた温度信号Ｓ２および水位信号Ｓ１がコントローラ１
０にそれぞれ入力される。これら温度信号Ｓ２および水
位信号Ｓ１に基づいて、水温演算手段２０によってドレ
ンタンク１３内の水温Ｔが算出される。

【００２１】ついで、その算出された水温Ｔと予め設定
されている所定値Ｔｓとが比較されて、Ｔ＞Ｔｓとなっ
たとき、コントローラ１０の冷却制御手段２１から出力
される制御信号Ｓ３により、冷却水弁１８が開弁制御さ
れて冷却水通路１７を通じて上記ドレンタンク１３内に
冷却水ＣＷが供給され、これによって、ドレンタンク１
３内の水温が所定値Ｔｓ以下に制御される。

【００２２】上記のように、冷却制御対象となるドレン
タンク１３内の水Ｗよりも早い時期に温度変化が生じる
気水分離器４内の復水４ａの温度と、この種の装置が本
来備えている水位センサ１６による検出水位とをパラメ
ータとして、ドレンタンク１３内の水温の上昇を予測し
冷却制御することによって、時間遅れを生じることな
く、ドレンタンク１３内の水温を所定値以下に冷却維持
することが可能であり、したがって、ドレンタンク１３
内の水温が所定値以上になることにともなって生じるエ
ジェクタ１２の吸引力の低下が確実に防止される。

【００２３】なお、上記実施例では、上記エジェクタ式
真空ポンプ装置５のポンプ１４の作動速度をインバータ
１５により可変制御可能にしたもので示したが、ポンプ
１４の作動速度が一定のものであってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、冷却
制御対象となるドレンタンク内の水よりも早い時期に温
度変化が生じる気水分離器内の復水の温度と、この種の
装置が本来備えている水位センサによる検出水位とをパ
ラメータとして、ドレンタンク内に流入される復水の持
つ熱量を算出し、その熱量が所定値を越えたとき、冷却
水をドレンタンクに供給してドレンタンク内の水温が所
定値以下になるように冷却制御するものであるから、従
来のように、ドレンタンク内の水温を直接検出する場合
に比して、水温の上昇を予測した冷却制御が可能で、時
間遅れのない的確な水温制御を実現することができる。

【００２５】したがって、ドレンタンク内の水温が所定
値以上になることにともなって生じるエジェクタの吸引
力の低下を確実に防止し、負荷の変動に拘らず、熱バラ
ンスの崩れをなくして所定の蒸気供給動作を常に適正、
良好に行なわせることができる。また、水ジャケットな
どを付設する場合に比して、装置全体の小型化および低
コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による蒸気供給装置の系統
図である。

【図２】エジェクタ式真空ポンプ装置の構成図である。

【図３】従来の水温制御装置の一例を示す要部の概略構
成図である。

【符号の説明】

３…蒸気消費負荷、４…気水分離器、１０…コントロー
ラ、１２…エジェクタ、１３…ドレンタンク、１４…ポ
ンプ（圧送装置）、１６…水位センサ、１９…温度セン
サ、２０…水温演算手段、２１…冷却制御手段、ＣＷ…
冷却水。

【手続補正書】

【提出日】平成５年９月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】上記目的を達成するために、この発明に係
る蒸気供給装置は、蒸気の熱量を消費する負荷の下流に
設けられて蒸気と復水とを分離する気水分離器と、この
気水分離器の復水側を吸引してドレンタンクに送り込む
エジェクタと、上記ドレンタンク内の水を昇圧して上記
エジェクタのジェット流を生成したのち、その水を上記
ドレンタンクに送り込む圧送装置と、上記ドレンタンク
に冷却水を供給する冷却水通路とこの通路を開閉する冷
却水弁と、上記気水分離器内の復水の温度を検出する温
度センサと、上記ドレンタンク内の水位を検出する水位
センサと、上記各センサにより検出された温度と水位と
に基づいて、ドレンタンク内の水温を算出する水温演算
手段と、この水温演算手段により算出された水温が所定
値を越えたとき、上記冷却水弁を制御して、冷却水をド
レンタンクに供給させる冷却制御手段とを備えたもので
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宿南 博史 大阪府大阪市淀川区田川北２丁目１番30号 株式会社ユニスン内 (72)発明者 丸岡 正和 大阪府大阪市淀川区田川北２丁目１番30号 株式会社ミヤワキ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸気の熱量を消費する負荷の下流に設け
   られて蒸気と復水とを分離する気水分離器と、 この気水分離器の復水側を吸引してドレンタンクに送り
   込むエジェクタと、 上記ドレンタンク内の水を昇圧して上記エジェクタのジ
   ェット流を生成したのち、その水を上記ドレンタンクに
   送り込む圧送装置と、 上記ドレンタンクに冷却水を供給する冷却水通路とこの
   通路を開閉する冷却水弁と、 上記気水分離器内の復水の温度を検出する温度センサ
   と、 上記ドレンタンク内の水位を検出する水位センサと、 上記各センサにより検出された温度と水位とに基づい
   て、ドレンタンク内の水温を算出する水温演算手段と、 この水温演算手段により算出された熱量が所定値を越え
   たとき、上記冷却水弁を制御して、冷却水をドレンタン
   クに供給させる冷却制御手段とを備えてなる蒸気供給装
   置。