JPS6380105A - 減圧ボイラの自動抽気方法と自動抽気装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は減圧ボイラの自動抽気方法及び自動抽気装置に
関し、減圧ボイラ内気相部に溜まる非凝縮気体を抽気す
る場合に、抽気装置の誤動作と無駄な抽気をなくして抽
気頻度を減らすことによって、抽気に伴なう熱ロス及ゾ
熱媒液のロスを解消することを目的とする。

（従来技術） 減圧ボイラでは、その気相部に溜まる非凝縮気体を真空
ポンプで抽気するか又は熱媒液を加熱して多量の蒸気を
発生させて非凝縮気体を排出することにより、減圧状態
にして低沸点で運転するのであるが、熱媒蒸気の分解で
発生する水素ガスや機器接続部分及び溶接継手部分から
侵入する空気などの非凝縮気体がボイラ気相部に少しず
つ溜まつて、ボイラの能力低下及びボイラ効率の低下の
原因となる。

これを防ぐために、この非凝縮気体を抽気する自動抽気
方法及び自動抽気装置には各種のものがある。

例えば、特公昭５２−４７０８３号公報に示すように、
気相部の頂部に連通させたガス検出室に温度センサーを
設け、このガス検出室に非凝縮気体が溜って、この温度
センサーで検出される温度が、熱媒液の液温センサーの
温度よりも一定温度以上低下した場合には、抽気用真空
ポンプを作動させて抽気することによって、非凝縮気体
を排出するものである （発明が解決しようとする問題点） 上記従来構成では、ボイラ気相部に殆んど非凝縮気体が
溜っていなくても、ガス検出室に多少の非凝縮気体が溜
れば抽気することになることから、抽気に伴なう多量の
熱ロス及１熱媒液のロスが避けられないという欠点があ
る。

そこで、上記の欠点を改善するものとして、熱交換器の
出口側の負荷液体の液温を温度センサーで検出し、この
温度が熱媒液の液温よりも一定値以上低下した場合に、
抽気する方法が考えられる。

しかし、この方法では、負荷液体の循環開始初期の温度
低下と非凝縮気体による温度低下とを判別出来ない結果
、非凝縮気体の滞溜がないのに、抽気を繰り返えすとい
う誤動作が避けられない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の諸欠点を解決する為めに、加熱装置で
熱媒液を加熱状態にし、熱媒液と負荷液体との液温差が
設定液温差以上になった場合に抽気装置を作動させるこ
とを特徴とするものである。

（実　施　例） 次に、本発明の実施例及び実施手順例を図に基づき説明
する。

第１図は、装置の全体構成を示す概略系統図、第２図は
上記装置のシーケース制御回路図を示す。

減圧ボイラ１には加熱装置２のバーナーが付設され、ボ
イラ本体１ａ内下部には、熱媒液が収容され液相部を形
成し、上部には気相部が形成され、加熱装置ｔ２で熱媒
液を加熱蒸発させて気相部に循環して供給し、気相部に
は負荷液体を加熱する熱交換器３が付設されている。熱
交換器３に連通連結されている循環路３ａには循環ポン
プ３ｂが介装され、その他端は加熱負荷器４である貯湯
槽内に開端している。加熱負荷器４内の負荷液体は循環
ポンプ３ｂで熱交換器３内へ圧送され、熱交換器３内で
熱媒液の蒸×（約９０℃）で加熱されて、加熱負荷器４
に戻る。

ここで、加熱負荷器４の種類によっては、加熱負荷器４
内で循環路３ａの他端に熱交換器を接続し、循環路３ａ
を閉路する場合もある。

ボイラ本体１ａ内気相部の非凝縮気体を抽気する為の抽
気路５がボイラ本体１ａの頂部から導出され、この抽気
路５には、ボイ゛う側から順に逆止弁５ｃ・三方切換電
磁弁の抽気弁５ａ・抽気用の真空ポンプ５ｂが介装され
、ここで、抽気弁５ａと真空ポンプ５ｂとで抽気装置Ｅ
が形成される。

