JPH0343519B2 - - Google Patents

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JPH0343519B2
JPH0343519B2 JP20563085A JP20563085A JPH0343519B2 JP H0343519 B2 JPH0343519 B2 JP H0343519B2 JP 20563085 A JP20563085 A JP 20563085A JP 20563085 A JP20563085 A JP 20563085A JP H0343519 B2 JPH0343519 B2 JP H0343519B2
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JP
Japan
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separator
degrees
steam
pressure reducing
angle
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Takeshi Yokoyama
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TLV Co Ltd
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  • Safety Valves (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、セパレータに関し、例えば一般の
蒸気配管中に用いる減圧弁やスチームトラツプと
一体的に形成する場合に都合のよいセパレータに
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a separator, and relates to a separator that is convenient when formed integrally with a pressure reducing valve or a steam trap used in general steam piping, for example.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、蒸気配管中に用いられる減圧弁は、単な
る減圧弁として単独に形成されており、その使用
においては、所定の機能を発揮させると共にそれ
を持続させるために、減圧弁とは別個に形成され
たセパレータ、トラツプ、ストレーナ等を入口側
に接続するようになつていた。
Conventionally, pressure reducing valves used in steam piping have been formed independently as simple pressure reducing valves, and in their use, they have been formed separately from pressure reducing valves in order to perform and maintain their prescribed functions. Separators, traps, strainers, etc. were connected to the inlet side.

従来の減圧弁には、セパレータやトラツプと一
体的に形成されたものはない。
No conventional pressure reducing valve is integrally formed with a separator or trap.

また、従来のセパレータには第3図に示すよう
なセパレータ40があるが、入口41、出口42
を蒸気管の途中に接続し、ドレン出口43にトラ
ツプを接続して使用するようになつており、トラ
ツプとは別個に形成されている。入口41から流
入した蒸気は壁44により急激に方向を変えられ
ることによつて復水が分離されて液受部45に受
けられドレン出口43からトラツプへ流入し、排
出される。このセパレータ40は圧縮空気からの
ドレン分離にも使用できるものである。図中、4
6は分離板である。
In addition, conventional separators include a separator 40 as shown in FIG.
The drain outlet 43 is connected to the middle of the steam pipe, and a trap is connected to the drain outlet 43 for use, and is formed separately from the trap. The steam flowing in from the inlet 41 is rapidly changed direction by the wall 44, so that condensate is separated and received by the liquid receiving portion 45, flows into the trap from the drain outlet 43, and is discharged. This separator 40 can also be used to separate condensate from compressed air. In the diagram, 4
6 is a separation plate.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来の蒸気配管において、別個に形成された減
圧弁、セパレータ、トラツプ等を夫々接続するこ
とは非常に手間がかかる問題がある。この問題を
解決するために、減圧弁、セパレータ、トラツプ
を一体に形成することが考えられる。つまり、入
口と出口とを有する一つの器体内にこれらを設置
することになる。その場合、一体的に形成したこ
とによつて減圧弁、セパレータ、トラツプの夫々
の機能が従来よりも低下するようなことは避けな
ければならない。そこで、問題になるのがセパレ
ータの分離効率である。
In conventional steam piping, there is a problem in that it is very time-consuming to connect separately formed pressure reducing valves, separators, traps, etc., respectively. In order to solve this problem, it is conceivable to form the pressure reducing valve, separator, and trap in one piece. In other words, they are installed in a single vessel having an inlet and an outlet. In that case, it must be avoided that the respective functions of the pressure reducing valve, separator, and trap become worse than before due to integral formation. Therefore, the problem is the separation efficiency of the separator.

