JPH0894001A - 蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸気発生加熱器による蒸気発生量の負荷に即
応して給水流量を連続的に制御し、予熱器内の給水の沸
騰が防止でき、耐久性の向上を図り、熱源ドレンの回収
を効率的に行なう蒸気発生装置を提供する。 【構成】 スパイラル式熱交換器３を用いた蒸気発生加
熱器１と給水タンク２とは並設し、上方部と下方部とを
それぞれ連結管４、５で連結して循環路６を構成し、前
記スパイラル式熱交換器３には連結管５からの給水を熱
源蒸気７により熱交換して蒸気を発生し、連結管４を介
して蒸気出口９より供給する。予熱器12を設け前記蒸気
ドレンを一方流路に、給水源10からの給水を他方流路に
供給して、予熱された水を給水タンク２へ供給するよう
に設けた。給水量は給水タンク２の液面計11に付設した
液位発信器16と液位指示調節器17を介して比例制御弁15
により連続的に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蒸気発生装置に関し、よ
り詳しくはボイラーで発生した蒸気や、熱供給会社から
供給される熱媒を利用してより純粋な蒸気を発生させ、
ビル内の空調機等に利用できる蒸気を提供する蒸気発生
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスパイラル式熱交換器を用いた蒸
気発生装置の一例を図２に示す。１は蒸気発生加熱器
（以下、加熱器という）、２は給水タンクで、これら加
熱器１と給水タンク２とは並設されている。加熱器１に
はスパイラル式熱交換器３が内蔵され、この加熱器１の
上方部は給水タンク２の上方部と連結管４により連通さ
れており、又、加熱器１の下方部と給水タンク２の下方
部とは連結管５により連通され、循環路６を構成してい
る。この循環路６の水は前記加熱器１内のスパイラル式
熱交換器３の一方流路を流れ、他方流路には加熱器１の
上方部を介して外部の熱源７と接続され、下方は蒸気ド
レンを外部へ排出するドレン口８に接続されている。加
熱器１内でスパイラル式熱交換器３の熱源用蒸気と循環
路６の水との間で熱交換し、発生した蒸気は上端の発生
蒸気出口９から取出され空調機等へ送出されるようにな
っている。10は給水源、11は液面計である。

【０００３】出願人は、このような蒸気発生装置におい
て、熱源蒸気の有効な熱回収を計るために予熱器を設け
てドレンの熱回収を計るようにした構成を提供した（特
願平５−６８００８号）。その構成は、図３に示す通り
であり、１〜11は従来例と同じ構成を採っている。蒸気
発生加熱器１内では給水タンク２からの水が熱源用蒸気
入口７からの蒸気により蒸気を発生させ、連結管４を通
り、発生蒸気出口９より蒸気が取出され、次の系路へ送
られるようになっている。

【０００４】12は予熱器で、例えばプレート式熱交換器
を用い、一方流路13には蒸気発生加熱器１からのドレン
が送液され、他方流路14には給水源10からの水が送液さ
れ熱交換されるようになっている。18は水供給用の主配
管弁、19はバイパス配管弁である。給水源10からの水は
予熱器12によってドレンとの間で熱交換され、予熱され
た水が給水タンク２へ供給されるようになっている。

【０００５】液面計11により給水タンク２内の液面が上
限で給水を停止し、下限になると給水するように制御さ
れており、給水停止時に予熱器12に残存する水がドレン
によって過加熱され沸騰し振動が生じることがある。従
って、液面が液面計の上限よりも低いとき、蒸気発生加
熱器１による蒸発量に応じた給水に近づけるためにバイ
パス配管弁19を設けた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の構
成中、前者の場合、ドレン口８から排出される蒸気ドレ
ンはスパイラル式熱交換器３内で熱交換しただけであ
り、多量の熱エネルギーが残っており、これが無駄に捨
てられている。また、給水は液面計11により液面の下限
で給水が開始され、液面上限で給水が停止されるという
ように断続的に給水されていた。

【０００７】さらに給水の停止と開始に伴い、発生蒸気
量の変動や急激な温度変化が生じて配管等に問題が生じ
ることがある。又、蒸気発生装置と給水タンク間に予熱
器を設けた例でも給水の制御は給水液面の上限でＯＦ
Ｆ、 下限でＯＮのＯＮ−ＯＦＦ制御であり、給水の停止
に伴い予熱器内での給水の沸騰が生じ、又、給水の開始
に伴い熱源蒸気ドレン中に含まれている未凝縮蒸気の急
激な凝縮によりスチームハンマー等が生じて、予熱器自
体や配管に破損の問題が生じることがある。又、給水の
停止時には、熱源蒸気ドレンの有効な熱回収がされてい
ないし、給水の停止・通水による不連続な運転のために
発生蒸気圧力に変動が生じ易いという問題がある。

