JPS5912924B2 - 蒸気循環装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は省エネルギーを目的とし、高温度のドレンをボ
イ２に圧送するためのドレン圧送機と圧力タンクとを備
えた蒸気循環装置に関し、圧力タンクは入力側でドレン
排出系統に連結し、また出力側をボイラ給水ポンプに連
通ずる補給水パイプに接続し、前記給水ポンプにキャビ
テーションを起こすことなく作動せしめるようになした
ものである。

本発明の理解を容易にするために先ずドレン圧送機の作
用の概要を説明する。

ドレン圧送機は一名ドレン回収機とも称し、低圧で排出
される蒸気復水を大気圧となしているドレン圧送機内に
流入させ、流入した蒸気復水が所定量に達すると自動的
に蒸気圧または空気圧が流入し、その圧力でドレン圧送
機内のドレンな高圧域または高所・遠方に圧送する。

圧送が終われば自動的にドレン圧送機内を大気圧に開放
して機内圧力を下げ無圧に近いドレンを再び流入させ、
ドレンが所定の量ニ達すれば再び前述のように自動的に
蒸気圧または空気圧を流入させてドレン圧力機内のドレ
ンを圧送するものである。

従ってドレン圧送機は元来ドレンを間歇的に送り出す機
能しか持ち合わせていない。

また、一般にドレン等の高温水を給水ポンプで送る場合
その吸引側の水圧が大気圧以下となり、水中に蒸気が発
生してキャビテーション現象を起こし、そのため前記ポ
ンプが空転して水を圧送することができなくなり、同時
にキャビテーションでポンプの羽根が侵されて損傷する
等の問題があるが、前記ドレン圧送機のドレン圧送管に
給水ポンプを接続してボイラにドレンを圧送せんとする
と、前述したようにドレン圧送機はドレンを間歇的にし
か送出しないので必然的にキャビテーション現象を起こ
すものであった。

本発明は上述に鑑みてなされたもので、ボイラにより発
生させた蒸気で所望の蒸気消費設備を稼動して生じたド
レンを給水ポンプによりボイラへ循環供給するようにな
した蒸気循環装置において、給水ポンプの吸引側の補給
水パイプを二股状に分岐してその一方を液室内が略々一
定圧力に保持されてなる圧力タンクのドレン流出管に接
続し、他方を逆止弁を介して給水源に接続し、また該圧
力タンクと蒸気消費設備との間に設けたドレン圧送機の
送出圧力を該圧力タンク内の圧力よりも高く設定して該
ドレン圧送機から送出されたドレンを圧力タンクに貯留
するようにして構成することにより、キャビテーション
を起こすことなり、マたドレン圧送機に必要以上の圧送
圧力を掛けさせないで圧送できるようになしたものであ
る。

以下に本発明の詳細を図面に基き説明する。

第１図及び第２図は圧力タンクの構造と共にその開閉作
動状態を示すものであり、図において１は圧力タンク本
体であり、下面中央には円孔を設けた底板２を固設し、
該底板２の下方にはドレン流出管３を装着した開閉機構
函体４を突設する。

５は該函体４の側部に突設したドレン送込管であり、６
は該送込管５に連通し前記開閉機構函体４とドレン流出
管３との間に形成したドレン押上げ通路であり、その頂
部を圧力タンク本体１内部に形成した液室Ｉに臨ませて
突出させ弁頭８となす。

９は該弁頭８に開閉自在に被着する弁板であり、該弁板
９は弁吊杆１０の先端に突設した鍔部１１に係止せしめ
てナンド１２により締付固定すると共に弁吊杆１０１の
他端をフロート１３に固着して形成する。

１４は弁板カバーであり、締付ボルト１５．１５により
前記開閉機構函体４の上部に固着する。

また、該弁板カバー１４の上面及び周側面には複数個の
通水孔１６を穿設し、さらに上面中央に穿設した透孔１
７に前記弁吊杆１０を挿通して弁板９を上下動自在に保
持せしめる。

