JPS6246079Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、飽和液をタンクからポンプで排出す
る際に、ポンプにガスが入らないようにした冷却
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

飽和液をタンクからポンプにより移送するため
の従来装置は第１図に示され、図中ａは上部に飽
和液供給管ｃ、ガス抜管ｅが接続されたタンク、
ｂはポンプ、ｇはタンクａの飽和液ｄを払出して
ポンプｂへ吸込ませるための飽和液払出管であ
る。

上記従来装置では、運転時には、例えば飽和液
供給管ｃから飽和液をタンクａへ供給しつつ、タ
ンクａからは、飽和液供給管ｃからタンクａへ供
給される飽和液流量と略同流量の飽和液をポンプ
ｂへ送り、ポンプｂにより加圧して需要先へ送る
ようにしている。このように、飽和液供給管ｃか
らタンクａへ送る飽和液流量とポンプｂから吐出
される飽和液流量を略同じにするのはタンクａ内
の飽和液ｄの液面高さを略一定に保持して圧力変
化を少なくし、飽和液ｄの一部がガス化するのを
防止するためである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来装置では、ポンプｂの起動時
に、飽和液供給管ｃからタンクａへの飽和液供給
管開始がポンプｂの起動よりも時間的に遅れた場
合には、タンクａ内の飽和液ｄがポンプｂへ吸引
開始されることにより、タンクａ内の飽和液の液
面、換言すれば圧力が大幅低下し、飽和液の一部
がガス化する。このガスはポンプｂに入つてキヤ
ビテーシヨンが生じ、従つて、ポンプｂの運転を
継続することができなくなる虞れがある。又定常
運転中に何等かの原因で飽和液供給管ｃからの飽
和液の供給が停止した場合にも、タンクａ内の飽
和液の液面すなわち圧力が大幅に低下し、この場
合も飽和液の一部がガス化してポンプｂに入り、
キヤビテーシヨンを起こし、ポンプｂの運転に支
障を来たす虞れがある。

本考案は、斯かる観点に鑑み、飽和液をポンプ
で移送する際にタンク内飽和液の圧力や液面高さ
が大きく低下しても飽和液のガス化を防止してポ
ンプにガスが入らないようにし、ポンプによる飽
和液の移送を円滑に行い得るようにすることを目
的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上部に飽和液供給管とガス抜管が接
続され飽和液供給管から供給された飽和液を収納
すると共に内部で発生したガスをガス抜管から外
部へ抜き得るようにしたタンクと、一端がタンク
下部に接続されると共に中途部がタンク下方所要
位置に配設したポンプに接続されタンクから排出
された飽和液をポンプで加圧して送り得るように
した飽和液払出管を備えたタンク設備において、
前記飽和液払出管のポンプ上流側中途部に該払出
管外周を包囲するよう設けられたサブクーラと、
一端がタンク下部に接続されると共に他端がサブ
クーラ入口部に接続され前記タンク内の飽和液を
サブクーラ内へ導入し得るようにした飽和液導入
管と、一端がサブクーラ出口部に接続されサブク
ーラで前記飽和液払出管を送られて来た飽和液を
冷却した後の、飽和液と同一物質のガス液混合体
或いはガスから成る流体を排出する流体排出管
と、前記タンク内飽和液の圧力を検出し得る圧力
検出器若しくはタンク内飽和液の液面高さを検出
し得る液面検出器と、前記飽和液導入管の中途部
に接続され前記圧力検出器若しくは液面検出器で
検出された飽和液の圧力若しくは液面高さが所定
の圧力若しくは液面高さよりも低下した場合に開
く調節弁を設けたものである。

〔作 用〕

ポンプ運転時には、圧力検出器若しくは液面検
出器によりタンク内飽和液の圧力若しくは液面高
さが検出され、所定の圧力若しくは液面高さより
も低い場合には、圧力検出器若しくは液面検出器
より調節弁に指令信号が与えられ、タンク内の飽
和液は飽和液導入管からサブクーラへ送られ、サ
ブクーラではタンクから飽和液払出管を送られて
来た飽和液が冷却され、該飽和液は内部にガスが
混入しない状態でポンプへ吸込まれて吐出され、
サブクーラで飽和液を冷却した後の飽和液と同一
物質のガス液混合体或いはガスから成る流体はサ
ブクーラから流体排出管へ排出される。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。

第２図及び第３図は本考案の一実施例である。

上部に飽和液供給管１１とガス抜管１２が接続
されたタンク１の下方所要位置に、吸入側に所定
のヘツド圧が掛かるよう飽和液払出管２を介して
ポンプ３を接続し、該ポンプ３から吐出された飽
和液４を飽和液払出管５から次工程へ移送し得る
ようにし、飽和液払出管２の途中にサブクーラ６
を配設する。

