JPS5912925B2 - ボイラのドレン回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気ボイラのドレン回収装置に関するものであ
る。

ボイラより送られた蒸気が熱交換器で放熱されて凝縮し
た水、即ちドレンはまだ相当の熱量を有しており、これ
を回収してボイラ内に戻す装置は省エネルギーの観点か
ら近年特に重要視されている。

然しなから従来のこの種装置は構造が複雑で、その装置
を動作させるための他の動力源を必要とし、また自から
の蒸気エネルギーで動作させるタイプの従来装置では効
率が悪いという問題点があった。

本発明者は種々の研究・実験を重ねた結果、ポンプ内を
上下動するピストンによりドレンをボイラに送り込むド
レン回収装置において、ドレンをポンプ内のドレン室内
に流入させる際に使用されろエネルギーとしてドレン自
体の圧力を用いると共に、ドレン室にドレンな流入させ
る前に、ドレン室の圧力を、少なくともドレンをドレン
室に導くドレン管の圧力と同程度まで低下させれば、非
常に効率が良く、エネルギー損失が極めて少なくなるこ
とを見出し、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は、非常に効率が良く、エネルギー損
失の極めて少ないドレン回収装置を提供することを目的
とするものである。

次に、本発明の一実施例を図面について説明する。

第１図は本発明に係るドレン回収装置の系統図であり、
図において１はボイラで、該ボイラ１の蒸気吐出管２は
ヘンダ３に接続されており、このヘンダ３により分配さ
れた蒸気は夫々の導管４を介して各所に配置されている
負荷としての熱交換器５，５・・・に加えられている。

上記熱交換器５で凝縮されて成ろドレンはドレン管６に
よりトランｙ”５ａ及ヒ逆止弁８を介してポンプ９のド
レン流人孔１０に接続されており、上記ポンプ９のドレ
ン吐出孔１１にはボイラ１と連通されるドレン吐出管１
２が逆止弁１３を介して接続されている。

さらに上記ドレン管６におけろ上記トランプ６ａと逆止
弁８との間と、上記逆止弁１３とドレン吐出孔１１との
間には中間にバイパス操作弁Ｓｖ３を有するバイパス管
７が接続されている。

上記ポンプ９は第２図に示すように大径のシリンダ１５
と小径のシリンダ１６とが重合されて内部で連通されて
おり、この大径のシリンダ１５にはスチーム側受圧板１
７が内挿され、小径のシリンダ１６にはドレイン側受圧
板１８が内挿されていると共に、そのスチーム側受圧板
１７とドレン側受圧板１８とは連結ロンド１９により接
続されている。

然して、上記ドレン側受圧板１８と、スチーム側受圧板
１７と、連結ロンド１９によりピストン１４が形成され
ており、上記小径シリンダ１６内とドレン側受圧板１８
の上面とにより作られろ空間がドレン室２０とされ、上
記大径シリンダ１５内とスチーム側受圧板１７の下面と
により作られろ空間がスチーム室２１とされている。

寸だ上記ドレン流入孔１０の逆止弁８とバイパス管７と
の間におけるドレン管６には小タンク２６が設けられ、
該小タンク２６にはドレンセンサＳが取す付けられてお
り、上記逆止弁８とドレン流人孔１０との間には圧力計
ＰＧが取り付けられている。

さらに、上記大径シリンダ１５の上方位置には、ピスト
ン１４の上限と下限の位置を検出する上限リミントスイ
ンテＬＵと下限リミントスインテＬＤが取り付けられて
いると共に、空気穴２３が形成されている。

一方、前記熱交換器５に蒸気を導く導管４は分岐されて
スチーム管２２とされ、該スチーム管２２はスチーム流
入操作弁Ｓｖ０を介して上記スチーム室２１と連通ずる
スチーム流入孔２４に接続されている。

また上記スチーム室２１と連通するスチーム排出孔２５
の一部にはオリフィス２５ａが形成されており、このス
チーム排出孔２５はスチーム排出操作弁Ｓｖ２を介して
排出管２７と接続されている。

