JPH02272202A - 真空蒸気発生装置 - 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〉 本発明は被加熱物をｉｏｏ’ｃ以下の温度で安全且つ効
率的に加熱処理する為に、常時安定した真空蒸気を発生
供給する真空蒸気発生装置に関する。

各種製造工場に於ては加熱処理が広く一般に行なわれて
いるが、かかる加熱処理は被加熱物を１００℃以上の高
温で加熱することが多く、ボイラーからの蒸気をそのま
ま利用した、つまり正圧系の加熱装置を用いて行なわれ
ている。

しかし、一部の化学工場や食品工場に於ては、作業の安
全や製品の品質の関係で被加熱物を１００°Ｃ以下の比
較的低温で、つまり負圧系の加熱装置を用いて行なう場
合がある。

〈従来の技術〉 そこで従来は特開昭６４−１９２０２号公報に記載され
る真空蒸気発生装置がおる。これは熱交換器の一次側に
自動調節弁を、そして二次側に真空ポンプを配置した装
置に於て、被加熱物の温度を温度検出器で検出し、その
信号をＰｔＤ調節計に入力し、ＰＩＤ調節計に予め設定
されている被加熱物の設定温度と上記検出温度との偏差
がＯとなるように上記自動調節弁をＰＩＤ制御せしめる
ようにしたものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、上記のような装置に於て熱交換器出口側での被
加熱物の温度変化が発生する。この原因は加熱流体の圧
力変化に伴う温度変化、被加熱物の流量の変化、または
被加熱物の温度変化が挙げられる。このような原因の発
生状況としては、加熱流体の圧力変化に伴う温度変化の
みが生じる場合と、被加熱物の流量変化または被加熱物
の温度変化のみが生じる場合と、加熱流体の圧力変化に
伴う温度変化と被加熱物の流量変化または温度変化とが
同時に生じる場合とがある。

これらの変動はＰＩＤ調節計によって補正するが、加熱
流体の圧力変化に伴う温度変化を補正するのに最適なＰ
ＩＤ定数と、被加熱物の流量変化または温度変化を補正
する為に最適なＰＩＤ定数と、加熱流体の圧力変化に伴
う温度変化と被加熱物の流量または温度変化の双方を補
正する為の最適なＰＩＤ定数とはそれぞれ異なっており
、これら全ての場合についてＰＩＤ調節計によって対応
しようとすると制御が複雑になるという問題があった。

また、上記制御＠置は非常に高価である。

従って本発明の技術的課題は、ＰＩＤｌｉ１節計のよう
な複雑な制御を必要とぜず、簡単な構造で真空蒸気を発
生させる装置を提供することである。

く課題を解決する為の手段〉 上記問題点を解決する為に講じた本発明の技術的手段は
、熱交換器の一次側に、制御対象物の温度を検出する機
構によって熱媒を調整することにより弁口を開閉して制
御対象物の温度を一定に保持する温度調整弁を配置し、
その温度の検出を温度調整弁の二次側の温度、または熱
交換器に於ける被加熱流体の温度を検出し、熱交換器の
二次側に真空ポンプを接続したものである。

く作　用〉 真空ポンプで吸引することにより温度調整弁の二次側の
圧力は負圧状態になり、−次側から蒸気が供給される。

温度調整弁の温度検出部は温度調整弁の二次側の温度、
または熱交換器に於ける被１１０熱流体の温度を検出す
るように取付けられているので、温度調整弁の中の熱媒
が膨脹収縮して温度調整弁の主弁口を開閉して加熱流体
の流量を加減し、温度調整弁の二次側の温度、または熱
交換器に於ける被加熱流体の温度が所望の設定温度にな
るように調整する。

〈実施例〉 上記技術的手段の具体例を示す実施例を説明する。（第
１図及び第２図参照） ヘッダー２の一次側に温度調整弁４を配置し、そしてヘ
ッダー２の上部から配管１４を取り出して止め弁８を介
して熱交換器１０と接続する。熱交換器１０の二次側に
は配管１８を介して真空ポンプ１２の吸引部２０と接続
する。熱交換器１０には被加熱流体の入口配管３０と出
口配管３２を設け、被加熱流体の温度を検出するように
温度調整弁４の感温部１６を取付ける。本実施例では被
加熱流体の温度を制御すべく感温部１６を取付けている
が、温度調整弁４の二次側である加熱流体の温度を制御
する為に配管１４内に直接感温部１６を挿入してもよい
。ヘッダー２の下端から配管２２を取り出してスチーム
トラップ２４を配置し、その二次側は配管２６を介して
真空ポンプ１２の吸引部２０と接続する。温度調整弁４
の一次側配管２８は正圧蒸気系でおり、その二次側以降
はすべて負圧蒸気系となる。

