JPH11319543A - 減圧蒸気加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過熱蒸気を飽和温度蒸気にするための流体供
給管路の狭窄部での異物の付着堆積を防止して、過熱蒸
気中に確実に流体を供給して飽和温度蒸気とすることの
できる減圧蒸気加熱装置を得ること。 【解決手段】 蒸気供給管３に気液分離器４を取り付け
る。気液分離器４の下方に開度の調整が可能な弁手段２
３を設ける。反応釜１のジャケット部１１の下部に組み
合わせポンプ２を接続する。組み合わせポンプ２の循環
流体の一部を流体供給管６から蒸気供給管３内に注入す
る。蒸気供給管３内の過熱蒸気は、供給された循環流体
で飽和温度蒸気に減温される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器内の被加熱
物を蒸気で加熱するものに関し、特にその加熱温度が１
００度Ｃ程度の比較的低温の場合に適した減圧蒸気加熱
装置に関する。具体的には各種反応釜の蒸溜装置、濃縮
装置、あるいは、繊維や紙・パルプや医療品や食品の乾
燥や殺菌等の蒸気加熱に用いるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の減圧蒸気加熱装置としては例えば
特公平７−８８９３３号に示されているものがある。こ
れは、加熱容器の一次側に弁手段を取り付け、加熱容器
の二次側にエゼクター式真空ポンプを接続して、弁手段
と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。弁手段の後段に減温部を配置した
ことにより、加熱容器に供給する蒸気の過熱度を適宜調
節することができ、常時安定した温度の蒸気を加熱容器
に供給することができるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の減圧蒸気加
熱装置では、過熱度を調節するために供給するドレンを
弁やノズルを介して供給しているために、ノズルや弁の
絞り部に錆やスケールやゴミ等の異物が付着堆積して、
供給すべくドレンを充分に供給することができなくな
り、蒸気の過熱度を所望通りに調節することができなく
なってしまう問題があった。通常ボイラー等で発生させ
蒸気配管を介してそれぞれの使用箇所へ配送される蒸気
には、配管中の錆やゴミや水あか等の異物が混入してお
り、これら異物がノズルや弁の絞り部などの狭窄部で付
着堆積して、流体の通過を妨げついには閉塞してしまう
のである。

【０００４】従って本発明の課題は、蒸気の過熱度を調
節するために供給する流体を、ノズル等の狭窄部を極力
通過させないようにして狭窄部での異物の付着堆積を防
ぎ、流体の詰りを防止して蒸気の過熱度を所望通りに調
節することのできる減圧蒸気加熱装置を得ることであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段は、熱交換器と、該熱交換器に加熱用の蒸気を
供給する蒸気供給管と、熱交換器内の流体を吸引する吸
引手段を接続すると共に、蒸気供給管に流体供給管を接
続して当該流体によって加熱用蒸気の過熱度を調節する
ことができるものにおいて、流体供給管と熱交換器の間
の蒸気供給管に気液分離器を設けて、当該気液分離器の
下方に分離した液体を排出するための弁手段を取り付け
ると共に、当該弁手段の弁開度を任意に調節することが
できるようにしたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】流体供給管と熱交換器の間に気液
分離器を設けたことにより、流体供給管から多量の流体
を蒸気供給管に供給して蒸気の過熱度を低下させると共
に、余剰の流体は気液分離器で気液分離し、分離され且
つ過熱度の調節された蒸気だけを熱交換器に供給するこ
とができる。

【０００７】気液分離器で蒸気から分離された液体は、
気液分離器の下方に取り付けた弁手段から外部へ排出す
ることができる。この場合、弁手段の弁開度を調節可能
としたことにより、流体供給管から蒸気供給管に供給す
る流体の量に応じて弁手段の開度を調節することによ
り、即ち、多量の流体を供給する場合には気液分離器下
方の弁手段の弁開度も大きくして排出量を多くすること
により、気液分離された液体を確実に外部へ排出するこ
とができるる

【０００８】気液分離器に取り付ける弁手段としては、
ニードル弁や玉形弁等の手動弁を用いることも、あるい
は、モータやダイヤフラム等のアクチュエータで弁開度
を自動調整することのできる所謂自動弁を用いることも
できる。

【０００９】

【実施例】本実施例においては、熱交換器として反応釜
１を用いた例を示す。反応釜１と吸引手段２と加熱用蒸
気供給管３と気液分離器４、及び、蒸気供給管３に連通
して過熱蒸気を飽和温度蒸気まで減温する流体供給管６
とで減圧蒸気加熱装置を構成する。

【００１０】蒸気供給管３は図示しないボイラー等の蒸
気源と接続すると共に、蒸気圧力調節弁７と開閉弁８を
取り付け、流体供給管６を接続し、更に気液分離器４を
取り付けて、熱交換器としての反応釜１のジャケット部
１１と接続する。

【００１１】反応釜１のジャケット部１１の下端を、ス
チ―ムトラップ１２とバルブ１３を介して吸引手段２の
エゼクタ１４と接続する。

【００１２】吸引手段２は、エゼクタ１４とタンク５と
循環ポンプ１５を循環路１６を介して接続した組み合わ
せポンプとして構成する。エゼクタ１４はタンク５内の
流体を循環ポンプ１５で循環して通過させることによ
り、その流体温度に応じた吸引力を生じるものである。

【００１３】循管路１６を分岐して、余剰流体排出管９
と流体供給管６を連通する。余剰流体排出管９には開閉
弁１０を取り付けて、図示しないタンク５内のレベル計
と連動してタンク５内の液位を所定レベルに維持する。

