JP7125885B2 - Drain recovery system - Google Patents
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Description
本発明は、蒸気供給源で生成される蒸気の潜熱が被加熱物の加熱に利用されることで生じるドレンを回収するドレン回収システムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a drain recovery system for recovering drain generated by using latent heat of steam generated in a steam supply source to heat an object to be heated.
ボイラなどの蒸気供給源は、給水タンクから供給される水を加熱して蒸気を生成する。蒸気供給源で生成された蒸気は、熱交換器などの蒸気消費機器に供給される。蒸気消費機器では、蒸気の潜熱が被加熱物の加熱に利用されてドレンが生じる。ドレンは、給水タンクにて回収される。 A steam source, such as a boiler, heats water supplied from a feed water tank to produce steam. The steam produced by the steam supply is supplied to steam consuming equipment such as heat exchangers. In the steam consuming equipment, the latent heat of steam is used to heat the object to be heated, resulting in drainage. Drainage is collected in the water supply tank.
ドレンは、内部の圧力が大気圧にされた給水タンクにおける比較的鉛直上方の位置に送入される。一方、給水タンクに貯留された水は、例えば、給水タンクの側面における比較的鉛直下方の位置から蒸気供給源に送出される。このため、この構成では、給水タンク内に水が貯留されていると、温度の高いドレンの熱が、蒸気供給源に供給する水に伝熱され難く、蒸気供給源に供給する水の温度が低いままであった。 The drain is fed to a relatively vertically upper position in the water supply tank whose internal pressure has been brought to atmospheric pressure. On the other hand, the water stored in the water supply tank is delivered to the steam supply source from a position relatively vertically below the side surface of the water supply tank, for example. For this reason, in this configuration, when water is stored in the water supply tank, the heat of the high-temperature drain is difficult to transfer to the water supplied to the steam supply source, and the temperature of the water supplied to the steam supply source increases. remained low.
ここで、特許文献1のように、加圧下の気水分離器でドレンを気体成分と液体成分とに分離し、液体成分をサブクーラで冷却した後、冷却された液体成分を蒸気供給源に送出する技術が開示されている。しかし、かかる技術においても、蒸気供給源に供給する水の温度は低い。 Here, as in Patent Document 1, drain is separated into a gas component and a liquid component by a pressurized steam-water separator, and after the liquid component is cooled by a subcooler, the cooled liquid component is delivered to the steam supply source. A technique for doing so is disclosed. However, even in such technology, the temperature of the water supplied to the steam supply source is low.
本発明は、このような課題に鑑み、蒸気供給源に供給する水の温度を高くすることが可能なドレン回収システムを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of such problems, an object of the present invention is to provide a drain recovery system capable of increasing the temperature of water supplied to a steam supply source.
上記課題を解決するために、本発明のドレン回収システムは、給水タンクと、給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、分離器によって分離された気体成分を給水タンクに導く気体流通部と、一端が分離器に、他端が給水配管に連通し、分離器によって分離された液体成分を、給水タンクを経由することなく給水配管に導く液体流通部と、気体流通部に連通し、気体流通部に水を導くシャワー管と、前記シャワー管の先端に設けられ、前記気体流通部内に開口する噴出口と、給水タンク内の水位を検出するレベル計と、シャワー管における流路を開閉するコントロールバルブと、レベル計の検出結果に基づいて、コントロールバルブの開度を制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the drain recovery system of the present invention includes: a water supply tank; A separator that separates the drain generated by the heat exchange of the above into a liquid component and a gas component at atmospheric pressure, a gas distribution part that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank, one end to the separator, the other A liquid distribution part whose end communicates with the water supply pipe and guides the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank, and a shower pipe that communicates with the gas distribution part and guides water to the gas distribution part. a spout that is provided at the tip of the shower pipe and opens into the gas circulation portion; a level meter that detects the water level in the water supply tank; a control valve that opens and closes the flow path in the shower pipe; and a control unit that controls the degree of opening of the control valve based on the result .
上記課題を解決するために、本発明のドレン回収システムは、給水タンクと、給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、分離器によって分離された気体成分を給水タンクに導く気体流通部と、一端が分離器に、他端が給水配管に連通し、分離器によって分離された液体成分を、給水タンクを経由することなく給水配管に導く液体流通部と、気体流通部に連通し、気体流通部に水を導くシャワー管と、シャワー管の先端に設けられ、気体流通部内に開口する噴出口と、液体流通部内の温度を検出する熱回収温度センサと、シャワー管における流路を開閉するコントロールバルブと、熱回収温度センサの検出結果に基づいて、コントロールバルブの開度を制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the drain recovery system of the present invention includes: a water supply tank; A separator that separates the drain generated by the heat exchange of the above into a liquid component and a gas component at atmospheric pressure, a gas distribution part that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank, one end to the separator, the other A liquid distribution part whose end communicates with the water supply pipe and guides the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank, and a shower pipe that communicates with the gas distribution part and guides water to the gas distribution part. , a spout that is provided at the tip of the shower pipe and opens into the gas circulation part, a heat recovery temperature sensor that detects the temperature in the liquid circulation part , a control valve that opens and closes the flow path in the shower pipe, and a heat recovery temperature a control unit that controls the opening of the control valve based on the detection result of the sensor.
上記課題を解決するために、本発明のドレン回収システムは、給水タンクと、給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、分離器によって分離された気体成分を給水タンクに導く気体流通部と、一端が分離器に、他端が給水配管に連通し、分離器によって分離された液体成分を、給水タンクを経由することなく給水配管に導く液体流通部と、気体流通部に連通し、気体流通部に水を導くシャワー管と、シャワー管の先端に設けられ、気体流通部内に開口する噴出口と、分離器にドレンを供給するドレン配管内の温度を検出するドレン温度センサと、シャワー管における流路を開閉するシャットバルブと、ドレン温度センサの検出結果に基づいて、シャットバルブの開度を制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the drain recovery system of the present invention includes: a water supply tank; A separator that separates the drain generated by the heat exchange of the above into a liquid component and a gas component at atmospheric pressure, a gas distribution part that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank, one end to the separator, the other A liquid distribution part whose end communicates with the water supply pipe and guides the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank, and a shower pipe that communicates with the gas distribution part and guides water to the gas distribution part. , a spout provided at the tip of the shower pipe that opens into the gas circulation part, a drain temperature sensor that detects the temperature in the drain pipe that supplies drain to the separator, and a shut valve that opens and closes the flow path in the shower pipe. and a controller that controls the opening of the shut valve based on the detection result of the drain temperature sensor.
上記課題を解決するために、本発明のドレン回収システムは、給水タンクと、給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、分離器によって分離された気体成分を給水タンクに導く気体流通部と、一端が分離器に、他端が給水配管に連通し、分離器によって分離された液体成分を、給水タンクを経由することなく給水配管に導く液体流通部と、気体流通部に連通し、気体流通部に水を導くシャワー管と、シャワー管の先端に設けられ、気体流通部内に開口する噴出口と、分離器にドレンを供給するドレン配管内の温度を検出するドレン温度センサと、給水タンク内の水位を検出するレベル計と、シャワー管における流路を開閉するシャットバルブと、ドレン温度センサの検出結果およびレベル計の検出結果に基づいて、シャットバルブの開度を制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the drain recovery system of the present invention includes: a water supply tank; A separator that separates the drain generated by the heat exchange of the above into a liquid component and a gas component at atmospheric pressure, a gas distribution part that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank, one end to the separator, the other A liquid distribution part whose end communicates with the water supply pipe and guides the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank, and a shower pipe that communicates with the gas distribution part and guides water to the gas distribution part. , a spout that is provided at the tip of the shower pipe and opens into the gas circulation part, a drain temperature sensor that detects the temperature in the drain pipe that supplies drain to the separator, and a level gauge that detects the water level in the water supply tank. , a shut valve for opening and closing the flow path in the shower pipe, and a control unit for controlling the degree of opening of the shut valve based on the detection result of the drain temperature sensor and the detection result of the level meter.
