JPH0549880B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は蒸気管に発生するドレンを蒸気から分
離し、分離したドレン量を測定することにより、
蒸気管の異常、ひいては、ボイラーや、蒸気管か
らドレンを排出するスチームトラツプ等の異常を
検出する蒸気管の異常検出装置に関する。

ボイラーで発生した蒸気を各蒸気使用機器に供
給する蒸気管には、ボイラー水のキヤリーオーバ
ーによる水滴や、自然放熱により発生したドレン
が混入している。通常蒸気管にはスチームトラツ
プを接続してドレンを自動的に排出している。し
かし、スチームトラツプが排出不良に至つたり、
キヤリーオーバーの量が多くなると、蒸気管には
多重のドレンが混入し、ウオーターハンマーを生
じることによる機器の損傷を招いたり、ドレンが
蒸気使用機器に至ることにより蒸気使用機器の生
産性の低下をきたすことがあつた。

＜従来の技術＞ 蒸気管の一定間隔ごとにスチームトラツプを設
けてドレンを自動的に排出したり、蒸気使用機器
の入口に蒸気とドレンを分離する気水分離器を配
してドレンを強制的に排除することが一般的に行
なわれている。

＜本発明が解決しようとする課題＞ 気水分離器の分離能力には自ずと限界があり、
蒸気管の異常による限界を越えたドレンが流入し
てきても、上記のものではその異常状態を検出す
ることができず、ドレンが蒸気使用機器に流入し
続けてしまう問題があつた。ドレンが多量に発生
する要因は、上述のキヤリーオーバーやスチーム
トラツプの排出不良の他に蒸気管の保温不良等が
ある。

本発明の技術的課題は、蒸気管の分離したドレ
ン量を測定することにより、蒸気管の異常、すな
わち、ボイラーのキヤリーオーバーやスチームト
ラツプの排出不良、及び、蒸気管の保温不良等を
検知して、分離器で分離しきれないドレンが蒸気
使用機器へ流入し続けたり、ウオーターハンマー
が発生することを防止することである。

＜課題を解決するための手段＞ 蒸気管に蒸気とドレンを分離する気水分離器を
配し、該気水分離器に分離後の蒸気とドレンを排
出する蒸気出口とドレン出口を設け、ドレン出口
に連通して一定容積のタンクを設け、該タンク上
部に気体は排出するが液体は排出しないエアーベ
ント弁を接続し、該エアーベント弁が開弁状態か
閉弁状態かを検出するための圧力検出手段を設け
たものである。

＜作用＞ 気水分離器のドレン出口に連通して一定容積の
タンクを設けたことにより、気水分離器で分離さ
れたドレンはタンクへ流入する。ドレンと置換し
たタンク内のエアー、及び、一部ドレンが再蒸発
することにより発生する再蒸発蒸気は、タンク上
部に設けたエアーベント弁からタンク外に排出さ
れ、タンク内にはドレンがたまる。タンク内にド
レンが満たされ、ドレンがエアーベント弁に達す
ると、エアーベント弁は液体を排出せず閉弁す
る。エアーベント弁が閉弁するとタンクは密閉状
態となり、蒸気管内とほぼ等しい圧力まで上昇す
る。この圧力上昇を圧力検出手段で検出すること
により、タンク内がドレンで満たされたか否かが
わかる。タンク内にドレンが流入しはじめてから
満たされるまでの時間を従来周知の方法で測定す
ることにより、気水分離器で分離されたドレン量
を測定することができる。従つて、ドレン量を測
定することにより、蒸気管が定常状態か異常状態
かを検知することができる。

＜発明の効果＞ 蒸気管の異常状態を検知することができ、異常
状態の要因である、キヤリーオーバーやスチーム
トラツプの排出不良や蒸気管の保温不良を修正す
ることにより、蒸気使用機器にドレンが流入する
ことを防止して蒸気使用機器の生産性の低下を防
ぐことができると共に、ウオーターハンマーを防
止することもできる。

また、分離したドレン量を一定容積のタンクで
測定するという簡単な手段により、ボイラーの運
転状態やスチームトラツプの作動状態をも監視す
ることができる。

＜実施例＞ 上記の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） ボイラー１で発生した蒸気を蒸気使用機器２へ
供給する蒸気管３に気水分離器４を取付ける。気
水分離器４には、蒸気出口７とドレン出口８を設
けて、蒸気出口７は蒸気使用機器２と連通し、ド
レン出口８は容積一定のタンク５と連通する。ド
レン出口８とタンク５の間には、測定時のみタン
ク５と連通するように三方弁６を配する。タンク
５に圧力検出手段としての圧力センサー９を取付
ける。タンク５の上部にエアーベント弁１０を接
続する。エアーベント弁１０は、入口６７と弁室
６１と出口６８を有し、弁室６１の内部に中空の
フロート６０を配し、弁室６１内に蒸気やエアー
等の気体が流入してくると、フロート６０は下方
（第１図において実線で示す位置）に位置し、弁
口６２を開口しており、蒸気やエアーは排出する
が、ドレンが流入してくるとフロート６０が浮上
り（第１図において二点鎖線で示す位置）、弁口
６２を閉口して、ドレンの流出を防止する。参照
番号５２は蒸気使用機器２で発生したドレンを排
出するためのスチームトラツプ、５３は蒸気管３
で発生したドレンを排出するためのスチームトラ
ツプである。

