JPH06241413A - 蒸気供給回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常運転時は、蒸気の無駄な消費および吸引
能力の低下を抑制しながら、復水タンク内の復水の水位
が所定値に達したときには、その復水を外部へ確実にか
つ迅速に排出させることができる蒸気供給回収装置を提
供する。 【構成】 通常は気水分離タンク５の復水５ａの水位Ｌ
１に対応して、エジェクタ式吸引・圧送装置６における
ポンプ１５の回転数Ｒ１を比例制御する定常制御手段３
０と、復水タンク１４内の復水Ｗの水位Ｌ２が所定値に
達したとき、定常運転時よりも高い回転数Ｒ２でポンプ
１５を回転させるとともに、吐出弁８を開放して、復水
タンク１４内の復水を外部へ吐出させる強制排出手段３
２とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば塗料や食品
などの加熱に適用されるもので、真空蒸気の潜熱を利用
して、１００℃より低い温度での各種加熱を行なうため
の蒸気を発生し、これを蒸気熱量の消費用負荷に供給す
る蒸気供給回収装置に関するもので、詳しくは、負荷を
経た蒸気と復水とを分離する気水分離タンクの復水側を
吸引して、その復水を復水タンクに送り込む吸引装置の
ポンプ回転数を制御する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の蒸気供給回収装置においては、
減圧弁の２次側を吸引するためのエジェクタ式吸引装置
に組み込まれているポンプを、常時定格運転して、負荷
を経た復水を吸引している。ここで、前記ポンプの定格
運転は、ポンプの吐出圧により復水タンク内の液を回収
タンクなどの外部へ圧送することが可能な回転数のもと
での運転である。ところが、負荷を経た復水には、蒸気
が混在しているために、蒸気が吸引装置へ流入する。つ
まり、蒸気が無駄に消費されてしまう。そこで、本件出
願人は、先に、負荷とエジェクタ式吸引装置との間に気
水分離タンクを設け、この気水分離タンクの復水側を、
復水の水位に応じた吸引力で前記吸引装置によって吸引
することにより、前記エジェクタ式吸引装置への蒸気の
流入を極力防止する技術を提案した（特願平４−１５８
５７３号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の蒸
気供給回収装置においては、エジェクタ式吸引装置によ
り気水分離タンクから吸引された復水が復水タンク内に
流入して、その水位が所定値以上になったとき、吐出弁
を開放して復水タンク内の復水を外部の回収タンクなど
へ吐出させることが必要である。このような場合でも、
本件出願人により先に提案されている技術では、ポンプ
が、復水タンク内の水位に関係なく、気水分離タンク内
の復水の水位に応じて比例的に制御されて、低い回転数
で駆動されているから、前記復水タンク内の復水を外部
へ確実、迅速に排出することができない。

【０００４】この発明は上述のような実情に鑑みてなさ
れたもので、蒸気の無駄な消費および消費電力の低減を
図りつつ、復水タンク内の水位が所定値以上になったと
き、その復水タンク内の復水を外部に確実、迅速に排出
することができる蒸気供給回収装置を提供することを目
的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る蒸気供給回収装置は、１次側の高圧
蒸気を減圧して２次側に流す減圧弁と、２次側の蒸気の
潜熱を利用する負荷を経た蒸気と復水とを分離する気水
分離タンクと、ポンプによって真空を発生して上記気水
分離タンクの復水側を吸引して、その吸引した復水を復
水タンクに送り込むエジェクタ式吸引・圧送装置と、前
記ポンプによって前記復水タンク内の復水を外部へ吐出
する吐出通路と、この吐出通路を開閉する吐出弁と、前
記エジェクタ式吸引・圧送装置によって上記気水分離タ
ンクから蒸気が吸引されないように、気水分離タンク内
の復水の水位に対応して前記ポンプの回転数を制御する
定常制御手段と、前記復水タンク内の復水の水位が上昇
して所定値に達したとき、前記定常制御手段による制御
よりも高い回転数で上記ポンプを回転させるとともに前
記吐出弁を開放して、復水タンク内の復水を外部へ吐出
させる強制排出手段とを備えたものである。

