JP2001296089A - 蒸気加熱装置 - Google Patents
蒸気加熱装置Info
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- JP2001296089A JP2001296089A JP2000112836A JP2000112836A JP2001296089A JP 2001296089 A JP2001296089 A JP 2001296089A JP 2000112836 A JP2000112836 A JP 2000112836A JP 2000112836 A JP2000112836 A JP 2000112836A JP 2001296089 A JP2001296089 A JP 2001296089A
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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。ジャケット部2上方に冷
却流体供給口4を取り付ける。冷却流体供給口4は、圧
力応動弁12を介して冷却流体供給管11と接続する。
圧力応動弁12のアクチュエータ部18を、圧力連通管
19によりジャケット部2と連通する。ジャケット部2
内の圧力が上昇すると、圧力応動弁12が開弁して冷却
流体が供給されることにより、過剰蒸気が凝縮される。
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。ジャケット部2上方に冷
却流体供給口4を取り付ける。冷却流体供給口4は、圧
力応動弁12を介して冷却流体供給管11と接続する。
圧力応動弁12のアクチュエータ部18を、圧力連通管
19によりジャケット部2と連通する。ジャケット部2
内の圧力が上昇すると、圧力応動弁12が開弁して冷却
流体が供給されることにより、過剰蒸気が凝縮される。
Description
【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。
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。
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。
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、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。
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、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。
【0005】従って本発明の課題は、蒸気圧力の上昇を
防止することによって蒸気温度の上昇を防止して、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。
防止することによって蒸気温度の上昇を防止して、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。
【0006】
【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
部に冷却流体供給口を設けて、該冷却流体供給口に冷却
用の流体を供給する冷却流体供給管を接続し、該冷却流
体供給管に加熱部の圧力変動を検知して開閉弁する圧力
応動弁を取り付けて、加熱部の圧力が所定値上昇すると
圧力応動弁が開弁して冷却流体供給口から冷却流体が供
給されて加熱用の蒸気が熱交換されるものである。
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
部に冷却流体供給口を設けて、該冷却流体供給口に冷却
用の流体を供給する冷却流体供給管を接続し、該冷却流
体供給管に加熱部の圧力変動を検知して開閉弁する圧力
応動弁を取り付けて、加熱部の圧力が所定値上昇すると
圧力応動弁が開弁して冷却流体供給口から冷却流体が供
給されて加熱用の蒸気が熱交換されるものである。
【0007】
【発明の実施の形態】加熱部に冷却流体供給口を設け
て、この冷却流体供給口に加熱部の圧力が所定値上昇す
ると開弁する圧力応動弁を介して冷却流体供給管を接続
したことにより、加熱部への供給蒸気量が過剰となって
蒸気圧力が所定値だけ上昇すると、圧力応動弁が開弁し
て冷却流体供給口に冷却流体が供給されて、過剰な蒸気
が熱交換されて凝縮することによって、加熱部の圧力上
昇が解消され、温度上昇も防止される。
て、この冷却流体供給口に加熱部の圧力が所定値上昇す
ると開弁する圧力応動弁を介して冷却流体供給管を接続
したことにより、加熱部への供給蒸気量が過剰となって
蒸気圧力が所定値だけ上昇すると、圧力応動弁が開弁し
て冷却流体供給口に冷却流体が供給されて、過剰な蒸気
が熱交換されて凝縮することによって、加熱部の圧力上
昇が解消され、温度上昇も防止される。
【0008】
【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、ジャケット部2の上部に設けた冷却水
供給口4、及び、ジャケット部2の下方に接続した復水
回収装置6とで蒸気加熱装置を構成する。
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、ジャケット部2の上部に設けた冷却水
供給口4、及び、ジャケット部2の下方に接続した復水
回収装置6とで蒸気加熱装置を構成する。
【0009】蒸気供給管3には圧力調節弁7を取り付け
てジャケット部2と接続する。圧力調節弁7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10と接続
