JPH0356796A - 油加温装置 - 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、軸受潤滑や機器操作用の油をその作用を円滑
にするために加温する油加温装置、特に火力，原子力発
電設備における油加温装Ｉに関する． （従来の技術〕 各種の機械設備では機器の回転や摺動部にはその作動を
円滑にするため、あるいは制御機器を作動するために油
が使用される．例えば火力．原子力発電プラントでは、
高温で高速回転するタービン車軸等の潤滑のために大量
の油が使用される．また同時にプラントの出力を負荷に
合わせて調整する制御機器やその指令に基づいてタービ
ンに流入する蒸気の量を加減する弁の操作等に圧油が使
用されている． このような油を使用するシステムとして第３図に示す系
統に横戒されたものが知られている．図において、油タ
ンク１内の油は油ボンブ２により圧力をもった油となっ
て油配管３を経て送り出される．この油の一部はそのま
ま制御機器４，弁操作器５等に使用され、また一部は油
冷却器６を経て所定の温度に冷却されて軸受７に供給さ
れる．軸受７ではタービン運転時軸受の摩ｆｌｌｉｌ失
や高温のタービン車軸より伝播される熱により加温され
、温度が上昇して油タンク１へ戻る． 一方、冷却水は河川，海，冷却水タンク等の冷却水源８
より冷却水ボンブ９により送出され、油冷却器６内の伝
熱管６ａに接続する冷却水配管１０により各種被冷却器
１１や油冷却器６に分配され、各冷却器で冷却作用をし
た後、排水路１２へ排出される．なお冷却水配管１０は
油冷却器用の入口弁１７と出口弁１８とを備えている．
油冷却器６ではこれを通流する油が輪受７で受けた熱を
冷却水と熱交換し油温を適正値に保っている． ところで油系統にて循環使用される油の温度はある適正
な範囲に維持される必要がある．すなわち、油温が高過
ぎる場合輪受７における冷却効果が減少すると共に、油
自体の劣化が早まり、早期に油を交換する必要が生ずる
．また、油温が低過ぎると、油の特性上、その粘度が著
しく増大し、流動性が悪くなるので、特にＩｌｌｍ機器
４や弁操作器５等では応答性が悪くなりＩ１能を満足し
なくなる．このため、通常、油タンク１内は５５℃〜６
５℃程度に、また軸受７の人口では４５℃〜５０℃程度
になるように油冷却器６の冷却水量や油の循環量を調整
している． さて、通常運転中は上述の通りであるが、プラントが定
期点検等で長期停止した場合、油系統内の油は大気益と
同じまで温度が下がり、特に冬期や寒冷地ではＯ℃近く
まで油温か下がり、このままでは油の粘度が高くなり、
このため特に制御機器４や弁操作器５は十分な機能が発
揮できない．これを防止するため一般には第４図に示す
ように油タンク１にヒータを設置する場合が多い．ヒー
タはタンク内の油中に浸漬するもの　（内部ヒータ１３
）や、タンク外部から加温するもの　（外部ヒータ１４
）等が使用される．これらのヒータの加温源には一般に
電気や蒸気が使用され、これらのヒータによりプラント
起動に先だってタンク内浦温を３０℃〜４０℃程度まで
加温し、油系統機器が十分機能を発揮できる状態にして
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

プラント起動前の油タンク１内の油を加温する場合、内
部ヒータ１３や外部ヒータ１４による加熱は次のような
問題を有している． ＋１１油を直接加熱するので、ヒータ近傍の油は局部加
熱されるおそれが大きく、このため油の劣化を早める． ｛２）内部ヒータ１３の場合はヒータ表面に、外部ヒー
タ１４の場合はタンク底内面に油の局部過熱による酸化
物が堆積し、ヒータの伝熱を妨げる．（３）油を直接遇
熱するため、操作上の不都合、例えば加温のし過ぎ、あ
るいは油面の低下による発熱体の露出等があった場合に
は最悪の場合油の引火による火災に至る心配があり、こ
のために各種の警報や安全装置が必要となり設備費が高
くなる． 上記の問題を解決するものとして油タンクの油をヒータ