この発明は、減圧弁やトラツプと一体的に形成
し易く、一体的に形成した場合にも分離効率のよ
いセパレータを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a separator that is easy to form integrally with a pressure reducing valve or a trap, and has good separation efficiency even when formed integrally.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明の手段は、入口と、その入口から本体
内に流入する蒸気を上下方向の円孔状部とその円
孔状部内側に空隙を隔てて同心的に配置された円
筒状部とにより上記空隙を旋回しながら下降する
ように案内する旋回通路に形成されたセパレータ
部と、そのセパレータ部の下方に設けられ復水排
水路に接続される液受部と、上記円筒状部の内孔
上方に続いて設けられた出口とを具備するセパレ
ータにおいて、上記円筒状部の下端部外周が下方
に至るに従つて徐々に拡大して上記円孔状部内面
との間隔が狭ばめられており、上記下端部外周の
鉛直方向に対する傾斜角が25度乃至50度の範囲内
にあるように決められていることを特徴とするも
のである。
The means of the present invention includes an inlet, a vertically extending circular hole portion, and a cylindrical portion concentrically disposed inside the circular hole portion with a gap in between to direct the steam flowing into the main body from the inlet. A separator part formed in a swirling passage that guides the air gap downward while swirling, a liquid receiving part provided below the separator part and connected to the condensate drainage channel, and an upper part of the inner hole of the cylindrical part. In the separator, the outer periphery of the lower end of the cylindrical portion gradually expands as it goes downward, and the distance between it and the inner surface of the circular hole portion is narrowed. , the angle of inclination of the outer periphery of the lower end with respect to the vertical direction is determined to be within a range of 25 degrees to 50 degrees.

〔作用〕[Effect]

上記手段によれば、セパレータ部は入口からの
流入蒸気を旋回するように案内して復水の水滴を
遠心分離する。分離された腹水は下部の復水受部
から外部へ排出される。復水を分離された蒸気は
円筒状部内を上昇して出口から送出される。
According to the above means, the separator portion guides the steam flowing in from the inlet in a swirling manner to centrifugally separate the water droplets of condensate. The separated ascites is discharged to the outside from the condensate receiving section at the bottom. The steam from which the condensate has been separated rises within the cylindrical portion and is sent out from the outlet.

旋回通路の内側の面を形成している円筒状部の
下端部外周の形状が下方に至るに従つて徐々に拡
大していることは、これによつて水滴を含む蒸気
の流れが流速を速められ、この部分でさらに遠心
分離作用が向上するようにしたものである。この
円筒状部の下端部外周の鉛直方向に対すう傾斜角
度は35度のとき復水分離効率が最も良好であり、
25度よりも小さいとあまり遠心分離作用の向上が
みられず、また50度よりも大きいと遠心力によつ
て円孔状部の内面に衝突した水滴が飛散して蒸気
中に再混入するようになつて結果的に分離効率が
低下するのである。なお、円孔状部内周面と円筒
状部の下端の外周面との間隙寸法も分離効率に影
響するが、この間隙は一般的に蒸気配管される機
器の設計における蒸気の最大流速の制限(約40
m/sec以下)を尊守して、十分に速くなる程度
にせまくすることで良好な結果が得られる。ま
た、このセパレータは、圧縮空気やその他のガス
のドレンの分離に利用して良好な結果が得られ
る。
The shape of the outer periphery of the lower end of the cylindrical part that forms the inner surface of the swirling passage gradually expands as it goes downwards. The centrifugal separation effect is further improved in this area. The condensate separation efficiency is the best when the inclination angle of the outer periphery of the lower end of this cylindrical part with respect to the vertical direction is 35 degrees,
If it is smaller than 25 degrees, the centrifugal separation effect will not improve much, and if it is larger than 50 degrees, water droplets that collide with the inner surface of the circular hole will scatter due to centrifugal force and remix into the steam. As a result, the separation efficiency decreases. The size of the gap between the inner circumferential surface of the circular hole and the outer circumferential surface of the lower end of the cylindrical section also affects the separation efficiency, but this gap is generally determined by the limit on the maximum flow rate of steam in the design of equipment connected to steam piping ( about 40
Good results can be obtained by keeping the speed (below m/sec) and making it as narrow as possible. This separator can also be used to separate drains of compressed air and other gases with good results.

