JPH0626603A - 低温蒸気発生方法及びその装置 - Google Patents
低温蒸気発生方法及びその装置Info
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- JPH0626603A JPH0626603A JP14483792A JP14483792A JPH0626603A JP H0626603 A JPH0626603 A JP H0626603A JP 14483792 A JP14483792 A JP 14483792A JP 14483792 A JP14483792 A JP 14483792A JP H0626603 A JPH0626603 A JP H0626603A
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Landscapes
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低圧における飽和蒸気の凝縮潜熱を利用する
ために、非常に小さい制御偏差で蒸気を減圧可能とし、
それによって一定の低圧において１００℃以下のような
低温で、均一な加熱を行うことを可能にする。 【構成】 蒸気発生部１において発生した蒸気を、真空
減圧弁３を備えた減圧部２及び減温部４を介し、低温蒸
気使用機器５を経て真空発生部６に導き、上記減圧部２
の真空減圧弁３において大気圧以下に減圧した蒸気を減
温部４における減温により飽和蒸気としたうえで、低温
蒸気使用機器５に導くことにより、それに一定の低温を
作用させ、この蒸気使用機器５を経た蒸気から、真空発
生部６において真空吸引及びドレン回収を行う。上記真
空減圧弁３は、二次側の蒸気圧を大気圧以下の一定に保
持するように動作するもので、作用力平衡機構により主
弁に作用する作用力を平衡させた状態で、二次側の蒸気
圧に応じて上記主弁を開閉せしめる操作機構により、弁
開閉機構による蒸気流路の通断が行われる。
ために、非常に小さい制御偏差で蒸気を減圧可能とし、
それによって一定の低圧において１００℃以下のような
低温で、均一な加熱を行うことを可能にする。 【構成】 蒸気発生部１において発生した蒸気を、真空
減圧弁３を備えた減圧部２及び減温部４を介し、低温蒸
気使用機器５を経て真空発生部６に導き、上記減圧部２
の真空減圧弁３において大気圧以下に減圧した蒸気を減
温部４における減温により飽和蒸気としたうえで、低温
蒸気使用機器５に導くことにより、それに一定の低温を
作用させ、この蒸気使用機器５を経た蒸気から、真空発
生部６において真空吸引及びドレン回収を行う。上記真
空減圧弁３は、二次側の蒸気圧を大気圧以下の一定に保
持するように動作するもので、作用力平衡機構により主
弁に作用する作用力を平衡させた状態で、二次側の蒸気
圧に応じて上記主弁を開閉せしめる操作機構により、弁
開閉機構による蒸気流路の通断が行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、食品工業、バイオケミ
カル等の技術分野をはじめとして、各種技術分野におけ
る濃縮、蒸留、乾燥、温調、発酵等の工程において要求
されるところの、１００℃以下のような低温の蒸気を発
生させる方法及びその装置に関するものである。
カル等の技術分野をはじめとして、各種技術分野におけ
る濃縮、蒸留、乾燥、温調、発酵等の工程において要求
されるところの、１００℃以下のような低温の蒸気を発
生させる方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種技術分野における濃縮、蒸
留、乾燥、温調、発酵等の工程において、１００℃以下
のような低温の加熱源としては、一般的に温水が使われ
ている。温水は、手軽で過熱の心配がない等の利点があ
るが、顕熱で熱を搬送するため、単位流量あたりの熱容
量が少なく、装置の出入口の温度差を避けることができ
ない。また、伝熱に際して流量をあげないと伝熱係数が
大きく採れず、循環ポンプ等が大型になる。さらに、装
置全体の均一な加熱が難しく、加熱むらができ、装置を
大気開放等で設計すると、６０〜８０℃位では腐食が発
生し易い、等の欠点もあった。
留、乾燥、温調、発酵等の工程において、１００℃以下
のような低温の加熱源としては、一般的に温水が使われ
ている。温水は、手軽で過熱の心配がない等の利点があ
るが、顕熱で熱を搬送するため、単位流量あたりの熱容
量が少なく、装置の出入口の温度差を避けることができ
ない。また、伝熱に際して流量をあげないと伝熱係数が
大きく採れず、循環ポンプ等が大型になる。さらに、装
置全体の均一な加熱が難しく、加熱むらができ、装置を
大気開放等で設計すると、６０〜８０℃位では腐食が発
生し易い、等の欠点もあった。
