JPH05322106A - 真空蒸気発生回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エゼクター式真空ポンプ装置を適正に作動さ
せて蒸気の無駄な消費やエゼクター内への蒸気の巻き込
みをなくす。 【構成】 蒸気消費装置３の下流側に復水溜４を設け、
復水溜４内の水位と配管系内の圧力に応じてエゼクター
式真空ポンプ装置７の出力を制御する。また復水溜４内
の復水を送出する調整弁６を必要に応じて設け、復水溜
４内の水位に応じて調整弁６を制御する。 【効果】 負荷の変動に応じてエゼクター式真空ポンプ
装置を作動させるので蒸気の無駄な消費がなくなり、ま
たエゼクターへの蒸気の巻き込みもなく、性能のよい真
空蒸気発生回収装置を比較的低コストで得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、１００℃より低い温
度での加熱に利用するための低温蒸気を発生して回収す
る真空蒸気発生回収装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の真空蒸気発生回収装置は、例え
ば特開昭６４−１９２０２号公報により周知なように、
低温の蒸気により被加熱物を加熱する蒸気消費装置の上
流側に真空減圧弁を設け、また下流側にはエゼクター式
真空ポンプ装置を設けて配管系内を真空引きすることに
より、真空減圧弁で設定された飽和圧力に系内を維持し
て１００℃より低い所定温度の真空蒸気を発生するよう
に構成されている。

【０００３】しかしながら、上記公報のような従来の装
置には次のような問題点がある。すなわち、エゼクター
式真空ポンプ装置に組み込まれているポンプが常時定格
運転をしているため、必要以上に吸引して蒸気を無駄に
消費する傾向がある。また、蒸気消費装置の負荷変動に
伴う配管系内の復水発生量の変動に対する対応がなされ
ていないため、負荷が減少した場合にはエゼクター式真
空ポンプ装置のタンク内の復水の温度が上昇し、この復
水を作動流体とするエゼクターの作動状態に悪影響を及
ぼす。更に、蒸気消費装置からエゼクター式真空ポンプ
装置に至る配管系には、その構造上、蒸気層と復水層と
を明確に分離する手段がなく、エゼクター内に蒸気を巻
き込んで吸引効率が大幅に低下する状態になりやすいた
め、その対策として能力の大きいエゼクター式真空ポン
プ装置を用いることが多く、装置全体の大形化やコスト
アップ、あるいは消費電力の増大を招く傾向がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明はこれらの点
に着目し、エゼクター式真空ポンプ装置を適正に作動さ
せて蒸気の無駄な消費やエゼクター内への蒸気の巻き込
みをなくすことを課題としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この出願の第１の発明では、蒸気消費装置からエ
ゼクター式真空ポンプ装置に至る配管に、復水を溜める
復水溜と、復水の水位を検出する水位センサと、開弁す
ることにより復水をエゼクター式真空ポンプ装置側に送
出する調整弁とを設けると共に、蒸気消費装置が接続さ
れた配管系内の圧力を検出する圧力センサを設け、上記
水位センサにより検出される復水溜内の水位に応じて調
整弁の開度を制御し、また上記圧力センサにより検出さ
れる配管系内の圧力に応じてエゼクター式真空ポンプ装
置の出力を制御するようにしている。

【０００６】また、第２の発明では、蒸気消費装置から
エゼクター式真空ポンプ装置に至る配管に、復水を溜め
る復水溜と、復水の水位を検出する水位センサを設ける
と共に、蒸気消費装置が接続された配管系内の圧力を検
出する圧力センサを設け、上記水位センサにより検出さ
れる復水溜内の水位及び上記圧力センサにより検出され
る配管系内の圧力に応じてエゼクター式真空ポンプ装置
の出力を制御するようにしている。また、上記のような
構成の各装置において、蒸気消費装置内の温度を検出す
る温度センサを設け、この温度センサの検出信号により
真空減圧弁を制御するようにしている。