熱媒液の液温を検出する温度検出装置６をボイラ本体１
ａに付設する。上記温度検出装置６には温度設定自在の
温度調節器６ａが付いており、二°の温度調節器６ａは
、熱媒液の温度が設定温度Ｔ０（約９０℃）以上となっ
たときに接点ＡがＯＮ（オン）となるように設定される
。また、ボイラ本体１ａ内液相部の熱媒液の液温と熱交
換器３から出た負荷液体の液温差を検出する為の差温検
出装置１０の検出端子１０ａ・１０ｂを各々ボイラ本体
１ａ及び循環路３ａに付設する。上記検出端子１０ａ・
１０ｂで検出する液温差が、差温検出装置１０に設定し
た設定液温差ΔＴ（例えば、ΔＴ＝５℃）以上になると
、差温検出装置１０の接点１０ｃが、ＯＮ（オン）とな
るように設定される。

上記温度検出装置６及び差温検出装ｆｉｌＯからの入力
回路が抽気制御装置８へ導設されると共に、この抽気制
御装置８から、抽気弁５ａ及び真空ポンプ５ｂ及び循環
ポンプ３ｂ及び燃料供給路２ａの電磁弁２ｂへの操作回
路が導設される。

上記の温度検出装置６・差温検出装置１０・抽気制御装
ｆｉ！８及び抽気装置Ｅによって、非凝縮気体の自動抽
気は次のように行なわれる。

即ち、第１図に示すように、ボイラ１の正常運献状態に
おいては、熱媒液の液温は温度調節器６ａに設定した設
定温度Ｔ、（約９０℃）以上となっており、加熱負荷器
４内の液温が所定温度以下になると循環ポンプ３ｂが作
動し、負荷液体を一定時間加熱する。

ここで、ボイラ気相部にかなりの量の非凝縮気体が溜っ
て熱交換器３への入熱が損なわれる場合には、負荷液体
の加熱が十分になされないので、熱媒液の液温か高い状
態に保たれるとともに負荷液体の液温が低い状態に保た
れ、これら両液体の液温差が設定液温差ΔＴ（約５℃）
以上となる状態がかなりの時間に亘って続くことになる
。従って、このような状態がタイマーＴＭ、で設定する
設定時間１１以上続く場合には、抽気装置Ｅを作動させ
て抽気する。また、抽気開始後、タイマーＴＭ２に設定
した設定時間ｔ２経過しない場合でも、非凝縮気体の抽
気が済み、熱交換器３の熱交換効率が向上して熱交換器
３への吸熱が増加すると、熱媒液の液温が低下し始める
ので、熱媒液の液温が設定温度Ｔ０より低温になった時
には、抽気装置１Ｅを停止させ、抽気を止めるものとす
る。

次に、上記のことを、第２図で詳しく説明する。

温度検出装置６で検出する熱媒液の液温が設定温度Ｔ、
（約９０℃）以上になると、温度調節器６＆の接点Ａが
ＯＮとなる。また、循環ポンプ３ｂが作動することによ
り循環ポンプ用電磁開閉器の接点ＭＳがＯＮとなる。

この状態において、差温検出装置１０で検出する液温差
が設定液温差ΔＴ（約５℃）以上となると、接点１０ｃ
＃’ＯＮとなりタイマＴＭ、に通電される。

この状態がタイマＴＭｌに設定した設定時間１゜（１＋
＝約１〜２分）の間継続した後には接点ｔ＋ａ＋がＯＮ
となり、継電器Ｘに通電し、この結果自己保持回路接点
ＸＩが通電して継電器Ｘに通電し続け、タイマＴＭ　２
がＯＮとなると共に、抽気装置Ｅの入力用スイッチ接点
Ｘ２がＯＮとなる。これにより、抽気装置Ｅの真空ポン
プ５ｂ及び抽気弁５ａが抽気作動し、抽気を開始する。

そして、この抽気ｍ続時間はタイマＴＭ２に設定されて
おり、抽気設定時間ｔ２経過後接点ｔａｃ２がＯＦＦと
なり、接点Ｘ、及び接点Ｘ、がＯＦＦとなって、真空ポ
ンプ５ｂが停止すると共に、抽気弁５ａが閉じる。

そして、抽ｙＣ開始後で抽気設定時間ｔ２経過前であっ
ても、抽気後の熱交換効率の向上に上り熱媒液の温度が
その設定温度Ｔ０より低くなると、温度調節器６ａの接
点ＡがＯＦＦになるので、抽気装置Ｅの真空ポンプ５ｂ
が停止し、抽気弁５＆が抽気路５を閉じる。