【０００３】このような問題に対処するためには、１気
圧以下の低圧の飽和蒸気を加熱源として用いるのが望ま
しい。即ち、飽和蒸気は温度と圧力が一対一で決まって
いるので、圧力の制御により飽和蒸気を所期の温度に設
定することができ、さらに１気圧以下の低圧では全熱量
中で潜熱が占める割合が大きく、装置の出入口の温度差
をなくすと同時に、有効利用熱量を多くすることが可能
になる。しかも、気体であるために加熱源として使用し
ても加熱むらは生じない。しかるに、１気圧以下のよう
な低圧の飽和蒸気では、０．１気圧程度の僅かな圧力差
でも温度差は大きく、制御偏差を非常に小さくする必要
があり、低圧の飽和蒸気を加熱源として用いるために
は、この問題を解決する必要がある。
圧以下の低圧の飽和蒸気を加熱源として用いるのが望ま
しい。即ち、飽和蒸気は温度と圧力が一対一で決まって
いるので、圧力の制御により飽和蒸気を所期の温度に設
定することができ、さらに１気圧以下の低圧では全熱量
中で潜熱が占める割合が大きく、装置の出入口の温度差
をなくすと同時に、有効利用熱量を多くすることが可能
になる。しかも、気体であるために加熱源として使用し
ても加熱むらは生じない。しかるに、１気圧以下のよう
な低圧の飽和蒸気では、０．１気圧程度の僅かな圧力差
でも温度差は大きく、制御偏差を非常に小さくする必要
があり、低圧の飽和蒸気を加熱源として用いるために
は、この問題を解決する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、このような低圧における飽和蒸気の凝縮潜熱を利用
するために、非常に小さい制御偏差で蒸気を減圧可能と
し、それによって一定の低圧において１００℃以下のよ
うな低温で、均一な加熱を行うことを可能にした低温蒸
気発生方法及びその装置を得ることにある。
は、このような低圧における飽和蒸気の凝縮潜熱を利用
するために、非常に小さい制御偏差で蒸気を減圧可能と
し、それによって一定の低圧において１００℃以下のよ
うな低温で、均一な加熱を行うことを可能にした低温蒸
気発生方法及びその装置を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の低温蒸気発生方法は、蒸気発生部において発
生した蒸気を、真空減圧弁を備えた減圧部及び減温部を
介し、低温蒸気使用機器を経て真空発生部に導き、上記
減圧部の真空減圧弁において大気圧以下に減圧した蒸気
を減温部における減温により飽和蒸気としたうえで、低
温蒸気使用機器に導くことにより、それに一定の低温を
作用させ、この蒸気使用機器を経た蒸気から、真空発生
部において真空吸引及びドレン回収を行うようにした方
法において、上記真空減圧弁においては、蒸気入口と蒸
気出口とを備えた弁本体内の弁座に主弁を接離自在に対
設し、主弁に取付けた弁軸上に平衡圧力室に臨む主弁と
実質的に同受圧面積の受圧部材を設けて、その平衡圧力
室に供給する弁前蒸気圧により、受圧部材に主弁への蒸
気圧による作用力と逆向きの作用力を発生させて平衡状
態に保持し、該主弁を閉弁方向へ付勢するスプリング
と、上記弁軸に取付けられて操作圧力室に臨み、弁後蒸
気圧により主弁を開弁方向に付勢するダイヤフラムとの
相互作用によって主弁を開閉させ、真空減圧弁の２次側
圧力をスプリングによる設定圧力だけ大気圧より低下さ
せて低温蒸気を得ることを特徴とするものである。
の本発明の低温蒸気発生方法は、蒸気発生部において発
生した蒸気を、真空減圧弁を備えた減圧部及び減温部を
介し、低温蒸気使用機器を経て真空発生部に導き、上記
減圧部の真空減圧弁において大気圧以下に減圧した蒸気
を減温部における減温により飽和蒸気としたうえで、低
温蒸気使用機器に導くことにより、それに一定の低温を
作用させ、この蒸気使用機器を経た蒸気から、真空発生
部において真空吸引及びドレン回収を行うようにした方
法において、上記真空減圧弁においては、蒸気入口と蒸
気出口とを備えた弁本体内の弁座に主弁を接離自在に対
設し、主弁に取付けた弁軸上に平衡圧力室に臨む主弁と
実質的に同受圧面積の受圧部材を設けて、その平衡圧力
室に供給する弁前蒸気圧により、受圧部材に主弁への蒸
気圧による作用力と逆向きの作用力を発生させて平衡状
態に保持し、該主弁を閉弁方向へ付勢するスプリング
と、上記弁軸に取付けられて操作圧力室に臨み、弁後蒸
気圧により主弁を開弁方向に付勢するダイヤフラムとの
相互作用によって主弁を開閉させ、真空減圧弁の２次側
圧力をスプリングによる設定圧力だけ大気圧より低下さ
せて低温蒸気を得ることを特徴とするものである。
【０００６】また、同課題を解決する本発明の低温蒸気
発生装置は、蒸気を発生させる蒸気発生部と、該蒸気発
生部において発生した蒸気を真空減圧弁により大気圧以