上記課題を解決するために、本発明のドレン回収システムは、給水タンクと、給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、分離器によって分離された気体成分を給水タンクに導く気体流通部と、一端が分離器に、他端が給水配管に連通し、分離器によって分離された液体成分を、給水タンクを経由することなく給水配管に導く液体流通部と、給水配管における液体流通部が連通する位置と、給水タンクとの間に設けられ、給水タンクに向かう方向の流れを阻止する逆止弁と、液体流通部と給水タンクとを連通する連通管と、を備える。 In order to solve the above problems, the drain recovery system of the present invention includes: a water supply tank; A separator that separates the drain generated by the heat exchange of the above into a liquid component and a gas component at atmospheric pressure, a gas distribution part that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank, one end to the separator, the other A liquid distribution part whose end communicates with the water supply pipe and leads the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank, a position where the liquid distribution part communicates in the water supply pipe, and the water supply tank. A check valve is provided between the water supply tank and prevents a flow in the direction toward the water supply tank, and a communication pipe is provided to communicate the liquid circulation part and the water supply tank.
また、連通管による圧損は、液体流通部による圧損よりも大きくてもよい。 Also, the pressure loss caused by the communication pipe may be greater than the pressure loss caused by the liquid flow portion.
また連通管は、液体流通部側の端部が、給水タンク側の端部よりも鉛直上方に位置してもよい。 In addition, the end of the communication pipe on the side of the liquid circulation portion may be positioned vertically above the end on the side of the water supply tank.
上記課題を解決するために、本発明のドレン回収システムは、給水タンクと、給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、分離器によって分離された気体成分を給水タンクに導く気体流通部と、一端が分離器に、他端が給水配管に連通し、分離器によって分離された液体成分を、給水タンクを経由することなく給水配管に導く液体流通部と、液体流通部に連通するオーバーフロー管と、オーバーフロー管における流路を開閉するオーバーフロー弁と、分離器にドレンを供給するドレン配管内の温度を検出するドレン温度センサと、ドレン温度センサの検出結果に基づいて、オーバーフロー弁の開度を制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the drain recovery system of the present invention includes: a water supply tank; A separator that separates the drain generated by the heat exchange of the above into a liquid component and a gas component at atmospheric pressure, a gas distribution part that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank, one end to the separator, the other A liquid circulation part whose end communicates with the water supply pipe and leads the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank, an overflow pipe communicating with the liquid circulation part, and a flow path in the overflow pipe. An overflow valve that opens and closes, a drain temperature sensor that detects the temperature in the drain pipe that supplies drain to the separator, and a controller that controls the opening of the overflow valve based on the detection result of the drain temperature sensor. be .
本発明によれば、蒸気供給源に供給する水の温度を高くすることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to raise the temperature of the water supplied to a steam supply source.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態の態様について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Aspects of embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in these embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are given the same reference numerals to omit redundant description, and elements that are not directly related to the present invention are omitted from the drawings. do.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態によるドレン回収システム10が適用された蒸気熱交換ユニット1の構成を示す概略図である。図1では、水、蒸気およびドレンの流れの方向を実線の矢印で示し、信号の流れの方向を破線の矢印で示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a steam heat exchange unit 1 to which a
蒸気熱交換ユニット1は、ドレン回収システム10、蒸気供給源12、給水ポンプ14、蒸気消費機器16を含んで構成される。ドレン回収システム10は、給水タンク20、補給水管22、給水配管24、ドレン配管26、分離器28、気体流通管30、液体流通管32、通気管34、レベル計36、補給水弁38、制御部40を含んで構成される。
The steam heat exchange unit 1 includes a
給水タンク20は、例えば、円筒状の容器である。給水タンク20には、軟水器(図示略)から延びる補給水管22が接続されている。給水タンク20は、補給水管22を通じて供給される水を貯留する。なお、図1では、給水タンク20内の水をハッチングで示している。
The
給水配管24は、給水タンク20の側面における底面付近に接続されて給水タンク20内に連通している。給水配管24は、給水ポンプ14を介して蒸気供給源12に連通している。給水ポンプ14は、給水配管24を通じて、給水タンク20内の水を蒸気供給源12に送る。つまり、給水配管24は、給水タンク20内の水を蒸気供給源12に導く。
The
蒸気供給源12は、例えば、ボイラであり、給水配管24を通じて供給された水(給水)を加熱して蒸気を生成する。蒸気供給源12で生成された蒸気は、蒸気消費機器16に送られる。蒸気消費機器16は、例えば、熱交換器などである。蒸気消費機器16では、蒸気と被加熱物(例えば、空気や水など)とで熱交換が行われ、蒸気の潜熱で被加熱物が加熱される。蒸気の潜熱が被加熱物の加熱に利用されると(蒸気の潜熱が被加熱物に移動すると)、蒸気の温度が低下して蒸気が凝縮し、ドレンが生じる。
The
ドレン配管26は、蒸気消費機器16と分離器28とを連通する。蒸気消費機器16で生じたドレンは、ドレン配管26を通じて分離器28に送られる。つまり、ドレン配管26は、ドレンを分離器28に導く。