〔実施例〕〔Example〕

第1実施例を第1図、第2図に示す。この実施
例はセパレータに減圧弁とスチームトラツプとを
一体に組込んだものであり、全体を減圧弁と称す
ることにして符号1で示す。図中、3がセパレー
タ部、4がスチームトラツプ部、5が減圧弁部で
ある。
A first embodiment is shown in FIGS. 1 and 2. In this embodiment, a pressure reducing valve and a steam trap are integrated into a separator, and the whole is referred to as a pressure reducing valve and designated by the reference numeral 1. In the figure, 3 is a separator part, 4 is a steam trap part, and 5 is a pressure reducing valve part.

セパレータ部3は、入口2に連なる旋回通路1
0であり、本体11内に形成されている円孔状部
12の内周面と、その円孔状部12の内側に空隙
を隔てて同心的に配置された円筒状部13と、そ
の空隙の上部に設けた流入蒸気を旋回するように
案内する案内部14とで構成されている。第2図
に拡大して示すように、案内部14は、周方向の
5箇所に等間隔を隔てて同様に設けてあり、それ
ぞれ縦壁14aと、その縦壁の下端に続いた傾斜
壁14bと、円筒上部13の外周面部分を共通の
円錐面に沿つて突出させた面14cとで形成され
ている。縦壁14aは第1図に破線で示すような
傾斜した外縁を有し、円筒状部13の上端から円
孔状部12を形成している部分の上端に達してい
る。傾斜壁14は円孔状部12を形成している部
分の上端からその途中まで伸延して終端してい
る。縦壁14aと傾斜壁14bとは案内羽根のよ
うなもので、第2図cに展開断面図として示すよ
うになつている。従つて流入蒸気はまず縦壁14
aによつて下方へ向かわせられ、次に傾斜壁14
bによつて周方向の斜め下方へ向かわせられるか
ら、この案内部の下側では円孔状部12の内面と
円筒状部13の外面との間の環状空〓を所定の方
向へ旋回する旋回流となる。そして第2図a,b
に示すように、円筒状部13の下端部外周は下方
へ伸延するに従つて徐々に拡大しており、円孔状
部12の内周面に近づいて所定の間隙Bを残して
終端している。また、その鉛直方向に対する角θ2
は35度である。なお、角θ2の部分はその上方の角
θ1(3度としてある。)をなしている部分となめら
かに連続しており、その上方の円孔状部12の内
周面と円筒状部13の外周との間の最大間隙は前
記間隙Bの2〜2.5倍程度である。
The separator section 3 has a turning passage 1 connected to the inlet 2.
0, and the inner circumferential surface of a circular hole 12 formed in the main body 11, the cylindrical portion 13 concentrically arranged inside the circular hole 12 with a gap in between, and the gap. The guide section 14 is provided at the upper part of the guide section 14 and guides the incoming steam in a swirling manner. As shown in an enlarged view in FIG. 2, the guide portions 14 are similarly provided at five locations in the circumferential direction at equal intervals, and each includes a vertical wall 14a and an inclined wall 14b following the lower end of the vertical wall. and a surface 14c that is formed by protruding the outer peripheral surface portion of the cylindrical upper portion 13 along a common conical surface. The vertical wall 14a has an inclined outer edge as shown by a broken line in FIG. The inclined wall 14 extends halfway from the upper end of the portion forming the circular hole-shaped portion 12 and terminates therein. The vertical wall 14a and the inclined wall 14b are like guide vanes, and are shown in a developed cross-sectional view in FIG. 2c. Therefore, the incoming steam first passes through the vertical wall 14.
directed downwards by a, then the inclined wall 14
Since it is directed diagonally downward in the circumferential direction by b, the annular space between the inner surface of the circular hole portion 12 and the outer surface of the cylindrical portion 13 is rotated in a predetermined direction below this guide portion. It becomes a swirling flow. And Figure 2 a, b
As shown in , the outer periphery of the lower end of the cylindrical portion 13 gradually expands as it extends downward, and approaches the inner peripheral surface of the circular hole portion 12 and ends with a predetermined gap B remaining. There is. Also, the angle θ 2 with respect to the vertical direction
is 35 degrees. In addition, the part of the angle θ 2 is smoothly continuous with the part forming the angle θ 1 (defined as 3 degrees) above it, and the inner circumferential surface of the circular hole-shaped part 12 and the cylindrical part above it are connected smoothly. The maximum gap between the outer periphery of 13 and the outer periphery is about 2 to 2.5 times the gap B.