【０００７】

【作用】調整弁が設けられている第１の発明では、復水
溜内の水位に応じて調整弁が制御されるので、エゼクタ
ー式真空ポンプ装置には復水のみが送出されることにな
って必要以上に蒸気が消費されたり、エゼクター内に蒸
気を巻き込んだりすることがなくなり、またエゼクター
式真空ポンプ装置は蒸気消費装置の負荷に応じてその出
力が適正に制御される。また、第２の発明は調整弁を備
えていないが、復水溜内の水位及び配管系内の圧力に応
じてエゼクター式真空ポンプ装置の出力が制御されるの
で、エゼクター式真空ポンプ装置には復水のみが送出さ
れ、必要以上に蒸気が消費されたり、エゼクター内に蒸
気を巻き込んだりすることがなくなり、またエゼクター
式真空ポンプ装置は蒸気消費装置の負荷に応じてその出
力が適正に制御される。また、蒸気消費装置内の温度に
応じて真空減圧弁を制御することにより、蒸気消費装置
の負荷に応じた制御がより適切に実施される。

【０００８】

【実施例】以下、図示の実施例について説明する。図１
は第１の発明の実施例の系統図である。図において、１
は蒸気入口、２は真空減圧弁、３は被加熱物を加熱する
蒸気消費装置、４は復水溜、５は復水溜４に設けられて
いる水位センサ、６は調整弁、７はエゼクター式真空ポ
ンプ装置、８は復水出口、９は蒸気消費装置３の上流側
の配管、１０は下流側の配管、１１は復水吐出管、１２
はコントローラである。上流側配管９には減温器１５と
セパレータ１６が接続されると共に圧力センサ１７と温
度センサ１８が設けられており、復水吐出管１１には吐
出弁１９が設けられている。また２１は減温器１５と復
水吐出管１１の間に設けられた減温水供給弁、２２はセ
パレータ１６と復水溜４の間に設けられた均圧管、２３
は均圧管２２に設けられた電磁弁である。

【０００９】エゼクター式真空ポンプ装置７は、図２に
示すようにインバータ２５、ポンプ２６、エゼクター２
７、タンク２８、レベルセンサ２９、温度センサ３０、
補給水弁３１等を備えたもので、従来のものと同様な構
成であるが、この実施例ではインバータ２５の出力でポ
ンプ２６を駆動するようになっている。コントローラ１
２には水位センサ５、圧力センサ１７、温度センサ１８
等の検出信号が入力されており、コントローラ１２から
の制御信号によって真空減圧弁２と減温水供給弁２１及
び電磁弁２３が制御され、エゼクター式真空ポンプ装置
７のインバータ２５にもコントローラ１２から制御信号
が送られてポンプ２６が駆動される。また、調整弁６は
水位センサ５からの信号に応じて動作し、吐出弁１９と
補給水弁３１はレベルセンサ２９からの信号によって動
作するようになっており、調整弁６としては電磁弁や電
動弁が使用される。

【００１０】この実施例は上述のような構成であって、
前述の公報に記載されたような従来から周知の装置と同
様な基本的な動作を行い、更に以下に述べるようなこの
発明による特有の動作を行う。すなわち、復水溜４内の
復水の水位を水位センサ５によって検出して調整弁６を
制御しており、蒸気の混じらない復水のみがエゼクター
式真空ポンプ装置７のエゼクター２７に送られる。この
制御としては、水位が一定以上になると調整弁６を開く
単純な開閉制御と、水位に応じて比例制御的に開度を調
整することにより水位を一定に保つように動作する制御
とがある。制御としては後者の方が望ましいが、いずれ
の制御であっても蒸気が混入してエゼクター２７の吸引
効率が低下することはなく、エゼクター式真空ポンプ装
置７として能力の大きなものを使用する必要がなくな
る。