【０００６】

【作用】この発明によれば、通常時は定常制御手段によ
りエジェクタ式吸引装置のポンプの回転数を、気水分離
タンク内の復水の水位に対応して気水分離タンクから蒸
気が吸引されないような低い回転数に制御しながら定常
運転することによって、気水分離タンクの蒸気がエジェ
クタ式吸引装置のポンプに吸引されることによる蒸気の
無駄な消費をなくするとともに、蒸気の吸引にともなう
吸引能力の低下を抑制しつつ、復水タンク内の復水の水
位が上昇して所定値に達したときのみ、強制排出制御手
段によりポンプ回転数を高くするとともに、吐出弁を開
放することによって、復水タンク内の復水を短時間のう
ちに回収タンクなどの外部へ向けて確実に強制排出する
ことができる。この強制排出により復水タンク内の復水
の水位が所定値以下に復帰したとき、再びポンプ回転数
を上記の定常運転時の低い回転数に戻すことにより、蒸
気の無駄な消費および消費電力を最小限に抑えることが
可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にもとづいて
説明する。図１は、この発明の一実施例による蒸気供給
装置の系統図であり、同図において、１は蒸気供給管、
２は蒸気供給管１を開閉する蒸気制御弁、３は真空減圧
弁で、１次側の高圧蒸気を減圧して２次側に流すもので
ある。４は２次側の蒸気の潜熱を利用して被加熱物を加
熱する蒸気消費負荷、５は上記蒸気消費負荷４の下流に
設けられて蒸気と復水とを分離する気水分離タンク、６
はエジェクタ式真空吸引・圧送装置、７は復水吐出通
路、８は復水吐出弁、１０は蒸気消費負荷４と気水分離
タンク５とを連通する回収配管、１１はコントローラ、
１７，１８はセパレータ、１９は減温器である。

【０００８】前記エジェクタ式吸引・圧送装置６は、上
記気水分離タンク５の復水側５ａを配管１２を通して吸
引するエジェクタ１３と、このエジェクタ１３により吸
引した復水が送り込まれる復水タンク１４と、この復水
タンク１４内の水Ｗをタンク１４の底部から吸入し、昇
圧して上記エジェクタ１３のジェット流を生成したの
ち、その水を上記復水とともに復水タンク１４に送り込
むポンプ１５とを備えており、このポンプ１５は、コン
トローラ１１からの制御信号ＣＳに基づいて、インバー
タ１６により回転数が可変制御される。

【０００９】前記気水分離タンク５には、その内部の復
水５ａの水位Ｌ１を検出するレベルセンサ２２が設けら
れている。また、前記復水タンク１４には、その内部の
復水Ｗの水位Ｌ２を検出するレベルセンサ２３が設けら
れている。

【００１０】前記コントローラ１１には、前記両レベル
センサ２２，２３からの検出信号Ｓ１（Ｌ１），Ｓ２
（Ｌ２）がそれぞれ入力されている。また、このコント
ローラ１１は、図１に示すように、前記レベルセンサ２
２からの検出信号Ｓ１による気水分離タンク５内の復水
５ａの水位Ｌ１に対応して、前記エジェクタ式吸引・圧
送装置６におけるポンプ１５を前記インバータ１６を介
して前記水位Ｌ１に比例した回転数Ｒ１に制御する定常
制御手段３０と、前記レベルセンサ２３からの検出信号
Ｓ２による復水タンク１４内の復水Ｗの水位Ｌ２が、予
め設定されている高レベルＨ（所定値）に達したとき、
前記定常制御手段３０による制御よりも高い回転数Ｒ２
で前記ポンプ１５を回転させるとともに前記吐出弁８を
開放して、復水タンク１４内の復水Ｗを外部の回収タン
ク４０などへ吐出させる強制排出手段３２とを備えてい
る。本実施例の場合は、上記ポンプ１５の高い回転数と
してポンプ１５の定格回転数を採用している。なお、前
記定常時の回転数Ｒ１とは、比例制御における通常範囲
内、つまり、気水分離タンク５の水位Ｌ１が所定の高レ
ベルと低レベルの間にある場合のポンプの回転数をい
う。

【００１１】図２は、前記コントローラ１１における定
常制御手段３０および強制排出手段３２の具体的な構成
を示すブロック図である。同図において、２５Ａ，２５
Ｂは第１，第２の比較器であり、そのうち、第１の比較
器２５Ａは、前記レベルセンサ２３による検出水位Ｌ２
と復水タンク１４について予め設定されている水位の高
レベルＨ（所定値）とを比較して、検出水位Ｌ２が高レ
ベルＨよりも大きいとき信号Ｓａを出力する。また、第
２の比較器２５Ｂは、前記レベルセンサ２３による検出
水位Ｌ２と復水タンク１４について予め設定されている
水位の低レベルＬとを比較して、検出水位Ｌ２が低レベ
ルＬ以下になったときに信号Ｓｂを出力する。