下に減圧する減圧部と、該減圧部において減圧した蒸気
を減温により飽和蒸気とする減温部と、該減温部から低
温蒸気使用機器を経て排出される蒸気の排出系に接続さ
れ、排出蒸気の真空吸引及びドレン回収を行う真空発生
部とを備え、上記真空減圧弁は、蒸気発生部に連通する
蒸気入口と減温部に連通する蒸気出口とを備えた弁本体
内の弁座に主弁を接離自在に対設し、主弁に取付けた弁
軸上に平衡圧力室に臨む主弁と実質的に同受圧面積の受
圧部材を設けて、上記平衡圧力室に主弁を平衡状態に保
つための弁前蒸気圧を供給する流路を接続し、該主弁
に、それを閉弁方向へ付勢するスプリング及び上記弁軸
に取付けられて操作圧力室に臨むダイヤフラムを備え、
該操作圧力室へ供給される弁後蒸気圧と上記スプリング
との相互作用によって主弁を開閉させる操作機構を構成
させたことを特徴とするものである。
発生装置は、蒸気を発生させる蒸気発生部と、該蒸気発
生部において発生した蒸気を真空減圧弁により大気圧以
下に減圧する減圧部と、該減圧部において減圧した蒸気
を減温により飽和蒸気とする減温部と、該減温部から低
温蒸気使用機器を経て排出される蒸気の排出系に接続さ
れ、排出蒸気の真空吸引及びドレン回収を行う真空発生
部とを備え、上記真空減圧弁は、蒸気発生部に連通する
蒸気入口と減温部に連通する蒸気出口とを備えた弁本体
内の弁座に主弁を接離自在に対設し、主弁に取付けた弁
軸上に平衡圧力室に臨む主弁と実質的に同受圧面積の受
圧部材を設けて、上記平衡圧力室に主弁を平衡状態に保
つための弁前蒸気圧を供給する流路を接続し、該主弁
に、それを閉弁方向へ付勢するスプリング及び上記弁軸
に取付けられて操作圧力室に臨むダイヤフラムを備え、
該操作圧力室へ供給される弁後蒸気圧と上記スプリング
との相互作用によって主弁を開閉させる操作機構を構成
させたことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】蒸気発生部において発生した蒸気は、低温蒸気
使用機器の排出側における真空発生部において真空吸引
を行っているので、減圧部の真空減圧弁において大気圧
以下に減圧され、さらに減温部における減温により飽和
蒸気としたうえで、低温蒸気使用機器に導かれる。その
ため、蒸気使用機器においては、１気圧以下の低圧の飽
和蒸気を低温の加熱源として用いことができる。この場
合に、飽和蒸気は温度と圧力が一対一で決まっているの
で、圧力の制御により飽和蒸気を所期の温度に設定する
ことができ、さらに１気圧以下の低圧では全熱量中で潜
熱が占める割合が大きく、有効利用熱量が多くなり、し
かも、凝固伝熱であるから伝熱係数は温水の場合よりも
一桁大きく採ることができる。また、気体であるために
加熱源として使用しても加熱むらを生じない。
使用機器の排出側における真空発生部において真空吸引
を行っているので、減圧部の真空減圧弁において大気圧
以下に減圧され、さらに減温部における減温により飽和
蒸気としたうえで、低温蒸気使用機器に導かれる。その
ため、蒸気使用機器においては、１気圧以下の低圧の飽
和蒸気を低温の加熱源として用いことができる。この場
合に、飽和蒸気は温度と圧力が一対一で決まっているの
で、圧力の制御により飽和蒸気を所期の温度に設定する
ことができ、さらに１気圧以下の低圧では全熱量中で潜
熱が占める割合が大きく、有効利用熱量が多くなり、し
かも、凝固伝熱であるから伝熱係数は温水の場合よりも
一桁大きく採ることができる。また、気体であるために
加熱源として使用しても加熱むらを生じない。
【０００８】さらに、１気圧以下の低圧の飽和蒸気では
僅かな圧力差でも温度差が大きく、制御偏差を非常に小
さくする必要があるが、前記真空減圧弁においては平衡
圧力室に供給する弁前蒸気圧により主弁を平衡状態に保
持するようにしているので、弁前蒸気圧の変動に拘わら
ず平衡状態が保持され、弁後蒸気圧に応じて主弁の開閉
を制御し、真空減圧弁の２次側圧力をスプリングによる
設定圧力だけ大気圧より低下させて低温蒸気を得ること
ができる。このような制御により飽和蒸気を発生させる
と、非常に小さい制御偏差で蒸気を減圧し、飽和蒸気を
正確に所期の温度に設定することができる。
僅かな圧力差でも温度差が大きく、制御偏差を非常に小
さくする必要があるが、前記真空減圧弁においては平衡
圧力室に供給する弁前蒸気圧により主弁を平衡状態に保
持するようにしているので、弁前蒸気圧の変動に拘わら
ず平衡状態が保持され、弁後蒸気圧に応じて主弁の開閉
を制御し、真空減圧弁の２次側圧力をスプリングによる
設定圧力だけ大気圧より低下させて低温蒸気を得ること
ができる。このような制御により飽和蒸気を発生させる
と、非常に小さい制御偏差で蒸気を減圧し、飽和蒸気を
正確に所期の温度に設定することができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明にかかる低温蒸気発生装置の全