【００１１】また、上流側配管９の圧力が増減した場合
には、これに対応してポンプ２６の出力を増減させるこ
とにより配管系内の圧力の変動を抑えることができる。
すなわち、例えば上流側配管９の圧力とポンプ２６の出
力との望ましい関係を事前の試験等により確認し、その
結果から圧力センサ１７の検出信号に対応するインバー
タ２５への制御信号をあらかじめ設定しておくのであ
り、圧力センサ１７の検出信号に応じてインバータ２５
を作動させてポンプ２６を駆動する。すなわち、ポンプ
２６は常時定格運転しているのではなく負荷に応じてそ
の出力を変えながら運転されるのであり、必要以上に吸
引して蒸気を無駄に消費することがなくなる。また、負
荷の変動で復水発生量が変動しても調整弁６の開閉によ
り復水が適正なレベルに維持され、エゼクター２７の部
分に蒸気が混入したり、蒸気が多量に吸引されてタンク
２８内の復水の温度が上昇し、エゼクター２７の作動が
不調になるようなこともない。

【００１２】次に第２の発明の実施例について説明す
る。図３は実施例の系統図であり、各構成機器と部材は
図１中の対応するものと同一の符号でそれぞれ示してあ
る。この実施例では、インバータ２５への制御信号を復
水溜４内の復水の水位と上流側配管９の圧力に対応して
あらかじめ設定してあり、コントローラ１２が水位セン
サ５と圧力センサ１７の検出信号に応じてインバータ２
５を作動させることによりポンプ２６を駆動するように
なっている。すなわち、復水溜４内の水位と配管系内の
圧力に応じてエゼクター式真空ポンプ装置７の出力が制
御されるのであり、図１における調整弁６を設けてなく
ても、必要以上の吸引で蒸気を無駄に消費したりエゼク
ター２７に蒸気が混入して吸引効率が低下したりするこ
とはなく、更に負荷の変動で復水発生量が変動しても吸
引量が制御されるので復水が適正なレベルに維持される
のである。

【００１３】なお、復水溜４では気水分離が行われるの
であるが、蒸気消費装置３内で急激な負荷変動が生じて
大量に復水が発生した場合には蒸気消費装置３の下流側
に存在する蒸気相により流入が阻害され、一般的にスチ
ームロッキングと称されている現象が起きる。均圧管２
２と電磁弁２３はこれの対策として設けられたものであ
り、通常の運転時には電磁弁２３は開かれている。すな
わち、均圧管２２を設けることにより蒸気消費装置３内
に溜った復水が置換され、蒸気と復水との比重差により
復水が復水溜４内に流入してスチームロッキングが解消
されるのである。また、蒸気消費装置３内に空気などの
非凝縮性ガスが滞留したような場合には電磁弁２３を閉
じ、エゼクター式真空ポンプ装置７を強運転することに
より、配管中の非凝縮性ガスを蒸気や復水と共に強制的
に排出するのである。この場合、図１の実施例では調整
弁６は全開される。

【００１４】なお、各実施例において上流側配管９の温
度センサ１８の検出信号もコントローラ１２に入力して
おり、検出された温度に応じて減温水供給弁２１を制御
して上流側配管９の温度を所定値に保つようにしている
が、この温度センサ１８の検出結果をポンプ２６の出力
制御に利用することもでき、これによって情報量が多く
なるのでエゼクター式真空ポンプ装置７の出力制御を一
層適切に行うことが可能となる。また、復水溜４に至る
までの配管系内の圧力はほぼ同一であるから、圧力セン
サ１７は復水溜４までの下流側配管１０に設けることも
可能である。

【００１５】また、負荷が変動すると蒸気消費装置３の
内部温度が変化するので、この温度も制御に利用するこ
とが望ましい。そこで各実施例では蒸気消費装置３の内
部温度を検出する温度センサ３３を設け、この温度セン
サ３３の検出信号によって真空減圧弁２を制御するよう
にしている。すなわち、蒸気消費装置３の内部温度が高
くなると真空減圧弁２を絞り、低くなると開度を大きく
して配管系内に供給される蒸気量を制御するのであり、
前述したポンプ２６の出力制御などとの相乗作用によっ
て負荷の変動に伴う蒸気消費装置３の温度変化を一層少
なくすることができるのである。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第１の
発明は、蒸気消費装置の下流側のエゼクター式真空ポン
プ装置に至る配管に復水溜と水位センサ及び調整弁を設
け、復水溜内の水位に応じて調整弁を制御して復水をエ
ゼクター式真空ポンプ装置側に送出するようにし、ま
た、蒸気消費装置が接続された配管系内の圧力に応じて
エゼクター式真空ポンプ装置の出力を制御するようにし
たものである。従って、負荷の変動に応じてエゼクター
式真空ポンプ装置が作動するようになって蒸気の無駄な
消費がなくなり、またエゼクターへの蒸気の巻き込みも
なくなるため能力の大きなエゼクター式真空ポンプ装置
を使用する必要がなく、性能のよい真空蒸気発生回収装
置を比較的低コストで実現することが容易となる。

