JPS6014097Y2 - ドレン回収装置を備えたボイラに於ける給水制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はドレン回収装置を備えたボイラに於ける給水制
御装置に係わり、更に詳しくは、給水制御方式として二
要素式水位制御方式を採用しているボイラに、ドレン回
収装置を付設した場合、その給水制御装置として採用す
るに好適な装置に関する。

第３図は、二要素式水位制御方式を採用するボイラにド
レン回収装置を付設した場合の、回収ドレンをボイラへ
戻す従来例を示したものである。

給水タンク１′内の水は給水ポンプ２′にて、ボイラ３
′のドラム内に送給される。

この場合、ドラム内の水位は常にボイラを正常に機能さ
せる為に規定値に保たれる。

上述したように二要素式水位制御は、周知のようにドラ
ム水位のほかに、蒸発量も検出して給水量の制御を行う
。

例えば、水位検出器４′によって検出された信号ａと、
蒸発量検出器５′によって検出された信号すの双方が調
節器６′に送られ、調節器６′によって常に蒸発量に対
応した給水制御弁７′の開度が決定され、ボイラを正常
に機能させる。

さて、ボイラ３′より生じた蒸気は一次蒸気管８′を介
して蒸気使用機器９′へ送られ、そこで目的の仕事に供
せられ、その際高温水ドレンがスチームトラップ１０′
を経て分離生成する。

そのドレンはドレン回収装置１１′によりボイラ３′の
ドラム内に再び戻される。

このドレン回収装置１１′により回収されたドレンの戻
し方に関し、従来技術が採用している方法は大要法の２
通りである。

即ち、１つは一点鎖線Ｎに示す如く戻り管１２′を給水
制御弁７′の下流に接手する方法。

即ち直接ボイラドラム内に戻す方法である。

然しなから、この方法は、上記の二要素式水位制御を飛
び越えて、直接ドレンをドラム内に戻してしまうわけで
あるから、ドラム水位に大きな外乱を加え、せっかくの
二要素式水位制御が全ったく意味がなくなり、実際上採
用し難い。

その為、実線図示Ｍの如く戻り管１２を給水制御弁７′
と給水ポンプ２′の間に接手する方法が採用されている
。

この場合には、二要素検出による給水制御が適確に行な
われるが、他方に於て、ドレン回収装置１１′を構成す
るドレンを回収し且つ戻す為のポンプ等の昇圧手段を、
揚程大のものにしなければならない不具合がある。

前者のように直接ドレンをボイラドラム内に戻す場合、
昇圧手段によって昇圧された後のドレンの圧力はボイラ
ドラム内圧より若干大であればよい。

しかし、給水ポンプ２′の下流側を経由して戻す場合に
は、昇圧手段によって昇圧された後のドレンの圧力をポ
ンプ２′によって昇圧された給水の圧力より大にしなけ
ればならない。

ポンプ２′によって昇圧された後の給水の圧力は、ボイ
ラドラム内圧より大であるから、ポンプ２′の下流側に
ドレンの戻り管１２′を接手した場合、ドレン回収装置
１１′を構成するドレンを回収し且つ戻す為のポンプ等
の昇圧手段の揚程を、それに応じて大にしなければなら
ないこととなる。

もし、ドレン回収装置１１′によって回収された昇圧後
のドレン圧力が給水ポンプ２′によって昇圧された後の
給水の圧力より小さい場合には、ドレンの戻り性が保障
されない。

又、ドレンをポンプ２′の下流側があって、給水制御弁
７′の手前を径由してボイラドラム内に戻すと、高温水
ドレンが優先的にボイラ内へ回収されない。

ボイラドラムへ給水されるのは、常に新たな給水と高温
水ドレンの混合流体である。

もし、回収されたドレン量のみをボイラドラムに戻すだ
けで、ボイラドラムの水位が規定値に保たれる場合に於
ても、戻されるのはドレンだけではなく、常に混合流体
であり、ドレンの保有熱量の回収が効率的でなくなる。

本考案は述上の点に鑑み威されたもので、その目的とす
る所は、二要素式水位制御方式の給水制御特性を維持し
たまま、ドレン回収装置によって回収されたドレンを優
先的にボイラドラム内に回収し得るようにするにある。

