JPS62288424A - 熱搬送装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、蒸気発生器で発生した飽和蒸気を蒸気管を経
由して放熱チューブまで導き、この放熱チューブにおい
て凝縮潜熱を周囲の流体に与え、凝縮した凝縮液を凝縮
液管を介して一旦大気開放型の凝縮液溜にため、次に前
記蒸気発生器内の減圧作用によって凝縮液溜内の凝縮液
を還液管を経由して蒸気発生器内に戻し、再び蒸気発生
器内の凝縮液を加熱して蒸発させ、これを蒸気管を経由
して放熱チューブに送り出す作用を繰り返して熱搬送を
行なう熱搬送装置（芯無搬送装置）の運転方法に関する
ものである。

［従来技術とその問題点］ 第４図は従来の複管式蒸気搬送装置を示し、符号の１は
蒸気発生器であり、その内部には熱媒液１２ａが封入さ
れている。１６は熱媒液１２ａの量を検出するために蒸
気発生器１内に取り付けられた液量センサである。３は
放熱チューブであり、蒸気発生器１の頂部と放熱チュー
ブ３とは蒸気管２により接続されている。６は凝縮液溜
であり、その上部には大気との連通ロアがおいている。

４は放熱チューブ３の出口と凝縮液溜６とを結ぶ凝縮液
管であり、この凝縮液管４の末端は前記凝縮液溜６の底
部に開口している。５は凝縮液管４の途中に介装された
逆止弁である。８は凝縮液溜６の底部と蒸気発生器ｌの
底部とを結ぶ還液管であり、この還液管８の途中には逆
止弁９が取り付けられている。

１４は燃料供給管１３の途中に介装された燃料弁であり
、１５は前記蒸気発生器ｌを加熱するためのバーナであ
る。

この従来例において運転スイッチを入れると、燃料弁１
４が開いて燃焼を開始し、蒸気発生器１内の熱媒液１２
ａを加熱する。

蒸気発生器１内の圧力が大気圧以上になると、熱媒蒸気
は蒸気管２を通って放熱チューブ３に送出され、熱媒蒸
気は放熱チューブ３の周囲の流体に潜熱を与えて凝縮し
、この凝縮液は凝縮液管４を通って凝縮液溜６に吐出し
、ここにためられる、ａ縮液溜６内の凝縮液１２ｂにか
かる圧力は、大気連通ロアにより、常に大気圧に保たれ
ている。

なお、蒸気発生器ｌ内の熱媒液１２ａは逆止弁９の作用
により、蒸気発生器ｌから凝縮液溜６の方向に流れるこ
とはない。

運転がａ統し、蒸気発生器１内の熱媒液１２ａの量が液
量センサ１６の位置以下になると、液量センサ１６から
の信号により、燃料弁１４が閉屯して蒸気発生器ｌの加
熱を停止する。蒸気発生器１および放熱チューブ３間の
熱媒は飽和状態にあるとみなしうるので、熱媒温度に対
応する飽和蒸気圧となり、温度の高い蒸気発生器１から
、なおも熱媒蒸気が放熱チューブ３に向かって流出し、
その結果、蒸気発生器１内の熱媒液１２ａは蒸発潜熱を
奪われて急速に温度降下し、従って減圧する。

凝縮液管４の途中に取り付けられた逆止弁５は加熱停止
直後、放熱チューブ３内の減圧が急速に進むため閉止す
る。

熱媒として水を使用する場合、蒸気発生器ｌ内の熱媒温
度が１００℃以下になると、圧力が大気圧以下となるの
で、還液管８の途中に取り付けた逆止弁９が開いて、凝
縮液溜６にためられた凝縮液（熱媒液）１２ｂが還液管
８を通って蒸気発生器１に流入し始める。

一旦、凝縮液の還流が始まると、凝縮液温度は、たとえ
ば５０〜６０°Ｃと低いので、蒸気発生器１内は熱媒液
１２ａの温度に対応する飽和蒸気圧にまで急速に減圧し
、還流が促進され、燃焼停止後１０〜２０秒間で凝縮液
１２ｂの蒸気発生器ｌへの還流を終える。

還流終了後再び燃料弁１４を開いて加熱を開始すると、
蒸気発生器１内に発生した蒸気は放熱チューブ３側へと
流れて熱搬送を始める。

上記従来例では、凝縮液溜６にためられた凝縮液１２ｂ
を蒸気発生器ｌに還流させるために、１０〜２０秒間蒸
気発生器１の加熱を中断しなくてはならず、制御系が複
雑になるばかりでなく、搬送熱量の時間平均値が中断時
間分車さいという問題があった。

また、液量センサ１６としては、熱媒液と熱媒蒸気の電
気伝導度の相違を利用する電極を用いる例が多いが、電
極の腐食消耗や不純物の付着堆積に起咽する誤動作が問
題となっていた。

