JPH04180829A - 蒸気加熱及び気化冷却装置 - 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〉 本発明は加熱と冷却を行う加熱冷却装置に関し、特に、
比較的低い温度での蒸気加熱及び減圧気化冷却を行う蒸
気加熱及び気化冷却装置に関する。

上記の加熱冷却装置としては、各種合成樹脂ヤアセトン
等の溶剤の製造工程にあける重合反応に用いられる反応
釜等がある。

〈従来の技術〉 従来の加熱冷却装置として、第２図に示す反応釜の加熱
冷却装置がある。図において、１は反応釜でおり、原料
入口２、製品出口３、攪拌機４、ジャケット部５を有し
ている。ジャケット部５には加熱及び冷却のための流体
給排口６，７を設けてあり、その一方には冷却水供給管
８及び復水排出管９を接続し、伯方には蒸気供給管１０
及び冷却水排出管１１を接続し、多管の途中に弁Ｖ］、
ｖ２、ｖ３、ｖ４を設けである。この反応釜１内の原料
を加熱する場合は、弁ｖ２、ｖ４を閉じ、弁Ｖ１、ｖ３
を開く。これによって蒸気が管１０、流体給排ロアから
ジャケット部５内に供給されて加熱が行なわれ、復水排
出管９を通りスチームし・ラップ１２を経て排出される
。

また冷却する場合は、弁Ｖ１、Ｖ３を閉じ、弁ｖ２、ｖ
４を開く９これによって冷却水が管８、流体給排口６を
通ってジャケット部５内に供給されて冷却が行なわれる
。供給された冷却水は流体給排ロア、管１１を通って排
出される。

〈本発明が解決しようとする課題さ 上記従来の加熱冷却装置は、加熱時において直接蒸気を
供給すると供給熱量が多Ｖぎて被加熱物を損傷する問題
、及び、冷却時において、反応釜を均一に冷却できず、
部分的な異常昇温か発生し、この温度ムラによって製品
の品質を一定に維持し難い問題があった。供給熱量を低
減するためには温水加熱を行うこともできるが、温水の
場合、通常加熱温度が１００℃以下と限定されると共に
温水を製造するための設備を新たに設置しなければなら
ない。又、冷却時にあける温度ムラの原因は、冷却水に
よる冷却であるため、水の顕然のみによる冷却となり熱
容量が小さいためである。

従って本発明の技術的課題は、加熱冷却装置において、
加熱時の蒸気の供給熱量を適度に押えて被加熱物の損傷
を防止すると共に、冷却時の熱容量を大きくすることに
より冷却の温度ムラを無くして製品の品質を一定に維持
することでおる。

〈課題を解決する為の手段〉 上記課題を解決する為に講じた本発明の技術的手段は、
被加熱冷却容器に接して加熱及び冷却用流体室を形成し
、該流体室へ加熱時に弁装置を介して蒸気を供給する蒸
気供給管を接続し、冷却時に弁装置を介して冷却水を供
給する冷却水供給管を接続すると共に流体室を真空ポン
プと接続し、流体室内で上記被加熱冷却容器の外壁に隙
間を介して気液分離機能高分子膜を設け、該気液分離機
能高分子膜の下端部に貫通孔を設けたものである。

〈作　用〉 加熱する場合は、弁装置を経て加熱蒸気を流体室に供給
する蒸気供給管を開く。流体室に至った蒸気は、気液分
離機能高分子膜を介して被加熱容器と接することにより
、気液分離機能高分子膜が蒸気通過の抵抗となり、供給
熱量が適度に押えられ、気液分離機能高分子膜の下端部
に設けられた貫通孔を経て流入してきた蒸気と共に被加
熱容器を加熱する。被加熱容器を加熱して復水化したド
レンは、気液分離機能高分子膜と被加熱容器との間の隙
間を通り下方へ滴下し、気液分離機能高分子膜下端部に
設けた貫通孔を経て流体室に至り真空ポンプによって系
外に排除される。

冷却する場合は、蒸気供給管を閉じ、冷却水供給管の弁
装置を開弁じて、冷却水を流体室に供給すると共に真空
ポンプで流体室内を減圧する。冷却水は被冷却容器と気
液分離機能高分子膜の隙間に至り、被冷却容器外周の全
面に均一に付着し、被冷却物の熱及び減圧状態であるが
ために速やかに気化して被冷却物を気化冷却する。気化
した蒸気は気液分離機能高分子膜の一部を通過して流体
室に至り真空ポンプによって系外に排除される。

〈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図参照） 本実施例においては、加熱冷却装置として反応釜を用い
た例を示す。

第１図において、２１は反応釜、２２はポンプ装置、２
３は弁装置、２４は水温制御部、２５は余剰水排出手段
、２６は弁装置、２７は蒸気供給管、２８は冷却水供給
管である。