スチームトラツプ部4は、前記円孔状部12を
下方へ延長形成した液受部である底付の室20内
を復水溜り部として、フロートカバー21、フロ
ート弁体22、弁孔、弁座を有する弁座部材2
3、排水通路24等で形成されている。このスチ
ームトラツプ部4は、復水の水位が上昇してフロ
ート弁体22が浮上すると弁孔が開いて排水し、
水位が下降するとフロート弁体22が下降して弁
孔を閉じるようになつている。
The steam trap section 4 has a bottomed chamber 20, which is a liquid receiving section formed by extending the circular hole section 12 downward, as a condensate reservoir section, a float cover 21, a float valve body 22, a valve hole, and a valve. Valve seat member 2 having a seat
3. It is formed by a drainage passage 24 and the like. In this steam trap section 4, when the water level of condensate rises and the float valve body 22 floats, the valve hole opens and drains water.
When the water level falls, the float valve body 22 descends to close the valve hole.

減圧弁部5は、主弁体30が弁孔31の弁座3
2に下方からばね33で押圧される形で設けら
れ、この主弁体30に上方からピストン34より
伸延するピストン棒35が当接しており、このピ
ストン34上側にパイロツト弁36を介して入口
6側の蒸気圧(一次圧)が作用して主弁体30を
開くようになつている。パイロツト弁36はダイ
ヤフラム37に作用する出口2側の蒸気圧(二次
圧)とばね38による設定圧との差圧で開閉す
る。従つて、ばね38で設定される所定二次圧に
出口6側の圧力が維持されるように主弁体30を
開閉して蒸気を流出させる。
In the pressure reducing valve section 5, the main valve body 30 is connected to the valve seat 3 of the valve hole 31.
A piston rod 35 extending from a piston 34 is in contact with the main valve body 30 from above, and an inlet 6 is connected to the upper side of the piston 34 via a pilot valve 36. Steam pressure (primary pressure) on the side acts to open the main valve body 30. The pilot valve 36 opens and closes based on the differential pressure between the steam pressure (secondary pressure) on the outlet 2 side acting on the diaphragm 37 and the pressure set by the spring 38. Therefore, the main valve body 30 is opened and closed to allow steam to flow out so that the pressure on the outlet 6 side is maintained at a predetermined secondary pressure set by the spring 38.

この構成の減圧弁1は、セパレータ部3で十分
に復水を分離された蒸気を減圧弁部5で所定二次
圧に減圧して出口6から送出する。復水はスチー
ムトラツプ部4から排出される。セパレータ部3
の復水分離効率は略95%前後であり、きわめて良
好である。この第1実施例のセパレータ部3の角
θ2を35度とした理由は、角θ2が、0、20、30、
35、40、50、60の各角度にそれぞれ異なるものを
準備して、流速40m/secの条件で分離効率を調
べたところ、第4図に示すような結果が得られた
からである。すなわち、最も分離効率の良いθ2の
角度が35度であつたからである。また、同図か
ら、角θ2が20度乃至50度の範囲内にあれば、分離
効率が大略90%以上となり、従来のものが50〜60
%くらいであつたのに比べると大幅に改善されて
いることがわかる。
The pressure reducing valve 1 having this configuration reduces the pressure of steam from which condensate has been sufficiently separated in the separator part 3 to a predetermined secondary pressure in the pressure reducing valve part 5, and sends it out from the outlet 6. The condensate is discharged from the steam trap section 4. Separator part 3
The condensate separation efficiency is approximately 95%, which is extremely good. The reason why the angle θ 2 of the separator portion 3 in this first embodiment is 35 degrees is that the angle θ 2 is 0, 20, 30,
This is because when different angles of 35, 40, 50, and 60 angles were prepared and the separation efficiency was examined at a flow rate of 40 m/sec, the results shown in Figure 4 were obtained. That is, this is because the angle of θ 2 with the highest separation efficiency was 35 degrees. Also, from the same figure, if the angle θ 2 is within the range of 20 degrees to 50 degrees, the separation efficiency will be approximately 90% or more, whereas the conventional method is 50 to 60%.
It can be seen that this is a significant improvement compared to when it was only about %.