する。
てジャケット部2と接続する。圧力調節弁7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10と接続
する。
【0010】ジャケット部2の上部に管路13と圧力応
動弁12を介して冷却流体供給口4を、ジャケット部2
内の下方に向けて取り付ける。供給口4の下端部には図
示しないノズルを設ける。圧力応動弁12の入口側には
冷却流体供給管11を接続する。従って、冷却流体供給
管11から供給される冷却流体例えば冷却水は、圧力応
動弁12が開弁すると、供給口4の下端のノズルからジ
ャケット部2内下方に噴射される。一方、圧力応動弁1
2のアクチュエータ部18は、圧力連通管19によりジ
ャケット部2と連通する。
動弁12を介して冷却流体供給口4を、ジャケット部2
内の下方に向けて取り付ける。供給口4の下端部には図
示しないノズルを設ける。圧力応動弁12の入口側には
冷却流体供給管11を接続する。従って、冷却流体供給
管11から供給される冷却流体例えば冷却水は、圧力応
動弁12が開弁すると、供給口4の下端のノズルからジ
ャケット部2内下方に噴射される。一方、圧力応動弁1
2のアクチュエータ部18は、圧力連通管19によりジ
ャケット部2と連通する。
【0011】圧力応動弁12は、本実施例においては図
2に示すように自力式の圧力調整弁を用いた例を示す。
図2において、入口30を冷却流体供給管11と接続
し、出口31を補助熱交換器4と接続する。入口30と
出口31を区画する弁座32に対向して弁体33を配置
する。弁体33は連結棒34によって上方のダイヤフラ
ム35と連結する。ダイヤフラム35の上部には圧力調
整用の引張りコイルバネ36を配置する。コイルバネ3
6はダイヤフラム35を上方に付勢する。コイルバネ3
6の上部には、調整ネジ37を介して回転ハンドル38
を取り付ける。回転ハンドル38を左右に回転すること
によって、調整ネジ37が上下に移動してコイルバネ3
6の引張り力を適宜調整することができるものである。
2に示すように自力式の圧力調整弁を用いた例を示す。
図2において、入口30を冷却流体供給管11と接続
し、出口31を補助熱交換器4と接続する。入口30と
出口31を区画する弁座32に対向して弁体33を配置
する。弁体33は連結棒34によって上方のダイヤフラ
ム35と連結する。ダイヤフラム35の上部には圧力調
整用の引張りコイルバネ36を配置する。コイルバネ3
6はダイヤフラム35を上方に付勢する。コイルバネ3
6の上部には、調整ネジ37を介して回転ハンドル38
を取り付ける。回転ハンドル38を左右に回転すること
によって、調整ネジ37が上下に移動してコイルバネ3
6の引張り力を適宜調整することができるものである。
【0012】ダイヤフラム35の下部室39に連通口4
0を設ける。連通口40は、圧力連通管19によって図
1に示す反応釜1のジャケット部2と連通する。従っ
て、ジャケット部2の圧力が上昇すると、ダイヤフラム
下部室39の圧力も上昇して、ダイヤフラム35が上方
へ変位することによって弁体33が弁座32から離座し
て開弁するものである。
0を設ける。連通口40は、圧力連通管19によって図
1に示す反応釜1のジャケット部2と連通する。従っ
て、ジャケット部2の圧力が上昇すると、ダイヤフラム
下部室39の圧力も上昇して、ダイヤフラム35が上方
へ変位することによって弁体33が弁座32から離座し
て開弁するものである。
【0013】圧力応動弁12が開弁すると、図1の冷却
流体供給管11から冷却水等の冷却流体が冷却流体供給
口4に供給され、ジャケット部2内の蒸気と熱交換して
凝縮させるものである。
流体供給管11から冷却水等の冷却流体が冷却流体供給
口4に供給され、ジャケット部2内の蒸気と熱交換して
凝縮させるものである。
【0014】圧力応動弁12としては、上記の自力式の
圧力調整弁に限ることなく、例えば、電動あるいは空気
圧動のアクチュエータを内蔵した自動調節弁と圧力コン
トローラ、及び、ジャケット部2内の圧力を検出するこ
とのできる圧力センサを組み合わせたものを用いること
もできる。
圧力調整弁に限ることなく、例えば、電動あるいは空気
圧動のアクチュエータを内蔵した自動調節弁と圧力コン
トローラ、及び、ジャケット部2内の圧力を検出するこ
とのできる圧力センサを組み合わせたものを用いること
もできる。
【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22により逆止弁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2
6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。
復水流入口20とを管路22により逆止弁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2
6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。
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22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。
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22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。
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】図1において反応釜1内の被加熱物を加熱
