JP2001296087A - 蒸気加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加熱物を１００度Ｃ前後の蒸気で、所定温
度通りに精度良く加熱することのできる蒸気加熱装置を
得ること。 【解決手段】 反応釜１のジャケット部２へ蒸気を供給
する蒸気供給管３を接続する。蒸気供給管３を分岐して
所定時間毎に開閉する開閉弁１２とスチームエゼクタ５
を接続する。スチームエゼクタ５の吸引室１３とジャケ
ット部２を、逆止弁１４を介して接続する。所定の一定
時間が経過すると開閉弁１２が開弁して、ジャケット部
２内の空気あるいは過剰蒸気がスチームエゼクタ５に吸
引され外部に排除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器内の被加熱
物を蒸気で加熱するものに関し、特にその加熱温度が１
００度Ｃ前後程度の比較的低温の場合に適した蒸気加熱
装置に関する。具体的には重合反応等に用いられる各種
反応釜や食品の蒸溜装置、濃縮装置、あるいは殺菌装置
等の蒸気加熱に用いるものである。これらの場合の被加
熱物は、僅かな温度変化によって熱損傷や熱劣化を生じ
てしまう場合が多く、加熱温度を精度良く所定値に維持
する必要がある。

【０００２】

【従来の技術】従来の蒸気加熱装置としては、例えば特
開平７−３２８４２３号公報に示すようなものが用いら
れていた。これは、蒸気供給管１７をノズル１８と接続
し、ノズル１８の外周に形成した吸引室４４に２つの通
路４５，４６を設けて、一方の通路４５をジャケット部
１６と接続すると共に、他方の通路４６に弁手段４７を
接続したものである。

【０００３】弁手段４７を開弁することにより、ジャケ
ット部１６内の残留空気を吸引室４４に吸引して、ジャ
ケット部１６内を減圧状態とした後、弁手段４７を閉弁
してジャケット部１６内に低圧蒸気を供給して１００度
Ｃ以下の低温蒸気で被加熱物を加熱することができるも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の蒸気加熱装
置では、加熱初期の段階で装置内に残留している空気を
吸引排除して蒸気加熱を行うことはできるが、加熱操作
中に徐々に溜まる空気を排除することができずに、溜ま
った空気が蒸気から被加熱物への熱伝達を阻害して加熱
温度を精度良く所定値に維持することができない問題が
あった。加熱装置を大気圧以下の減圧状態とした場合に
は、装置の蓋や管や弁等の各種接続部から大気を吸引し
てしまい、加熱部内部に空気が溜まってしまうのであ
る。また、供給される加熱用の蒸気に空気が混入してい
る場合もあり、加熱初期のみならず、加熱操作中でも装
置内に空気が溜まってしまうのである。

【０００５】また上記従来の蒸気加熱装置では、例え
ば、供給される加熱用の蒸気量が一定で、且つ、被加熱
物の量が少なくなった場合に、供給される蒸気が消費さ
れる蒸気よりも過剰となってしまい、蒸気圧力の上昇、
即ち、蒸気温度の上昇を来たしてしまう問題があった。

【０００６】従って本発明の課題は、蒸気温度の上昇を
防止すると共に、加熱初期のみならず加熱操作中におい
ても内部に溜まった空気を排除することによって、加熱
温度の変動が少ない蒸気加熱装置を得ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた本発明の手段は、熱交換器に加熱部を形成し
て加熱用の蒸気供給管を接続し、加熱により生じた復水
を排出する復水回収装置を接続したものにおいて、加熱
部とスチームエゼクタの吸引室を逆止弁を介して連通
し、該スチームエゼクタの入口側に蒸気供給管を接続し
て、スチームエゼクタへ所定時間経過毎に蒸気の供給と
停止を行う開閉弁を取り付け、該開閉弁の操作によりス
チームエゼクタに蒸気を供給してスチームエゼクタの吸
引力によって加熱部の流体を吸引するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】所定時間経過毎にスチームエゼク
タに蒸気を供給してスチームエゼクタに吸引力を発生す
ると共に、スチームエゼクタの吸引室と加熱部を連通し
たことにより、所定時間経過毎に、加熱部の流体はスチ
ームエゼクタに吸引される。従って、加熱部に溜まった
空気、あるいは、供給量が過剰となった蒸気は、所定時
間毎に開閉弁が開弁してスチームエゼクタの吸引力によ
って吸引され外部に排除される。更に所定の一定時間が
経過すると開閉弁は閉弁する。

