JP2007107835A - 蒸気減温装置 - Google Patents

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Naoki Matsukawa
直樹 松川
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Abstract

【課題】 高温蒸気と冷却流体が全体に且つ均一に混合されて、減温蒸気に温度ムラを生じることのない蒸気減温装置を提供する。
【解決手段】 高温蒸気供給管1に冷却用低温蒸気供給部3と熱交換部2を接続する。熱交換部2は二重管構造で、内部通路4に冷却用低温蒸気供給部3のディフューザ9を接続し、外部通路5には冷却流体供給管6を接続する。冷却用低温蒸気供給部3は蒸気エゼクタで構成する。蒸気エゼクタ3の吸引口14と外部通路5の間を吸引管15で連通する。
熱交換部2で発生した低温蒸気が蒸気エゼクタ3で高温蒸気と混合されることによって、高温蒸気は温度ムラなく所定温度まで減温される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、高温状態の蒸気を、所定の温度例えば飽和蒸気温度まで減温することのできる蒸気減温装置に関する。
蒸気減温装置は、過熱状態の高温蒸気に、冷却水等の冷却流体を供給して所定の温度まで蒸気を減温させるものである。
この蒸気減温装置においては、加熱容器の二次側のドレン(復水)すなわち液体を冷却流体として、高温蒸気と接触させて蒸気の温度を減温するために、高温蒸気の全体が均一に減温されずに、減温蒸気に温度ムラを生じてしまう問題点があった。すなわち、高温蒸気にノズル等を介して冷却水を供給しても、蒸気と水滴が全体に且つ均一に混合されずに温度ムラを生じるのである。
特公平7−88933号公報
解決しようとする課題は、高温蒸気と冷却流体が全体に且つ均一に混合されて、減温蒸気に温度ムラを生じることのない蒸気減温装置を提供することである。
本発明は、高温蒸気中へ冷却流体を供給して、当該高温蒸気を所定温度状態まで減温するものにおいて、高温蒸気と冷却流体が熱交換をして冷却流体が蒸発し低温蒸気となる熱交換部を配置して、当該熱交換部で発生した低温蒸気を高温蒸気中へ供給する冷却用低温蒸気供給部を、熱交換部の入口側に設けたものである。
本発明の蒸気減温装置は、熱交換部で高温蒸気と冷却流体が熱交換されて、冷却流体が蒸発して低温蒸気となって、冷却用低温蒸気供給部から減温すべき高温蒸気中に供給されることにより、高温蒸気と低温蒸気という蒸気同士のすみやかな混合となって、高温蒸気を温度ムラなく減温することができる。
本発明は、熱交換部で高温蒸気と冷却流体が熱交換されて、冷却流体を蒸発させて低温蒸気を発生するものであり、熱交換部での高温蒸気と冷却流体との熱交換は、間接的に高温蒸気と冷却流体が熱交換するものが好ましい。
図1は、本発明の1実施例の構成図であって、過熱状態の高温蒸気が流下する高温蒸気供給管1と、熱交換部2、及び、冷却用低温蒸気供給部3とで蒸気減温装置を構成する。
熱交換部2は、横長円筒状の二重管構造で、内部の通路4内に冷却用低温蒸気供給部3を介して高温蒸気供給管1と接続すると共に、密閉状の外部の通路5の上部に後述する冷却流体供給管6を接続する。図示はしないが、冷却流体供給管6の通路5内の端部には、冷却流体を通路5内へ噴霧するスプレーノズルを取り付ける。内部の通路4の出口側には、所定温度まで減温された蒸気を減温蒸気使用箇所へと流下させる減温蒸気管7を接続する。
熱交換部2の外部の通路5の下部には、通路5内と連通した連通管11を接続して下方に配置した冷却流体タンク12と接続する。連通管11のタンク12の手前側には蒸気トラップ13を取り付ける。蒸気トラップ13は、連通管11内を流下してくる冷却流体と冷却流体の蒸発した低温蒸気との混合流体の内で、液体としての冷却流体だけをタンク12側へ通過排出し、気体としての低温蒸気は通過させることがないものである。
熱交換部2の入口側に冷却用低温蒸気供給部3を接続する。冷却用低温蒸気供給部3は蒸気エゼクタ3で構成され、蒸気エゼクタ3のノズル部8を高温蒸気供給管1側と接続し、一方、蒸気エゼクタ3のディフューザ9を熱交換部2側と接続する。なお、減温蒸気管7には、流下する蒸気の温度や圧力を検出するためのセンサ10を取り付ける。