A
分離器28は、例えば、ドレン配管26の断面積よりも断面積が大きな管により構成される。分離器28内は、大気圧に設定される。気体流通管30は、分離器28の鉛直上部に連通している。気体流通管30は、給水タンク20の鉛直上方から給水タンク20内に挿入されている。給水タンク20内に挿入された気体流通管30の先端は、給水タンク20内の水面よりも上方に位置する。
The
液体流通管32は、一端が分離器28の鉛直下部(底部)に連通しており、他端が給水配管24に連通している。液体流通管32の給水配管24側の端部は、給水配管24における給水タンク20と給水ポンプ14との間に位置する。
One end of the
分離器28は、ドレン配管26を通じて供給されたドレンを、大気圧において、液体成分と気体成分とに分離する。具体的には、ドレン配管26を通じて供給されたドレンは、気体成分(蒸気)と液体成分(水)とが混ざり合った気液混合状態となっている。このドレンが分離器28に入ると、ドレンの液体成分は、自重で鉛直下方に移動して液体流通管32に入る。一方、ドレンの気体成分は、液体成分よりも相対的に軽いことから、主に鉛直上方に拡散して気体流通管30に入る。
The
また、蒸気消費機器16で生じたドレンは、大気圧よりも高圧で100℃以上の高温となっている。このドレンがドレン配管26を通じて分離器28に入ると、分離器28内が大気圧となっているため、ドレンの液体成分は、大気圧で100℃となる。そして、ドレンの液体成分は、圧力が低下したことにより発生した圧力差分の潜熱を利用して、液体成分の一部を蒸気(フラッシュ蒸気)に変える。気体流通管30に入るドレンの気体成分は、このようにして発生した蒸気(フラッシュ蒸気)も含まれる。
Also, the drain generated in the
分離器28で分離された気体成分(フラッシュ蒸気も含む)は、気体流通管30を通じて給水タンク20に送られる。つまり、気体流通管30は、分離された気体成分を給水タンク20に導く気体流通部として機能する。
The gas components (including flash steam) separated by the
給水タンク20の上部には、給水タンク20の内外を連通する通気管34が設けられている。給水タンク20に送られた蒸気の一部は、通気管34を通じて給水タンク20外に放出される。
A
分離器28で分離された液体成分は、液体流通管32を通じて給水配管24に送られる。つまり、液体流通管32は、分離された液体成分を、給水タンク20を介さずに給水配管24に導く液体流通部として機能する。
The liquid component separated by the
給水タンク20から給水配管24に送出される水の温度は、例えば、約20℃である。一方、液体流通管32を通じて給水配管24に送られる液体成分の温度は、約100℃である。このため、給水配管24では、液体流通管32を通じて送られた高温の液体成分と、給水タンク20から送出された低温の水とが混合される。この混合水の温度は、例えば、上限温度が約80℃~約90℃であり、下限温度が約60℃の範囲内となる。給水ポンプ14および蒸気供給源12には、このような温度となった水(混合水)が供給されることとなる。
The temperature of the water sent from the
給水タンク20内には、給水タンク20内の水位を検出するレベル計36が設けられている。補給水管22には、補給水管22における流路を開閉(オンまたはオフ)する補給水弁38が設けられている。制御部40は、中央処理装置(CPU)、不揮発性メモリ、揮発性メモリ等を含む半導体集積回路から構成される。制御部40は、レベル計36の検出結果に基づいて、補給水弁38の開度(100%または0%)を制御する。制御部40は、例えば、給水タンク20内の水位が、所定範囲内(例えば、図1における一点鎖線H1と一点鎖線H2との間)となるように補給水弁38を開閉させる。
A
なお、補給水弁38の開閉については、制御部40がレベル計36の検出結果に基づいて制御する態様に限らない。例えば、水面の変位に応じて補給水弁38を物理的に開閉させるボールタップなどによって補給水弁38を開閉させてもよい。この場合、制御部40は設けられなくてもよい。
It should be noted that the opening and closing of the make-up
また、給水タンク20の側面には、オーバーフロー管42が接続されている。オーバーフロー管42は、給水タンク20内の水位の制御範囲における上限水位(一点鎖線H2)よりも鉛直上方の位置において給水タンク20に連通している。例えば、補給水弁38の開閉制御に異常が生じて、給水タンク20内に、上限水位を超えて過度に水が貯留されていった場合、給水タンク20内の水は、オーバーフロー管42を通じて給水タンク20外に排出される。
An
以上のように、第1実施形態のドレン回収システム10では、温度が約100℃のドレンの液体成分を、給水タンク20を経由することなく直接的に給水配管24に送るようにしている。
As described above, in the
したがって、第1実施形態のドレン回収システム10によれば、蒸気供給源12に供給する水の温度を高くすることが可能となる。その結果、第1実施形態のドレン回収システム10では、蒸気供給源12において、供給された水を加熱する際のエネルギーを低減させることができる。
Therefore, according to the
また、第1実施形態のドレン回収システム10では、ドレンの気体成分を、気体流通管30を通じて給水タンク20に送るようにしている。これにより、ドレンの気体成分は、給水配管24を通じて給水ポンプ14に送られない。このため、第1実施形態のドレン回収システム10では、給水ポンプ14においてキャビテーションが生じるのを防止できる。
Further, in the
(第2実施形態)
図2は、第2実施形態によるドレン回収システム110が適用された蒸気熱交換ユニット101の構成を示す概略図である。第2実施形態のドレン回収システム110は、シャワー管50、噴出口52、コントロールバルブ54をさらに有する点において、第1実施形態のドレン回収システム10と異なる。したがって、第1実施形態と機能が等しい給水タンク20、補給水管22、給水配管24、ドレン配管26、分離器28、気体流通管30、液体流通管32、通気管34、レベル計36、補給水弁38、制御部40については、その詳細な説明を省略し、機能が異なるシャワー管50、噴出口52、コントロールバルブ54について詳述する。
(Second embodiment)
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a steam heat exchange unit 101 to which a
シャワー管50は、補給水弁38よりも軟水器側の位置において、補給水管22に連通している。また、シャワー管50は、分離器28の鉛直上方の位置において、気体流通管30に連通している。補給水の一部は、シャワー管50を通じて気体流通管30に送られる。つまり、シャワー管は、補給水を気体流通管30に導く。
The
図3は、シャワー管50と気体流通管30との接続部分の部分拡大図である。シャワー管50の先端には、気体流通管30内に開口する噴出口52が設けられている。噴出口52は、鉛直下方(分離器28方向)に開口している。噴出口52は、例えば、じょうろ状に形成されている。なお、噴出口52の形状は、じょうろ状に限らない。例えば、噴出口52は、水滴を形成させる小孔が設けられていればよい。
FIG. 3 is a partially enlarged view of the connecting portion between the
噴出口52からは、シャワー管50を通じて送られた水(補給水)がシャワー状となって放出される。つまり、ドレン回収システム110は、分離器28で分離されたドレンの気体成分にシャワー状の水(シャワー水)をかける構成となっている。
The water (supplementary water) sent through the
図2に戻って、シャワー管50には、シャワー管50における流路を開閉するコントロールバルブ54が設けられている。制御部40は、レベル計36の検出結果に基づいて、コントロールバルブ54の開度(閉度)をリニアに制御する。
Returning to FIG. 2 , the
制御部40は、例えば、レベル計36の検出水位が低くなるにしたがって、コントロールバルブ54の開度を漸増させて、気体流通管30内に放出するシャワー量を多くする。一方、制御部40は、レベル計36の検出水位が高くなるにしたがって、コントロールバルブ54の開度を漸減させて、気体流通管30内に放出するシャワー量を少なくする。
For example, as the water level detected by the
また、制御部40は、給水タンク20内の水位の制御範囲における下限水位(一点鎖線H1)、すなわち、補給水弁38を閉状態から開状態に変化させる水位以上において、コントロールバルブ54の開度を制御する。
In addition, the
ドレンの気体成分にシャワー水をかけると、ドレンの気体成分とシャワー水との間で熱交換が行われ、ドレンの気体成分の潜熱によってシャワー水の温度が上がる。温度が上がったシャワー水は、自重で鉛直下方に落下し、分離器28を介して液体流通管32に入る。そして、温度が上がったシャワー水は、ドレンの液体成分とともに、液体流通管32を通じて給水配管24に送られる。以後、液体流通管32に送られるドレンの液体成分および温度が上がったシャワー水を総称して、熱回収液体と呼ぶことがある。