サブクーラ６は、例えば、断面形状円形で側面
形状がＬ字型の筒状の本体６ａを備え、該本体６
ａの内部に飽和液払出管２をＬ字状に折曲げて挿
通し、本体６ａの垂直部上端及び水平部側端に、
蓋板６ａ，６ｃを固着し、本体６ａの水平部側端
近傍には、飽和液導入用の入口短管６ｄを、又垂
直部上端には、飽和液と同一物質のガス液混合体
若しくはガスから成る流体排出用の出口短管６ｅ
を、夫々固着する。サブクーラ６は本実施例のよ
うに、筒状の本体６ａ内に飽和液払出管２を挿通
させただけの構造でも良いが、本体６ａ内に邪魔
板を設けて熱交換効率が向上するようにしても良
い。又従来公知の熱交換器ならどのようなもので
も使用できる。

タンク１の下面に、サブクーラ６の本体６ａ内
へ飽和液を導入し得るようにした飽和液導入管７
の一端を接続し、該飽和液導入管７の他端をサブ
クーラ６の本体６ａに設けた入口短管６ｄに接続
し、サブクーラ６の本体６ａに設けた出口短管６
ｅにサブクーラ６の本体６ａから飽和液と同一物
質のガス液混合体若しくはガスから成る流体を導
出する流体排出管８を接続し、前記飽和液導入管
７の途中に調節弁９を接続し、該調節弁９をタン
ク１に設けた圧力検出器１０で検出された圧力信
号により開閉させ得るようにする。

次に、上記実施例に使用する飽和液について説
明する。例えば、液体を、上部に空間が生じる密
封容器に収納して所定の温度に保持すると、最初
は液体が蒸発してガスとなり容器上部空間にたま
り、該空間部はガスにより徐々に圧力が高くな
る。しかるに、容器内空間部が一定の圧力に達す
ると、それ以後は温度が変化せずに一定なら、液
体は蒸発しなくなり、平衡状態になる。このよう
に、ガスが同一物質の液体と平衡で共存するとき
のガスの圧力を飽和蒸気圧といい、平衡状態にあ
る液体と飽和蒸気とは常に一義的関係にある圧力
と温度とを共有している。しかして、タンク１内
のガス圧力が飽和蒸気圧にある飽和蒸気と共存し
ている液体を飽和液という。飽和液は、タンク１
内の圧力が下ると、液温も下り、温度により定ま
る量のガスが液体から蒸発するという性質があ
る。

次に、本考案の作用について説明する。

タンク１内の飽和液４は飽和液払出管２からポ
ンプ３に吸込まれ、ポンプ３で加圧されて飽和液
払出管５から下流の需要先へ移送される。而し
て、定常運転が順調に行われている場合のよう
に、飽和液供給管１１からタンク１内へ供給され
る飽和液の単位時間当りの流量とタンク１から飽
和液払出管２へ排出される飽和液の単位時間当り
の流量が略等しい場合には、タンク１内の飽和液
の圧力は略一定に保持されているため、飽和液の
ガス化が生じてもわずかであり、従つて、タンク
１内で発生したガスはガス抜管１２を経て外部へ
排出される。この場合圧力検出器１０で検出され
た圧力は、予め圧力検出器１０に設定された圧力
よりも高いため、換言すればタンク１内の圧力低
下量が少ないため、圧力検出器１０から調節弁９
へ指令信号は与えられず、調節弁９は閉じられた
ままであり、飽和液払出管２を流下する飽和液４
の冷却は行われない。しかも、上述のようにタン
ク１内で飽和液４が蒸発して発生したガスはガス
抜管１２から外部へ排出されるため、ポンプ３に
吸込まれる飽和液４にはガスが混入しない。従つ
て、ポンプ３では飽和液４に混入するガスによる
キヤビテーシヨンは生じず、ポンプ３の運転には
何等支障が生じない。

例えば、ポンプ３起動時には、タンク１内の飽
和液４がポンプ３に吸込まれることにより、タン
ク１内の圧力が大幅に低下することがあり、又定
常運転時でも、飽和液供給管１１からの飽和液の
供給が管１１に設けたポンプの故障等で送液不能
になるとタンク１内の圧力が大幅に低下する。こ
の場合、タンク１内の飽和液或いは飽和液払出管
２内の飽和液は、圧力の低下により、上述のよう
に一部ガス化し、気泡となつて飽和液払出管２か
らポンプ３へ吸込まれる虞れがある。而して、ポ
ンプ３に吸込まれた飽和液中の気泡は、飽和液が
ポンプ３により加圧される際にポンプ３により加
圧され、これによつ気泡中のガスは飽和液内を浮
上してポンプ３のケーシング内面やポンプ３の翼
にぶつかり、このため、ポンプ３にはキヤビテー
シヨンが生じ、以降のポンプ３の運転に支障を来
たす。従つて、タンク１内の圧力が減少してもポ
ンプ３の運転が支障なく行われるよう次のような
制御が行われる。