体的な構成を示し、図２は、その低温蒸気発生装置にお
いて用いている真空減圧弁の構成を示している。図１の
低温蒸気発生装置は、基本的には、蒸気を発生させるた
めのボイラやアキュムレータ等からなる蒸気発生部１
と、該蒸気発生部１において発生した蒸気を真空減圧弁
３により大気圧以下に減圧する減圧部２と、該減圧部２
において減圧した蒸気を減温により飽和蒸気とする減温
部４と、該減温部４から低温蒸気使用機器５を経て排出
される蒸気の排出系に接続され、排出蒸気の真空吸引及
びドレン回収を行う真空発生部６とを備えている。な
お、図１において、７は補給水源、８は回収タンク等に
至る排出系を示している。
体的な構成を示し、図２は、その低温蒸気発生装置にお
いて用いている真空減圧弁の構成を示している。図１の
低温蒸気発生装置は、基本的には、蒸気を発生させるた
めのボイラやアキュムレータ等からなる蒸気発生部１
と、該蒸気発生部１において発生した蒸気を真空減圧弁
３により大気圧以下に減圧する減圧部２と、該減圧部２
において減圧した蒸気を減温により飽和蒸気とする減温
部４と、該減温部４から低温蒸気使用機器５を経て排出
される蒸気の排出系に接続され、排出蒸気の真空吸引及
びドレン回収を行う真空発生部６とを備えている。な
お、図１において、７は補給水源、８は回収タンク等に
至る排出系を示している。
【００１０】上記真空減圧弁３は、二次側（低温蒸気使
用機器５側）の蒸気圧を大気圧以下の一定に保持するよ
うに動作するもので、図２に詳細に示すように、蒸気流
路を通断する弁開閉機構１１と、主弁に作用する作用力
を平衡させるための作用力平衡機構１２と、二次側の蒸
気圧に応じて上記主弁を開閉せしめる操作機構１３とを
備えている。
用機器５側）の蒸気圧を大気圧以下の一定に保持するよ
うに動作するもので、図２に詳細に示すように、蒸気流
路を通断する弁開閉機構１１と、主弁に作用する作用力
を平衡させるための作用力平衡機構１２と、二次側の蒸
気圧に応じて上記主弁を開閉せしめる操作機構１３とを
備えている。
【００１１】上記真空減圧弁における弁開閉機構１１
は、蒸気発生部１に接続される蒸気入口１６と、減温部
４に連通する蒸気出口１７とを備えた弁本体１５を備
え、この弁本体１５内の弁座１８に主弁１９を接離自在
に対設することにより構成したもので、上記主弁１９に
は弁軸２０を取付けている。
は、蒸気発生部１に接続される蒸気入口１６と、減温部
４に連通する蒸気出口１７とを備えた弁本体１５を備
え、この弁本体１５内の弁座１８に主弁１９を接離自在
に対設することにより構成したもので、上記主弁１９に
は弁軸２０を取付けている。
【００１２】また、上記作用力平衡機構１２は、弁本体
１５に連設されて弁軸２０を囲むように配設したケース
２２を備え、このケース２２内に平衡圧力室２３を形設
している。この平衡圧力室２３は、弁軸２０及び主弁１
９内を貫通する流路２４によって蒸気入口１６側と連通
させたもので、ケース内において該平衡圧力室２３を区
画するため、弁軸２０上に受圧部材２５を取付け、該受
圧部材２５の周囲に一端を取り付けた平衡用ベローズ２
６の他端をケース２２と弁本体１５との連結部に取付け
ている。そして、平衡圧力室に臨む上記受圧部材２５に
は、主弁と実質的に同じ受圧面積をもたせ、流路２４を
通じて平衡圧力室２３内に供給される弁前蒸気圧によっ
て受圧部材２５に閉弁方向の作用力を発生させ、この作
用力と主弁１９に作用する蒸気圧による開弁方向の作用
力とを平衡させている。従って、主弁への蒸気圧による
作用力が弁開閉のための操作力に影響を及ぼすことはな
い。
１５に連設されて弁軸２０を囲むように配設したケース
２２を備え、このケース２２内に平衡圧力室２３を形設
している。この平衡圧力室２３は、弁軸２０及び主弁１
９内を貫通する流路２４によって蒸気入口１６側と連通
させたもので、ケース内において該平衡圧力室２３を区
画するため、弁軸２０上に受圧部材２５を取付け、該受
圧部材２５の周囲に一端を取り付けた平衡用ベローズ２
６の他端をケース２２と弁本体１５との連結部に取付け
ている。そして、平衡圧力室に臨む上記受圧部材２５に
は、主弁と実質的に同じ受圧面積をもたせ、流路２４を
通じて平衡圧力室２３内に供給される弁前蒸気圧によっ
て受圧部材２５に閉弁方向の作用力を発生させ、この作
用力と主弁１９に作用する蒸気圧による開弁方向の作用
力とを平衡させている。従って、主弁への蒸気圧による
作用力が弁開閉のための操作力に影響を及ぼすことはな
い。
【００１３】一方、二次側の蒸気圧に応じて上記主弁１
９を開閉させる操作機構１３は、該主弁１９を閉弁方向
に付勢するスプリング２８と、内部にダイヤフラム３１
を配設することにより操作圧力室３２を下半部に区画形