気水分離器４は、本体１１に入口１２、蒸気出
口７、ドレン出口８を形成し、入口１２に連通し
て円筒形状の隔壁部材２０を取付け、これを囲む
本体１１との間に環状空間１６を形成する。入口
１２と環状空間１６の間にコーン形状のスクリー
ン３１を配し、環状空間１６の下部は排水弁５６
の排水溜り室２６の上部と連通する。排水溜り室
２６の上部は隔壁部材２０の中央開口を通して蒸
気出口７と連通する。環状空間１６には傾斜壁か
らなる旋回羽根２４を配置する。また隔壁部材２
０の下部は外側へ拡がつたフレアー状の水切り部
１８を形成する。

排水溜り室２６の底部には排水弁５６としてス
チームトラツプを形成する。排水溜り室２６の底
部にドレン出口８に通じる排水弁口２８を形成
し、対向して球形の弁フロート３０を自由状態で
収容し、フロートカバー３２で覆う。フロートカ
バー３２の上部には通気口３４を開ける。従つて
入口１２から流入した蒸気とドレンの混合流体は
環状空間１６を通過する時に、旋回羽根２４で方
向を曲げられて旋回せしめられ、水分は蒸気より
質量が大きいので外側へ振出されて周囲の本体内
壁に沿つて排水溜り室２６に流下し、軽い蒸気は
隔壁部材２０の中央開口を経て蒸気出口７に流出
する。弁フロート３０は排水溜り室２６の水位と
共に浮上降下して排水弁口２８を開閉し、排水溜
り室２６に溜るドレンを自動的にドレン出口８へ
排出する。本実施例においては、気水分離部とス
チームトラツプを一体にした気水分離器４を示し
たが、スチームトラツプは必ずしも必要ではな
く、要は気水分離されたドレンのみがドレン出口
８から排出されればよく、通常のニードル弁や玉
形弁であつてもよい。

蒸気管３に混入したドレン量を測定する場合、
三方弁６を操作してドレン出口８とタンク５を連
通せしめる。蒸気管３のドレンは気水分離器４で
蒸気と分離され、排水弁口２８を介してドレン出
口８からタンク５に至る。タンク５内のエアー及
びドレンが一部再蒸発して発生する再蒸発蒸気は
エアーベント弁１０から系外に排出され、タンク
５内にドレンがたまる。この場合、タンク５内は
エアーベント弁１０を介して系外の大気と連通し
ており、ほぼ大気圧程度の応力である。タンク５
内にドレンが満たされ、ドレンがエアーベント弁
１０の弁室６１に達すると中空のフロート６０が
浮上り弁口６２を閉じる。弁口６２が閉じるとタ
ンク５内は密閉状態となり、蒸気管３とほぼ同じ
程度の圧力にまで上昇する。この圧力上昇を圧力
センサー９で検知する。従つて、タンク５内にド
レンを流入しはじめてから、上記圧力上昇を検知
するまでの時間をタイマー等の従来周知の方法で
測定することにより、蒸気管３に混入したドレン
量を把握することができ、蒸気管３の異常を検知
することができる。

本実施例においては、圧力センサー９をタンク
５に直接設けたが、エアーベント弁１０の出口６
８側に連通して設けることもできる。すなわち、
第１図において、エアーベント弁１０の出口６８
に出口管９０を接続し、出口管９０の一端に絞り
９１を設けて圧力検出手段としての圧力センサー
９２を取付けることもできる。この場合、エアー
ベント弁１０が開弁している状態では絞り９１と
の間で大気圧よりも高い圧力となり、エアーベン
ト弁１０が閉弁すると大気圧と等しい圧力となる
ことにより、エアーベント弁１０が開弁状態か閉
弁状態かを検出することができる。またこの場
合、絞り９１を設けることにより、タンク５内か
ら絞り９１までの間を大気圧よりも高い圧力で維
持することができ、ドレンの再蒸発を少なくし、
より正確にドレン量を計測することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸気管の異常検出装置の実施
例の概略構成図である。 １：ボイラー、２：蒸気使用機器、３：蒸気
管、４：気水分離器、５：タンク、６：三方弁、
７：蒸気出口、８：ドレン出口、９：圧力センサ
ー、１０：エアーベント弁、１２：入口、１６：
環状空間、２０：隔壁部材、２４：旋回羽根、９
０：出口管、９１：絞り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 蒸気管に蒸気とドレンを分離する気水分離器
   を配し、該気水分離器に蒸気出口とドレン出口を
   設け、ドレン出口に連通して一定容積のタンクを
   設け、該タンク上部に気体は排出するが液体は排
   出しないエアーベント弁を接続し、該エアーベン
   ト弁が開弁状態か閉弁状態かを検出するための圧
   力検出手段を設けた蒸気管の異常検出装置。