により加熱する代わりに、冷却水を加温してこの加温さ
れた冷却水により油冷却器６を還流する油を昇温するこ
とが考えられ、この方法として第５図に示すように冷却
水配管ＩＯの大口弁１７と油冷却器６との間の入口管１
０ａに蒸気吹込装置ｌ５を設けることが考えられる．こ
の場合蒸気吹込装ｙｌ１５に図示しない蒸気供給源から
蒸気配管１６を経て蒸気を供給して冷却水を加温し、昇
温した冷却水を油冷却器６の伝熱管６ａに通流すること
により油冷却器６の容器６ｂ内を流れる油を加温する．
しかしながらこの方法では油冷却器出口温度を所定の温
度に昇温する場合、第６図の油冷却器における熱交換時
の温度線図に示すように熱的に極めて不経済になる．す
なわち油冷却器６に還流する油を加温する場合、入口温
度が５℃の冷却水を、蒸気吹込装置による蒸気供給によ
り５０℃に昇温し、この昇温した冷却水を油冷却器にｉ
ｌＩ流することにより昇温した冷却水と油とを熱交換さ
せて油を加温し、入口温度３５℃の油を出口温度４＝５
℃の油に昇温する．この場合油にΔＴｌ−５℃分のエネ
ルギーを与えるために冷却水にΔＴｔ”４０℃に相当す
る無駄なエネルギーを放水路１２（第５図参照）に放出
するという問題がある． また、上記の問題を避けるためには、４５℃の排水を排
水路へ捨てるのではなく、油冷却器６の人口へ還流して
やることができれば好都合であるが、それには新たなポ
ンプを必要とし、設備費が高くなるという問題がある．
また冷却水ポンブ９を使用した場合には各種被冷却器ｌ
１へも温水が分配されることとなり極めて不都合である
． 本発明の目的は、油の加温時、油の劣化を防ぎ、低廉な
設備費で熱経済がよく、かつ安全にプラント起動前に油
系統の油温を所定の温度まで加温することのできる油加
温装直を提供することである．〔課題を解決するための
手段〕， 上記ｌ［題を解決するために、本発明によれば容器内に
油流路と冷却水流路とを有し、前記油流路をｉ！流する
油と、前記容器に接続される入口弁を備えた入口管およ
び出口弁を備えた出口管から供給，排出されて前記冷却
水路を遣流する冷却水とが熱交換する油冷却器において
、前記油冷却器をバイパスして大口弁と出口弁のそれぞ
れと油冷却器との間の入口管と出口管に接続する還流管
路を設け、この還流管路に蒸気供給源からの蒸気を駆動
流体とし、冷却水を被駆動流体として冷却水を冷却水流
路に還流管路を経て循環させる蒸気インゼクタと弁とを
設けて油加温装置を構威するものとする． 〔作用〕 入口弁と出口弁のそれぞれと油冷却管との間の入口管と
出口管とに接続される還流管路と油冷却器の容器内の冷
却水流路とは入口管、出口管を介して冷却水の循環管路
を形威する．したがって還流管路に設けられた蒸気イン
ゼクタに蒸気供給源から蒸気を供給すれば、蒸気インゼ
クタのポンプ作用により冷却水は前記循環管路を循環し
て流れる．この際、循環する冷却水は蒸気インゼクタに
供給される蒸気により昇温されて冷却水塊路を流れる．
したがって油冷却器の油流路を流れる低温の油は昇温さ
れた冷却水と熱交換することにより加温される．なお、
蒸気の′ｉｉｌ１ｉｌによる凝縮水は出口弁を微開して
循環管路外に流出させることができるので、循環管路に
は所定量の昇温された冷却水の循環が可能となる． 〔実施例〕 以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する．
第１図は本発明の実施例による油加温装直の系統図であ
る．なお第１図および後述する第２図において第３図．
第５図と同一な部品には同じ符号を付し、その説明を省
略する．第１図において油冷却器６の伝熱管６ａに連通
して油冷却器６に接続され、冷却水配管１０の入口弁１
７と出口弁１８のそれぞれと油冷却器６との間の入口管
１０ａと出口管ｔａｂとに接続して還流管路１９が設け
られている．還流管路ｌ９には図示しない蒸気供給源か
ら蒸気が蒸気管２２を経て供給される蒸気インゼクタ２
１と止め弁２０とが設けられている． ｚ１ なお、第２図は第１図の蒸気シンゼクタ（ニ）と止め弁
