JPH0343519B2 - - Google Patents
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- Publication number
- 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
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Links
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- 239000011800 void material Substances 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Safety Valves (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
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。
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。
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。
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。
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。
体的に形成されたものはない。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
は第１実施例のものと殆ど同一であつた。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 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。
Priority Applications (29)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205630A JPS6267398A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | セパレータ |
| AU51846/86A AU562086B2 (en) | 1985-02-15 | 1986-01-06 | Gas-water separator with centrifugal action |
| ZA86200A ZA86200B (en) | 1985-09-17 | 1986-01-10 | Gas-water separator |
| NZ214810A NZ214810A (en) | 1985-02-15 | 1986-01-13 | Gas-water separator; components separated by centrifugal force induced by rotating fluid |
| MX861231A MX162860B (es) | 1985-02-15 | 1986-01-14 | Mejoras en separador de gas y agua |
| IN32/CAL/86A IN165862B (ja) | 1985-02-15 | 1986-01-17 | |
| KR1019860000418A KR890002849B1 (ko) | 1985-02-15 | 1986-01-23 | 기체-액체분리기 |
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