JPH0788933B2 - 真空蒸気発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、被加熱物を通常100℃以下の温度で安全且つ
効率的に加熱処理する為めに、常時安定した真空蒸気を
供給する真空蒸気発生装置に関する。

各種製造工場においては、加熱処理が広く一般に行なわ
れているが、かかる加熱処理は被加熱物を100℃以上の
高温で加熱することが多く、ボイラーからの蒸気を直接
利用した、全体として加圧系の加熱装置を用いて行なわ
れている。

一方化学工場や食品工場においては、作業の安全や製品
の品質を維持するために、被加熱物を100℃以下の比較
的低温で加熱しなければならない場合がある。

従来技術 従来は例えば、特開昭60−64108号公報に示されている
ようなものが用いられていた。これは、間接加熱容器を
介在して減圧弁とスチームトラップとが接続され、スチ
ームトラップにはその一次側と二次側を絶えず連通する
バイパス管を備えており、減圧弁の一次側に供給された
スチームをスチームトラップの二次側に接続された真空
ポンプで吸引することにより、間接加熱容器内の圧力を
所望の減圧系に保つことができ、100℃以下の低温で加
熱することができるものである。

本発明が解決しようとする問題点 上記従来のものでは、減圧弁で減圧調整した蒸気が過熱
蒸気となってしまい、安定した真空蒸気を供給すること
ができない問題があった。高圧蒸気を減圧弁で減圧する
と、一般的にその性質上過熱蒸気となり、必要とする温
度に対する飽和圧力で二次側を設定しても飽和温度より
も高くなってしまうためである。

従って本発明の技術的課題は、常時安定した真空蒸気を
効率よく発生させる真空蒸気発生装置を得ることにあ
る。

問題点を解決する為の手段 上記の問題点を解決するために講じた本発明の技術的手
段は、間接加熱容器の一次側に弁手段と、二次側にエゼ
クターと開放タンクとうず巻きポンプから成るエゼクタ
ー式真空ポンプを接続したものにおいて、弁手段と間接
加熱容器の間に二次側のドレンと熱交換する減温部を配
置したものである。弁手段としては減圧弁や一般の弁の
開度を調節した絞り弁を用いることができる。

作用 エゼクター式真空ポンプにおいて、ノズル部で作り得る
真空圧力はノズルを通過する流体の温度に対する飽和圧
力である。従って通過流体の温度を制御することによ
り、任意の真空圧力を発生させることができる。

弁手段としての減圧弁の設定圧力をエゼクター式真空ポ
ンプの設定圧力と同一とすることにより、その二次側の
圧力が未だ高圧の場合には閉弁し、設定圧力以下になれ
ば開弁して蒸気を加熱容器内に供給して被加熱物を加熱
する。

減圧弁から間接加熱容器へ供給される蒸気は一般的に過
熱蒸気となるが、減温部で二次側のドレンと熱交換され
ることにより飽和蒸気となる。

発明の効果 要求する真空度をエゼクター式真空ポンプ自体により直
接発生させることができるので、変動の無い安定した真
空度を保つことができる。

減圧弁から供給される蒸気を二次側のドレンと熱交換す
ることにより、過熱蒸気を減温して飽和蒸気とすること
ができ、常時安定した真空蒸気を効率良く発生させるこ
とができる。

実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する（第
１図乃至第６図参照）。第１図は本発明の真空蒸気発生
装置に用いたエゼクター式真空ポンプの概略図である。
タンク１とうず巻きポンプ２を、温度センサー10を取り
付けた吸込み管３と吐出管４でそれぞれ接続する。吐出
管４にはエゼクター部５を設け、吸引口６を形成する。
タンク１には冷却水配管７を接続し、電動弁８を設けて
温度センサー10と連動させる。吐出管４とエゼクター部
５の間に圧送用電動弁９を設け、タンク１に内蔵した電
極棒11と連動させる。

タンク１内の流体は吸込み管３からうず巻ポンプ２に吸
引され吐出管４及びエゼクター部５へ圧送され、再びタ
ンク内へ戻り循環する。この場合エゼクター部５ではそ
の中を流れる流体の温度に対する飽和圧力が発生する。
従って吸込み管３に設けられた温度センサー10を任意に
設定することにより、電動弁８が開閉して冷却水がタン
ク１内に入り所望の流体温度を保ち、結果設定温度に対
する飽和圧力をエゼクター部で発生させることができ
る。すなわち温度センサー10を調整することにより任意
の真空度を得ることができる。

エゼクター部５で発生した真空域により、吸引口６から
ドレンや蒸気等の流体を吸引しタンク１へ圧送する。タ
ンク１内の液位が高水位になれば、電極棒11が検出し圧
送用電動弁９が開弁して流体を遠方へ圧送する。所定の
低水位になれば圧送用電動弁９は閉弁する。