尚、図中２８はボイラ１の補給水を軟水化する軟水器で
、該軟水器２８は軟水タンク２９及びポンプ３０を介し
てボイラ１に接続されており、また図中の各箇所に存在
するＶは手動パルプである。

以上の構成による装置の作用を説明すると、まずボイラ
１より発生された蒸気は蒸気吐出管２を通ってヘンダ３
に入り、ここで所定の蒸気圧に調整されて導管４により
各所に設置されている熱交換器５に供給されている。

上記熱交換器５で凝縮されて成る蒸気まじりのドレンは
自らの圧力で逆止弁８を介してドレン流人孔１０からポ
ンプ９のドレン室２０内に流入されるのであるが、ここ
で、各操作弁Ｓｖ１・Ｓｖ２ ・Ｓｖ３は第４図に示す
シーケンス制御が行われろ。

すなわち、スチーム流入操作弁Ｓｖ１は■の範囲でのみ
開とされ、スチーム排出操作弁Ｓｖ２はＯの範囲でのみ
開とされ、また、バイパス操作弁Ｓｖ３は■と００範囲
で開とされている。

しかして上記■、■、０，０という順で上記各操作弁Ｓ
ｖ１・Ｓｖ２ ・Ｓｖ３が開閉操作されるのであるが、
［有］の範囲から■の範囲への移行はピストン１４の上
限位置を上限リミントスインテＬＤが検出することによ
り行われ、■の範囲から００範囲への移行はドレン室２
０内の所定圧力を圧力計ＰＧが検出することくより行わ
れており、また、０の範囲から００範囲への移行はピス
トン１４の下限位置を下限リミントスインテＬＤが検出
することにより行われ、０の範囲から■の範囲への移行
はドレン室２０内の蒸気がバイパス管７を通って熱交換
器５側に逃げ、かわりにドレンが流入するのに必要な予
想時間経過後に行われる。

上述した各バルブＳＶ１ ・Ｓｖ２ ・Ｓｖ３の開閉操
作制御により、ピストン１４及びドレンは第３図に示す
動作が行われる。

すなわち、第３図ａは上記Ｏの範囲と対応しており、ス
チーム室２１内のスチームがオリフィス２５ａを通って
徐々に排出されると、ドレン自体の圧力によりドレン室
２０内にドレンが徐々に流入される。

このときドレンセンサＳによりドレンの存在が検出され
ない場合には排出操作弁Ｓｖ２が閉じられてピストン１
４の下降が停止され、ドレンが検出されるまで保持され
る。

このようにオリフィス２５ａによるピストン１４の緩慢
な降下と、ドレンセンサＳにより、ドレン室２０内には
蒸気がほとんど入らず、ドレンでほとんど満されること
になる。

ここで前記０の範囲となり、バイパス操作弁Ｓｖ３が開
かレテ、ドレン室２０内に侵入した蒸気はバイパス管７
を通って熱交換器５にもどされ、代りにドレンがさらに
流入してドレン室２０内はドレンで満されろ。

こうしてドレン室２０がドレンで一杯になると前記■の
範囲に移行され、スチーム室２１内に蒸気が流入される
と、そのスチーム側受圧板１７の受圧面積がドレン側受
圧板１８の受圧面積に比し犬とされているので、ピスト
ン１４は上昇して第３図すに示すようにドレンがボイラ
１に送られろことになる。

上記ピストン１４が上限まで上昇すると、上限リミント
スインテＬＵがそれを検出して前記■の範囲に移行され
る。

こうしてバイハス操作弁Ｓｖ３が開かれると、今までボ
イラ１より高圧とされていたドレン室２０は熱交換器５
の圧力と略同等の圧力まで下げられる。

従って、次の００範囲に移行した際にはピストン１４の
降下に伴いドレン室２０の圧力は熱交換器５側の圧力よ
りやや低い状態に保持されることになり、ドレン室２０
内へのドレン流人が良好に行われるものである。

上述した動作に伴うスチーム室２１の圧力ＰＳとドレン
室２０の圧力ＰＤの変化は第４図に併記した圧力曲線に
示すとおりであって、■の範囲でスチーム室２１の圧力
上昇に比例して上昇するドレン室２０の圧力は■の範囲
で降下し、ドレンが流入されるＣの範囲以前で低圧とさ
れるものである。