When shower water is applied to the gaseous component of the drain, heat is exchanged between the gaseous component of the drain and the shower water, and the latent heat of the gaseous component of the drain raises the temperature of the shower water. The shower water whose temperature has risen falls vertically downward under its own weight and enters the
給水配管24では、ドレンの液体成分だけでなく、温度が上がったシャワー水も、給水タンク20から送出された水に混合される。このため、第2実施形態のドレン回収システム110では、第1実施形態に比べ、蒸気供給源12に供給する水の温度がより高くなる。
In the
以上のように、第2実施形態のドレン回収システム110では、熱回収液体を、給水タンク20を経由することなく直接的に給水配管24に送るようにしている。したがって、第2実施形態のドレン回収システム110によれば、第1実施形態と同様に、蒸気供給源12に供給する水の温度を高くすることが可能となる。
As described above, in the
さらに、第2実施形態のドレン回収システム110では、ドレンの液体成分だけでなく、ドレンの気体成分の熱も利用して、蒸気供給源12に供給する水の温度を高くしている。このため、第2実施形態のドレン回収システム110では、蒸気供給源12に供給する水の温度を、効率よく高くすることができる。
Furthermore, in the
また、第2実施形態のドレン回収システム110では、給水タンク20内の水位が低い場合にシャワー量が多くなる。シャワー量が多くなると、液体流通管32を流通する熱回収液体が多くなり、給水タンク20から給水配管24に送出される水量が相対的に少なくなる。このため、第2実施形態のドレン回収システム110では、給水タンク20内の水位が低い場合に、給水タンク20内の水位が低くなる速度を緩和することができる。
Also, in the
また、第2実施形態のドレン回収システム110では、給水タンク20内の水位が高い場合にシャワー量が少なくなる。シャワー量が少なくなると、液体流通管32を流通する熱回収液体が少なくなり、給水タンク20から給水配管24に送出される水量が相対的に多くなる。このため、第2実施形態のドレン回収システム110では、給水タンク20内の水位が高い場合に、給水タンク20内の水位が高くなる速度を緩和することができる。
In addition, in the
また、第2実施形態のドレン回収システム110では、下限水位(一点鎖線H1)以上においてコントロールバルブ54の開度が制御されるため、補給水が給水タンク20に送入されるよりも優先して、シャワー水が気体流通管30に送入されることとなる。このため、第2実施形態のドレン回収システム110では、熱回収液体を効率よく生成することができ、蒸気供給源12に供給する水の温度を効率よく高くすることが可能となる。
In addition, in the
なお、第2実施形態のドレン回収システム110では、コントロールバルブ54の開閉制御と、補給水弁38の開閉制御とを共通の制御部40で行っていた。しかし、コントロールバルブ54の開閉制御と、補給水弁38の開閉制御とを別個の制御部40で行ってもよい。また、ボールタップなどの物理的な機構によって補給水弁38の開閉制御を行う場合、制御部40は、補給水弁38の開閉制御に関与せず、コントロールバルブ54の開閉制御のみを行ってもよい。
In addition, in the
(第3実施形態)
図4は、第2実施形態のドレン回収システム110を説明する説明図である。ここで、給水ポンプ14は、通常、蒸気供給源12(ボイラ)内の水位が所定の下限閾値以下となると(水が少なくなると)動作を開始して、給水配管24を通じて蒸気供給源12に水を供給する。一方、給水ポンプ14は、蒸気供給源12(ボイラ)内の水位が所定の上限閾値以上となると(水が多くなると)動作を停止して、蒸気供給源12への給水配管24を通じた水の供給を中断する。図4は、給水ポンプ14が動作を停止した状態を示している。
(Third embodiment)
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the
これに対し、蒸気供給源12は、給水ポンプ14による水の供給の有無に依らず、所定量の蒸気を生成し、生成した蒸気を連続的に蒸気消費機器16に供給する。つまり、蒸気消費機器16において、ドレンは、蒸気供給源12への水の供給の有無に依らずに生じる。このため、ドレン回収システム110では、給水ポンプ14が停止して蒸気供給源12への水の供給は行われないが、液体流通管32を通じて給水配管24に熱回収液体が送られる状況が起こり得る。
On the other hand, the
このような状況では、図4に示すように、液体流通管32を通じて給水配管24に送られた熱回収流体は、給水ポンプ14(蒸気供給源12)側には流通せず、給水タンク20に送られることとなる。なお、図4のバツ印がついた矢印は、熱回収流体が矢印の方向に流れないことを示している。給水タンク20に送られた熱回収液体は、給水タンク20における給水配管24付近に滞留することとなる。これにより、給水タンク20における給水配管24付近の水の温度は、100℃近い温度に上昇する。
In such a situation, as shown in FIG. 4, the heat recovery fluid sent to the
その後、給水ポンプ14が動作を開始すると、給水配管24付近の100℃近い温度に上昇した水が給水配管24に送られる。その結果、給水配管24付近の100℃近い温度の水と、液体流通管32を通じた熱回収液体とが混合した100℃近い温度の水が、給水ポンプ14に供給されることとなる。
Thereafter, when the
100℃近い温度の水が給水ポンプ14に供給されると、給水タンク20の水圧と給水ポンプ14の必要ヘッド圧との関係によっては、気泡が出易くなり、キャビテーションが生じるおそれがある。そこで、このような状況に鑑みて、第3実施形態を以下のように構成した。
When water having a temperature of about 100° C. is supplied to the
図5は、第3実施形態によるドレン回収システム210が適用された蒸気熱交換ユニット201の構成を示す概略図である。図5(a)は、給水ポンプ14が停止している場合を示している。図5(b)は、給水ポンプ14が動作している場合を示している。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a steam
第3実施形態のドレン回収システム210は、逆止弁60および連通管62をさらに有する点において第2実施形態のドレン回収システム110と異なる。したがって、第1実施形態および第2実施形態と機能が等しい給水タンク20、補給水管22、給水配管24、ドレン配管26、分離器28、気体流通管30、液体流通管32、通気管34、レベル計36、補給水弁38、制御部40、シャワー管50、噴出口52、コントロールバルブ54については、その詳細な説明を省略し、機能が異なる逆止弁60および連通管62について詳述する。
The
逆止弁60は、給水配管24における液体流通管32が連通する位置と、給水タンク20との間に設けられる。逆止弁60は、給水タンク20から蒸気供給源12に向かう方向の流れを許可し、蒸気供給源12および液体流通管32から給水タンク20に向かう方向の流れを阻止する。
The
連通管62は、液体流通管32と給水タンク20とを連通する。連通管62における液体流通管32側の端部と給水タンク20側の端部とは、大凡同じ高さに位置する。連通管62は、給水配管24よりも鉛直上方であり、給水タンク20の水面以下の高さに設けられる。具体的には、連通管62は、制御部40による給水タンク20内の水位の制御範囲における下限水位(一点鎖線H1)以下であり、その下限水位に近い位置に設けられる。また、連通管62における給水タンク20側の端部は、給水タンク20における給水配管24が連通する位置から鉛直上方に離隔している。
The
連通管62は、連通管62による圧損が液体流通管32による圧損よりも大きくなるように構成されている。具体的には、連通管62の内径および内部断面積は、液体流通管32の内径および内部断面積よりも小さい。例えば、液体流通管32の内径が約53mmであるとき、連通管62の内径は約9mmである。換言すると、連通管62の内部断面積は、液体流通管32の内部断面積の約33分の1としている。なお、連通管62の内径および内部断面積の具体的な数値は、この例に限らない。
The
図5(a)に示すように、給水ポンプ14が停止した場合、熱回収液体は、液体流通管32に送られ続ける。しかし、給水配管24に逆止弁60が設けられているため、熱回収液体は、給水配管24を介して給水タンク20に流れない。
As shown in FIG. 5( a ), when the
一方、液体流通管32には連通管62が設けられているため、熱回収液体は、液体流通管32から連通管62を通じて給水タンク20に溢れ出る。これにより、熱回収液体は、給水タンク20における給水配管24から比較的遠い位置である連通管62付近に滞留することとなる。
On the other hand, since the
その後、図5(b)に示すように、給水ポンプ14が動作を開始すると、給水タンク20における給水配管24付近の温度の低い水が、逆止弁60を通じて給水ポンプ14側に送り出される。そして、給水ポンプ14には、逆止弁60を流通した水と、液体流通管32内の熱回収液体とが混合した混合水が供給される。この混合水の温度は、例えば、上限温度が約80℃~約90℃であり、下限温度が約60℃の範囲内となる。
After that, as shown in FIG. 5B, when the