１８は液室１の上部に連通させた気体供給管であり、適
宜個所に電磁弁１９を装着する。

２０は液室７に連通させて取付けた圧力スイッチでコー
ド２１を介して電源に接続し、またコード２１ａにより
電磁弁１９と連結する。

２２は安全弁、２３は圧力計であり夫々液室１に連通さ
せて設置する。

前記電磁弁１９及び圧力スイッチ２０は必須のものでな
（手動によるものでもよく、或は大容量の圧力タンクの
場合は空気圧調整ができれば取付けなくても問題はない
。

第１図は前記圧力タンクを蒸気循環系統に接続して使用
する状態を示すものである。

即ち、同図において、ボイラ２４で発生させた蒸気は蒸
気管２５により所望の蒸気消費設備２６に供給されて所
要の仕事をなさしめる。

そして蒸気中の潜熱を失なった蒸気が凝固して生じたド
レンを排出するべくドレンパイプ２７及びドレン圧送機
２８を連結設置し、さらにドレンパイプ２１の適宜個所
にスチームトラップ２９或はドレン受はタンク３０等が
取付けられる。

ドレン圧送機２８はドレン圧送管３１に接続しさらにド
レン母管３２に連結する。

そしてドレン母管３２の先端を前記ドレン送込管５に連
結して蒸気消費設備２６で発生したドレンを圧力タンク
本体１に送り込み、液室１内に貯留するようになしであ
る。

液室１内に貯留したドレンはボイラ給水ポンプ３７の吸
引作用でボイラ２４の要求に応じてドレン流出管３から
逆止弁３３を介して補給水パイプ３４に送水するように
しである。

即ち給水ポンプ３７の吸引側の補給水パイプ３４は二股
状に分岐され、その一方は逆止弁３３を介して圧力タン
ク１のドレン流出管３に接続され、他方は逆止弁３６、
連絡管３８を介して給水源３５に接続されている。

このようにしてボイラ給水ポンプ３１への送水はドレン
或は水を切替え自在になすと共に給水源３５に連なる連
絡管３８に設けた前記逆止弁３６により圧力タンク１が
開弁して該タンク内よりドレンの流出を遮断したときは
給水源３５側より自動的に水を補給することができる。

前記ボイラ給水ポンプ３７はモータ３９により駆動せし
めて給水管４０を経てボイラ２４に給水するようになし
である。

次に作用を説明する。

蒸気消費設備２６が所要の仕事をなして生じたドレンは
ドレンパイプ２１、スチームトラップ２９及びドレン受
はタンク３０等を経てドレン圧送機２８に送られ、該圧
送機２８で加圧されたドレンはドレン圧送管３１及びド
レン母管３２等を経由しドレン送込管５から圧力タンク
本体１に入り、第１図に矢示する如くドレン押上げ通路
６を通り液室Ｔ内に送り込まれる。

そして該液室７内にドレンが貯留されてその液面が上が
った状態では第２図に示すようにドレン流出管３上部の
弁頭８を開口して液室７内のドレンを補給水パイプ３４
に送出するが、液室７内の圧力は所定圧力に設定してお
くことにより圧力が下がると圧カスインチ２０が自動的
に作動して電磁弁１９が開いて気体供給管１８から有圧
気体が流入し、液室７が設定圧力まで昇圧すれば圧力ス
イッチ２０の作動で電磁弁１９は閉止して気体供給管１
８からの有圧気体流入を阻止する。

前記液室１内の圧力調整は自動的でなくとも圧力計２３
を目視して手動操作によって行なって差支えないこと勿
論であり、圧力タンク容量の余裕に応じて自動９手動を
撰択的に採用してもよい。

なお、液室１内の圧力が異常に上昇したときは安全弁２
２が作動して設定圧力を維持するようにしである。

また、第１図に示すように液室７の水位が下がったとき
にボイラ給水ポンプ３１が気体を吸引すると送水不能と
なり、該ポンプ３７が空転してポンプ自体を損傷する。

圧力タンク１はこのような状態では液面水位に応じてフ
ロート１３が下がり、弁板９が弁頭８に密着してドレン
流出管３を閉じて液室７からの気体の流出を阻止する。

前記の如く弁板９が弁頭８を一旦閉じると該弁板９はポ
ンプ３１の吸引力で弁頭８に強く吸着され、さらに液室
７内の内圧が弁板９を弁頭８に圧着するという二重の圧
力を受けるために開弁には強い力を必要とする。