それによりドレンの保有熱量を効率的に回収し得るよう
にするにある。

上記目的を遠戚する為の本考案の実施例を詳述する。

給水タンク１内の水は一次給水ライン２を介して本考案
給水制御装置Ａ内に入り、二次給水ライン３を介してボ
イラ４のドラム内に送給される。

ボイラ４より生じた蒸気は一次蒸気管５を介して蒸気使
用機器６へ送られ、そこで目的の仕事に供せられ、その
際高温ドレンがスチームトラップ７を経て分離生成する
。

そのドレンはドレン回収装置８により回収され、本考案
給水制置Ａ内に入り、二次給水ライン３を介してボイラ
４のドラム内に戻入送給される。

二次給水ライン３を径由してボイラドラム内に入った水
の水位は二要素式水位制御によってコントロールされて
いる。

即ち、水位検出器９によって検出された信号ａと、蒸発
量検出器１０によって検出された信号すの双方が調節器
１１に送られ、調節器１１によって常に蒸発量に対応し
た給水制御弁１２の開度が決定されたボイラを正常に機
能させる。

次に、上述した二要素式水位制御の特性を維持したまま
、回収ドレンを新たな給水に対して優先してボイラ４の
ドラム内に戻す為の上記の本考案給水制御装置Ａを第２
図に従い説明する。

給水タンク１に遮る一次給水ライン２と、二要素検出信
号によって開度制御される給水制御弁１２が配された二
次給水ライン３を連結ライン１３によって直結するもの
の、その連結ライン１３の中途に間隔をおいて２つの給
送ポンプＰ１とＰ２を配し１、両ポンプＰ１とＰ２の間
１．４から給水タンク１方向への流れのみ許容する逆止
弁Ｃ１を有する給水戻りライン１５を分岐し、他方上記
分岐点１４と給送ポンプＰ１の間１６に、ドレン回収装
置８から導出され、連結ライン１３方向への流れのみ許
容する逆止弁Ｃ２を有するドレン戻しライン１７を接手
してドレン戻しライン１７と二次給水ライン３の直結性
を優先させる。

そして、連結ライン１３のポンプＰ１の下流側１８から
ドレン戻りライン１９を分岐し、それを給水戻りライン
１５に接続２０する。

ドレン戻すライン１９には、給水戻りライン１５方向へ
の流れのみ許容する逆止弁Ｃ３が配される。

そして、連結ライン１３上であって、給水戻りライン１
５の分岐点１４と、ドレン戻しライン１７の接続点１６
の間に、ドレン戻しライン１７の内圧が一定値Ｘ以下に
なった時、その検出信号により開となる自動開閉弁ＲＶ
ｌを配する。

付方２１はその検出端を示している。

次いで、ドレン戻すライン１９上であって、逆止弁Ｃ３
の手前に、連結ライン１３・・・・・・即ち二次給水ラ
イン３の内圧が一定値２以下になった時、その検出信号
により開となる自動開閉弁ＲＶ２を配する。

符号２２はその検出端を示している。

更に、給水戻りライン１５上であって、分岐点１４と逆
止弁Ｃ１の間に、当該戻りライン１５の内圧が一定値２
以上になった時、開となる自動開閉弁ＲＶ３を配する。

付方２３その検出端を示している。

そして、上記自動開閉弁ＲＶＩ、ＲＶ２．ＲＶ３が開又
は閉に作動する検出端の圧力Ｘ、 Ｙ、 Ｚの関係をＸ
＜Ｚ＜Ｙに定める。

次に給水制御動作を説明する。

■ ドレン回収装置８によるドレン回収が全くない場合
。

この場合は、ドレン戻し管１７内をドレンが流れない為
、ドレン戻し管１７の内圧は一定値Ｘより低くなるから
、自動開閉弁ＲＶ ｌが開となる。

そして、上記自動開閉弁ＲＶｌが開となることから、−
次給水ライン２と二次給水ライン３が連結ライン１３を
介して導通し、給水戻りライン１５の内圧が一定値２以
下となり自動開閉弁ＲＶ３が閉となることから、給水タ
ンク１内の水は、−次給水ライン２、連結ライン１３の
ポンプＰ２、自動開閉弁ＲＶｉ、ポンプＰに二次給水ラ
イン３を径てボイラ４のドラム内に送給される。

当然の事ながら、二要素式水位制御が行なわれる。

■ さて、蒸気使用機器６に於て仕事に供され、スチー
ムトラップ７を経て分離生成したドレンがドレン回収装
置８により回収されると、その回収ドレンはドレン戻し
管１７、逆止弁Ｃ２、分岐点１６を介して連結ライン１
３に導かれる。

この場合、ドレン戻し管１７の内圧が一定値Ｘ以上であ
ると、即ち回収装置８によるドレン回収量が所定量に達
つし、ドレン戻し管１７内に、ドレン戻し管１７の内圧
を一定値Ｘ以上にする程度のドレンが流れると、自動開
閉弁ＲＶ１は閉動作となるから、ドレンのみがドレン戻
しライン１７、連結ライン１３のポンプＰ１、二次給水
ライン３を介してボイラ４のドラム内に回収される。