第2実施例は、第1実施例における円筒状部1
3の下端部の角θ1を0度とし、θ2を35度としたも
のである。この第2実施例のものも復水分離効率
は第1実施例のものと殆ど同一であつた。
The second embodiment has the cylindrical portion 1 in the first embodiment.
3, the angle θ 1 at the lower end is 0 degrees, and θ 2 is 35 degrees. The condensate separation efficiency of this second example was almost the same as that of the first example.

第3実施例は、第1実施例における角θ1(3度)
の部分と角θ2(35度)の部分との間をなめらかに
接続しないで夫々の角度のまま接続した状態のも
のである。
The third example is the angle θ 1 (3 degrees) in the first example.
The part with the angle θ 2 (35 degrees) is not connected smoothly, but is connected at each angle.

第4実施例は、第2実施例における角θ1(0度)
の部分と角θ2(35度)の部分との間をなめらかに
接続しないで夫々の角度のまま接続した状態のも
のである。
The fourth example is the angle θ 1 (0 degrees) in the second example.
The part with the angle θ 2 (35 degrees) is not connected smoothly, but is connected at each angle.

これら第3、第4実施例のものも復水分離効率
は第1実施例のものと殆ど同一であつた。
The condensate separation efficiency of these third and fourth examples was almost the same as that of the first example.

このほかにも、実験によれば、θ2を35度とした
とき、θ1は0度乃至10度の間で変化させても、ま
たその間をなめらかに円弧状に接続した状態でも
またなめらかでなく夫々の角度のまま接続した状
態のものでも殆ど復水分離効率は95%程度となつ
た。
In addition, experiments have shown that when θ 2 is set to 35 degrees, θ 1 remains smooth even when it is varied between 0 degrees and 10 degrees, and even when the range is connected smoothly in an arc shape. In most cases, the condensate separation efficiency was around 95%, even when connected at their respective angles.