尚、抽気作動時には、三方切換電磁弁の抽気弁５ａは抽
気路５を開（と共に、抽気路５を大気に連通して、〃ス
パラスト用空気が真空ポンプ５ｂに吸入される。そして
、このがスバラスト用空気により、真空ポンプ５をの吐
出側で熱媒液蒸気の凝縮が防止される。

ここで、抽気完了後、真空ポンプ５ｂ内に付着し又は滞
溜する熱媒液等の凝縮液を除去する為、抽気弁５ａで抽
気路５を閉じた後も、所定時間の間がスバラスト用空気
のみを真空ポンプ５ｂで吸入するように構成することが
出来る。

この場合の回路図を第３図に示す、即ち、接点Ｘ、では
抽気弁５ＩＬのみを作動させる上うにし、継電器Ｘへの
通電により接点Ｘ、及び接点Ｘ４がＯＮして、継電器Ｙ
へ通電し、これが自己保持回路接点ｙ、で通電し続ける
と共に、真空ポンプ５ｂが作動し始める。継電器Ｙへの
通電により、接点ｙ２がＯＮし、タイマＴＭ、に通電す
る。このタイマＴＭ、には、真空ポンプ５ｂが作動すべ
き設定時間［。

が設定されており、この設定時間ｔ、経過後に接点ｔｓ
３を介して真空ポンプ５ｂが停止する。

尚、上記実施例において、温度検出装置６の温度調節器
６ａ及び差温検出装置１０は抽気制御装置８に付設して
もよい。

また、第２図・第３図の回路図において、循環ポンプ用
電磁開閉器の接点ＭＳは省略しても良い。

尚、上記実施例の変形例として、その一部を次のように
構成することが８米る。

（Ａ）　　熱ｔ＆液の液温と気相部の圧力は一定の相関
関係にあるので、熱媒液の液温の代りに、気相部の圧力
を用いる。即ち、１８１図に示すように、圧力スイッチ
２０をボイラ本体１ａに付設して、気相部の圧力を検出
可能にし、この圧力スイッチ２０からの入力回路を抽気
制御装置８に接続し、この圧力スイッチ２０で検出した
気相部の圧力が、圧力スイッチ２０へ設定したその設定
圧力Ｐ０以上になったときに、第２図・第３図の接点Ａ
をＯＮするように構成する。

（Ｂ）　　抽気装置Ｅに真空ポンプ５ｂを用いずに、抽
気装置Ｅを、抽気路５に介装した抽気弁５ａと加熱！１
ｆ１２とで形成し、抽気作動するときには抽気弁５ａを
作動させて抽気路５を開路にするとともに、加熱装置！
２で加熱することにより、熱媒液の蒸気を多量に発生さ
せ、この蒸気で又は蒸気と共に気相部に溜った非凝縮気
体をボイラ本体１ａ外へ排出する。

（発明の効果） 本発明は上記のように構成されるので、次の効果を奏す
る。

（１）熱媒液の液温と、熱交換器の出口側の負荷液体の
は瓜との液温差が設定は櫂差以上になったと終に、抽気
装置を作動させて抽気するので、非凝縮気体の影響を受
けて熱交換器の熱交換機能が悪化したことを確認してか
ら抽気作動が開始されることになる。

このように、本発明によれば、かなり多くの非凝縮気体
が気相部に溜って、熱交換機能を損なうようになった場
合にのみ抽気することになるので、ボイラ本体内の気相
部の温度検出に基づいて熱交換気機能の悪化を間接的に
検出して抽気する前記従来例の場合のように、安全サイ
ドで早めに抽気作動させる必要がな（なり、抽気の頻度
が大幅ｌ二少なくなる。従って、抽気に伴なう熱ロス及
び熱媒液のロスが格段に少なくなって、ボイラ運転コス
トが安価になる。