また、上述のように、連通管62による圧損は、液体流通管32による圧損よりも大きくなっている。このため、給水ポンプ14が動作しているとき、液体流通管32内の熱回収液体は、連通管62にはほとんど流れることはなく、液体流通管32を通じて給水配管24に送出される。図5(b)におけるかっこで括ったバツ印付きの矢印は、液体流通管32から給水タンク20に連通管62を通じて熱回収流体がほとんど流れないことを示している。
Further, as described above, the pressure loss due to the
なお、連通管62による圧損は、給水配管24による圧損よりも大きくなっていてもよい。この場合、給水ポンプ14が動作しているとき、給水タンク20内の水は、連通管62にはあまり流れず、給水配管24に送出される。
The pressure loss due to the
以上のように、第3実施形態のドレン回収システム210では、熱回収液体を、給水タンク20を経由することなく直接的に給水配管24に送るようにしている。したがって、第3実施形態のドレン回収システム210によれば、第1実施形態および第2実施形態と同様に、蒸気供給源12に供給する水の温度を高くすることが可能となる。
As described above, in the
さらに、第3実施形態のドレン回収システム210では、給水ポンプ14が停止しても、温度の高い熱回収液体が給水タンク20の給水配管24付近に滞留しない。このため、第3実施形態のドレン回収システム210では、給水ポンプ14が動作を開始したときに、100℃付近の水が給水ポンプ14に送られることを回避できる。したがって、第3実施形態のドレン回収システム210では、給水ポンプ14の動作および停止の繰り返しに基づく混合水の上限温度のばらつきを抑え、キャビテーションが生じるのを防止できる。
Furthermore, in the
(第4実施形態)
図6は、第4実施形態によるドレン回収システム310が適用された蒸気熱交換ユニット301の構成を示す概略図である。図6(a)は、給水ポンプ14が停止している場合を示している。図6(b)は、給水ポンプ14が動作している場合を示している。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a steam
第4実施形態のドレン回収システム310は、連通管62に代えて連通管72を有する点において第3実施形態のドレン回収システム210と異なる。したがって、第1実施形態から第3実施形態と機能が等しい給水タンク20、補給水管22、給水配管24、ドレン配管26、分離器28、気体流通管30、液体流通管32、通気管34、レベル計36、補給水弁38、制御部40、シャワー管50、噴出口52、コントロールバルブ54、逆止弁60については、その詳細な説明を省略し、機能が異なる連通管72について詳述する。
A
連通管72は、液体流通管32と給水タンク20とを連通する。連通管72は、水平面に対して傾斜して設けられている。連通管72の液体流通管32側の端部76は、給水タンク20側の端部74に比べて、鉛直上方に位置する。
The
具体的には、連通管72の給水タンク20側の端部74は、制御部40による給水タンク20内の水位の制御範囲における下限水位(一点鎖線H1)以下であり、その下限水位付近に位置する。また、連通管72の給水タンク20側の端部74は、給水タンク20における給水配管24が連通する位置から鉛直上方に離隔している。一方、連通管72の液体流通管32側の端部76は、制御部40による給水タンク20内の水位の制御範囲における上限水位(一点鎖線H2)以上に位置する。また、連通管72の液体流通管32側の端部76は、オーバーフロー管42が給水タンク20に連通する位置よりも鉛直下方に位置する。
Specifically, the
図6(a)に示すように、給水ポンプ14が停止した場合、熱回収液体が液体流通管32に送られ続けるが、給水配管24内の水が流通しなくなる。このため、液体流通管32内に熱回収液体が溜まっていき、液体流通管32内の水位が給水タンク20内の水位よりも高くなる。
As shown in FIG. 6A, when the
液体流通管32内の水位が、液体流通管32側の端部76の高さを超えると、液体流通管32内の熱回収液体は、オーバーフローして連通管72に入る。これにより、熱回収液体は、連通管72を通じて給水タンク20に溢れ出て、給水タンク20における給水配管24から比較的遠い位置である連通管72付近に滞留することとなる。
When the water level in the
その後、図6(b)に示すように、給水ポンプ14が動作を開始すると、給水タンク20における給水配管24付近の温度の低い水が、逆止弁60を通じて給水ポンプ14側に送出される。このため、ドレン回収システム310では、100℃付近の水が給水ポンプ14に送られることを回避できる。
After that, as shown in FIG. 6B, when the
また、給水ポンプ14が動作している場合、液体流通管32内の水位が給水タンク20内の水位とほぼ同じであるため、熱回収液体は、連通管72に入らない。このため、ドレン回収システム310では、給水ポンプ14の動作時に、熱回収液体を給水配管24に効率よく送出することができる。
Also, when the
なお、連通管72の内径および内部断面積は、液体流通管32の内径および内部断面積よりも小さくなくてもよい。
The inner diameter and internal cross-sectional area of the
以上のように、第4実施形態のドレン回収システム310では、熱回収液体を、給水タンク20を経由することなく直接的に給水配管24に送るようにしている。したがって、第4実施形態のドレン回収システム310によれば、第1実施形態から第3実施形態と同様に、蒸気供給源12に供給する水の温度を高くすることが可能となる。
As described above, in the
また、第4実施形態のドレン回収システム310では、第3実施形態と同様に、給水ポンプ14の動作および停止の繰り返しに基づく混合水の上限温度のばらつきを抑え、キャビテーションが生じることを防止できる。
Further, in the
なお、第4実施形態のドレン回収システム310の連通管72は、水平面に対して傾斜していた。しかし、連通管72は、液体流通管32側の端部76が給水タンク20側の端部74に比べて鉛直上方に位置していればよく、傾斜していなくてもよい。例えば、連通管72は、階段状に折れ曲がっていてもよい。
Note that the
(第5実施形態)
図7は、第5実施形態によるドレン回収システム410が適用された蒸気熱交換ユニット401の構成を示す概略図である。第5実施形態のドレン回収システム410は、液体流通管32に代えて液体流通管80を有し、オーバーフロー管82、オーバーフロー弁84およびドレン温度センサ86をさらに有する点において第3実施形態のドレン回収システム210と異なる。したがって、第1実施形態から第3実施形態と機能が等しい給水タンク20、補給水管22、給水配管24、ドレン配管26、分離器28、気体流通管30、通気管34、レベル計36、補給水弁38、制御部40、シャワー管50、噴出口52、コントロールバルブ54、逆止弁60、連通管62については、その詳細な説明を省略し、機能が異なる液体流通管80、オーバーフロー管82、オーバーフロー弁84およびドレン温度センサ86について詳述する。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of a steam
液体流通管80は、第1鉛直部80a、水平部80bおよび第2鉛直部80cから構成されており、液体流通部として機能する。第1鉛直部80aは、分離器28の鉛直下部(底部)に連通しており、分離器28から鉛直下方に延在している。水平部80bは、第1鉛直部に連通しており、第1鉛直部80aから水平方向に延在している。第2鉛直部80cは、水平部80bに連通しており、鉛直方向に延在している。第2鉛直部80cは、給水配管24における給水ポンプ14と逆止弁60との間において給水配管24に連通している。
The
水平部80bは、給水タンク20内の水面よりも鉛直上方に位置する。具体的には、水平部80bは、制御部40による給水タンク20内の水位の制御範囲における上限水位(一点鎖線H2)以上に位置する。
The
連通管62は、第2鉛直部80cと給水タンク20とを連通する。連通管62は、制御部40による給水タンク20内の水位の制御範囲における下限水位(一点鎖線H1)以下において水平に設けられている。連通管62は、連通管62による圧損が液体流通管80による圧損よりも大きくなるように構成されている。
The
オーバーフロー管82は、第1鉛直部80aに連通しており、第1鉛直部80aと水平部80bとの接続位置から鉛直下方に延びている。オーバーフロー管82の先端は、開放されている。オーバーフロー管82には、オーバーフロー管82による流路を開閉(オンまたはオフ)するオーバーフロー弁84が設けられている。
The
ドレン配管26には、ドレン配管26内の温度を検出するドレン温度センサ86が設けられている。制御部40は、ドレン温度センサ86の検出結果に基づいてオーバーフロー弁84の開度(100%または0%)を制御する。具体的には、制御部40は、ドレン温度センサ86の検出温度が所定温度を下回った場合、オーバーフロー弁84を開かせ、ドレン温度センサ86の検出温度が所定温度以上となった場合、オーバーフロー弁84を閉じさせる。所定温度は、例えば、20℃と100℃との間の、例えば、60℃などに設定される。
The
例えば、蒸気熱交換ユニット401は、昼間に稼働し、夜間に停止されるものとする。蒸気熱交換ユニット401では、蒸気熱交換ユニット401の停止前に蒸気消費機器16で生じたドレンが、蒸気熱交換ユニット401の停止後に、ドレン配管26内に残っていることがある。蒸気熱交換ユニット401が停止されてから時間が経過すると、ドレン配管26内の温度が徐々に低下する。そうすると、ドレン配管26内のドレンの気体成分が凝縮して液体成分に変わり、凝縮した液体成分がドレン配管26内に滞留する。