【００１２】２６はラッチ回路で、そのセット端子Ｓに
前記第１の比較器２５Ａからの出力信号Ｓａが入力され
たとき、出力端子ＯＵＴから前記吐出弁８に開放用の制
御信号Ｃａを出力する。また、このラッチ回路２６のリ
セット端子Ｒに、前記第２の比較器２５Ｂからの出力信
号Ｓｂが入力されたとき、前記開放用の制御信号Ｃａの
出力をリセットする。

【００１３】２８は信号セレクタ回路で、このセレクタ
回路２８には、前記気水分離タンク５内の復水５ａ側の
水位Ｌ１を検出するレベルセンサ２２による検出水位Ｌ
１に対応して、前記定常制御手段３０の一部を構成する
比例制御回路３０Ａから出力される比例制御信号Ｃ１が
第１入力端子ＩＮ１に、前記強制排出手段３２の一部を
構成する定格運転（フル運転）制御回路３２Ａから出力
される定格運転制御信号Ｃ２が第２入力端子ＩＮ２にそ
れぞれ入力されており、ポンプ１５に対する制御信号Ｃ
Ｓとして、通常は、その出力端子ＯＵＴから比例制御信
号Ｃ１が出力され、セレクト端子Ｓに前記ラッチ回路２
６からの出力信号Ｃａが入力されたとき、出力端子ＯＵ
Ｔから定格運転制御信号Ｃ２が出力されるようになって
いる。

【００１４】上記のように構成された蒸気供給回収装置
において、通常の運転時は、蒸気が蒸気制御弁２、真空
減圧弁３および蒸気供給管１を通って負荷４に供給さ
れ、この負荷４で潜熱を放出した蒸気は復水となり、凝
縮しなかった一部の蒸気とともに、回収配管１０から気
水分離タンク５に入る。この気水分離タンク５内の復水
５ａがエジェクタ式吸引・圧送装置６により吸引されて
復水タンク１４内に送り込まれる。このような通常の運
転時になされる、この発明による特有の動作について、
図３のタイミングチャートを参照しながら説明する。

【００１５】すなわち、運転開始にともなって、気水分
離タンク５内の復水５ａの水位Ｌ１および復水タンク１
４内の復水Ｗの水位Ｌ２がレベルセンサ２２および２３
により検出され、それら検出信号Ｓ１（Ｌ１），Ｓ２
（Ｌ２）がコントローラ１１にそれぞれ入力されてい
る。そして、図３（ａ）に示すように、検出水位Ｌ２が
高レベルＨよりも小さいとき、つまり、通常運転時は、
第１の比較器２５Ａから信号Ｓａが出力されないので、
セレクタ回路２８の出力端子ＯＵＴからは、ポンプ１５
に対する制御信号ＣＳとして、比例制御回路３０Ａを経
てセレクタ回路２８に入力される図３（ｃ）に示すよう
な比例制御信号Ｃ１が出力される。これによって、ポン
プ１５は、図３（ｄ）に示すような気水分離タンク５の
復水５ａの水位Ｌ１の変動に比例した回転数Ｒ１に制御
される定常運転状態となり、したがって、気水分離タン
ク５内の蒸気が前記エジェクタ式吸引・圧送装置６に吸
引されて無駄に消費されるのが防止されるとともに、エ
ジェクタ１３の吸引能力の低下も防止される。

【００１６】このような定常運転状態において、前記レ
ベルセンサ２３による復水Ｗの検出水位Ｌ２が前記の高
レベルＨよりも大きくなると（図３（ａ）のｈ１）、第
１の比較器２５Ａからの出力信号Ｓａがラッチ回路２６
のセット端子Ｓに入力されるとともに、その出力端子Ｏ
ＵＴから吐出弁８に開放用の制御信号Ｃａが出力され
て、図３（ｂ）に示すように、該吐出弁８が開放され
る。同時に、前記ラッチ回路２６の出力端子ＯＵＴから
の制御信号Ｃａがセレクタ回路２８の入力端子Ｓに入力
される。これによって、セレクト回路２８の出力端子Ｏ
ＵＴからは、ポンプ制御信号ＣＳとして、図３（ｃ）に
示すように、強制排出手段３２における定格運転制御信
号Ｃ２が出力されて、ポンプ１５は、上述の定常運転状
態における回転数Ｒ１よりも高い定格回転数Ｒ２に制御
される定格運転状態となり、復水タンク１４内の復水Ｗ
が吐出通路７を通って強制的に外部の回収タンク４０な
どへ急速に排出される。