第２図は上記エゼクター式真空ポンプを用いた真空蒸気
発生装置であり、二次側のドレンと熱交換する部分を省
略したもの、第３図は熱交換する部分を追加したもので
ある。間接加熱容器21の一次側に弁手段としての減圧弁
22と、二次側にエゼクター式真空ポンプ20を接続して系
を減圧する。減圧弁22は特殊な減圧弁であり、間接加熱
容器内21の圧力が設定圧力より低くなれば、閉弁してい
た弁が開弁して一次側の蒸気を間接加熱容器内21へ供給
し、設定値より高くなれば閉弁して蒸気の供給を押え
る。構造的には従来の減圧弁の圧力設定ばねが圧縮作用
状態で使用しているのに対して、本減圧弁22は引張り状
態で作用させるものである。

間接加熱容器21の負荷が安定していれば減圧弁22の代り
に一般の弁の開度を調節して絞り弁として用いてもよ
い。

第３図において、減圧弁22と間接加熱容器21の間にヘッ
ダー30を配置し、その側面に減温器31を取り付けて、真
空ポンプ20の吐出側配管から分岐した配管32と途中に弁
35を設けて連絡する。又、ヘッダー30の底部から配管を
取り出し、スチームトラップ33を設けて、その二次側を
真空ポンプ20の吸込口に配管34で接続する。

減温器31は円筒状の本体36の出口側にノズル37を施し、
入口側にスクリーン38を配置する。本体36の外表面には
ねじ部39、40を加工し、ヘッダー30の側壁と配管32にそ
れぞれ螺合する。

ヘッダー30内には減温器31のノズル37と真空ポンプ20か
らの二次側設定圧力に対する飽和ドレンが噴霧されてい
る。

過熱蒸気というのは、圧力は所望の圧力であっても温度
がその圧力に対する飽和温度よりも高い状態であるか
ら、その過熱蒸気に飽和ドレンを噴霧することにより、
それぞれ熱交換され過熱蒸気は温度が下がり、噴霧され
た飽和ドレンは飽和蒸気と化す。飽和ドレンは間接加熱
容器21からのドレン及び真空ポンプ20で調整されている
ために、常時供給することができる。

ここで飽和ドレンの代りに冷却水を用いた場合には、そ
の供給量によっては過熱蒸気は飽和蒸気域を越えてドレ
ン化してしまうことがあり不経済になる。

ヘッダー30で過剰に噴霧された飽和ドレンはスチームト
ラップ33で配管34を通して真空ポンプ20で吸引される。
噴霧量は負荷の量に応じて弁35で任意に調節し決定する
ことができる。

第５図に示す例は減温部の他の実施例を示すものであ
る。

ヘッダー50の側面中腹部から配管55を取り出し、スチー
ムトラップ51を介して真空ポンプ20の吸込口に連結す
る。又、真空ポンプ20の吐出側から配管32及び調節弁35
を介してヘッダー50の側面上部に連結し、真空ポンプ20
からの飽和ドレンがヘッダー50内へ圧送されるようにす
る。すなわち、ヘッダー50内は常に配管55の取り出し口
位置の水位を保つようになっている。

減圧弁22の二次側配管をヘッダー50の上部側面から貫通
しその中で方向を変えて前記飽和ドレン中へ配管52を水
没させる。配管52の先端53は閉じ、配管52のドレンに接
している側面部分に小孔を多数開ける。この小孔の総面
積は配管の断面積より大きくする。こうすることにより
熱交換率が良くなり、又ウォーターハンマー等の衝撃音
を回避することもできる。

ヘッダー50内の飽和ドレンと混合された減圧弁22からの
過熱蒸気は、飽和ドレンと互いに熱をやり取りして過熱
蒸気は飽和蒸気に、又、飽和ドレンは再蒸発して飽和蒸
気となり二次側へ供給される。

配管の先端53を盲にした例を示したが、開口状態にして
側面に小孔を開けないようにすることもできる。又、配
管52は直管だけでなく、コイル状にしてドレンとの接触
面積を大きくしても良い。

第６図も減温部の他の実施例を示すものである。

ヘッダー61内に飽和ドレンを溜めるものであるが、減圧
弁22の二次側配管をヘッダー61内の飽和ドレン中にコイ
ル状にして配置し、再びヘッダー61から取り出す構成で
ある。このものによれば過熱蒸気が直接飽和ドレンと接
触しないので乾き度の高い蒸気を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の真空蒸気発生装置に用いたエゼクター
式真空ポンプの概略図、第２図は第１図に示したエゼク
ター式真空ポンプを用いた真空蒸気発生装置の系統図、
第３図は本発明の真空蒸気発生装置の系統図、第４図は
第３図における減温器の断面図、第５図は本発明の真空
蒸気発生装置の系統図、第６図は本発明の真空蒸気発生
装置の部分系統図である。 1:タンク、2:うず巻きポンプ 3:吸込み管、4:吐出管 5:エゼクター部、10:温度センサー 20:真空ポンプ、21:間接加熱容器 22:減圧弁、31:減温器 30・50・61:ヘッダー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】間接加熱容器の一次側に弁手段と、二次側
   にエゼクターと開放タンクとうず巻きポンプから成るエ
   ゼクター式真空ポンプを接続したものにおいて、弁手段
   と間接加熱容器の間に二次側のドレンと熱交換する減温
   部を配置したことを特徴とする真空蒸気発生装置。