【０００９】

【実施例】本実施例は図１に示すように、熱交換器とし
て反応釜１を用いた例を説明する。反応釜１の外周に加
熱部としてのジャケット部２を形成して蒸気供給管３と
接続すると共に、分岐した蒸気供給管４に接続した開閉
弁１２とスチームエゼクタ５、及び、ジャケット部２の
下部に配置した復水回収装置６とで蒸気加熱装置を構成
する。

【００１０】蒸気供給管３には圧力調節弁７、８を取り
付けてジャケット部２と接続する。圧力調節弁７、８は
ジャケット部２へ供給する蒸気圧力即ち温度が所定値と
なるように設定する。加熱用の蒸気として飽和蒸気を使
用する場合は、蒸気の圧力と温度は一義的に定まるため
に、蒸気圧力を所定値に設定することにより蒸気温度も
所定値に設定することができる。尚、蒸気供給管３は管
路９を介して復水回収装置６の高圧操作流体の導入口１
０と接続する。

【００１１】分岐した蒸気供給管４に、弁１１と開閉弁
１２を介してスチームエゼクタ５を接続する。スチーム
エゼクタ５の吸引室１３とジャケット部２を、逆止弁１
４を介した管路１５により連通する。逆止弁１４は、ジ
ャケット部２から吸引室１３方向への流体の通過のみを
許容し、反対方向の流体の通過は許容しないものであ
る。スチームエゼクタ５の出口側には管路１６を接続す
る。

【００１２】開閉弁１２は、本実施例においては、電動
式のアクチュエータ部１８を有し、このアクチュエータ
部１８内に図示しない経時カウンター部を内蔵して所定
時間毎に開閉弁１２を開弁してスチームエゼクタ５に蒸
気を供給したり、あるいは、閉弁して蒸気の供給を停止
する。

【００１３】開閉弁１２は本実施例にようにスチームエ
ゼクタ５の入口側に配置することは勿論、スチームエゼ
クタ５の出口側即ち管路１６に配置することもできるも
のである。

【００１４】所定時間が経過して開閉弁１２が開弁する
と、蒸気供給管４から高圧蒸気がエゼクタ５に供給さ
れ、エゼクタ５の吸引室１３に吸引力を発生して、ジャ
ケット部２に滞留している空気を、あるいは、過剰な蒸
気を吸引して、管路１６から外部に排出するものであ
る。

【００１５】ジャケット部２の下部と復水回収装置６の
復水流入口２０とを管路２１によりバルブ２２と逆止弁
２３を介して接続する。逆止弁２３はジャケット部２か
ら復水回収装置６方向のみの流体の通過を許容するもの
で、逆方向の流体の通過は許容しないものである。復水
回収装置６の復水還元口２４にも逆止弁２５を介して復
水圧送管路２６を取り付ける。この逆止弁２５は復水回
収装置６から復水圧送管路２６側への外部方向へのみ流
体を通過させるものである。

【００１６】復水回収装置６上部の高圧操作流体の導入
口１０の側方には、高圧操作流体の排出循環口２７を設
けて、管路２８と接続する。管路２８は、ジャケット部
２と同圧状態の図示しないヘッダーや、あるいは、別途
のジャケット部２よりも低圧状態箇所と接続する。

【００１７】復水回収装置６は、内部に配置した図示し
ないフロートが下方部に位置する場合に、高圧操作流体
の導入口１０が閉口され、一方、排出循環口２７が開口
されて、管路２１と逆止弁２３と復水流入口２０を通っ
てジャケット部２内の復水が回収装置６内に流下し、回
収装置６内に復水が溜まって図示しないフロートが所定
上方部に位置すると、排出循環口２７が閉口され、一
方、高圧操作流体の導入口１０が開口されて、高圧操作
流体として蒸気供給管３からの高圧蒸気が回収装置６内
に流入して、内部の復水を還元口２４と逆止弁２５と管
路２６を経て復水回収先へ圧送し回収するものである。

【００１８】復水が回収されて回収装置６内の水位が低
下すると、再度、高圧操作流体の導入口１０が閉口さ
れ、排出循環口２７が開口されることにより、復水流入
口２０から復水が回収装置６内へ流下してくる。このよ
うな作動サイクルを繰り返すことにより、復水回収装置
６は、ジャケット部２で発生した復水を回収するもので
ある。