すなわち、圧力検出器１０によつて検出された
タンク１内の飽和液の圧力が圧力検出器１０に予
め設定された圧力よりも低下した場合には、圧力
検出器１０から指令信号が調節弁９に与えられ、
調節弁９は指令信号に対応して開く。このため、
タンク１の飽和液４の一部は、飽和液導入管７か
らサブクーラ６の本体６ａ内へ入口短管６ｄを通
つて送られるが、調節弁９の下流側では、調節弁
９の圧力損失により飽和液導入管７内の飽和液の
圧力が低下するため、該飽和液はタンク１内の飽
和液４よりも低温となつてサブクーラ６の本体６
ａ内へ送られる。

一方、タンク１から飽和液払出管２へ排出され
た飽和液には、タンク１内の飽和液４の圧力が掛
かつており、圧力は低下していないため、その温
度も飽和液導入管７からサブクーラ６の本体６ａ
内へ導入された飽和液よりも高い状態であり、従
つて飽和液払出管２内の飽和液は、飽和液導入管
７からサブクーラ６の本体６ａ内へ供給され該本
体６ａ内を上方の出口短管６ｅに向つて流れる飽
和液により冷却され、温度が低下する。従つて飽
和液中にガスが発生しないため、ポンプ３にはキ
ヤビテーシヨンが生ずることはなく、ポンプ３の
連続運転が可能となる。

サブクーラ６の本体６ａ内へ飽和液導入管７を
介して供給された飽和液は、飽和液払出管２を送
られる飽和液と熱交換して加熱され、ガス液混合
体或いはガスとなり、流体として流体排出管８へ
導出される。この流体は、飽和液の種類にもよる
が、すてても良いし、或いは後工程で所定の処理
をして需要先へ送るようにしても良い。ただし、
流体排出管８中の流体の処置としてはこれに限ら
れるものではない。

第４図は本考案の他の実施例で、前記実施例で
は、タンク１内の圧力を圧力検出器で検出してい
るのに対し本実施例では、液面検出器１３を用い
液面を検出している。本実施例の場合、タンク１
内の液面高さが、液面検出器１３に予め設定され
た液面高さよりも低くなつた場合には、液面検出
器１３から調節弁９に指令信号が与えられて調節
弁９が開き、上述と同様にして調節弁９を通りサ
ブクーラ６の本体６ａ内に供給された飽和液によ
り飽和液払出管２を流れる飽和液の冷却が行われ
る。第４図中第２図に示す符号と同一の符号のも
のは同一のものを示す。

なお、本考案は上述の実施例に限定されるもの
ではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内で
種々変更を加え得ることは勿論である。

〔考案の効果〕

本考案のタンク設備における冷却装置によれ
ば、タンクからポンプへ至る飽和液払出管にサブ
クーラを設け、タンクの圧力若しくは液面高さが
所定量以上低下した場合に前記飽和液払出管の飽
和液を冷却して温度を低下させているためガスの
発生を防止でき、従つてポンプ内にガスが混入す
ることなく、ポンプの連続運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図、第２図は本考案の一
実施例の説明図、第３図は第２図の方向矢視
図、第４図は本考案の他の実施例の説明図であ
る。 図中１はタンク、２は飽和液払出管、３はポン
プ、４は飽和液、５は飽和液払出管、６はサブク
ーラ、７は飽和液導入管、８は流体排出管、９は
調節弁、１０は圧力検出器、１３は液面検出器を
示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上部に飽和液供給管とガス抜管が接続され飽和
   液供給管から供給された飽和液を収納すると共に
   内部で発生したガスをガス抜管から外部へ抜き得
   るようにしたタンクと、一端がタンク下部に接続
   されると共に中途部がタンク下方所要位置に配設
   したポンプに接続されタンクから排出された飽和
   液をポンプで加圧して送り得るようにした飽和液
   払出管を備えたタンク設備において、前記飽和液
   払出管のポンプ上流側中途部に該払出管外周を包
   囲するよう設けられたサブクーラと、一端がタン
   ク下部に接続されると共に他端がサブクーラ入口
   部に接続され前記タンク内の飽和液をサブクーラ
   内へ導入し得るようにした飽和液導入管と、一端
   がサブクーラ出口部に接続されサブクーラで前記
   飽和液払出管を送られて来た飽和液を冷却した後
   の、飽和液と同一物質のガス液混合体或いはガス
   から成る流体を排出する流体排出管と、前記タン
   ク内飽和液の圧力を検出し得る圧力検出器若しく
   はタンク内飽和液の液面高さを検出し得る液面検
   出器と、前記飽和液導入管の中途部に接続され前
   記圧力検出器若しくは液面検出器で検出された飽
   和液の圧力若しくは液面高さが所定の圧力若しく
   は液面高さよりも低下した場合に開く調節弁を設
   けたことを特徴とするタンク設備における冷却装
   置。