成せしめた感圧タンク３０とを備えている。上記スプリ
ング２８は、感圧タンク３０に固定的に立設した支柱３
４上のばね座体３５と、感圧タンク３０を貫通した軸杆
３８に取付けたばね座体３６との間に弾装したものであ
る。また、上記感圧タンク３０は、ケース２２の下端に
取付けられ、上記ダイヤフラム３１に固設した軸杆３８
をカップリング３９を介して弁軸２０に連結し、操作圧
力室３２を導圧管４０によりニードル弁４１及び感圧タ
ンク４２を介して真空減圧弁３の二次側に接続し、ダイ
ヤフラムによって感圧タンク３０の上半部に区画された
背圧室４３は、大気に開放している。この操作機構１３
は、操作圧力室３２に導入される大気圧以下の弁後蒸気
圧によってダイヤフラム３１に開弁方向の作用力を発生
させ、この作用力と上記スプリング２８の付勢力との相
互作用によって主弁１９の開閉を行うものである。
９を開閉させる操作機構１３は、該主弁１９を閉弁方向
に付勢するスプリング２８と、内部にダイヤフラム３１
を配設することにより操作圧力室３２を下半部に区画形
成せしめた感圧タンク３０とを備えている。上記スプリ
ング２８は、感圧タンク３０に固定的に立設した支柱３
４上のばね座体３５と、感圧タンク３０を貫通した軸杆
３８に取付けたばね座体３６との間に弾装したものであ
る。また、上記感圧タンク３０は、ケース２２の下端に
取付けられ、上記ダイヤフラム３１に固設した軸杆３８
をカップリング３９を介して弁軸２０に連結し、操作圧
力室３２を導圧管４０によりニードル弁４１及び感圧タ
ンク４２を介して真空減圧弁３の二次側に接続し、ダイ
ヤフラムによって感圧タンク３０の上半部に区画された
背圧室４３は、大気に開放している。この操作機構１３
は、操作圧力室３２に導入される大気圧以下の弁後蒸気
圧によってダイヤフラム３１に開弁方向の作用力を発生
させ、この作用力と上記スプリング２８の付勢力との相
互作用によって主弁１９の開閉を行うものである。
【００１４】上記減圧部２において減圧した蒸気を減温
により飽和蒸気とする減温部４は、真空発生部６におけ
るドレンタンク４５からポンプ４６により圧送されるド
レンを、図示を省略したノズルにより真空減圧弁３の二
次側の配管４７中に噴出させ、その配管４７に接続した
減温タンク４８内において、ノズルからの噴出水を蒸気
と十分に接触させたうえで分離し、これによって蒸気の
減温を行うものである。上記減温タンク４８は、蒸気が
流入側流路に設けた多数の多孔板４９を下降通過する間
に、それを上記ノズルからの噴出水と接触させ、排出側
流路に設けた多数の多孔板５０を通して上昇する間に、
余剰の水滴を分離するように構成し、その減温タンク４
８の下底には、分離除去した噴射水の排出管５１を連結
している。蒸気は、それを上記減圧部２において減圧す
ると、等エンタルピー変化のために過熱蒸気となるが、
上述した減温により蒸気をその圧力における飽和蒸気と
することができる。
により飽和蒸気とする減温部４は、真空発生部６におけ
るドレンタンク４５からポンプ４６により圧送されるド
レンを、図示を省略したノズルにより真空減圧弁３の二
次側の配管４７中に噴出させ、その配管４７に接続した
減温タンク４８内において、ノズルからの噴出水を蒸気
と十分に接触させたうえで分離し、これによって蒸気の
減温を行うものである。上記減温タンク４８は、蒸気が
流入側流路に設けた多数の多孔板４９を下降通過する間
に、それを上記ノズルからの噴出水と接触させ、排出側
流路に設けた多数の多孔板５０を通して上昇する間に、
余剰の水滴を分離するように構成し、その減温タンク４
８の下底には、分離除去した噴射水の排出管５１を連結
している。蒸気は、それを上記減圧部２において減圧す
ると、等エンタルピー変化のために過熱蒸気となるが、
上述した減温により蒸気をその圧力における飽和蒸気と
することができる。
【００１５】上記減温部４には、濃縮、蒸留、乾燥、温
調、発酵等の工程において１００℃以下の低温加熱を行
う低温蒸気使用機器５が接続され、その蒸気使用機器５
を経て排出される蒸気の排出系配管５４には、排出蒸気
の真空吸引及びドレン回収を行うための真空発生部６を
接続している。この真空発生部６は、上記ドレンタンク
４５からポンプ４６により圧送されるドレンを駆動水と
してジェットポンプ５５に導入して、そのノズル５６か
ら噴出させ、この駆動水の噴出によってドレン吸込口５
７に負圧を生じさせるもので、これによって蒸気使用機
器５の排出系から真空吸引して減圧部２の二次側を低圧
化すると同時に、低圧蒸気使用機器５の排出系配管５４
及び減温タンク４８の排出管５１からの蒸気及びドレン
が、その駆動水と共にドレンタンク４５に回収される。
調、発酵等の工程において１００℃以下の低温加熱を行
う低温蒸気使用機器５が接続され、その蒸気使用機器５