［発明の目的］ 本発明は、斯かる点に鑑みて提案されるもので、その目
的は特別な液量検出手段を用いずに蒸気発生器の加熱を
継続しなから還液を行なわせることによってロスタイム
をなくし、かつ熱のロスを最小限にとどめるようにする
ことである。

［発明の構成］ 本発明の構成は次のとおりである。

加熱源を有する蒸気発生器と、この蒸気発生器で発生し
た熱媒蒸気を周囲の流体と熱交換させるための放熱チュ
ーブと、前記蒸気発生器の頂部と前記放熱チューブとを
接続する蒸気管と、前記放熱チューブで凝縮した熱媒の
凝縮液をためておく大気圧型の凝縮液溜と、前記放熱チ
ューブの出口と前記凝縮液溜とを接続する凝縮液管と、
前記凝縮液管の途中に介装された逆止弁と、前記蒸気発
生器と前記凝縮液溜とを接続する還液管と、前記還液管
の途中に介装された逆止弁とから構成される熱搬送装置
において、蒸気発生器の形状を内部の水量が一定量以下
となったときに過加熱状態を惹起する形状とな、し、こ
の蒸気発生器を加熱源にて連続的に加熱し、蒸気発生器
内の熱媒液の量が前記一定量以下となったとき、蒸気発
生器の一部に空だき状態を生じさせて蒸気の発生量を減
少させ、放熱チューブの凝縮能力を相対的に過剰な状態
とせしめて蒸気発生器における蒸発を促進させ、この結
果、蒸気発生器内の圧力を急激に降下させて凝縮液溜に
ためられた凝縮液を還液管を通して蒸気発生器内に還液
させる運転を繰り返す熱搬送装置の正転方法。

上記本発明によると、蒸気発生器内の熱媒液の量に関係
なく、蒸気発生器の加熱が継続され、熱媒液の量が極め
て少量になったとき、蒸気発生器の一部が過加熱つまり
空だき状態となって蒸発量が減少する。この結果、放熱
チューブの凝縮能力は変わらないので、放熱チューブに
おける凝縮量が蒸気発生器の蒸発量を上回り、放熱チュ
ーブ内が急速に減圧の状態となる。同時に蒸気発生器内
圧力も降下し、大気圧以下となったときに、凝縮液溜に
ためられていた凝縮液が還液管を経由して蒸気発生器内
に戻り始め、蒸気発生器内が還流した液で満たされると
還液が終わり、再び温度上昇し、飽和蒸気となって蒸気
管から放熱チューブに流れ始める。この繰り返しにより
熱搬送が行なわれる。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図に基づき説明する。

符号の１は蒸気発生器であり、その内部には熱媒液１２
ａが入っている。３は放熱チューブであり、蒸気発生器
１の頂部と放熱チューブ３とは蒸気管２で接続されてい
る。６はａ縮液溜であり、その上部には大気との連通ロ
アがおいている。４は放熱チューブ３の出口と凝縮液溜
６とを結ぶ凝縮液管であり、この凝縮液管４は凝縮液溜
６の底部に接続されている。５は凝縮液管４の途中に介
装された逆止弁である。８は凝縮液溜６の底部と蒸気発
生器ｌの下部とを結ぶ還液管であり、この還液管８の途
中に逆止弁９が取り付けられている。１４は燃料供給管
１３の途中に介装された燃料弁であり、１５はバーナで
ある。１ｏは始運転時に熱媒液を蒸気発生器ｌに注入す
るための注液口であり、１１は栓である。

次にその運転例を説明する。

装置を設置後初めて運転する際には、蒸気発生器ｌ、蒸
気管２、放熱チューブ３、凝縮液管４、および還液管８
の容積の総量に等しいか、やや多口の熱媒液を用意して
、蒸気発生器１の頂部に設けられた注液口１０の栓１１
を開いて蒸気発生器ｌが熱媒液で満たされるまで注入し
、その後枠１１を閉じる。残りの熱媒液はＩＭ縮液溜６
に大気連通ロアから注ぎ入れる。運転スイッチを入れる
とガスバーナ１５で燃焼を開始し、蒸気発生器１内の熱
媒液１２ａが加熱され、熱媒液１２ａの温度が大気圧下
の沸点に到達すると熱媒蒸気が蒸気管２を通り放熱チュ
ーブ３に導かれる。このとき蒸気管２および放熱チュー
ブ３内にあった空気は凝縮液管４を経て大気連通ロアよ
り大気中に放出される。通常時は、蒸気発生器ｌ、蒸気
管２、放熱チューブ３、凝縮液管４および還液管８は熱
媒液で満たされた状態になっている。この場合、運転ス
イッチを入れて、蒸気発生器１内が大気圧以上になると
、蒸気管２および放熱チューブ３内の熱媒液はまず凝縮
液溜６に排出され、その後、熱媒蒸気が放熱チューブ３
に搬送される。