【００１７】また、第２の発明は蒸気消費装置の下流側
のエゼクター式真空ポンプ装置に至る配管に復水溜と水
位センサを設けると共に、蒸気消費装置が接続された配
管に圧力センサを設け、復水溜内の水位と配管系内の圧
力に応じてエゼクター式真空ポンプ装置の出力を制御す
るようにしたものである。従って、復水溜を設けないで
第１の発明と同様に蒸気の無駄な消費をなくし、エゼク
ター式真空ポンプ装置を適正に作動させることができ
る。また、第１及び第２の発明において、更に蒸気消費
装置内の温度によって真空減圧弁を制御するようにした
ものでは、エゼクター式真空ポンプ装置の出力制御など
との相乗作用によって負荷の変動に伴う蒸気消費装置の
温度変化を一層低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例の系統図である。

【図２】エゼクター式真空ポンプ装置の構成を示す図で
ある。

【図３】第２の発明の一実施例の系統図である。

【符号の説明】

２ 真空減圧弁 ３ 蒸気消費装置 ４ 復水溜 ５ 水位センサ ６ 調整弁 ７ エゼクター式真空ポンプ装置 １２ コントローラ １７ 圧力センサ ２５ インバータ ２６ ポンプ ２７ エゼクター １８，３３ 温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海原 昭治 大阪市淀川区田川北２丁目１番30号 株式 会社ミヤワキ内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸気消費装置の上流側に真空減圧弁を設
   けると共に下流側にエゼクター式真空ポンプ装置を設け
   て配管系内を真空引きすることにより、真空蒸気を発生
   するように構成された真空蒸気発生回収装置において、
   蒸気消費装置からエゼクター式真空ポンプ装置に至る配
   管に、復水を溜める復水溜と、復水の水位を検出する水
   位センサと、開弁することにより復水をエゼクター式真
   空ポンプ装置側に送出する調整弁とを設けると共に、蒸
   気消費装置が接続された配管系内の圧力を検出する圧力
   センサを設け、上記水位センサにより検出される復水溜
   内の水位に応じて調整弁の開度を制御し、また上記圧力
   センサにより検出される配管系内の圧力に応じてエゼク
   ター式真空ポンプ装置の出力を制御することを特徴とす
   る真空蒸気発生回収装置。
2. 【請求項２】 蒸気消費装置の上流側に真空減圧弁を設
   けると共に下流側にエゼクター式真空ポンプ装置を設け
   て配管系内を真空引きすることにより、真空蒸気を発生
   するように構成された真空蒸気発生回収装置において、
   蒸気消費装置からエゼクター式真空ポンプ装置に至る配
   管に、復水を溜める復水溜と、復水の水位を検出する水
   位センサを設けると共に、蒸気消費装置が接続された配
   管系内の圧力を検出する圧力センサを設け、上記水位セ
   ンサにより検出される復水溜内の水位及び上記圧力セン
   サにより検出される配管系内の圧力に応じてエゼクター
   式真空ポンプ装置の出力を制御することを特徴とする真
   空蒸気発生回収装置。
3. 【請求項３】 蒸気消費装置内の温度を検出する温度セ
   ンサを設け、この温度センサの検出信号により真空減圧
   弁を制御するようにした請求項１または２記載の真空蒸
   気発生回収装置。