【００１４】流体供給管６は、組み合わせポンプ２の循
環流体の一部を蒸気供給管３に供給するものであり、途
中にバルブ１９を設ける。バルブ１９は、通過流量のコ
ントロールができ且つ狭窄部の少ない玉形弁やバタフラ
イ弁あるいはボール弁等が適する。バルブ１９には手動
弁の他、モーターやダイヤフラム等のアクチュエータを
設けた自動弁を用いることもできる。

【００１５】本実施例においては流体供給管６を、組み
合わせポンプ２の循環流体の一部を供給するものとして
示したが、流体供給管６の流体は、循環流体に限る必要
はなく、別途の温度のドレンや冷却水を用いることもで
きる。

【００１６】流体供給管６と反応釜１のジャケット部１
１の間に気液分離器４を配置する。気液分離器４は、従
来から用いられている型式のもので良く、遠心力を利用
したものや衝突板に衝突させるもの、あるいは、フィル
ターを用いたもの等適宜用いることができるる。気液分
離器４の下方に弁手段２３を取り付ける。弁手段２３は
気液分離器４で分離された液体を通過させて、管２４を
介してエゼクタ１４に吸引させるものである。

【００１７】弁手段２３としては、玉形弁等の狭窄部の
少ない弁が適し、手動弁の他、自動弁を用いることもで
きる。また、本実施例においては、弁手段２３の下流を
エゼクタ１４と接続した例を示したが、加熱用蒸気の圧
力が大気圧以上の場合は、エゼクタ１４と接続すること
なく、大気圧中に連通することもできる。

【００１８】気液分離器４の下端にスチームトラップ２
５を一体に配置する。スチームトラップ２５は、蒸気は
通過させることがなく、ドレンは流下させる自動弁の一
種であり、気液分離器４で分離された液体としてのドレ
ンを排出するものである。本実施例においては、弁手段
２３をスチームトラップ２５とは別体で配置した例を示
したが、弁手段２３をスチームトラップ２５の内部に組
み込んで、弁手段２３をスチームトラップ２５のバイパ
ス路と兼用することもできる。

【００１９】組み合わせポンプ２のタンク５の上部には
冷却流体管路２０から分岐した冷却流体補給管２１を接
続する。また、冷却流体管路２０は、途中で分岐して管
路２２を介して反応釜１のジャケット部１１と接続する
ことにより、ジャケット部１１へ加熱用の蒸気のみなら
ず、冷却流体を供給して反応釜１を冷却することもでき
るようにする。

【００２０】反応釜１内の図示しない被加熱物を加熱す
る場合、蒸気供給管３から加熱用の蒸気をジャケット部
１１に供給すると共に、循環ポンプ１５を駆動してエゼ
クタ１４で吸引力を発生させる。この場合、加熱用の蒸
気は蒸気圧力調節弁７で所定の圧力まで減圧されるが、
圧力が減圧されても保有している熱量は殆ど減少するこ
とが無いために、減圧蒸気は過熱蒸気となる。しかしな
がら、流体供給管６から循環流体の一部が比較的多量
に、過熱蒸気中に供給されることによって、気液分離器
４を流下する間までに過熱蒸気は飽和温度蒸気まで減温
される。

【００２１】気液分離器４で循環流体と蒸気の混合流体
はそれぞれ気液分離され、飽和温度となった蒸気はジャ
ケット部１１に供給されて反応釜１内の被過熱物を加熱
すると共に、分離された液体即ちドレンはスチームトラ
ップ２５と弁手段２３を通ってエゼクタ１４に吸引され
タンク５に至る。

【００２２】流体供給管６から、気液分離器で分離する
ことのできる範囲の比較的多量の流体を蒸気供給管３内
に供給し、弁手段２３から分離された比較的多量の液体
を排出することにより、ノズル部や絞り部等の狭窄部を
設けることなく過熱蒸気を飽和温度蒸気とすることがで
き、従って、狭窄部での異物の付着堆積を防止すること
ができる。

【００２３】

【発明の効果】気液分離器を介して過熱蒸気の温度を調
節するための流体供給管を接続すると共に、気液分離器
に開度調整可能な弁手段を取り付けたことにより、流体
供給管から多量の流体を蒸気供給管に供給することがで
き、絞り部等の狭窄部を設けることがなく、従って、流
体中の錆やスケールやゴミ等の異物が狭窄部に付着堆積
することを防止して、確実に流体を過熱蒸気中に供給し
過熱度を所望通りに調節することができる減圧蒸気加熱
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の減圧蒸気加熱装置の実施例を示す構成
図である。

【符号の説明】

１ 反応釜 ２ 吸引手段 ３ 蒸気供給管 ４ 気液分離器 ５ タンク ６ 流体供給管 １１ ジャケット部 １４ エゼクタ １５ 循環ポンプ ２０ 冷却流体管路 ２３ 弁手段 ２５ スチームトラップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器と、該熱交換器に加熱用の蒸気
   を供給する蒸気供給管と、熱交換器内の流体を吸引する
   吸引手段を接続すると共に、蒸気供給管に流体供給管を
   接続して当該流体によって加熱用蒸気の過熱度を調節す
   ることができるものにおいて、流体供給管と熱交換器の
   間の蒸気供給管に気液分離器を設けて、当該気液分離器
   の下方に分離した液体を排出するための弁手段を取り付
   けると共に、当該弁手段の弁開度を任意に調節すること
   ができるようにしたことを特徴とする減圧蒸気加熱装
   置。