これに対処するためにドレン母管３２からドレンが圧送
されると該ドレンはドレン送込管５を経てドレン押上げ
通路６から弁板９を押し上げるために弁板９は簡単に開
弁じ、以後はフロート１３の浮力により懸吊されドレン
流出管３を開口し続ける。

前記圧力タンク本体１から送出されて補給水パイプ３４
に流入したドレンは加圧されているために給水源３５か
らの補給水に優先し、かつ逆止弁３３及び３６の作動に
より要求量のみが高温のままボイラ給水ポンプ３７に吸
引されて給水管４０を経てボイラ２４に送水される。

また、前述構成の説明において述べた如く補給水パイプ
３４は給水源３５に接続すると共に逆止弁３６によりボ
イラ給水ポンプ３７への送水ハドレン或は水を切替え自
在となし、前記逆止弁３６により圧力タンク１が閉弁し
て該タンク１よりドレンの流出を遮断したときは給水源
３５から自動的に水を補給するからボイラ給水ポンプ３
７が空吸いにより損傷することはない。

このように圧力タンクを介してボイラ給水ポンプでボイ
ラに高温水を還元するときはドレン圧送機はボイラより
離れて設置した蒸気消費設備の傍に設置して高圧ドレン
を回収できる。

また空気圧を利用する場合においても空気圧縮機の吐出
圧力をボイラ圧より遥かに低圧とすることで足りる。

このため設備並びに運転のための費用を大幅に節減する
ことができる。

またドレン圧送機は上述した構造のものに限定されるこ
となく、例えば真空吸引ポンプの如く高温水を吸引して
圧送するポンプも本装置に組込み使用することができる
。

また前記圧力タンクは容量大に形成すると共にドレン送
出管に逆止弁を装着してボイラへの補給水パイプに連結
し、圧力タンク内のドレンはボイラ給水ポンプの要求に
応じてのみ必要量を送出し、さらに圧力タンク内のドレ
ン量が減少して液面が下った場合はドレン流出口を閉塞
して別途に設けた給水源より自動的に補給されて空吸い
を防止できる。

以上実施例について説明したように本発明の装置は、ボ
イラ給水ポンプにキャビテーション現象を起こさせず、
しかもボイラの要求量のみを必要都度送出することかで
きる。

かくしてドレンを冷却することなく循環使用することに
より蒸気循環系統における省エネルギーの目的を達成す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係わるもので、第１図は圧力タンク本体の
液室内の液面が下がってドレン流出管を閉止した状態の
断面図、第２図は同上ドレン流出管を開口した状態の断
面図、第３図はフロートの正面図、第４図は弁板の断面
図、第５図は弁板カバーの断面図、第６図は圧力タンク
本体の底面図、第７図は蒸気循環系統の配置図である。 １・・・・・・圧力タンク本体、３・・・・・・ドレン
流出管、４・・・・・・開閉機構函体、５・・・・・・
ドレン送込管、６・・・・・・ドレン押上げ通路、７・
・・・・・液室、８・・・・・・弁頭、９・・・・・・
弁板、１３・・・・・・７０−ト、２４・・・・・・ボ
イラ、２６・・・・・・蒸気消費設備、２８・・・・・
・ドレン圧送機、３４・・・・・・補給水パイプ、３５
・・・・・・給水源、３６・・・・・愼止弁、３１・・
・・・・ボイラ給水ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボイ２により発生させた蒸気で所望の蒸気消費設備
   を稼動して生じたドレンを給水ポンプによりボイラへ循
   環供給するようになした蒸気循環装置において、給水ポ
   ンプの吸引側の補給水パイプを二股状に分岐してその一
   方を液室内が略々一定圧力に保持されてなる圧力タンク
   のドレン流出管に接続し、他方を逆止弁を介して給水源
   に接続し、また該圧力タンクと蒸気消費設備との間に設
   けたドレン圧送機の流出圧力を該圧力タンク内の圧力よ
   りも高く設定して該ドレン圧送機から送出されたドレン
   を圧力タンクに貯留するようにして構成したことを特徴
   とする蒸気循環装置。