JPH0953735A - 水封排水管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水封Ｕ字管２の高さをあまり高くすることな
く、ガス圧力の異常上昇時でも燃料ガスの噴出を防止す
る。 【解決手段】 燃料ガスなどが流通する配管１に接続さ
れた水封Ｕ字管２内のオーバフロー管３の接続口より下
方の箇所に封水の急速な通過を阻止する流通抵抗体又は
オリフィス板５を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば高炉ガス
等を用いるガス焚き原動機を設置しているガスタービン
プラント，コンバインドプラントなどにおいて、燃料ガ
スの配管内に生じるドレンを、ガスは噴出させないよう
に排出する水封排水管装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来の水封排水管装置を示す。図
示しないガス焚き原動機に高炉ガス等を供給するガス配
管１に、ガスは排出させずドレンのみを排出する装置で
ある。水封排水管装置は、ガス配管１の配管途中で低い
配管箇所の下側に弁８を介して水封Ｕ字管２の一端部が
接続され、水封Ｕ字管２の他端部には、蓋６が取り付け
られ、そのすぐ下部にはオーバフロー管３が接続され、
オーバフロー管３の他端部はドレン受け７に開口してい
る。

【０００３】図２において、ガス配管１内を流通する高
炉ガスのような燃料ガスには過飽和あるいは飽和状態の
水蒸気が含まれ、温度等の状態によって液体の水（ドレ
ン）が生じるが、このドレンは不具合であるので排除す
る必要がある。ガス配管１内に生じたドレンは水封Ｕ字
管２内に落下して予め入れてあった封水９と一緒になっ
て溜る。封水９の水位がオーバフロー管３の接続口に達
すると、オーバフロー管３を経てドレン受け７に排出さ
れる。ガス圧により水封Ｕ字管２内の封水９の図の左側
の水位はヘッドＨｒだけ押し下げられる。水封Ｕ字管２
の最大ヘッドＨｍは所要のシール性能が得られる高さ
（深さ）となるように形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の水封排水管装置
は上記のようであるが、図２において、ガス配管１内を
流通する燃料ガスを消費する図示しないガス焚き原動機
がトリップとか負荷遮断などにより燃料ガスの消費が急
減した場合、ガス配管１内を今まである流速で流れてい
た燃料ガスが先方で急に止められるため、燃料ガスの流
動慣性によりガス配管１内のガス圧力が急に高くなる。
その圧力が水封Ｕ字管２の最大ヘッドＨｍ以上になる
と、封水９のガスシール機能が失われ、オーバフロー管
３から燃料ガスが噴出するというような問題があった。
なお、シミュレーションの結果によれば、トリップとか
負荷遮断などの時のガス圧力は通常の圧力の約４倍とな
る。この圧力以上の深さ（高さ）の最大ヘッドＨｍとす
れば燃料ガスが噴出しないようにするすることができる
が、そのように最大ヘッドＨｍを大きく決定すれば水封
Ｕ字管２の高さが相当に高くなり、設備費等がかさむこ
とになる。

【０００５】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、水封Ｕ字管２の高さをあまり高くする必要
がなく、ガス圧力の異常上昇時でも燃料ガスの噴出を防
止することができる水封排水管装置を得ることを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る水封排水
管装置は、水封Ｕ字管内のオーバフロー管の接続口より
下方の箇所に封水の急速な通過を阻止する流通抵抗体又
はオリフィス板を設けたものである。

【０００７】この発明における水封排水管装置では、水
封Ｕ字管内のオーバフロー管の接続口より下方の箇所に
流通抵抗体又はオリフィス板が設けられているので、燃
料ガスなどが流通する配管内の圧力が異常に高くなった
とき、その圧力に押されて封水が急激に流出しようとす
るが、流通抵抗体又はオリフィス板による流通抵抗によ
り封水の急速な流動速度が抑制され、封水が流出するま
でにはある程度の時間がかかる。したがって、配管内の
圧力上昇が一時的であれば、そのある程度の時間内には
圧力の異常な上昇はなくなり、残っている封水のシール
作用によりガスの噴出が防止される。また、配管内の圧
力の上昇が通常の範囲であれば、封水の流動速度は大き
くないので、流通抵抗体又はオリフィス板による流通抵
抗は小さく、封水となったドレンは支障なく流出する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。図１はこの発明による水封排水管
装置の実施の一形態を示し、図１は図２に示す水封Ｕ字
管２とオーバフロー管３との接続部の付近を拡大して示
すものである。図１において、２は水封Ｕ字管、３はオ
ーバフロー管、４は支柱、５はオリフィス板、６は蓋で
ある。オリフィス板５は、３本の支柱４で蓋６に取り付
けられており、蓋６を水封Ｕ字管２の端部開口に取り付
けることにより水封Ｕ字管２内に吊すようにして固定さ
れる。オリフィス板５の設置位置はオーバフロー管３の
水封Ｕ字管２への接続口よりある程度下方の位置となる
ように支柱４の長さが決定されている。オリフィス板５
にはオリフィス穴５ｈがあけられている。また、オリフ
ィス板５の外径は水封Ｕ字管２の内径より僅かに小さく
形成され、オリフィス板５の外周と水封Ｕ字管２の内面
との間には周囲隙間５ｃがある。