【０００８】この対応策として、前記特願平５−６８０
０８号では給水配管にバイパス配管を設けて流量調整を
行なっているが、この場合でも流量の制御は主配管弁1
8、バイパス配管弁19及びこれら両方を運転した場合の
３点しか制御できないため、実際の発生蒸気負荷の変動
に対しては十分に対応できず、結局はＯＮ−ＯＦＦ制御
となり、前記のように予熱器自体や配管に破損を生じ易
く、問題を解決することは容易ではない。

【０００９】本発明の目的は上記のような残存熱エネル
ギーを活用して省エネルギー化を図ると共に発生蒸気の
負荷量によって変化する給水面の位置に即応して給水流
量を連続的に制御できる蒸気発生装置を提供しようとす
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、スパイラル式熱交換器を用いた蒸気発生加
熱器と給水タンクとを並設し、これら蒸気発生加熱器と
給水タンクの上方部と下方部とをそれぞれ連結管で接続
して循環路を構成し、前記スパイラル式熱交換器の一方
流路には前記循環路を構成する連結管より水を供給し、
他方流路には熱源用蒸気を供給して熱交換するように
し、給水タンクの上方に発生蒸気出口を設け、蒸気発生
加熱器の下方にドレン口を設けてなる蒸気発生装置にお
いて、予熱器を設け、一方流路には前記蒸気ドレンを送
液してドレン口より排出し、他方流路には給水源からの
水を流量調節器を介して送液して熱交換した後、前記給
水タンクへ供給するよう接続し、前記流量調節器は給水
タンクに液位発信器付液面計と液位指示調節器を付設
し、弁開度を連続的に制御する比例制御弁を設けた蒸気
発生装置とした。

【００１１】

【作用】本発明では流量調節器として、給水源と予熱器
との間に比例制御弁を設け、この比例制御弁を液位発信
器付液面計と液位指示調節器とにより連続して制御する
ようにしたので、変化する給水面の位置に即応して給水
流量を連続的に制御でき、予熱器内での給水の沸騰やス
チームハンマーなどが発生するのを防止できるようにな
った。

【００１２】

【実施例】以下、実施例として示した図面につき説明す
る。図面中の符号１〜14は従来例と同一であるので説明
を省略する。15は比例制御弁、16は液位発信器で、液面
計11に付設した。17は液位指示調節器である。

【００１３】液面計11の液面は発生蒸気の負荷量により
変化する。液面計11の液面位置にセンサーを設け、これ
を液位発信器16により液位指示調節器17を介して、比例
制御弁15を制御するようにした。比例制御弁15は、例え
ばダイヤフラム弁等であり、液位指示調節器17の信号に
より、常時弁の開度を調節でき水量調節を連続的に行な
うようになっている。

【００１４】

【発明の効果】本発明では液量調節器として、蒸気発生
量の負荷に即応して給水流量が連続的に制御できるの
で、予熱器内での給水の沸騰が防止でき、耐久性の向上
が計れると同時に、より一層の熱源ドレンの熱回収がで
き、また発生蒸気圧力の安定化が計れるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明蒸気発生装置の断面説明図

【図２】従来例の断面説明図

【図３】他の従来例の断面説明図

【符号の説明】

１ 蒸気発生加熱器 ２ 給水タンク ３ スパイラル式熱交換器 ４、５ 連結管 ６ 循環路 ７ 熱源 ８ ドレン口 ９ 発生蒸気出口 10 給水源 11 液面計 12 予熱器 13 一方流路 14 他方流路 15 比例制御弁 16 液位発信器 17 液位指示調節器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スパイラル式熱交換器を用いた蒸気発生
   加熱器と給水タンクとを並設し、これら蒸気発生加熱器
   と給水タンクの上方部と下方部とをそれぞれ連結管で接
   続して循環路を構成し、前記スパイラル式熱交換器の一
   方流路には前記循環路を構成する連結管より水を供給
   し、他方流路には熱源用蒸気を供給して熱交換するよう
   にし、給水タンクの上方に発生蒸気出口を設け、蒸気発
   生加熱器の下方にドレン口を設けてなる蒸気発生装置に
   おいて、予熱器を設け、一方流路には前記蒸気ドレンを
   送液してドレン口より排出し、他方流路には給水源から
   の水を流量調節器を介して送液して熱交換した後、前記
   給水タンクへ供給するよう接続し、前記流量調節器は給
   水タンクに液位発信器付液面計と液位指示調節器を付設
   し、弁開度を連続的に制御する比例制御弁を設けたこと
   を特徴とする蒸気発生装置。