する場合、圧力調節弁7から所定圧力即ち温度の加熱用
蒸気をジャケット部2へ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60度Cで加熱される。反応釜1を加熱した蒸気
は凝縮して復水となり、管路22と逆止弁23を経て復
水回収装置6内へ流下する。
する場合、圧力調節弁7から所定圧力即ち温度の加熱用
蒸気をジャケット部2へ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60度Cで加熱される。反応釜1を加熱した蒸気
は凝縮して復水となり、管路22と逆止弁23を経て復
水回収装置6内へ流下する。
【0020】圧力調節弁7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。このジャケット部2
内の圧力上昇は圧力連通管19から圧力応動弁12のダ
イヤフラム下部室39に伝わり、ダイヤフラム35を上
方へ変位させることによって弁体33が弁座32から離
座して、ジャケット部2に冷却流体が供給されることに
よって、ジャケット部2内の過剰な蒸気は熱交換されて
凝縮する。このように、ジャケット部2の過剰な蒸気を
凝縮して蒸気圧力を低下させることによって、加熱蒸気
温度の上昇を防止することができる。
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。このジャケット部2
内の圧力上昇は圧力連通管19から圧力応動弁12のダ
イヤフラム下部室39に伝わり、ダイヤフラム35を上
方へ変位させることによって弁体33が弁座32から離
座して、ジャケット部2に冷却流体が供給されることに
よって、ジャケット部2内の過剰な蒸気は熱交換されて
凝縮する。このように、ジャケット部2の過剰な蒸気を
凝縮して蒸気圧力を低下させることによって、加熱蒸気
温度の上昇を防止することができる。
【0021】供給される蒸気量が過剰ではない場合は、
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。
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。
【0022】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、加熱部の
圧力が所定値上昇すると、圧力応動弁が開弁して冷却流
体供給口に冷却流体を供給して蒸気を熱交換して凝縮す
ることにより、加熱部に供給される蒸気量が過剰となり
蒸気圧力が上昇すると、その上昇分の蒸気が凝縮され
る。従って、蒸気圧力上昇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。
圧力が所定値上昇すると、圧力応動弁が開弁して冷却流
体供給口に冷却流体を供給して蒸気を熱交換して凝縮す
ることにより、加熱部に供給される蒸気量が過剰となり
蒸気圧力が上昇すると、その上昇分の蒸気が凝縮され
る。従って、蒸気圧力上昇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1】本発明の蒸気加熱装置の実施例を示す構成図。
【図2】本発明の蒸気加熱装置に用いる圧力応動弁の略
構成図。
構成図。
1 反応釜 2 ジャケット部 3 蒸気供給管 4 冷却流体供給口 6 復水回収装置 10 高圧操作流体導入口 11 冷却流体供給管 12 圧力応動弁 19 圧力連通管 20 復水流入口 24 復水還元口 27 排出循環口 30 入口 31 出口 32 弁座 33 弁体
Claims (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、加熱部に冷却流体
供給口を設けて、該冷却流体供給口に冷却用の流体を供
給する冷却流体供給管を接続し、該冷却流体供給管に加
熱部の圧力変動を検知して開閉弁する圧力応動弁を取り
付けて、加熱部の圧力が所定値上昇すると圧力応動弁が
開弁して冷却流体供給口から冷却流体が供給されて加熱
用の蒸気が熱交換されることを特徴とする蒸気加熱装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000112836A JP2001296089A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 蒸気加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000112836A JP2001296089A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 蒸気加熱装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001296089A true JP2001296089A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18624916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000112836A Pending JP2001296089A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 蒸気加熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001296089A (ja) |
-
2000
- 2000-04-14 JP JP2000112836A patent/JP2001296089A/ja active Pending
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