他方、自動開閉弁ＲＶｌが閉動作している為、給水戻り
ライン１５の内圧は一定値２より大になる為、自動開閉
弁ＲＶ３が開になるので、給水タンク１内の水は一次給
水ライン２、連結ライン２、連結ライン１３のポンプＰ
２、給水戻りライン１５の自動開閉弁ＲＶ３、逆止弁Ｃ
１を径で元の給水タンク１へ戻される。

■ 上記■の場合に於て、ボイラ４のドラム水位は二要
式水位制御が行なわれている。

ボイラ負荷（蒸発量）が減少した場合、その変化を蒸発
量検出器１０が検出し、その出力信号すと水位検出信号
ａの双方により、調節器１１を介して給水制御弁１２の
開度が少に操作される。

その為、ポンプＰ１の揚程が一定であることから、二次
給水ライン３の内圧が一定値Ｙを越えるので、自動開閉
弁ＲＶ２が開操作され、ドレンの一部が、ドレン戻すラ
イン１９を通り、給水戻りライン１５を介して給水戻り
ライン１５中を戻る給水と共に給水タンク１内に元され
る。

即ち、ドレンのみがボイラ４のドラム内に戻されている
場合に於て、ボイラ負荷が減少した場合、その戻入回収
されるドレンも二要素式水位制御の下で送給制御され、
ボイラ４の水位を規定値に保ち、その正常な機能を阻害
しない。

■ 上記■の場合に於て、ボイラ負荷が増した場合。

この場合、負荷の増大を蒸発量検出器１０が検出し、そ
の出力信号すと水位検出信号ａの双方により、調節器１
．１を介して給水制御弁１２の開度が大に操作される。

従って、給水制御弁１２の開度大の下に於ける、ポンプ
Ｐ１の吸入により、ドレン戻し管１７の内圧が一定値Ｘ
より以下になると、自動開閉弁ＲＶｌが開操作され、他
方その自動開閉弁ＲＶ１の開により給水戻りライン１５
の内圧が一定値２以下になるので自動開閉弁ＲＶ３が閉
となるから、−次給水ライン２より送給されたろ水がポ
ンプＰ２、ポンプＰ１により、回収ドレンと共に二次給
水ライン３を径てボイラドラム４のドラム内に給送され
、ボイラの負荷に応じた給水が行なわれる。

■ 上記■の場合に於て、ボイラ負荷が略同−であって
も、回収装置８によるドレンの回収量が少なくなった場
合も、上記■と同様の制御の下に給水が行なわれる。

■ 上記、■又は■の場合に於て、ボイラ負荷が急激に
減少した場合。

この場合、上記の減少を蒸発量検出器１０が検出器その
出力信号すと水位信号ａの双方により、調節器１１を介
して給水制御弁１２の開度が少に操作される。

その為二次給水ライン３の内圧が一定値Ｙを越えるので
、自動開閉弁ＲＶ２が開操作され、ポンプＰ１によって
吸引され連結ライン１３を通るドレンと、ポンプＰ２に
よって吸引され、連結ライン１３を通る水の混合体の一
部又は全部が、二次給水ライン３を経由する事なく、自
動開閉弁ＲＶ２開のドレン戻りライン１９を経て、給水
戻りライン１５を介して給水タンク１内に戻される。

以上のボイラ４のドラム内へのドレン及び給水の給送動
作に示す如く、二要素式水位制御の特性を維持したまま
ドレン回収装置８にて回収されたドレンは、常に優先し
てボイラドラム内に戻される。

より具体的には、上記■の場合には、給水タンク１の給
水に対して回収装置８の回収ドレンのみがボイラドラム
内に戻される。

従来のドレン戻入ライン１２′をポンプ２′と給水制御
弁７′の間に接続する技術に於ては、このような場合、
ボイラドラムに戻されるのはドレンと給水の混合体であ
る。

又■の場合に於ても、上述と同様である。■又は■の場
合も、回収されたドレンの全てが戻され、不足分のみ水
が補給される。

従来の場合は、常にドレンと水の混合体が二要素式水位
制御によってドラム内に給水されていたが、本考案の場
合、二要素式水位制御を維持しつつ先ずドレンの戻入が
優先され、そして水が加えられる。