このように、ドレンを回収するために用いられる蒸気エ
ネルギー、即ちスチーム室２１に流入される蒸気エネル
ギーは非常に無駄なく利用されるものである。

上述した装置にお（・て、ピストン１４０ロンド１９長
さを適宜設定することによりポンプ９の大きさを変える
ことなく、ドレンの送り量を変更することができる。

従って、同サイズのポンプ９を多数個製造し、長さの異
なるロンド１９を用意しておくだけで、送り量の異なる
多数のポンプを容易に提供することができるものである
。

以上説明したように本発明によれば、ドレン側受圧板１
８を引くことにより、ドレン室２０内に熱交換器５の下
流側からドレンを導くとき、バイパス管７の操作弁Ｓｖ
３を開いて、上記負圧方向の力を受けるドレン室２０内
の圧力を瞬時に上記熱交換器５下流側の圧力と同程度と
したので、上記高温のドレンがドレン室２０内にお（・
て気化するということがなく、有効にドレンを回収させ
て、ボイラ１へ熱交換器５下流側の蒸気圧を利用して上
記回収ドレンを移送させることが出来るという効果があ
る。

また、本発明においてピストンの連結ロンドを着脱自在
とすれば、ドレンの送り量を、長さの異なるロンドと取
り換えるだけで容易に変更することができるという効果
が発生する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る装置の一実施例を示すものであり、第
１図は同系統図、第２図は要部構成図、第３図は動作説
明図、第４図は操作弁のタイムチャートと該タイムチャ
ートに対応するドレン室とスチーム室との圧力変化を示
すグラフ図である。 １・・・・・・ボイラ、５・・・・・・熱交換器、６・
・・・・・ドレン管、７・・・・・・バイパス管、８，
１３・・・・・・逆止弁、９・・・・・・ポンプ、１２
・・・・・・ドレン吐出管、１４・・・・・・ピストン
、１５・・・・・・大径シリンダ、１ｄ・・・・・・小
径シリンダ、１７・・・・・・スチーム側受圧板、１８
・・・・・・ドレン側受圧板、１９・・・・・・連結ロ
ンド、２０・・・・・・ドレン室、２１・・・・・・ス
チーム室、２２・・・・・・スチーム管、Ｓｖ３・・・
・・・バイパス操作弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポンプ内を上下動するピストンにより熱交換器から
   排出されろドレンをボイラに送り込むドレン回収装置で
   あって、且つ上記ポンプは大径シリンダと小径シリンダ
   を同一軸線上に有し、上記大径シリンダには前記ピスト
   ンの一部を構成スるスチーム側受圧板が内挿されてこの
   大径シリンダ内トスチーム側受圧板により作られるスチ
   ーム室には上記熱交換器の上流側からスチームをスチー
   ム室に導くスチーム管が接続され、上記小径シリンダに
   は上記スチーム側受圧板と連結ロンドを介して連結され
   るドレン側受圧板が内挿されており、上記小径シリンダ
   内とドレン側受圧板より作られるドレン室には、該ドレ
   ン室に上記熱交換器の下流側からドレンを導くドレン管
   と、該ドレン室からボイラにドレンを導くドレン吐出管
   とのそれぞれが接続されているボイラのドレン回収装置
   において、上記ドレン吐出管とドレン管との間には中間
   部にバイパス操作弁が介設されるバイパス管が接続され
   、上記ドレン吐出管の上記バイパス管との接続部と上記
   ボイラとの間にはボイラ方向への流れを許容する逆止弁
   が介設され、また上記ドレン管の上記バイパス管との接
   続部と上記ドレン室との間にはドレン室方向への流れを
   許容する逆止弁が介設され、上記バイパス操作弁はドレ
   ン室内の上死点に位置するドレン側受圧板が下死点方向
   に移行するときに開放とされる構成になることを特徴と
   するドレン回収装置。 ２ 前記スチーム側受圧板とドレン側受圧板を連結して
   いる連結ロンドは、各受圧板に対し、着脱自在とされて
   いる特許請求の範囲第１項記載による゛ボイラのドレン
   回収装置。