JPS6193301A - 減圧式蒸気発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は大気圧未満において使用され減圧式蒸気発生器
内の熱媒を加熱して得られる減圧蒸気により、減圧式蒸
気発生器内の蒸気室に配設された伝熱管群内を流れる被
加熱流体を加熱し、熱媒の加熱時に発生する不凝縮ガス
、或いは外部から減圧蒸気発生器内へ漏れ込む空気など
の不凝縮ガスのみを有効に減圧式蒸気発生器外へ取出す
ようになした減圧蒸気発生器に関するものである。

（従来の技術） 従来から減圧式蒸気発生器は運転圧力が大気圧未満であ
るため、空気の漏れ込みがあり、また加熱時、若干の水
素ガスの発生などにより密閉容器内に不凝縮ガスが溜り
、高温蒸気と被加熱流体との熱交換を阻止し、減圧式蒸
気発生器の性能低下を来すため、不凝縮ガスの効率的な
抽気は減圧式蒸気発生器の性能維持にとっては重要な問
題であった。

然るところ減圧式蒸気発生器の内部における蒸気と空気
などの不凝縮ガスの停滞状態とその濃度との関係、そ、
れらのガスの混合あるいは流れ状態についての研究が従
来、全熱なさｎていなかったため、減圧式蒸気発生器か
らの不凝縮ガスの系外への抽気については第３図に示す
ように胴頂部に設けられた抽気管に連絡する抽気ポンプ
によってのみ抽気されていたが抽気ポンプによって抽気
する際、不凝縮ガスと共に減圧蒸気即ち高温の熱媒蒸気
をも同時に器外へ放出することになり、油気ポンプの能
力の限界を超え、特に第３図に示される従来の減圧式蒸
気発生器では不凝縮ガスよシも高温熱媒蒸気の方が多く
器外に放出されるため真空度が回復しないばかりか、熱
損失が大きく、また蒸気室内の熱媒が減少するため逐に
は空缶になるなどの欠点があった。

（発明をカイ決しようとする問題点） 本発明は上記の欠点？無くして、器内の不凝縮ガスのみ
を市販の小形の油気ポンプによって短時間に完全に抽気
することを目的として、本発明者が不凝縮ガスのみを抽
気するために蒸気室内におけるガスの状ｆｉＫ関して鋭
意研究した結果、不凝縮ガスが蒸気室内において偏在し
ていることが判明したのである。

即ち減圧式蒸気発生器の蒸気室に存在する気体としては
高温熱媒蒸気、水素ガス、空気が挙げられるが、こｎら
の気体の比重の大きさの順序は空気〉蒸気水素ガスであ
り、減圧式蒸気発生器の運転停止時には空気は熱媒の液
面近くｔて存在し、水素ガスは上部に集るが、運転中は
発生蒸気の流動に伴ない、本凝縮ガスも流動し、高温熱
媒蒸気と不凝縮ガスは混合した状態で存在する。

従って第３図のような従来の装置では不凝縮ガスのみを
器外に抽気しようとしてもｎＫ熱媒蒸気も同時に器外へ
放出さｎる不都合さがある。

上記本発明者等の研究によると、運転中においては発生
蒸気の凝縮伝熱作用による流動に伴ない不凝縮ガスも流
動するが高温熱媒蒸気は被加熱流体の高温部より低温部
、すなわち伝熱管の出口側よシ入ロ側へ流動し、その間
熱交換して液化した凝縮ガスは熱媒室に還流し、不凝縮
ガスも伝熱管の入口方向に流動し、そこに偏在して存在
する。

本発明は不凝縮ガスをこの偏在する個所から系外に抽出
するための減圧式蒸気発生器を提供せんとするものであ
る。

（問題を解決するための手段） 即ち、本発明の減圧式蒸気発生器は下部に熱媒を収容し
た熱媒室、その上部に被加熱流体が流れる伝熱管を配設
した蒸気室を備え、大気圧未満において使用される減圧
式蒸気発生器において、熱媒を加熱して発生する減圧蒸
気によって、伝熱管群内の被加熱流体が加熱され、減圧
蒸気が凝縮して液体となって熱媒体室に還流し、該減圧
式蒸気発生器には蒸気室に詔る不凝縮ガスを減圧式蒸気
発生器外に取出す不凝縮ガス取出管を設は右もので、該
不凝縮ガス取出管の蒸気室内開口部を伝熱管群の被加熱
流体の入口側附近に達するようにするのがよく、さらに
不凝縮ガス取出管の減圧式蒸気発生器外の開口は邪鬼板
を備えた不凝縮ガス溜めと遮断弁と抽気ポンプとに順次
連結するのがよい。

