JPS6222080B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高温気体を導入する気気熱交換器、
気液熱交換器（排ガス又は蒸気加熱の吸収冷凍機
の発生器なども含まれる）などの高温気体を導入
して仕事を行なう高温気体用機器を、停止時また
は異常高温などの異常時に対して保護する保護装
置に関するものである。

従来、この種の機器、例えば排熱ガスを利用し
た熱交換器においては、運転停止時ダンパー等の
排熱ガス流量制御弁を閉じて、排熱の流入を防止
していた。しかし、ダンパー等の制御弁は全閉が
困難で排熱ガスの漏洩による熱交換器内の内圧上
昇液温の上昇等の不具合を起す欠点があつた。

また、排熱ガス利用の熱交換器の制御は従来は
前述のダンパー等による排熱ガス流量制御弁の開
閉により流量制御を行なうか熱交換器内部、また
は外部に疑似負荷を設け、その量を加減すること
により制御していた。これらの方法では、次の様
な欠点があつた。

ダンパーの流量制御：制御範囲が狭い。小容量の
制御が不適。

疑似負荷による制御：熱交換器に常に100％負荷
となり常に高温にさらされることとなる。

一般に腐蝕量は絶対温度の指数に又、運転時間
に比例しているため、常に高温にさらされる場合
には、腐蝕が甚だしく、機器の寿命を著しく締め
る欠点があつた。

本発明は、高温気体流路に液封機構を設け、高
温気体用機器の停止、異常状態、又は負荷状態に
応じて、液封用液面を昇降せしめて流路断面積を
変化せしめて高温流体の流量を制御することによ
り、従来のものの上記の欠点を除き、停止時又は
異常時の高温気体遮断時には漏洩なきよう完全に
遮断し、かつ負荷に応じた制御を行なう場合には
制御範囲が広く、また高温気体用機器の負荷を低
減することができる高温気体用機器の制御装置を
提供することを目的とするものである。

本考案は、高温気体流路により導かれた高温気
体により仕事を行う高温気体用機器の制御装置に
おいて、 前記高温気体流路に設けられた液封機構と、該
液封機構用の液封用液を貯留する容器と、前記高
温気体用機器の内部の異常高温を感知する位置に
設けられた、該異常高温を感知したときに作動し
て流路を開く可溶栓とを備え、前記容器と前記液
封機構とを前記可溶栓を介して液封液流路にて接
続したことを特徴とする高温気体用機器の制御装
置である。

本発明は、後述の実施例に示す態様のほか、下
記の如き態様のものも、その技術的範囲に含むも
のである。

高温気体としては、ボイラなどの燃焼排ガス、
化学プラントなどの高温排ガス、蒸気設備の排出
蒸気などを用いることができる。高温気体用機器
としては、気気熱交換器、気液熱交換器（この中
には、高温気体を加熱源とする吸収冷凍機の発生
器も含まれる）などの熱交換器、或いは動力回収
用ガスエクスパンダーなどの如く高温気体を直接
用いて仕事をなす機器、及びこれらの機器にて高
温気体から回収した熱を利用する機器、例えば二
重効用吸収冷凍機の低温発生器、などを用いるこ
とができる。

液封機構としては、内部に液封用液が収容さ
れ、その液封用液の液面と、液封機構の内部の部
材、例えば隔壁の下端との間の開放部分に、高温
気体の通過流路が形成され、液面の昇降により開
放部分である通過流路の断面積を変化せしめるこ
とが可能であり、この断面積の変化により、通過
する高温気体の流量を制御するよう構成された流
量制御機構を有するものを用いることができる。
流量をゼロとするためには液面を上昇せしめて、
例えば上述の隔壁の下端よりも上昇せしめて上記
の通過流路の断面積をゼロとして、高温気体の流
れを遮断して流量をゼロとするように構成されて
いる。

また、液封機構の中の液封用液の表面は、自由
表面であるもの、又は液の混入を防ぐために表面
を隔膜でおおつたものなどを用いることができ
る。隔膜は、ゴム、プラスチツクなどの弾性体、
液封用液より軽く蒸発しにくい油、グリースの如
き液体を用いることができる。

流量制御としては、ゼロから最大までの間の連
続的制御、段階的制御又、最大とゼロとのオンオ
フ制御などを用いることができる。

液面昇降機構としては、液封機構の中に外部か
ら液封用液を供給し、又は排除して内部の収容液
量を増減せしめる機構、又は収容液量は一定で、
収容部分が弾性のある袋状の容器であり、その袋
の底部を押し上げ下げして、液面を昇降せしめる
機構、又は収容液量が一定で、収容部分の底部が
ピストン構造であり、ピストンの上下により液面
を昇降せしめる機構などを用いることができる。
外部から液封用液を供給する場合、液タンクを液
封機構より高所に置き、ヘツドにより供給する機
構、又はポンプにより供給する機構、などを用い
ることができる。

液封用液としては、水その他の液体が用いられ
るが、高温気体用機器が気液熱交換器の場合、そ
の二次流体である液体を用いることができる（例
えば、吸収冷凍機の発生器における吸収溶液な
ど）。