For example, the steam
また、ドレンの気体成分が凝縮すると、気体流通管30および分離器28を通じて、ドレン配管26内に空気が入る。このように、ドレン配管26内は、ドレンの液体成分が滞留し、かつ、空気が導入されるため、さびが生じ易い。
Also, when the gaseous component of the drain is condensed, air enters the
ドレン回収システム410では、蒸気熱交換ユニット401が停止されて、ドレン配管26内の温度が所定温度よりも低くなると、オーバーフロー弁84が開く。そして、オーバーフロー弁84は、蒸気熱交換ユニット401が次(例えば、翌朝)に起動されて、ドレン配管26内の温度が所定温度以上となるまで、開状態に維持される。
In the
また、蒸気熱交換ユニット401では、起動してからドレン配管26内の温度が所定温度以上となるまでには、時間がかかる。蒸気熱交換ユニット401が起動してからドレン配管26内の温度が所定温度以上になるまでの間、ドレン配管26内に滞留していたさびを含む液体成分は、蒸気熱交換ユニット401の起動により新たに生じたドレンによって分離器28側に移動される。そして、さびを含む液体成分は、第1鉛直部80aおよびオーバーフロー管82を通じて外に排出される。
Further, in the steam
また、蒸気熱交換ユニット401の起動直後におけるドレンの液体成分は、温度が十分に高くなっていない(冷たくなっている)。ドレン回収システム410では、蒸気熱交換ユニット401の起動直後の温度が低い液体成分を、第1鉛直部80aおよびオーバーフロー管82を通じて外に排出することができる。
Also, the temperature of the liquid component of the drain is not sufficiently high (cool) immediately after the steam
以上のように、第5実施形態のドレン回収システム410では、熱回収液体を、給水タンク20を経由することなく直接的に給水配管24に送るようにしている。したがって、第5実施形態のドレン回収システム410によれば、第1実施形態から第4実施形態と同様に、蒸気供給源12に供給する水の温度を高くすることが可能となる。
As described above, in the
さらに、第5実施形態のドレン回収システム410では、蒸気熱交換ユニット401の起動時に、さびを含む液体成分および温度が低い液体成分を、オーバーフロー管82を通じて効率よく外に排出することができる。その結果、第5実施形態のドレン回収システム410では、さびを含む水が蒸気供給源12に供給されることを防止できる。
Furthermore, in the
なお、第5実施形態のドレン回収システム410では、さびに限らず、ごみなども併せて、オーバーフロー管82から排出することができる。
In addition, in the
また、第5実施形態のドレン回収システム410において、蒸気熱交換ユニット401の起動時に、さび等を含む液体成分をオーバーフロー管82から排出するとともに、補給水管22を通じて新たな水を補給してもよい。この態様によれば、蒸気供給源12の水をリフレッシュすることができる。
Further, in the
また、第5実施形態のドレン回収システム410では、気体流通管30の先端が給水タンク20内の水面よりも鉛直上方に位置していた。しかし、場合によっては、気体流通管30の先端が給水タンク20内の水面下に位置するように構成することがある。この構成では、ドレン配管26内の温度が低下してドレンが凝縮する際、気体流通管30を通じて給水タンク20内の水を吸い上げることがある。
Further, in the
これに対し、第5実施形態のドレン回収システム410では、ドレン配管26内の温度が低下してオーバーフロー弁84が開くと、オーバーフロー管82を通じてドレン配管26内に空気が導入される。このため、第5実施形態のドレン回収システム410では、気体流通管30を通じた給水タンク20内の水の吸い上げを防止できる。
In contrast, in the
(第6実施形態)
図8は、第6実施形態によるドレン回収システム510が適用された蒸気熱交換ユニット501の構成を示す概略図である。第6実施形態のドレン回収システム510は、シャットバルブ90をさらに有する点において第5実施形態のドレン回収システム410と異なる。したがって、第1実施形態から第5実施形態と機能が等しい給水タンク20、補給水管22、給水配管24、ドレン配管26、分離器28、気体流通管30、通気管34、レベル計36、補給水弁38、制御部40、シャワー管50、噴出口52、コントロールバルブ54、逆止弁60、連通管62、液体流通管80、オーバーフロー管82、オーバーフロー弁84、ドレン温度センサ86については、その詳細な説明を省略し、機能が異なるシャットバルブ90について詳述する。
(Sixth embodiment)
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a steam
シャットバルブ90は、シャワー管50における補給水管22とコントロールバルブ54との間に設けられている。シャットバルブ90は、シャワー管50における流路を開閉(オンまたはオフ)する。
A
制御部40は、ドレン温度センサ86の検出結果に基づいてシャットバルブ90の開度(100%または0%)を制御する。具体的には、制御部40は、ドレン温度センサ86の温度が所定温度を下回った場合、シャットバルブ90を閉じさせ、ドレン温度センサ86の温度が所定温度以上の場合、シャットバルブ90を開かせる。
The
つまり、第6実施形態のドレン回収システム510では、蒸気熱交換ユニット501が停止してドレン配管26内の温度が所定温度を下回ると、シャワー管50を通じたシャワー水の供給が停止される。また、第6実施形態のドレン回収システム510では、蒸気熱交換ユニット501が起動してドレン配管26内の温度が所定温度以上となると、シャワー管50を通じたシャワー水の供給が開始される。なお、気体流通管30に放出されるシャワー量は、コントロールバルブ54の開度で制御される。
That is, in the
以上のように、第6実施形態のドレン回収システム510では、熱回収液体を、給水タンク20を経由することなく直接的に給水配管24に送るようにしている。したがって、第6実施形態のドレン回収システム510によれば、第1実施形態から第5実施形態と同様に、蒸気供給源12に供給する水の温度を高くすることが可能となる。
As described above, in the
さらに、第6実施形態のドレン回収システム510では、シャワー水をドレンの気体成分に効率よくかけることができる。
Furthermore, in the
(第7実施形態)
図9は、第7実施形態によるドレン回収システム610が適用された蒸気熱交換ユニット601の構成を示す概略図である。第7実施形態のドレン回収システム610は、熱回収温度センサ92をさらに有し、制御部40による具体的な制御が第6実施形態のドレン回収システム510と異なる。したがって、第1実施形態から第6実施形態と機能が等しい給水タンク20、補給水管22、給水配管24、ドレン配管26、分離器28、気体流通管30、通気管34、レベル計36、補給水弁38、シャワー管50、噴出口52、コントロールバルブ54、逆止弁60、連通管62、液体流通管80、オーバーフロー管82、オーバーフロー弁84、ドレン温度センサ86、シャットバルブ90については、その詳細な説明を省略し、機能が異なる熱回収温度センサ92および制御部40による制御について詳述する。
(Seventh embodiment)
FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of a steam
熱回収温度センサ92は、液体流通管80の第2鉛直部80cに設けられている。熱回収温度センサ92は、液体流通管80内(第2鉛直部80c内)の温度を検出する。
The heat
制御部40は、熱回収温度センサ92の検出結果に基づいてコントロールバルブ54の開度をリニアに制御する。具体的には、制御部40は、熱回収温度センサ92の検出結果が所定の目標温度に維持されるように、コントロールバルブ54の開度を制御する。所定の目標温度は、例えば、95℃である。
The
気体流通管30に供給されたシャワー水は、ドレンの気体成分によって温度が上昇するが、温度が上昇した後のシャワー水の温度は、ドレンの液体成分に比べ、相対的に低い場合が多い。そこで、例えば、制御部40は、熱回収温度センサ92による現在の温度が目標温度を上回るようであれば、コントロールバルブ54の開度を上げて、シャワー量を増加させる。これにより、熱回収液体の温度が下降して、液体流通管80内の温度が目標温度に戻る。また、制御部40は、熱回収温度センサ92による現在の温度が目標温度を下回るようであれば、コントロールバルブ54の開度を下げて、シャワー量を減少させる。これにより、熱回収液体の温度が上昇して、液体流通管80内の温度が目標温度に戻る。
The temperature of the shower water supplied to the
また、制御部40は、ドレン温度センサ86の検出結果と、レベル計36の検出結果とに基づいて、シャットバルブ90の開度(100%または0%)を制御する。
Also, the
具体的には、制御部40は、ドレン温度センサ86によるドレン配管26内の温度が所定温度以上となり、かつ、レベル計36による給水タンク20内の水位が所定の下限水位以下となった場合に、シャットバルブ90の開度を100%とする(シャットバルブ90を開状態にさせる)。