を経て排出される蒸気の排出系配管５４には、排出蒸気
の真空吸引及びドレン回収を行うための真空発生部６を
接続している。この真空発生部６は、上記ドレンタンク
４５からポンプ４６により圧送されるドレンを駆動水と
してジェットポンプ５５に導入して、そのノズル５６か
ら噴出させ、この駆動水の噴出によってドレン吸込口５
７に負圧を生じさせるもので、これによって蒸気使用機
器５の排出系から真空吸引して減圧部２の二次側を低圧
化すると同時に、低圧蒸気使用機器５の排出系配管５４
及び減温タンク４８の排出管５１からの蒸気及びドレン
が、その駆動水と共にドレンタンク４５に回収される。
【００１６】上記ドレンタンク４５からポンプ４６及び
ジェットポンプ５５を経て再びドレンタンク４５に戻す
循環駆動水の温度は、蒸気使用機器５における飽和蒸気
温度よりも若干低い温度に設定するのが望ましく、その
ため、ドレンタンク４５内に設けた温度検出器６０にお
いてその駆動水の温度を検出し、それによって補給水弁
６１を制御し、低温の補給水を導入するように構成して
いる。これにより、ジェットポンプ５５における真空度
を効率的に高めることができる。また、上記ドレンタン
ク４５には水位検出器６２を設け、その出力によって排
出ポンプ６３の駆動を制御することにより、水位が常に
一定範囲内にあるように、余剰水を回収タンク等に至る
排出系８に流出させるようにしている。さらに、該ドレ
ンタンク４５には、オーバーフロー管６４を取り付けて
いる。
ジェットポンプ５５を経て再びドレンタンク４５に戻す
循環駆動水の温度は、蒸気使用機器５における飽和蒸気
温度よりも若干低い温度に設定するのが望ましく、その
ため、ドレンタンク４５内に設けた温度検出器６０にお
いてその駆動水の温度を検出し、それによって補給水弁
６１を制御し、低温の補給水を導入するように構成して
いる。これにより、ジェットポンプ５５における真空度
を効率的に高めることができる。また、上記ドレンタン
ク４５には水位検出器６２を設け、その出力によって排
出ポンプ６３の駆動を制御することにより、水位が常に
一定範囲内にあるように、余剰水を回収タンク等に至る
排出系８に流出させるようにしている。さらに、該ドレ
ンタンク４５には、オーバーフロー管６４を取り付けて
いる。
【００１７】上記構成を有する低温蒸気発生装置におい
ては、蒸気発生部１において発生した蒸気が、真空減圧
弁３及び減温部４を通し、低温蒸気使用機器５を経て真
空発生部６に導かれるが、低温蒸気使用機器５の排出側
の真空発生部６においてジェットポンプ５５により真空
吸引を行っているので、減圧部の真空減圧弁３おいて大
気圧以下に減圧される。その蒸気は、減温部４における
減温により飽和蒸気としたうえで、低温蒸気使用機器５
に導かれる。そのため、蒸気使用機器５においては、１
気圧以下の低圧の飽和蒸気を１００℃以下の低温の加熱
源として用いことができる。この蒸気使用機器５を経た
蒸気は、真空発生部６における真空吸引により排出さ
れ、同時にドレン回収される。
ては、蒸気発生部１において発生した蒸気が、真空減圧
弁３及び減温部４を通し、低温蒸気使用機器５を経て真
空発生部６に導かれるが、低温蒸気使用機器５の排出側
の真空発生部６においてジェットポンプ５５により真空
吸引を行っているので、減圧部の真空減圧弁３おいて大
気圧以下に減圧される。その蒸気は、減温部４における
減温により飽和蒸気としたうえで、低温蒸気使用機器５
に導かれる。そのため、蒸気使用機器５においては、１
気圧以下の低圧の飽和蒸気を１００℃以下の低温の加熱
源として用いことができる。この蒸気使用機器５を経た
蒸気は、真空発生部６における真空吸引により排出さ
れ、同時にドレン回収される。
【００１８】上述の加熱源として用いる飽和蒸気は、温
度と圧力が一対一で決まっているので、真空減圧弁３に
おける圧力の制御により飽和蒸気を所期の温度に設定し
て加熱に用いることができ、さらに１気圧以下の低圧で
は全熱量中で潜熱が占める割合が大きく、有効利用熱量
が多くなり、しかも、凝固伝熱であるから、伝熱係数は
温水の場合よりも一桁大きく採ることができる。また、
気体であるために加熱源として使用しても加熱むらを生
じない。
度と圧力が一対一で決まっているので、真空減圧弁３に
おける圧力の制御により飽和蒸気を所期の温度に設定し
て加熱に用いることができ、さらに１気圧以下の低圧で
は全熱量中で潜熱が占める割合が大きく、有効利用熱量
が多くなり、しかも、凝固伝熱であるから、伝熱係数は
温水の場合よりも一桁大きく採ることができる。また、
気体であるために加熱源として使用しても加熱むらを生
じない。
【００１９】さらに、１気圧以下の低圧の飽和蒸気で
は、僅かな圧力差でも温度差が大きく、制御偏差を非常