【００１９】反応釜１内の被加熱物を加熱する場合、ま
ず圧力調節弁７、８から蒸気をジャケット部２へ供給す
る。ジャケット部２内には初期の残留空気が残存してお
り、スタート時に開閉弁１２を所定時間だけ開弁してや
ることによって、スチームエゼクタ５の吸引室１３でそ
の残留空気を吸引して外部に排出することができる。所
定時間が経過してジャケット部２内の空気が排出されて
大気圧以下の圧力になると、開閉弁１２が閉弁して、圧
力調節弁７、８から供給される加熱用蒸気はジャケット
部２に供給されて、反応釜１を加熱する。

【００２０】反応釜１を加熱した蒸気は凝縮して復水と
なり、管路２１を経て復水回収装置６内へ流下する。空
気の排除されたジャケット部２内へ所定圧力即ち温度の
加熱蒸気を供給することにより、反応釜１は所定温度の
蒸気でもって加熱される。例えば圧力調節弁７、８から
大気圧以下の６０度Ｃの蒸気を供給すると反応釜１は６
０度Ｃで加熱される。

【００２１】ジャケット部２内が大気圧以下の圧力状態
である場合に、ジャケット部２の各接続部から大気圧が
加わり、一部の空気がジャケット部２内に混入したり、
あるいは、供給される蒸気に混入している空気によりジ
ャケット部２内に時間の経過と共に空気が溜まる。所定
時間経過後に開閉弁１２が開弁してスチームエゼクタ５
に高圧蒸気が供給されることによって、スチームエゼク
タ５の吸引室１３で吸引力を発生する。この吸引力によ
ってジャケット部２内の滞留空気が吸引され外部に排出
される。このように本実施例においては、蒸気加熱装置
の初期のみならず、加熱操作中に溜まった空気をも所定
時間毎にスチームエゼクタ５で吸引し外部に排出するこ
とができる。

【００２２】圧力調節弁７、８から供給される蒸気量が
ジャケット部２で消費される蒸気量よりも多い場合、ジ
ャケット部２内の蒸気圧力は上昇する。このように上昇
した圧力は一定時間が経過すると、開閉弁１２を開弁さ
せてスチームエゼクタ５に吸引力を発生させることによ
って、スチームエゼクタ５に圧力上昇分の流体としての
蒸気が吸引され外部に排出されることにより防止され
る。

【００２３】反応釜１を加熱した蒸気は凝縮して復水と
なることにより、ジャケット部２内は初期の圧力状態に
維持される。一方、凝縮した復水は復水回収装置６内へ
流下して、上記した作動の繰り返しにより復水回収先へ
圧送される。

【００２４】

【発明の効果】上記のように本発明によれば、所定時間
経過毎に開閉弁を開閉して加熱部内の流体をスチームエ
ゼクタの吸引室に吸引することにより、加熱部に空気が
溜まった場合、あるいは、供給される蒸気量が過剰とな
った場合に、スチームエゼクタの吸引力によって吸引さ
れ外部に排除される。従って、少なくとも所定の一定時
間毎に圧力変動に伴う温度変動を防止して、所定値の温
度で精度良く被加熱物を加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蒸気加熱装置の実施例を示す構成図。

【符号の説明】

１ 反応釜 ２ ジャケット部 ３ 蒸気供給管 ５ スチームエゼクタ ６ 復水回収装置 １０ 高圧操作流体導入口 １２ 開閉弁 １３ 吸引室 １４ 逆止弁 １８ アクチュエータ部 ２０ 復水流入口 ２４ 復水還元口 ２７ 排出循環口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器に加熱部を形成して加熱用の蒸
   気供給管を接続し、加熱により生じた復水を排出する復
   水回収装置を接続したものにおいて、加熱部とスチーム
   エゼクタの吸引室を逆止弁を介して連通し、該スチーム
   エゼクタの入口側に蒸気供給管を接続して、スチームエ
   ゼクタへ所定時間経過毎に蒸気の供給と停止を行う開閉
   弁を取り付け、該開閉弁の操作によりスチームエゼクタ
   に蒸気を供給してスチームエゼクタの吸引力によって加
   熱部の流体を吸引することを特徴とする蒸気加熱装置。