流量制御作動機構としては、停止時において信
号を発する停止信号機構、高温気体用機器の異常
高温を検出して信号を発する異常検知機構又は高
温気体用機器の負荷量を検出する負荷検出機構、
などを用いることができる。停止信号機構として
は、例えば熱交換器ならば二次流体のポンプの電
動機操作回路中のリレー、などを用いることがで
きる。異常検知機構としては、高温気体用機器の
異常温度検出器、異常圧力検出器、放熱器等の入
熱の放熱機器の異常検出器、熱を動力に変える装
置等の機械の異常検出器などを用いることができ
る。負荷検出機構としては、例えば熱交換器なら
ば二次流体温度検出器など、また例えば吸収式冷
凍機ならば冷水出口温度検出器、溶液濃度検出
器、動力回収機器の回転数他の出力要求量などを
用いることができる。

また、高温気体用機器が気液熱交換器の場合に
は、二次流体である液体の収容室に可溶栓を設
け、この可溶栓を異常検知機構として作用せし
め、異常高温時にこの可溶栓が溶解して二次流体
を液封用液として液封装置に流入せしめる機構を
用いることができる。

本発明を実施例につき図面を用いて説明すれ
ば、第１図において、１は高温気体用機器として
の熱交換器であり、一次流体として、高温気体流
路としての管路２，３により導かれた排熱ガスな
どの高温気体が導入され、加熱管４により、二次
流体室５の中の二次流体を加熱するようになつて
いる。６は、管路２と３との間に挿入された液封
装置であり、室内に液封用液７が収容され、液面
８と、隔壁９の下端との間の、高さｈなる開放部
が高温気体の流路を形成している。

１１は液封用液のタンクであり、液封装置６よ
り高い位置に配備され、弁１２、管路１３を介し
て液封装置６に接続されている。１４は補給用の
管路である。液封装置６の下部には排出用の管路
１５と弁１６とが設けられている。１７は二次流
体室５内の二次流体の温度の異常上昇を検出する
温度検出器で、温度が設定値を越えると信号を発
して弁１２を操作する。弁１２が開かれるとタン
ク１１内の液封用液は液封装置６の中に流入し、
液面８が上昇し、開放部１０の高さが減少し、高
温気体の流量が減少する。或る流量にて二次流体
室５内の温度が安定し、弁１２が閉じられる。１
８は液面計である。

二次流体室５の温度が下がり過ぎた場合、又は
他の理由で、高温気体の流量を増加する場合は弁
１５を開き液封用液の一部を排出する。

４１は異常高温時に作動して開き流体を通過せ
しめる可溶詮であり、二次流体室５の中の二次流
体が異常高温になつたことを感知し、タンク１１
内の液封用液を、液封液流路としての管路４２，
４３を経て液封装置６に急速に流入せしめ、液面
を８′となし緊急遮断をするようになつている。

第２図は別の実施例で、液封装置６内の液封用
液７の液面を隔膜３８でおおつたものである。こ
の隔膜３８はゴム、プラスチツクなどの固体や、
液封用液よりも軽く、蒸発しにくい油、グリース
などの液体が用いられる。

第３図は別の実施例で、気液の熱交換器１内の
二次流体室に可溶栓３９を設け、異常高温時に溶
解して、二次流体を液封用液として管路４０を経
て液封装置６に導く方式と、タンク１１と液封装
置６とを接続する管路１３の途中を熱交換器１内
に導き、この熱交換器１内の温度を感知する部分
に管路１３３を閉塞する可溶栓４１を設け、異常
高温時に溶解して、管路１３を経てタンク１１内
の液封用液を液封装置６に導く方式との二つの方
式が同時に示されている。

本発明により、異常時の高温気体遮断時にはじ
ん速に、かつ高温気体の漏洩が全くないように遮
断して高温気体用機器の危険を防ぐことができ、
構造が簡単であり、製作に当たり高い精度を必要
とせず、しかも消耗部品がなく、保守も容易で信
頼性の高い高温機体用機器の制御装置を提供する
ことができ、実用上極めて大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明のそれぞれ異な
る実施例のフロー図である。 １……熱交換器、２，３……管路、４……加熱
管、５……二次流体室、６，６′……液封装置、
７……液封用液、８，８′……液面、９……隔
壁、１０……開放部、１１……タンク、１２……
弁、１３，１４，１５……管路、１６……弁、１
７……温度検出器、１８……液面計、１９……発
生器、２０……排熱源、２１，２２，２３……ダ
ンパ、２４，２５，２６，２７……管路、２８…
…ポンプ、２９……三方弁、３０，３１，３２，
３３……管路、３４……タンク、３５……管路、
３６……液面計、３７……負荷検出機構、３８…
…隔膜、３９……可溶栓、４０……管路、４１…
…可溶栓、４２，４３……管路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高温気体流路により導かれた高温気体により
   仕事を行う高温気体用機器の制御装置において、 前記高温気体流路に設けられた液封機構と、該
   液封機構用の液封用液を貯留する容器と、前記高
   温気体用機器の内部の異常高温を感知する位置に
   設けられた、該異常高温を感知したときに作動し
   て流路を開く可溶栓とを備え、前記容器と前記液
   封機構とを前記可溶栓を介して液封液流路にて接
   続したことを特徴とする高温気体用機器の制御装
   置。 ２ 前記高温気体用機器が二次流体を液体とする
   気液熱交換器であり、前記液封溶液が前記二次流
   体であり、前記容器が前記二次流体側の熱交換室
   であり、前記可溶栓が前記二次流体の温度を検出
   するようになつている特許請求の範囲第１項記載
   の装置。