以上詳述した如く、本考案によれば、給水タンク１、給
水ライン、ボイラ４、ボイラ４よりの発生蒸気を使用す
る蒸気使用機器６、蒸気使用機器６から分離排出する高
温水ドレンを回収するドレン回収装置８を備え、上記ボ
イラドラム内の水位を二要素式水位制御によって作動す
る給水制御弁１２により制御するようにしたものに於て
、上記給水ラインを一次給水ライン２と二次給水ライン
３に分ち、両ラインを連結ライン１３にて連結し、当該
連結ライン１３に、互に間隔を置いて給水ポンプＰ２と
Ｐｌを配設し、両ポンプＰＩ、Ｐ２の間から給水タンク
１方向への流れのみを許容する逆止弁Ｃ１を有する給水
戻りライン１５を分岐し、その分岐点１４と給水ポンプ
Ｐ１の間に、ドレン回収装置８から出され、連結ライン
１３方向への流れのみ許容する逆止弁Ｃ２を有するドレ
ン戻しライン１７を接続し、連結ライン１３上であって
、ポンプＰ１の下流側１８から、給水戻りライン１５方
向への流れのみ許容する逆止弁Ｃ３を有するドレン戻す
ライン１９を分岐し、それを給水戻りライン１５の逆止
弁Ｃ１配設位置の下流側２０に接続し、更に連結ライン
１３上であって、給水戻りライン１５の分岐点１４と、
ドレン戻しライン１７の接続点１６の間に、ドレン戻し
ライン１７の内圧が一定値Ｘ以下になった時、その検出
信号により開となる自動開閉弁ＲＶｉを配し、ドレン戻
りライン１９上であって、逆止弁Ｃ３の手前に二次給水
ライン３の内圧が一定値２以下になった時、その検出信
号により開となる自動開閉弁ＲＶ２を配し、給水戻りラ
イン１５上であって、分岐点１４と逆止弁Ｃ１の間に、
当該戻りライン１５の内圧が一定値２以上になった時、
開となる自動開閉弁ＲＶ３を配し、上記自動開閉弁ＲＶ
Ｉ、ＲＶ２．ＲＶ３が開又は閉に作動する検出端の圧力
ｘ、 ｙ、 ｚの関係をｘ＜ｚ＜ｙに設定したので、二
要素式水位制御の制御特性を維持しつつ、常にドレン回
収装置によって回収されたドレンを給水タンク１内の給
水に対して優先してボイラードラム内に送給でき、ドレ
ンの保有熱量を効率よく回収できるものである。

【図面の簡単な説明】

添附図面第１図は本考案の全体のフローシート、第２図
は本考案要部の給水制御装置のフローシート、第３図は
従来技術を示すフローシートである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 給水タンク１、給水ライン、ボイラ４、ボイラ４の発生
   蒸気を使用する蒸気使用機器６、蒸気使用機器６から分
   離・排出する高温水ドレンを回収する回収装置８を備え
   、上記ボイラドラム内の水位を二要素式水位制御によっ
   て作動する給水制御弁１２により制御するようにしたも
   のに於いて、上記給水ラインを一次給水ライン２と二次
   給水ライン３に分ち、両ラインを連結ライン１３にて連
   結し、当該連結ライン１３に、互いに間隔を置いて給水
   ポンプＰ２とＰｌと配設し、両ポンプＰ１、Ｐ２の間か
   ら給水タンク１方向への流れのみ許容する逆止弁Ｃ１を
   有する給水戻りライン１５を分岐し、その分岐点１４と
   給水ポンプＰ１の間にドレン回収装置８から導出され、
   連結ライン１３方向への流れのみ許容する逆止弁Ｃ２を
   有するドレン戻しライン１７を接続し、連結ライン１３
   上であって、ポンプＰ１の下流側１８から、給水戻りラ
   イン１５方向への流れのみ許容する逆止弁Ｃ３を有する
   ドレン戻すライン１９を分岐し、それを給水ライン１５
   の逆止弁Ｃ１配設位置の下流側２０に接続し、更に連結
   ライン１３上であって、給水戻りライン１５の分岐点１
   ４と、ドレン戻しライン１７の接続点１６の間に、ドレ
   ン戻しライン１７の内圧が一定値Ｘ以下になった時、そ
   の検出信号により開となる自動開閉弁ＲＶｌを配し、ド
   レン戻すライン１９上であって、ポンプＰ１の下流側１
   ８と逆止弁Ｃ３の間に二次給水ライン３の内圧が一定値
   Ｙ上になった時、その検出信号により開となる自動開閉
   弁ＲＶ２を配し、給水戻りライン１５上であって、分岐
   点１４と逆止弁Ｃ１の間に、当該戻りライン１５の内圧
   が一定値２以上になった際、開となる自動開閉弁ＲＶ３
   を配し、上記自動開閉弁ＲＶ ｌ、 ＲＶ２ 、 ＲＶ
   ３ カ開又は閉に作動する検出端の圧力ｘ、 ｙ、
   ｚの関係をｘ＜ｚ＜ｙに設定して戊るドレン回収装置を
   備えたボイラに於ける給水制御装置。