また、抽気開始後、熱媒液の液温が設定温度より低くな
ったら、抽気作動を停止するように構成する場合には、
上記の効果が一層発揮される。

（２）　自動抽気装置は簡単な構造の温度検出装置や差
温検出装置及び抽気制御装置等から構成されるので、安
価に実施で終る。

又、既存の設備へも簡単に装備することが出来る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は全体構成を示す概
略系統図、第２図は制御系統のシーケンス制御回路図、
１３図は別実施例の第２図相当図である。 １・・・減圧ボイラ、１ａ・・・ボイラ本体、２・・・
加熱装置、３・・・熱交換器、３ａ・・・液体循環路、
３ｂ・・・循環ポンプ、４・・・加熱負荷器、５・・・
抽気路、５ａ・・・抽気弁、５ｂ・・・真空ポンプ、６
・・・温度検出装置、８・・・抽気制御装置、１０・・
・差温検出装置、２０・・・圧力スイッチ、　Ｅ・・・
抽気装置、Ｘ２・・・抽気装置の入力用スイッチ接点、
Ｐｏ・・・設定圧力、　　１．−１．・・・各々タイマ
ーＴＭ。 ・７Ｍ２の設定時間、　Ｔｏ・・・温度検出装置６の設
定温度、　ΔＴ・・・設定液温差。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、減圧ボイラ１のボイラ本体１ａ内の液相部の熱媒液
   を加熱装置２で加熱蒸発させて、その蒸気を気相部に循
   環して供給し、気相部に設けた熱交換器３に加熱負荷器
   ４内の負荷液体を循環して、気相部の蒸気の熱で負荷液
   体を加熱し、また、ボイラ本体１ａ内の気相部に非凝縮
   気体が所定量以上に溜ったときに、抽気装置Ｅを作動さ
   せて、非凝縮気体をボイラ本体１ａ外に排出するように
   した減圧ボイラの自動抽気方法において、加熱装置２で
   熱媒液を加熱状態にし、熱媒液の液温と熱交換器３から
   出た負荷液体の液温との液温差が、設定液温差ΔＴ以上
   になったときに、抽気装置Ｅを作動させることを特徴と
   する減圧ボイラの自動抽気方法 ２、特許請求の範囲第１項に記載した減圧ボイラの自動
   抽気方法において、熱媒液の温度と熱交換器３から出た
   負荷液体の液温との液温差が、設定時間ｔ＿１の間連続
   して設定液温差ΔＴ以上になったときに、抽気装置Ｅを
   作動させることを特徴とする減圧ボイラの自動抽気方法 ３、特許請求の範囲第１項または第２項に記載した減圧
   ボイラの自動抽気方法において、前記の液温差が設定液
   温差ΔＴ以上となり、しかも熱媒液の液温が設定温度Ｔ
   ＿０以上であるときに、抽気装置Ｅを抽気作動させる方
   法 ４、特許請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載
   した減圧ボイラの自動抽気方法において、前記の液温差
   が設定液温差ΔＴ以上のときに、抽気装置Ｅを抽気作動
   させて、設定時間ｔ＿２の間抽気し、上記抽気作動する
   設定時間ｔ＿２の経過前であっても、熱媒液の液温が設
   定温度Ｔ＿０より低くなったときには、抽気作動を停止
   させる方法 ５、特許請求の範囲第１項または第２項に記載した減圧
   ボイラの自動抽気方法において、前記の液温差が設定液
   温差ΔＴ以上となり、しかも気相部の圧力が設定圧力Ｐ
   ＿０以上であるときに、抽気装置Ｅを抽気作動させる方
   法 ６、特許請求の範囲第１項、第２項または第５項に記載
   した減圧ボイラの自動抽気方法において、前記の液温差
   が設定液温差ΔＴ以上となったときに、抽気装置Ｅを抽
   気作動させて、設定時間ｔ＿２の間抽気し、上記抽気作
   動する設定時間ｔ＿２の経過前であっても、気相部の圧
   力が設定圧力Ｐ＿０より低くなったときには、抽気作動
   を停止させる方法 ７、特許請求の範囲第１項乃至第６項のうちのどれか一
   項に記載した減圧ボイラの自動抽気方法において、抽気
   装置Ｅの抽気作動を抽気弁５ａの開弁と真空ポンプ５を
   の作動で行なう方法 ８、特許請求の範囲第１項乃至第６項のうちのどれか一
   項に記載した減圧ボイラの自動抽気方法において、抽気
   装置Ｅの抽気作動を抽気弁５ａの開弁と、加熱装置２に