Specifically, when the temperature in the
所定温度は、例えば、20℃と100℃との間の、例えば、60℃などに設定される。なお、ここでの所定温度は、第5実施形態におけるオーバーフロー弁84の開度の判定基準である所定温度と、共通していてもよいし、異なっていてもよい。
The predetermined temperature is set to, for example, 60° C. between 20° C. and 100° C., for example. The predetermined temperature here may be the same as or different from the predetermined temperature that is the criterion for determining the degree of opening of the
また、所定の下限水位は、例えば、補給水弁38を開かせる下限水位(一点鎖線H1)よりも高い水位に設定される。図9では、シャットバルブ90を開かせる下限水位を一点鎖線H3で示す。なお、シャットバルブ90を開かせる下限水位(一点鎖線H3)は、補給水弁38を開かせる下限水位(一点鎖線H1)よりも高ければよく、補給水弁38を開かせる上限水位(一点鎖線H2)以下であってもよいし、補給水弁38を開かせる上限水位(一点鎖線H2)よりも高くてもよい。
Also, the predetermined lower water level is set to a water level higher than the lower water level (one-dot chain line H1) at which the make-up
つまり、ドレン回収システム610では、蒸気熱交換ユニット601が起動してから十分に時間が経過した場合において、補給水の給水タンク20への補給よりも優先してシャワー水が供給される。
That is, in the
また、制御部40は、レベル計36による給水タンク20内の水位が所定の上限水位を上回った場合に、シャットバルブ90の開度を0%とする(シャットバルブ90を閉状態にさせる)。なお、制御部40は、ドレン温度センサ86によるドレン配管26内の温度に依存せずに、シャットバルブ90を閉状態にさせる。
Further, when the water level in the
所定の上限水位は、例えば、シャットバルブ90を開かせる下限水位(一点鎖線H3)よりも高く、かつ、補給水弁38を開かせる上限水位(一点鎖線H2)よりも高い水位に設定される。図9では、シャットバルブ90を閉じさせる上限水位を一点鎖線H4で示す。つまり、ドレン回収システム610では、シャワー水の供給の停止よりも、補給水の給水タンク20への補給の停止が優先される。
The predetermined upper water level is, for example, higher than the lower water level (one-dot chain line H3) that opens the shut
以上のように、第7実施形態のドレン回収システム610では、熱回収液体を、給水タンク20を経由することなく直接的に給水配管24に送るようにしている。したがって、第7実施形態のドレン回収システム610によれば、第1実施形態から第6実施形態と同様に、蒸気供給源12に供給する水の温度を高くすることが可能となる。
As described above, in the
さらに、第7実施形態のドレン回収システム610では、熱回収温度センサ92の検出結果が所定の目標温度に維持されるように、コントロールバルブ54の開度が制御されるため、液体流通管80内の温度が目標温度に維持される。このため、第7実施形態のドレン回収システム610では、蒸気供給源12に供給する水の温度のばらつきを抑制することができる。
Furthermore, in the
また、第7実施形態のドレン回収システム610では、ドレン温度センサ86の検出結果およびレベル計36の検出結果に基づいて、シャットバルブ90の開閉が行われる。このため、第7実施形態のドレン回収システム610では、シャワー水をドレンの気体成分に効率よくかけることができる。
Also, in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such embodiments. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications or modifications within the scope described in the claims, and these also belong to the technical scope of the present invention. Understood.
例えば、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。 For example, features of each embodiment may be combined.
本発明は、蒸気供給源で生成される蒸気の潜熱が被加熱物の加熱に利用されることで生じるドレンを回収するドレン回収システムに利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a drain recovery system that recovers drain generated by using latent heat of steam generated in a steam supply source to heat an object to be heated.
1、101、201、301、401、501、601 蒸気熱交換ユニット
10、110、210、310、410、510、610 ドレン回収システム
12 蒸気供給源
20 給水タンク
24 給水配管
28 分離器
30 気体流通管(気体流通部)
32、80 液体流通管(液体流通部)
50 シャワー管
52 噴出口
54 コントロールバルブ
60 逆止弁
62、72 連通管
82 オーバーフロー管
84 オーバーフロー弁
86 ドレン温度センサ
90 シャットバルブ
92 熱回収温度センサ
1, 101, 201, 301, 401, 501, 601 steam
32, 80 liquid circulation pipe (liquid circulation part)
50
Claims (8)
前記給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、
前記蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、
前記分離器によって分離された前記気体成分を前記給水タンクに導く気体流通部と、
一端が前記分離器に、他端が前記給水配管に連通し、前記分離器によって分離された前記液体成分を、前記給水タンクを経由することなく前記給水配管に導く液体流通部と、
前記気体流通部に連通し、前記気体流通部に水を導くシャワー管と、
前記シャワー管の先端に設けられ、前記気体流通部内に開口する噴出口と、
前記給水タンク内の水位を検出するレベル計と、
前記シャワー管における流路を開閉するコントロールバルブと、
前記レベル計の検出結果に基づいて、前記コントロールバルブの開度を制御する制御部と、
を備えるドレン回収システム。 a water tank;
a water supply pipe that guides water in the water supply tank to a steam supply source;
a separator that separates drain generated by heat exchange between the steam supplied from the steam supply source and the object to be heated into a liquid component and a gaseous component at atmospheric pressure;
a gas flow section that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank;
a liquid circulating unit having one end communicating with the separator and the other end communicating with the water supply pipe, and guiding the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank;
a shower pipe that communicates with the gas circulation portion and guides water to the gas circulation portion;
a spout provided at the tip of the shower pipe and opening into the gas flow part;
a level meter for detecting the water level in the water supply tank;
a control valve for opening and closing a channel in the shower pipe;
a control unit that controls the opening of the control valve based on the detection result of the level meter;
a condensate recovery system.