【００１７】このような復水の強制排出によって、復水
タンク１４内の検出水位Ｌ２が次第に低下し、前記レベ
ルセンサ２３による検出水位Ｌ２が、予め設定されてい
る低レベルＬ以下にまで低下すると（図３（ａ）のｈ
２）、前記第２の比較器２５Ｂからの出力信号Ｓｂがラ
ッチ回路２６のリセット端子Ｒに入力されて、前記制御
信号Ｃａの出力がリセットされる。これによって、吐出
弁８が図３（ｂ）に示すように閉止されるとともに、セ
レクト回路２８の出力端子ＯＵＴからは、ポンプ制御信
号ＣＳとして、図３（ｃ）に示すような比例制御信号Ｃ
１が出力される。これによって、ポンプ１５は、図３
（ｄ）に示すような気水分離タンク５の復水５ａの水位
Ｌ１の変動に比例した回転数Ｒ１に制御される定常運転
状態に復帰する。

【００１８】したがって、定格運転状態では、気水分離
タンク５の水位がゼロレベルとなり、この気水分離タン
クを通って大量の蒸気が吸引されて、蒸気が無駄に消費
されるが、その時間は極く短時間であり、ポンプ１５を
定格運転状態で常時運転する従来の場合に比べて、蒸気
の無駄な消費を非常に少なくすることができる。

【００１９】なお、ポンプ回転数Ｒ２として、前記実施
例とは異なり、定格回転よりも低い回転数を選定しても
よい。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、通常
時は定常制御手段によりエジェクタ式吸引・圧送装置の
ポンプの回転数を、低い回転数に制御して運転すること
により、気水分離タンクの蒸気がポンプに吸引されるこ
とによる蒸気の無駄な消費を回避するとともに、蒸気の
吸引にともなう吸引能力の低下を抑制することができ
る。他方、復水タンク内の復水の水位が上昇して所定値
に達したときには、強制排出制御手段によりポンプ回転
数を高くするとともに、吐出弁を開放することにより、
復水タンク内の復水を短時間のうちに回収タンクなどの
外部へ向けて確実に強制排出することができる。また、
この強制排出により復水タンク内の復水の水位が所定値
未満になったときは、再びポンプ回転数を前記の定常運
転時の低い回転数に戻して、蒸気の無駄な消費および消
費電力を最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による蒸気供給回収装置の
系統図である。

【図２】コントローラにおける定常制御手段および強制
排出手段の具体的な構成を示すブロック図である。

【図３】同装置の特有の制御動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【符号の説明】

３…真空減圧弁、４…負荷、５…気水分離タンク、５ａ
…復水、６…エジェクタ式真空吸引・圧送装置、１１…
コントローラ、１４…復水タンク、１５…ポンプ、２
２，２３…レベルセンサ、３０…定常制御手段、３２…
強制排出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １次側の高圧蒸気を減圧して２次側に流
   す減圧弁と、 ２次側の蒸気の潜熱を利用する負荷を経た蒸気と復水と
   を分離する気水分離タンクと、 ポンプによって真空を発生して上記気水分離タンクの復
   水側を吸引し、その吸引した復水を復水タンクに送り込
   むエジェクタ式吸引・圧送装置と、 前記ポンプによって前記復水タンク内の復水を外部へ吐
   出する吐出通路と、 この吐出通路を開閉する吐出弁と、 前記エジェクタ式吸引・圧送装置によって上記気水分離
   タンクから蒸気が吸引されないように、気水分離タンク
   内の復水の水位に対応して前記ポンプの回転数を制御す
   る定常制御手段と、 前記復水タンク内の復水の水位が上昇して所定値に達し
   たとき、前記定常制御手段による制御よりも高い回転数
   で上記ポンプを回転させるとともに前記吐出弁を開放し
   て、復水タンク内の復水を外部へ吐出させる強制排出手
   段とを備えた蒸気供給回収装置。