蒸気エゼクタ3のノズル部8の吸込口14に、連通管11を分岐した吸引管15を接続する。吸引管15には気液分離器16と逆止弁17をそれぞれ取り付ける。気液分離器16は、吸引管15を流下してくる冷却流体と低温蒸気をそれぞれ分離するもので、分離された低温蒸気だけを吸引口14側へ流下させ、一方、低温蒸気から分離された冷却流体はタンク12内へ流下させるものである。また、逆止弁17は、低温蒸気が気液分離器16から吸引口14側へ流下することだけを許容し、反対方向の流体の通過を阻止するものである。
冷却流体タンク12には、上部に冷却流体例えば冷却水を補給する冷却流体補給管18を接続して、タンク12内部に所定量の冷却流体20を溜め置く。冷却流体補給管18には、管路を開閉することのできる開閉バルブ19を取り付ける。
冷却流体タンク4の下部側面には循環路22を取り付けて循環ポンプ21を接続する。循環路22の上端は、熱交換部2と接続した冷却流体供給管6と接続する。また、冷却流体タンク4内の余剰流体を系外へ排出する余剰流体排出管23を、タンク4底部に接続する。余剰流体排出管23には開閉バルブ24を取り付け、一方、冷却流体供給管6には、熱交換部2へ供給する冷却流体の量をコントロールするための制御バルブ25を取り付ける。
高温蒸気供給管1を左側から右側へ向かって流下する高温蒸気は、冷却用低温蒸気供給部としての蒸気エゼクタ3、及び、熱交換部2を通過する間に所定温度まで減温されて、図示しない減温蒸気使用箇所へと供給される。
蒸気エゼクタ3内を蒸気が流下することによって吸引力が発生して、吸引口14から吸引管15と気液分離器16と熱交換部2の外部通路5の流体を吸引する。この吸引力によって熱交換部2の外部通路5内は、大気圧よりも低圧の真空圧力状態となる。従って、冷却流体供給管6から熱交換部2の外部通路5内へ供給されたタンク12内の冷却流体20は、内部通路4を流下する高温蒸気の一部の熱を奪ってただちに蒸発して低温蒸気となる。このように、高温蒸気と冷却流体が熱交換することによって、高温蒸気は一定の温度だけ温度低下する。
外部通路5で発生した低温蒸気は、気液分離器16で冷却流体と分離されて逆止弁17を通って蒸気エゼクタ3の吸引口14へ吸引され、高温蒸気供給管1から流下してきた高温蒸気と混合され、ノズル部8とディフューザ9を通過する間に所定の温度だけ減温される。このように、高温蒸気と低温蒸気を、蒸気エゼクタ3で混合することによって、高温蒸気の全体に低温蒸気が行き渡り、減温蒸気の温度ムラを防止することができる。蒸気エゼクタ3と熱交換部2で所定の温度まで減温された減温蒸気は、減温蒸気管7を流下して、減温蒸気使用箇所へと供給される。
熱交換部2の外部通路5へ供給する冷却流体の量は、制御バルブ25のバルブ開度を適宜調節することによって、任意に制御することができる。また、外部通路5へ供給する冷却流体の温度は、冷却流体タンク12へ補給する冷却流体の量を調節することによって、同じく任意に制御することができる。
制御バルブ25の開度の調節や、開閉バルブ19,24の開閉弁は、センサ10からの減温蒸気の検出温度あるいは圧力値に応じて、図示しないコントローラ等を介して適宜制御することができる。
本発明の蒸気減温装置の実施例を示す構成図。
符号の説明
1 高温蒸気供給管
2 熱交換部
3 冷却用低温蒸気供給部(蒸気エゼクタ)
4 内部通路
5 外部通路
6 冷却流体供給管
7 減温蒸気管
8 ノズル部
9 ディフューザ
12 冷却流体タンク
13 蒸気トラップ
14 吸引口
15 吸引管
16 気液分離器
17 逆止弁
18 冷却流体補給管
21 循環ポンプ
22 循環路
25 制御バルブ

Claims (1)

  1. 高温蒸気中へ冷却流体を供給して、当該高温蒸気を所定温度状態まで減温するものにおいて、高温蒸気と冷却流体が熱交換をして冷却流体が蒸発し低温蒸気となる熱交換部を配置して、当該熱交換部で発生した低温蒸気を高温蒸気中へ供給する冷却用低温蒸気供給部を、熱交換部の入口側に設けたことを特徴とする蒸気減温装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003207102A (ja) * 2002-01-11 2003-07-25 Toshiba Eng Co Ltd 減温装置

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JP2003207102A (ja) * 2002-01-11 2003-07-25 Toshiba Eng Co Ltd 減温装置

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