に小さくする必要があるが、真空減圧弁３においては平
衡圧力室２３に供給する弁前蒸気圧により主弁１９を平
衡状態に保持するようにしているので、弁前蒸気圧の変
動に拘わらず平衡状態が保持され、弁後蒸気圧に応じて
安定的に主弁１９の開閉を制御し、真空減圧弁３の２次
側圧力をスプリング２８による設定圧力だけ大気圧より
低下させて低温蒸気を得ることができる。このような制
御により飽和蒸気を発生させると、非常に小さい制御偏
差で蒸気を減圧し、飽和蒸気を正確に所期の温度に設定
することができる。
は、僅かな圧力差でも温度差が大きく、制御偏差を非常
に小さくする必要があるが、真空減圧弁３においては平
衡圧力室２３に供給する弁前蒸気圧により主弁１９を平
衡状態に保持するようにしているので、弁前蒸気圧の変
動に拘わらず平衡状態が保持され、弁後蒸気圧に応じて
安定的に主弁１９の開閉を制御し、真空減圧弁３の２次
側圧力をスプリング２８による設定圧力だけ大気圧より
低下させて低温蒸気を得ることができる。このような制
御により飽和蒸気を発生させると、非常に小さい制御偏
差で蒸気を減圧し、飽和蒸気を正確に所期の温度に設定
することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の方法及び装置に
よれば、低圧における飽和蒸気の凝縮潜熱を利用するた
めに、圧力の制御により飽和蒸気を所期の温度に設定す
ることができ、さらに全熱量中で潜熱が占める割合が大
きく、装置の出入口の温度差をなくすと同時に、有効利
用熱量が多く、しかも、気体であるために加熱源として
使用しても加熱むらは生じない。また、主弁に作用する
作用力を平衡させるための作用力平衡機構を備えた真空
減圧弁を用いて蒸気の減圧を行うようにしているので、
非常に小さい制御偏差で蒸気を減圧でき、それによって
１００℃以下のような低温で、所期の温度の蒸気によ
り、均一な加熱を行うことが可能になる。
よれば、低圧における飽和蒸気の凝縮潜熱を利用するた
めに、圧力の制御により飽和蒸気を所期の温度に設定す
ることができ、さらに全熱量中で潜熱が占める割合が大
きく、装置の出入口の温度差をなくすと同時に、有効利
用熱量が多く、しかも、気体であるために加熱源として
使用しても加熱むらは生じない。また、主弁に作用する
作用力を平衡させるための作用力平衡機構を備えた真空
減圧弁を用いて蒸気の減圧を行うようにしているので、
非常に小さい制御偏差で蒸気を減圧でき、それによって
１００℃以下のような低温で、所期の温度の蒸気によ
り、均一な加熱を行うことが可能になる。
【図１】本発明にかかる低温蒸気発生装置の全体的な構
成を示す構成図である。
成を示す構成図である。
【図２】上記低温蒸気発生装置において用いている真空
減圧弁の断面図である。
減圧弁の断面図である。
１ 蒸気発生部、 ２ 減圧部、 ３ 真空減圧弁、 ４ 減温部、 ５ 低温蒸気使用機器、 ６ 真空発生部、 １３ 操作機構、 １５ 弁本体、 １６ 蒸気入口、 １７ 蒸気出口、 １８ 弁座、 １９ 主弁、 ２０ 弁軸、 ２３ 平衡圧力室、 ２４ 流路、 ２５ 受圧部材、 ２８ スプリング、 ３１ ダイヤフラム、 ３２ 操作圧力室。
Claims (2)
- 【請求項１】蒸気発生部において発生した蒸気を、真空
減圧弁を備えた減圧部及び減温部を介し、低温蒸気使用
機器を経て真空発生部に導き、 上記減圧部の真空減圧弁において大気圧以下に減圧した
蒸気を減温部における減温により飽和蒸気としたうえ
で、低温蒸気使用機器に導くことにより、それに一定の
低温を作用させ、この蒸気使用機器を経た蒸気から、真
空発生部において真空吸引及びドレン回収を行うように
した方法において、 上記真空減圧弁においては、蒸気入口と蒸気出口とを備
えた弁本体内の弁座に主弁を接離自在に対設し、主弁に
取付けた弁軸上に平衡圧力室に臨む主弁と実質的に同受
圧面積の受圧部材を設けて、その平衡圧力室に供給する
弁前蒸気圧により、受圧部材に主弁への蒸気圧による作
用力と逆向きの作用力を発生させて平衡状態に保持し、
該主弁を閉弁方向へ付勢するスプリングと、上記弁軸に
取付けられて操作圧力室に臨み、弁後蒸気圧により主弁
を開弁方向に付勢するダイヤフラムとの相互作用によっ
て主弁を開閉させ、 真空減圧弁の２次側圧力をスプリングによる設定圧力だ
け大気圧より低下させて低温蒸気を得る、ことを特徴と
する低温蒸気発生方法。 - 【請求項２】蒸気を発生させる蒸気発生部と、該蒸気発
生部において発生した蒸気を真空減圧弁により大気圧以
下に減圧する減圧部と、該減圧部において減圧した蒸気
を減温により飽和蒸気とする減温部と、該減温部から低
温蒸気使用機器を経て排出される蒸気の排出系に接続さ
れ、排出蒸気の真空吸引及びドレン回収を行う真空発生
部とを備え、 上記真空減圧弁は、蒸気発生部に連通する蒸気入口と減