２０とを備えた還流管路１９を備える油加温装直を配寛
した系統図である． つぎに上記の構威による油加温装置によりプラント起動
前の低温の油を加温する運転方法について説明する．油
系統内の油を加温する際には冷却水配管ｌＯの入口弁１
７を全閉、出口弁１８を微開にし、また還流管路ｌ９の
止め弁２０を全開にする．つぎに図示しない蒸気供給源
から蒸気を蒸気インゼクタ２ｌに供給すると、蒸気イン
ゼクタのポンプ作用により冷却水は還流管路１９一入口
管１０ａ一伝熱管６ａ→出口管１０ｂ→還流管路１９の
順で循環するとともに冷却水は供給される蒸気により加
温されて昇温する． 一方、油系統の油は油ポンブ２を起動することにより油
冷却器６の容器６ｂ内に流れ、伝熱管６ａを流れる昇温
された冷却水（温水）と熱交換して加温され、油系統の
低温の油は昇温することができる． なお、蒸気インゼクタ２ｌに供給された蒸気は冷却水に
より凝縮されるが、この凝縮水量は微開にした山口弁１
８から放水路ｌ２に排出される．このときの排水路へ排
出される温水は僅かであるため、損失となるエネルギー
は事実上無視できる．なお、冷却水側の温度が上がり過
ぎる場合には入口弁１７を少し開いて冷たい冷却水を注
入することにより容易に温水の温度を調節できる．なお
、通常運転時には還流管路１９の止め弁２０を全閑にし
て冷却配管１０に冷却水を通流させるので、冷却系統の
機能を妨げることはなく、また冷却水の流れを妨げるこ
ともない． 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明によれば蒸気イ
ンゼクタと弁を備えた還流管路を設け、この還流管路と
油冷却器の冷却水流路とで循環管路を形威し、蒸気イン
ゼクタに供給される蒸気により冷却水を加温して温水に
しながらこの温水を循環管路に循環させ、油冷却器の油
波路を通流する低温の油を加温するようにしたことによ
り、熱経済がよく、また油を過熱することがないので、
油の劣化を起こさず、また、冷却水の温度の調節は極め
て容易であり、油を温水により加熱するので、火災等の
心配は全く無く、したがってその安全装置等の設備費が
節減できる． なお、本装置の使用はプラントの起動時の加温のみなら
ずプラントの新設時や改造時の油系統のフラッシング目
的での油の加温にも利用できるという効果もある

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による油加温装置の系統図、第
２図は第１図の油加温装置を備えた油系統と冷却水系統
を示す系統図、第３図は従来の油系統と冷却水系統を示
す系統図、第４図は第３図の油タンク内の油を加温する
手段を示す系統図、第５図は油系統と冷却水を加温する
蒸気吹込装置を備えた冷却水系統とを示す系統図、第６
図は第５図の冷却水系統を流れる温水と油系統を流れる
油との油冷却器における熱交換状態を示す温度線図であ
る． ６：油冷却器、６ａ：伝熱管、６ｂ：容器、１０ａ　　
：入口管、ｔｏｂ　：出口管、ｌ７：入口弁、１８：出
口弁、１９：還流管路、２０：止め弁、２１：蒸気イン
ゼクタ．シーン 第１図 第２図 １ｚ ，４一一コ 第３図 １ｚ 第４図 −ｒ 「　　　一一１ 第５図 １ｚ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）容器内に油流路と冷却水流路とを有し、前記油流路
   を通流する油と前記容器に接続される入口弁を備えた入
   口管および出口弁を備えた出口管から供給、排出されて
   前記冷却水路を通流する冷却水とが熱交換する油冷却器
   において、この油冷却器をバイパスして入口弁と出口弁
   のそれぞれと油冷却器との間の入口管と出口管とに接続
   する還流管路を設け、この還流管路に蒸気供給源からの
   蒸気を駆動流体とし、冷却水を被駆動流体として冷却水
   を冷却水流路に還流管路を経て循環させる蒸気インゼク
   タと弁とを設けたことを特徴とする油加温装置。