温度調整弁４の構造は弁本体部６ａとアクチュエータ部
６ｂからなる。弁本体部６ａ内には図示していないが流
体が通過する弁口と、その弁口を開閉する弁体を有して
おり、アクチュエータ部６ｂ内には前記弁本体６ａ内の
弁体を弁棒を介して操作するベローズが内蔵されている
。ベローズは一方向にばねで付勢されており、その付勢
力を調節することにより任意の設定温度を選択すること
ができる。そして感温部１６と前記アクチュエータ部６
ｂ内のベローズ（図示せず）を可撓管１７で接続し、そ
の内部にはエーテル等の熱膨脹流体を封入する。被加熱
物の制御すべき対象の温度を感温部１６で検出し、封入
された熱膨脹流体の膨脹による圧力変化でベローズを駆
動せしめ、弁棒を介して弁体が弁口を開閉し、−次側配
管２８から二次側へ向かう蒸気の通過量を調整する。

次に上記真空ポンプ１２を第２図に従って説明する。

タンク４０とポンプ４２を温度センサー４４を取り付け
た吸込み管４６を接続し、そしてポンプの４２の二次側
に吐出管４８を設ける。このポンプ４２は通常の渦巻き
ポンプである。吐出管４８にはエゼクタ一部５０＠設け
、吸引部２０を形成し、更にエゼクタ−５０から再び配
管にてタンク４０へ戻る。タンク４０には冷却水配管５
２が接続され、電動弁５４を設けて温度センサー４４と
連動させる。また吐出管４８には圧送用電動弁５６が設
けられ、タンク４０に内蔵した電極棒５８と連動させる
。

タンク４０内の流体は吸込み管４６からポンプ４２に吸
引され吐出管４８及びエゼクタ一部５０へ圧送され、再
びタンク内へ戻り循環する。この時エゼクタ一部ではそ
の中を流れる流体の温度に対する飽和圧力が発生する。

従って吸込み管４６に設けられた温度センサー４４を任
意の温度に設定することにより、電動弁５４が開閉して
冷却水がタンク内に入りタンク内を所望の流体温度に保
ち、結果設定温度に対する飽和圧力がエセクター部で発
生させることができる。つまり、タンク内の流体の温度
を１００℃以下にすることによりエゼクタ一部に大気圧
以下の圧力を発生させることができる。

エゼクタ一部５０で発生した真空域により、吸引部２０
から復水や蒸気等の流体を吸引しタンク４０へ圧送する
。タンク４０内の液位が高水位になれば、電極５８が検
出し圧送用電動弁５６が開弁して流体を遠方へ圧送する
。そしてタンク内が所定の低水位になれば電動弁５６は
閉弁する。

次に全体の装置の作用を説明する。温度調整弁４の二次
側は真空ポンプ１２の運転により常に負圧に保持されて
おり、その蒸気の温度も１００℃以下に保持されている
。そして温度調整弁４は所望の設定温度に設定されてい
るので、被加熱物の温度が設定温度より低い場合には温
度調整弁４は開弁じて一次側の蒸気を熱交換器へ供給す
る。そして熱交換され被加熱物が設定温度よりも高くな
れば、温度調整弁４は閉弁方向に働き蒸気の供給を抑え
る。これを連続的に行なうことにより、被加熱物の温度
を設定値に保持する。

前述したように真空ポンプ１２は任意の真空圧力を発生
させることができるので、その設定圧力即ち発生する蒸
気温度を被加熱物の目標温度よりも少し低く設定するこ
とにより、温度調整弁４の弁口は過剰に開閉することな
く安定した最も効率のよいバランス点で作動することが
できる。

スチームトラップ２４はヘッダー２内で発生した復水を
速やかに排除することにより、蒸気の乾き度を向上させ
て熱交換器の熱伝導度をよくすることができる。

〈発明の効果〉 本発明によれば複雑で、且つ高価な制御機器を用いるこ
となく非常に安価な装置で安定した真空蒸気を発生供給
することができる。

また、高度な制御技術の知識を必要とせず誰にでも扱え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的実施例を示す真空蒸気発生装置
の系統図、第２図は本発明の装置に用いたエゼクタ−式
真空ポンプの概略図である。 ：ヘツダー ：真空ポンプ ：感温部 ：タンク ：エゼクタ一部 ４：温度調整弁 １０：熱交換器 ２４ニスチームトラツプ ４２：ポンプ ４４：温度センサー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、熱交換器の一次側に、制御対象物の温度を検出する
   機構によつて熱媒を調整することにより弁口を開閉して
   制御対象物の温度を一定に保持する温度調整弁を配置し
   、その温度の検出を温度調整弁の二次側の温度、または
   熱交換器に於ける被加熱流体の温度を検出し、熱交換器
   の二次側に真空ポンプを接続した真空蒸気発生装置。