   よる熱媒液の加熱とで行なう方法 ９、減圧ボイラ１のボイラ本体１ａ内の液相部の熱媒液
   を加熱装置２で加熱可能に構成し、ボイラ本体１ａ内の
   気相部に設けた熱交換器３に加熱負荷器４を液体循環路
   ３ａで連通連結し、ボイラ本体１ａ内の気相部に溜る非
   凝縮気体を抽気装置Ｅでボイラ本体１ａ外に排出可能に
   構成した減圧ボイラの自動抽気装置において、ボイラ本
   体１ａ内の熱媒液の液温と熱交換器３から出た負荷液体
   の液温との液温差を差温検出装置１０で検出可能にし、
   差温検出装置１０を抽気制御装置８に入力回路として接
   続し、抽気制御装置８の出力部を抽気装置Ｅの入力用ス
   イッチ接点Ｘ＿２に接続し、抽気制御装置８は、差温検
   出装置１０で検出した液温差が差温検出装置１０に設定
   した設定液温差ΔＴ以上になったときに、抽気装置Ｅの
   入力用スイッチ接点Ｘ＿２をＯＮして抽気装置Ｅを抽気
   作動するように構成した事を特徴とする減圧ボイラの自
   動抽気装置 １０、特許請求の範囲第９項に記載した減圧ボイラの自
   動抽気装置において、抽気制御装置８は、差温検出装置
   １０で検出した液温差が設定時間ｔ＿１の間連続して、
   差温検出装置１０に設定した設定液温差ΔＴ以上になっ
   たときに、抽気装置Ｅの入力用スイッチ接点Ｘ＿２をＯ
   Ｎして抽気装置Ｅを抽気作動するように構成したもの １１、特許請求の範囲第９項または第１０項に記載した
   減圧ボイラの自動抽気装置において、ボイラ本体１ａ内
   の液相部の熱媒液の液温を温度検出装置６で検出可能に
   し、この温度検出装置６を抽気制御装置８に入力回路と
   して接続し、温度検出装置６で検出した熱媒液の液温が
   、温度検出装置６に設定した設定温度Ｔ＿０以上のとき
   にだけ、前記抽気装置Ｅの入力用スイッチ接点Ｘ＿２が
   ＯＮされるように構成したもの １２、特許請求の範囲第１１項に記載した減圧ボイラの
   自動抽気装置において、抽気作動開始後、抽気制御装置
   ８に設定した設定時間ｔ＿２の間だけ抽気作動するよう
   に抽気制御装置８を構成し、上記設定時間ｔ＿２経過前
   であっても、温度検出装置６で検出した熱媒液の液温が
   温度検出装置６に設定した設定温度Ｔ＿０より低くなっ
   たときには、抽気装置Ｅの入力用スイッチ接点Ｘ＿２が
   ＯＦＦされるように構成したもの １３、特許請求の範囲第９項または第１０項に記載した
   減圧ボイラの自動抽気装置において、ボイラ本体１ａに
   圧力スイッチ２０を付設して気相部の圧力を検出可能に
   構成し、この圧力スイッチ２０を抽気制御装置８に入力
   回路として接続し、圧力スイッチ２０で検出した気相部
   の圧力が、圧力スイッチ２０に設定した設定圧力Ｐ＿０
   以上のときにだけ、前記抽気装置Ｅの入力用スイッチ接
   点Ｘ＿２がＯＮされるように構成したもの １４、特許請求の範囲第９項または第１０項に記載した
   減圧ボイラの自動抽気装置において、抽気作動開始後、
   抽気制御装置８に設定した設定時間ｔ＿２の間だけ抽気
   作動するように抽気制御装置８を構成し、上記設定時間
   ｔ＿２経過前であっても、圧力スイッチ２０で検出した
   気相部の圧力が圧力スイッチ２０に設定した設定圧力Ｐ
   ＿０より低くなったときには、抽気装置Ｅの入力用スイ
   ッチ接点Ｘ＿２がＯＦＦされるように構成したもの １５、特許請求の範囲第９項乃至第１４項のうちのどれ
   か一項に記載した減圧ボイラの自動抽気装置において、
   気相部に連通する抽気路５に抽気弁５ａと真空ポンプ５
   ｂを介装して抽気装置Ｅを構成したもの １６、特許請求の範囲第９項乃至第１４項のうちのどれ
   か一項に記載した減圧ボイラの自動抽気装置において、
   気相部に連通する抽気路５に介装した抽気弁５ａと加熱
   装置２とで抽気装置Ｅを構成したもの １７、特許請求の範囲第９項乃至第１６項のうちのどれ
   か一項に記載した減圧ボイラの自動抽気装置において、
   ボイラ本体１ａ内の気相部に設けた熱交換器３に加熱負
   荷器４を循環ポンプ３ｂを介して液体循環路３ａで連通
   連結して構成したもの