上記実施例はいずれもセパレータと、減圧弁
と、トラツプとを一体に形成したものであるが、
実施例のものから減圧弁部を除いてその部分を単
なる通路としても、さらにスチームトラツプ部を
除いてその部分を単なる復水受部としても、セパ
レータの復水分離効率は殆ど変らない。従つて、
セパレータ部は単なるセパレータに形成して使用
可能である。
In all of the above embodiments, the separator, pressure reducing valve, and trap are integrally formed.
The condensate separation efficiency of the separator will hardly change even if the pressure reducing valve part is removed from the embodiment and that part is used as a mere passage, or if the steam trap part is removed and that part is made into a mere condensate receiving part. Therefore,
The separator portion can be formed into a simple separator.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、円筒状部内孔を通つて出口
に至る気体はドレンを分離された後のものである
から、従来セパレータの後段に設置されていた減
圧弁を、円筒状部内孔及び出口に至る間に設ける
ことができる。従つてこのセパレータには円筒状
部内孔を利用して減圧弁を組付け易い。また、液
受部を利用してトラツプを組付け易い。そして、
このセパレータは減圧弁及びトラツプの一方又は
双方を組付けた構成としてもその復水分離効率は
低下することなく良好である。これによつて、従
来の個々に減圧弁、セパレータ、スチームトラツ
プを用いている部分に一体的に構成したものを使
用して、同等又はそれ以上の機能を発揮し得るも
のであるから、配管構造を大幅に簡略化できる。
従つて、蒸気配管の作業費用及び使用機器の費用
が従来よりも大幅に減少する効果が得られる。
According to this invention, since the gas that passes through the inner hole of the cylindrical part and reaches the outlet is separated from the drain, the pressure reducing valve, which was conventionally installed after the separator, is replaced with the inner hole of the cylindrical part and the outlet. It can be provided in between. Therefore, it is easy to assemble a pressure reducing valve to this separator by utilizing the inner hole of the cylindrical portion. Also, the trap is easy to assemble using the liquid receiving part. and,
Even if this separator is configured with one or both of a pressure reducing valve and a trap assembled therein, its condensate separation efficiency remains good without deterioration. This makes it possible to perform the same or better functions than the conventional individual pressure reducing valves, separators, and steam traps by using integrated components. The structure can be greatly simplified.
Therefore, the cost of working the steam piping and the cost of the equipment used can be significantly reduced compared to the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は第1の実施例を示す縦断側面図、第2
図は第1図の円筒状部及び円孔状部上半部を構成
している部材を拡大して示してありaはbのB−
B断面図、bはaのA−A断面図、cはbのC−
C断面展開図、第3図は従来のセパレータを示す
縦断側面図、第4図は第1実施例のセパレータ部
の角θ2を決定するために行なつた実験結果を示す
角θ2の変化に対する分離効率のグラフである。 1……減圧弁、2……入口、3……セパレータ
部、4……スチームトラツプ部、5……減圧弁
部、6……出口、10……旋回通路、11……本
体、12……円孔状部、13……円筒状部、θ2…
…円筒状部材13の下端部外周の鉛直方向に対す
る傾斜角。
Fig. 1 is a vertical sectional side view showing the first embodiment;
The figure shows an enlarged view of the members constituting the cylindrical part and the upper half of the circular hole part in Fig. 1, and a indicates B in b.
B sectional view, b is AA sectional view of a, c is C- of b
3 is a vertical sectional side view showing a conventional separator, and FIG. 4 is a change in angle θ 2 showing the results of an experiment conducted to determine the angle θ 2 of the separator portion of the first embodiment. It is a graph of separation efficiency against. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Pressure reducing valve, 2...Inlet, 3...Separator part, 4...Steam trap part, 5...Pressure reducing valve part, 6...Outlet, 10...Swivel passage, 11...Main body, 12... ...Cylindrical part, 13...Cylindrical part, θ 2 ...
...The angle of inclination of the outer periphery of the lower end of the cylindrical member 13 with respect to the vertical direction.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 入口と、その入口から本体内に流入する蒸気
又は圧縮気体を上下方向の円孔状部とその円孔状
部内側に空隙を隔てて同心的に配置された円筒状
部とにより上記空隙を旋回しながら下降するよう
に案内する旋回通路に形成されたセパレータ部
と、そのセパレータ部の下方に設けられ液体排出
路に接続される液受部と、上記円筒状部の内孔上
方に続いて設けられた出口とを具備するセパレー
タにおいて、上記円筒状部の下端部外周が下方に
至るに従つて徐々に拡大して上記円孔状部内面と
の間隔が狭ばめられており、上記下端部外周の鉛
直方向に対する傾斜角が25度乃至50度の範囲内に
あるように決められていることを特徴とするセパ
レータ。
1. An inlet, a vertically circular hole-shaped part, and a cylindrical part arranged concentrically with a gap in between, to allow the steam or compressed gas flowing into the main body from the inlet to fill the above-mentioned void. a separator portion formed in a swirling passage that guides the separator to descend while rotating; a liquid receiving portion provided below the separator portion and connected to a liquid discharge path; In the separator, the outer periphery of the lower end of the cylindrical portion gradually expands downward, and the distance between the inner surface of the circular hole and the lower end of the cylindrical portion is narrowed. 1. A separator characterized in that the angle of inclination of the outer periphery with respect to the vertical direction is determined to be within a range of 25 degrees to 50 degrees.
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