蒸気発生器ｌ内の熱媒液１２ａの量が極めて少量に減少
するまで熱媒蒸気は放熱チューブ３に搬送され続け、放
熱チューブ３で周囲の流体（たとえば、暖房の場合は室
内空気、追いださの場合は浴湯）と熱交換して凝縮し、
凝縮液管４を通って凝縮液溜６に吐出し、ためられる。

凝縮液１２ｂの表面は大気連通ロアにより大気圧に保た
れている。

蒸気搬送中、逆止弁９は閉止、逆止弁５は開放の状態に
なっている。

蒸気発生器ｌ内の熱媒液１２ａの量が極めて少量になる
と、蒸気発生器ｌの一部で空だき状態を生じ、蒸気の発
生量が減少する。放熱チューブ３の凝縮能力は変わらな
いので、放熱チューブ３における熱媒蒸気の凝縮址が、
蒸気発生器ｌにおける蒸発量を超えるために、放熱チュ
ーブ３は急速に減圧状態となり、同時に、蒸気発生器ｌ
内の圧力も降下する。

蒸気発生器１内の圧力が大気圧以下にまで降下したとき
に、逆止弁９が開いて、液面に大気圧を受けている凝縮
液溜６にためられていた凝縮液１２ｂが蒸気発生器１に
還流を始める。ひとたび凝縮液の還流が始まれば、蒸気
発生器１内の温度は急速に下げられるため、通液は一層
促進される。還液時も、蒸気発生器ｌの加熱は継続され
ており、熱媒液１２ａが再び大気圧下の沸点に到達する
と蒸気を放熱チューブ３に送出する。

以上の繰り返しで熱媒蒸気を放熱チューブに搬送するも
のである。

第２，３図は蒸気発生器１内の熱媒液の量が少量になっ
たときの空だき状態を惹起させるための蒸気発生器ｌの
形状例を示し、第２図においては底部に段部が形成して
あり、熱媒液１２ａの量が空だき面１ａを切ると空だき
となる。又、第３図においては底部を湾曲してあり、熱
媒液Ｌ２ａがこの湾曲面１ａすなわち、空だき面にかか
ると空だき状態となり、過加熱を生じる。

［発明の効果］ 本発明の構成と作用は以上のごときものであり１次のよ
うな効果が得られる。

蒸気発生器内の熱媒液が極めて少量に減少したときに、
蒸気発生器の一部に空だき状態を生じさせるようにした
。その結果、熱媒の蒸発量が減少して、放熱チューブの
凝縮能力が相対的に過大な状況となり、蒸気発生器にお
ける蒸発が促進されて蒸気発生器内の圧力が急速に降下
して、大気圧以下となったときに、凝縮液をａ縮液溜か
ら蒸気発生器内に還流させることができる。したがって
、蒸気発生器内の熱媒液の量に関係なく加熱を！！統で
きるので、熱搬送の中断時間（ロスタイム）が短く、特
別な液量検出子役を用いる必要もない、又、熱搬送（蒸
気搬送）システムが簡単に構成でき、しかも蒸気発生器
内に液量センサを取り付けないので、装置の信頼性と運
転性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の説明図、第２．３図は蒸気発生器
の形状の一例を示す実施例図、第４図は従来の熱搬送装
置の説明図である。 １・・・・・・蒸気発生器、　　　　２・・・・・・蒸
気管、３・・・・・・放熱チューブ、　　　４・・・・
・・凝縮液管、６・・・・・・凝縮液溜、　　　　　８
・・・・・・還液管、１５・・・ガスバーナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　加熱源を有する蒸気発生器と、この蒸気発生器で発生
   した熱媒蒸気を周囲の流体と熱交換させるための放熱チ
   ューブと、前記蒸気発生器の頂部と前記放熱チューブと
   を接続する蒸気管と、前記放熱チューブで凝縮した熱媒
   の凝縮液をためておく大気圧型の凝縮液溜と、前記放熱
   チューブの出口と前記凝縮液溜とを接続する凝縮液管と
   、前記凝縮液管の途中に介装された逆止弁と、前記蒸気
   発生器と前記凝縮液溜とを接続する還液管と、前記還液
   管の途中に介装された逆止弁とから構成される熱搬送装
   置において、 蒸気発生器の形状を内部の熱媒液量が一定量以下となっ
   たときに過加熱状態を惹起する形状となし、この蒸気発
   生器を加熱源にて連続的に加熱し、蒸気発生器内の熱媒
   液の量が前記一定量以下となったとき、蒸気発生器の一
   部に空だき状態を生じさせて蒸気の発生量を減少させ、
   放熱チューブの凝縮能力を相対的に過剰な状態とせしめ
   て蒸気発生器における蒸発を促進させ、この結果、蒸気
   発生器内の圧力を急激に降下させて凝縮液溜にためられ
   た凝縮液を還液管を通して蒸気発生器内に還液させる運
   転を繰り返す熱搬送装置の運転方法。