温部に連通する蒸気出口とを備えた弁本体内の弁座に主
弁を接離自在に対設し、主弁に取付けた弁軸上に平衡圧
力室に臨む主弁と実質的に同受圧面積の受圧部材を設け
て、上記平衡圧力室に主弁を平衡状態に保つための弁前
蒸気圧を供給する流路を接続し、該主弁に、それを閉弁
方向へ付勢するスプリング及び上記弁軸に取付けられて
操作圧力室に臨むダイヤフラムを備え、該操作圧力室へ
供給される弁後蒸気圧と上記スプリングとの相互作用に
よって主弁を開閉させる操作機構を構成させた、ことを
特徴とする低温蒸気発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14483792A JPH0626603A (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 低温蒸気発生方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14483792A JPH0626603A (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 低温蒸気発生方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626603A true JPH0626603A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=15371591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14483792A Pending JPH0626603A (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 低温蒸気発生方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626603A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5724922A (en) * | 1995-07-03 | 1998-03-10 | Shin-Ei Kabushiki Kaisha | Low-temperature steam generator |
| JP2016138679A (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | ホシザキ電機株式会社 | 蒸気発生装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6240614B2 (ja) * | 1983-12-06 | 1987-08-28 | Rinnai Kk | |
| JPS63316110A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Hitachi Metals Ltd | デジタルバルブを用いたパイロット式ガスガバナ− |
| JPS646603A (en) * | 1987-03-30 | 1989-01-11 | Tlv Co Ltd | Vacuum steam generator |
-
1992
- 1992-05-11 JP JP14483792A patent/JPH0626603A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6240614B2 (ja) * | 1983-12-06 | 1987-08-28 | Rinnai Kk | |
| JPS646603A (en) * | 1987-03-30 | 1989-01-11 | Tlv Co Ltd | Vacuum steam generator |
| JPS63316110A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Hitachi Metals Ltd | デジタルバルブを用いたパイロット式ガスガバナ− |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5724922A (en) * | 1995-07-03 | 1998-03-10 | Shin-Ei Kabushiki Kaisha | Low-temperature steam generator |
| JP2016138679A (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | ホシザキ電機株式会社 | 蒸気発生装置 |
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