〔実施例〕

次に本発Ｆ！Ａを図面によって説明する。

第１図は本発明の一実施例の断面図で密閉された容器か
らなる減圧蒸気発生器ｔｌ）の熱媒室θ匂に貯溜された
熱媒（３）をバーナ（２）によって加熱し、大気圧未満
で高温熱媒蒸気発生時 蒸気発生器＋１１の蒸気室（４）内には発生した高温熱
媒蒸気と間接的に熱交換する伝熱管（６）が配置され、
この中を通る被加熱流体（５）により高温熱媒蒸気が冷
却凝縮し、この時の凝縮熱によって被加熱流体（５）が
加熱さｎる〇 このとき高温熱媒蒸気発生時に水素ガスが発生し、また
減圧蒸気発生器（１）の運転圧力が大気圧未満であるた
め、外部から減圧蒸気発生器＋１１内へ空気が漏ｎ込み
、あるいは以前からＩＡ溜した空気などがあるため、こ
の４ｉ熱媒蒸気と被加熱流体（６）との熱交換性能が劣
化する。そのた　。

めこの水素ガス、及び空気を時々減圧式蒸気発生器外へ
放出する必要がある。　。

−前記したようにへ発生蒸気の伝熱管との凝細伝熱によ
る流動に伴ない不凝縮ガスも流動し、高温熱媒蒸気は被
加熱流体（５）の高温部よシ低温部即ち伝熱廿（６）の
出口側よυ入口側へ流動し、不凝右１４ガスもそれに伴
って流動する。この高温熱媒蒸気の流動によって蒸気室
（４）内にある不凝縮ガスはほぼすべて伝熱管（６）の
入口側附近に集ることになり。高温熱媒蒸気は伝熱管（
６）の入口側附近て凝５帰して液化して熱媒室曹に還流
するため、不凝縮ガスはその部分に取り残さｌして伝熱
管（６）の人口側附近に溜ることになる。

従つ′Ｃ伝熱ｕ（６１の入口＆４１ｊ附近は蒸気室１４
）の不凝縮ガスと流！ｒＩｂ丈る高温熱媒蒸気に！ｂｎ
る。

υ１５１１第２図に示すように不凝縮ガス取出管の蒸気
室内開口？この附近即ち伝熱管（６）の入口側附近区て
設けて不（曵縮ガスを抽気すると短時間に蒸気室（４）
内にある不凝縮カスが減圧式蒸気発生器外へ取出ｇＪＬ
ることになる、２ 云熱”ｒｉ　＋６１の人口側附近の不のた轟ガスと混合
した少量の高温熱媒蒸気ンよ２４　ｉ図のように不凝縮
ガス１反出管に連結ぢ７した不凝縮ガス溜め（ｌＯ）と
その邪魔板（１１）によって凝縮されて熱媒に帰還する
ようにするとよい。

通常運転時は遮断弁（８）ヲ閉じておき、油気時には遮
断弁（８）を開にし、抽気ポンプ（９）を作動させ、不
凝縮ガスを抽気する。

（発明の効果）（作用ン 本発明の減圧式蒸気発生器を使用し、下記第１表の条件
で試験した結果を第４図に示した。

第　　１　　表 上記の試験は定格運転圧てデータ採取後強制的に減圧蒸
気発生器の蒸気室へ不凝縮ガス（空気）　’？（３００
０ｃ、　ｃ混入した。

そのままで運転すると減圧蒸気発生器の出力は定格運転
の場合の４０チ程度低下するが、本発明の抽気取出方法
で抽気すると約６分間で出力は定格能力にｌ！ｌｌｉ］
復する。

こｎＶｉ従米Ｏ，Ｓ〜１時間以上抽気しても能力が回復
していなかったのと比較するとその効果は著しく大であ
る。通常この種の減圧蒸気発生器においては不凝縮ガス
の発生及び漏れ込み金は１００ｃ、ｃ／）’］程度とさ
れており、本試験の不凝縮ガス混入量３０００ｃ、ｅは
２年６ケ月分に相当する・・本発明の減圧蒸気余生器は
６ケ月に１回、２分間程度の抽気をするだけでよく、従
って被加熱流体と熱媒との熱交換を阻害することがなく
、安定した運転が得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明のそれぞｎ−火施例の１１Ｊ１
而図、第３図は従来の減圧式蒸気発生器、第４図は本発
明の減圧式蒸気発生器に３０００ｃｃの空気を混入し７
ｃ場会、熱媒温度８６℃において、抽気時向と缶体出力
と被加熱流体出口温度との関係を示す図である。 １、減圧蒸気発生器 ２、バーナ ３、熱媒 ４、蒸気室 ５、被加熱流体 ６、伝熱管 ７、不凝縮ガス取出管 ８、遮断弁 ９、抽気ポンプ １０、　　不凝縮ガス額め １１、　　邪魔板 ［、熱媒室 １３、被加熱流体出口温度曲線 １４、缶体出力曲線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　下部に熱媒を収容した熱媒室、その上部に被加熱流
   体が流れる伝熱管群を配設した蒸気室を備えた大気圧未
   満において使用される減圧式蒸気発生器において、熱媒
   を加熱して発生する減圧蒸気によつて、伝熱管群内の被
   加熱流体が加熱され、減圧蒸気が凝縮して液体となつて
   熱媒室に還流し、該減圧式蒸気発生器には蒸気室に溜る
   不凝縮ガスを減圧式蒸気発生器外に取出す不凝縮ガス取
   出管を設け、該不凝縮ガス取出管の蒸気室内開口部を伝
   熱管群の被加熱流体の入口側附近に達するようにしてな
   る減圧式蒸気発生器。