【０００９】この水封排水管装置は、図２に示すよう
に、高炉ガス等を燃料とする図示しないガス焚き原動機
に燃料ガスを供給するガス配管１の配管の途中で低い配
管箇所にあるガス配管１の下側に接続して設置される。
水封Ｕ字管２は所要のガスシール性が得られるように所
定の深さのＵ字状をなし、水封Ｕ字管２の一端部は弁８
を介してガス配管１内に連通接続され、水封Ｕ字管２の
他端部には、開口を塞ぐ蓋６が取り付けられ、そのすぐ
下部にはオーバフロー管３の一端部が連通接続され、オ
ーバフロー管３の他端部はドレン受け７に開口してい
る。

【００１０】次に、図１に示すこの発明による水封排水
管装置の実施の一形態の作用について説明する。図２に
示すガス配管１内を流通する高炉ガスのような燃料ガス
に含まれる水蒸気は過飽和あるいは飽和状態であり、温
度等の状態によって液体の水（ドレン）が生じるので、
これを除去する必要がある。ガス配管１内に生じたドレ
ンは水封Ｕ字管２内に落下して予め入れてあった封水９
と一緒になって溜り、水位がオーバフロー管３の接続口
に達すると、オーバフロー管３を経てドレン受け７に排
出される。大気圧より高いガス配管１内のガス圧によ
り、水封Ｕ字管２内の封水９の図の左側の水位は右側の
水位よりヘッドＨｒだけ押し下げられる。ヘッドＨｒは
燃料ガスの発生源やこの燃料ガスを消費する原動機の運
転条件等によって変化する。水封Ｕ字管２の最大ヘッド
Ｈｍは、このヘッドＨｒの通常の変化範囲の最大の高さ
以上に形成されている。ドレンが溜った封水９は、オー
バフロー管３の接続口に達すれば排出されるが、ガスは
封水９に遮断されて逃げ出すことができない。

【００１１】しかしながら、図２において、ガス配管１
内を流通する燃料ガスを消費する図示しないガス焚き原
動機がトリップとか負荷遮断などにより燃料ガスの消費
が急減した場合、ガス配管１内を今まである流速で流れ
ていた燃料ガスが先方で急に止められるため、燃料ガス
の運動慣性によりガス配管１内のガス圧力が一時的に急
に高くなる。その圧力が水封Ｕ字管２の最大ヘッドＨｍ
以上になると、オーバフロー管３へ封水９を吹き出して
しまってガスをシールすべき封水９がなくなり、次いで
オーバフロー管３から燃料ガスが噴出するというような
問題があった。なお、燃料ガス中には一酸化炭素等の有
害物質が含まれているので、ガスが噴出すると不具合で
ある。

【００１２】そこで、この発明による水封排水管装置で
は、図１に示すように、水封Ｕ字管２内のオーバフロー
管３の接続口より下方の箇所にオリフィス板５を設けた
ことにより、図２において、燃料ガスなどが流通するガ
ス配管１内の圧力が異常に高くなったときは、その圧力
に押されて封水９がオーバフロー管３を経て急激に流出
しようとするが、図１に示すオリフィス板５の箇所で
は、オリフィス穴５ｈ及び周囲隙間５ｃを通過しなけれ
ばならないので、その流通抵抗により封水９の急速な流
動速度が抑制され、封水９が流出してしまうまでにはあ
る程度の時間がかかる。原動機トリップや負荷遮断時に
ガス配管１内のガス圧力が異常に上昇する時間は約１秒
間であるので、そのある程度の時間内には圧力の異常な
上昇はなくなり、封水９が全部流出することが防止され
てガスの噴出は防止される。また、ガス配管１内の圧力
の上昇が所定の正常な程度であれば、封水９の流通速度
は大きくないので、オリフィス板５による流通抵抗は小
さく、封水９となったドレンは支障なく流出する。

【００１３】

【実施例】図１において、オリフィス板５は厚さ１０ｍ
ｍの鋼板を用い、オリフィス穴５ｈは１０ｍｍの径とし
て製作して装着し、好結果を得た。

【００１４】なお、図１に示すオリフィス板５は封水９
の急速な流動を阻止する機能を有すればよく、適当な形
状の流通抵抗体を設けてもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、水封
Ｕ字管内に流通抵抗体又はオリフィス板を設けたので、
ガス配管内のガス圧力が一時的に異常上昇した時も封水
の急速流動を阻止し、燃料ガスの噴出を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による水封排水管装置の実施の一形態
を示す要部斜視図である。

【図２】従来の水封排水管装置の模式図である。

【符号の説明】

１：ガス配管、 ２：水封Ｕ字管、３：オーバフロー
管、 ４：支柱、５：オリフィス板、 ６：蓋、７：ド
レン受け、 ９：封水。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ガスなどが流通する配管に接続され
   た水封Ｕ字管内のオーバフロー管の接続口より下方の箇
   所に封水の急速な通過を阻止する流通抵抗体又はオリフ
   ィス板を設けたことを特徴とする水封排水管装置。