反応釜２１は、原料入口２、製品出口３、攪拌機４、蒸
気加熱及び気化冷却用の流体室としてのジャケット部５
を有しており、ジャケット部５には流体排出ロアを設け
である。蒸気供給管２７と冷却水供給管２８はそれぞれ
弁装置２３．２６を介してジャケット部５と接続する。

ジャケット部５内に、反応釜２１の外周を覆うように、
気液分離機能高分子膜２０＠設ける。気液分離機能高分
子膜２０と反応釜２１の外周との間には隙間を設ける。

蒸気供給管２７はジャケット部５において気液分離機能
高分子膜２０の外周と接続し、冷却水供給管２８は気液
分離機能高分子膜２０の内周と接続せしめる。気液分離
機能高分子膜２０の下端部で製品出口３の周囲に貫通孔
１６を設ける。

ポンプ装置２２は、ポンプ３０がタンク３１に吸込側を
接続され吐出側をエゼクタ３２のノズル３３に接続し、
エゼクタ３２のデイフユーザ３４がタンク３１の上部空
間に接続された構成のものであり、エゼクタ３２と流体
排出ロアとが接続されている。このポンプ装置２２は、
ポンプ３０の作動によりタンク３１内の水をエゼクタ３
２に供給して吸引作用させ、タンク３１に戻すようにな
っている。

弁装置２６は、冷却水供給通路２８に取付けて、ポンプ
３０の吐出水の一部をジャケット部５に供給あるいは遮
断する電動弁で、コントロール部２９からの信号により
開閉動作する。

水温制御部２４は、タンク３１内の水温を制御するよう
に設けたものであり、タンク３１内に冷却水を供給する
ことによって制御するようになっている。タンク３１に
接続した冷却水供給管４０の途中に電動弁７０を設け、
タンク内の水温を検出する温度センサー４１からの信号
により開閉する。

余剰水排出手段２５は、ポンプ装置２２の一部に電動弁
７１を取付け、タンク３１内の水位センサー４２ａ、４
２ｂからの信号により、タンク３１内の水位を所定範囲
に保つものである。

弁装置２６以外の電動弁７０，７１．及び弁装置２３も
コントロール部２９と接続して集中制御できるようにす
る。

反応釜２１を加熱する場合は、コントロール部２９から
の信号により、弁装置２３が開き蒸気がジャケット部５
に供給され、反応釜２１を蒸気加熱する。この場合、供
給された蒸気は気液分離機能高分子膜２０により、反応
釜２１と接触する量が制限され、被加熱物としての原料
が熱損傷することを防止する。加熱により生じたドレン
は、下端の貫通孔１６を経て、エゼクタ３２に吸引され
タンク３１に至る。ドレンによってタンク３１内の水位
が上限水位に達すると、水位センサー４２ａが検知し、
電動弁７１が開き、余剰水を系外に排出する。

冷却する場合は、弁装置２３を閉じて蒸気の供給を停止
し、弁装置２６を開弁じ、ポンプ３０からの吐出水の一
部をジャケット部５に供給する。

供給された冷却水は気液分離機能高分子膜２０により、
反応釜２１の外壁全体に均一に付着する。

エゼクタ３２に生じる吸引作用すなわち減圧作用により
、ジャケット部５内も減圧される。ジャケット部５内が
減圧されると、均一に付着した冷却水は反応釜２１の熱
により迅速に気化して原料を冷却する。

ジャケット部５内の減圧度は、タンク３１の水温を調整
することにより制御することができる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、加熱時に過度な熱量を供給することが
なく、被加熱物を熱損傷することがない。

また、冷却時においても被冷却容器全体に均一な冷却水
を供給し、冷却室を減圧して気化冷却するから均−且つ
大きな熱容量で冷却することができ、冷却ムラを防止し
て、製品の品質を一定に維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸気加熱及び気化冷却装置の実施例の
概略の構成を示す構成図、第２図は従来の加熱冷却装置
の一例を示す概略構成図である。 ５：ジャケット部　７：流体排出口 １６：貫通孔　　　２０：気液分離機能高分子膜２１：
反応釜　　　２２：ポンプ装置 ２７：蒸気供給管　２８：冷却水供給管３１：タンク　
　　３２：エゼクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被加熱冷却容器に接して加熱及び冷却用流体室を形
   成し、該流体室へ加熱時に弁装置を介して蒸気を供給す
   る蒸気供給管を接続し、冷却時に弁装置を介して冷却水
   を供給する冷却水供給管を接続すると共に流体室を真空
   ポンプと接続し、流体室内で上記被加熱冷却容器の外壁
   に隙間を介して気液分離機能高分子膜を設け、該気液分
   離機能高分子膜の下端部に貫通孔を設けた、蒸気加熱及
   び気化冷却装置。