前記給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、
前記蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、
前記分離器によって分離された前記気体成分を前記給水タンクに導く気体流通部と、
一端が前記分離器に、他端が前記給水配管に連通し、前記分離器によって分離された前記液体成分を、前記給水タンクを経由することなく前記給水配管に導く液体流通部と、
前記気体流通部に連通し、前記気体流通部に水を導くシャワー管と、
前記シャワー管の先端に設けられ、前記気体流通部内に開口する噴出口と、
前記液体流通部内の温度を検出する熱回収温度センサと、
前記シャワー管における流路を開閉するコントロールバルブと、
前記熱回収温度センサの検出結果に基づいて、前記コントロールバルブの開度を制御する制御部と、
を備えるドレン回収システム。 a water tank;
a water supply pipe that guides water in the water supply tank to a steam supply source;
a separator that separates drain generated by heat exchange between the steam supplied from the steam supply source and the object to be heated into a liquid component and a gaseous component at atmospheric pressure;
a gas flow section that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank;
a liquid circulating unit having one end communicating with the separator and the other end communicating with the water supply pipe, and guiding the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank;
a shower pipe that communicates with the gas circulation portion and guides water to the gas circulation portion;
a spout provided at the tip of the shower pipe and opening into the gas flow part;
a heat recovery temperature sensor that detects the temperature in the liquid flow part;
a control valve for opening and closing a channel in the shower pipe;
a control unit that controls the degree of opening of the control valve based on the detection result of the heat recovery temperature sensor;
a condensate recovery system.
前記給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、
前記蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、
前記分離器によって分離された前記気体成分を前記給水タンクに導く気体流通部と、
一端が前記分離器に、他端が前記給水配管に連通し、前記分離器によって分離された前記液体成分を、前記給水タンクを経由することなく前記給水配管に導く液体流通部と、
前記気体流通部に連通し、前記気体流通部に水を導くシャワー管と、
前記シャワー管の先端に設けられ、前記気体流通部内に開口する噴出口と、
前記分離器にドレンを供給するドレン配管内の温度を検出するドレン温度センサと、
前記シャワー管における流路を開閉するシャットバルブと、
前記ドレン温度センサの検出結果に基づいて、前記シャットバルブの開度を制御する制御部と、
を備えるドレン回収システム。 a water tank;
a water supply pipe that guides water in the water supply tank to a steam supply source;
a separator that separates drain generated by heat exchange between the steam supplied from the steam supply source and the object to be heated into a liquid component and a gaseous component at atmospheric pressure;
a gas flow section that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank;
a liquid circulating unit having one end communicating with the separator and the other end communicating with the water supply pipe, and guiding the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank;
a shower pipe that communicates with the gas circulation portion and guides water to the gas circulation portion;
a spout provided at the tip of the shower pipe and opening into the gas flow part;
a drain temperature sensor that detects the temperature in a drain pipe that supplies drain to the separator;
a shut valve for opening and closing a channel in the shower pipe;
a control unit that controls the degree of opening of the shut valve based on the detection result of the drain temperature sensor;
a condensate recovery system.
前記給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、
前記蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、
前記分離器によって分離された前記気体成分を前記給水タンクに導く気体流通部と、
一端が前記分離器に、他端が前記給水配管に連通し、前記分離器によって分離された前記液体成分を、前記給水タンクを経由することなく前記給水配管に導く液体流通部と、
前記気体流通部に連通し、前記気体流通部に水を導くシャワー管と、
前記シャワー管の先端に設けられ、前記気体流通部内に開口する噴出口と、
前記分離器にドレンを供給するドレン配管内の温度を検出するドレン温度センサと、
前記給水タンク内の水位を検出するレベル計と、
前記シャワー管における流路を開閉するシャットバルブと、
前記ドレン温度センサの検出結果および前記レベル計の検出結果に基づいて、前記シャットバルブの開度を制御する制御部と、
を備えるドレン回収システム。 a water tank;
a water supply pipe that guides water in the water supply tank to a steam supply source;
a separator that separates drain generated by heat exchange between the steam supplied from the steam supply source and the object to be heated into a liquid component and a gaseous component at atmospheric pressure;
a gas flow section that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank;
a liquid circulating unit having one end communicating with the separator and the other end communicating with the water supply pipe, and guiding the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank;
a shower pipe that communicates with the gas circulation portion and guides water to the gas circulation portion;
a spout provided at the tip of the shower pipe and opening into the gas flow part;
a drain temperature sensor that detects the temperature in a drain pipe that supplies drain to the separator;
a level meter for detecting the water level in the water supply tank;
a shut valve for opening and closing a channel in the shower pipe;
a control unit that controls the degree of opening of the shut valve based on the detection result of the drain temperature sensor and the detection result of the level meter;
a condensate recovery system.
前記給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、
前記蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、
前記分離器によって分離された前記気体成分を前記給水タンクに導く気体流通部と、
一端が前記分離器に、他端が前記給水配管に連通し、前記分離器によって分離された前記液体成分を、前記給水タンクを経由することなく前記給水配管に導く液体流通部と、
前記給水配管における前記液体流通部が連通する位置と、前記給水タンクとの間に設けられ、前記給水タンクに向かう方向の流れを阻止する逆止弁と、
前記液体流通部と前記給水タンクとを連通する連通管と、
を備えるドレン回収システム。 a water tank;
a water supply pipe that guides water in the water supply tank to a steam supply source;
a separator that separates drain generated by heat exchange between the steam supplied from the steam supply source and the object to be heated into a liquid component and a gaseous component at atmospheric pressure;
a gas flow section that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank;
a liquid circulating unit having one end communicating with the separator and the other end communicating with the water supply pipe, and guiding the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank;
a check valve provided between a position in the water supply pipe where the liquid circulation portion communicates and the water supply tank, the check valve blocking flow in a direction toward the water supply tank;
a communicating pipe that communicates the liquid circulation portion and the water supply tank;
a condensate recovery system.
前記給水タンク内の水を蒸気供給源に導く給水配管と、
前記蒸気供給源から供給された蒸気と被加熱物との間の熱交換によって生じたドレンを、大気圧において液体成分と気体成分とに分離する分離器と、
前記分離器によって分離された前記気体成分を前記給水タンクに導く気体流通部と、
一端が前記分離器に、他端が前記給水配管に連通し、前記分離器によって分離された前記液体成分を、前記給水タンクを経由することなく前記給水配管に導く液体流通部と、
前記液体流通部に連通するオーバーフロー管と、
前記オーバーフロー管における流路を開閉するオーバーフロー弁と、
前記分離器にドレンを供給するドレン配管内の温度を検出するドレン温度センサと、
前記ドレン温度センサの検出結果に基づいて、前記オーバーフロー弁の開度を制御する制御部と、
を備えるドレン回収システム。 a water tank;
a water supply pipe that guides water in the water supply tank to a steam supply source;
a separator that separates drain generated by heat exchange between the steam supplied from the steam supply source and the object to be heated into a liquid component and a gaseous component at atmospheric pressure;
a gas flow section that guides the gas component separated by the separator to the water supply tank;
a liquid circulating unit having one end communicating with the separator and the other end communicating with the water supply pipe, and guiding the liquid component separated by the separator to the water supply pipe without passing through the water supply tank;
an overflow pipe communicating with the liquid flow part;
an overflow valve that opens and closes a flow path in the overflow pipe;
a drain temperature sensor that detects the temperature in a drain pipe that supplies drain to the separator;
a control unit that controls the degree of opening of the overflow valve based on the detection result of the drain temperature sensor;
a condensate recovery system.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000121005A (en) | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Miura Co Ltd | Drain recovering device |
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JPH0741204U (en) * | 1993-12-13 | 1995-07-21 | 鐘紡株式会社 | Steam drain recovery device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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