JPS626082B2

JPS626082B2 -

Info

Publication number: JPS626082B2
Application number: JP12415079A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Matsunaga
Original assignee: SANFUREMU AKYUMU KK
Current assignee: SANFUREMU AKYUMU KK
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1979-09-28
Publication date: 1987-02-09
Also published as: JPS5650204A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、スチーム・アキユムレータ、特にオ
ートクレープ等から放出される低圧蒸気の熱エネ
ルギーを回収、利用するためのスチーム・アキユ
ムレータに関するものである。

従来のスチーム・アキユムレータは、ボイラか
らの余剰蒸気、即ち高圧蒸気を取入れて、その熱
エネルギーを高圧熱水として貯蔵しておき、過負
荷時や応急時にボイラから供給される蒸気のみで
は不足する場合に、蒸気を放出してこれを補充す
るためのものであつた。従つて、従来のスチー
ム・アキユムレータは、専ら高圧蒸気を取入れ、
且つ放出するように作製されており、10Kg／cm²以
下の低圧蒸気には対応することが出来なかつた。

然しながら、蒸気使用機械、特にオートクレー
ブの如く５〜10Kg／cm²の蒸気圧で使用される機械
から放出される蒸気は、低圧ではあつても厖大な
熱エネルギーを有しており、現状では、その一部
を通常の熱交換器を用いてボイラ給水加熱用に用
いたり、冬場に暖房用として利用する以外、大半
をそのまま棄てているのである。これは、上記の
如く、低圧蒸気を集中的に回収、利用し得るスチ
ーム・アキユムレータが提供されていなかつたか
らであるが、部分的な回収ではその回収能率も悪
く、エネルギーの有効利用という点から見て極め
て憂慮すべき状態にあると言わねばならない。

本発明は、叙上の観点に立つてなされたもので
あつて、その目的とするところは、オートクレー
ブ等の蒸気使用機械から放出される大量の低圧蒸
気を回収し、これを有効に利用し得るスチーム・
アキユムレータを提供することにある。

而して、本発明の要旨とするところは、スチー
ム・アキユムレータの主胴部内に、オートクレー
ブ等からの放出蒸気を取入れてこれを主胴部内に
貯えられている水に吹き込むための蒸気吹込み装
置を設けると共に、蒸気を吹込まれて加熱された
熱水を利用して、ボイラ給水予熱、或いはその他
の使用目的をもつた水を加熱するための熱交換用
蛇管で成るエコノマイザパイプを設けることにあ
る。然るときは、エコノマイザパイプ中に通水さ
れる水は、通常の熱交換器を用いた場合に比べて
変動の少い安定した加熱がなされるものであり、
また一方ではアキユムレータ中の熱水は上記エコ
ノマイザパイプ中の水によつて常時一定量の熱を
奪われるため、吹き込まれる蒸気の熱エネルギー
もスムーズに吸収、回収されるようになるもので
ある。更にまた、スチーム・アキユムレータ内で
発生する蒸気は、乾燥後、化学反応槽その他の更
に低圧の蒸気使用機械に安定して供給出来るもの
であつて、オートクレーブ等から放出される蒸気
の熱エネルギーは無駄なく利用し得るようになる
ものである。

なお、オートクレーブ等から放出される蒸気圧
が、その圧力のみをもつてしてはスチーム・アキ
ユムレータ内へ送り込むことが困難となる程に低
下した場合には、予じめ設けたスチームジエツト
装置により、ボイラからの高圧蒸気に巻き込んで
送り込むようにすることが推奨される。

以下、図面を用いて本発明の構成を詳細に説明
する。

第１図は、本発明にかかるスチーム・アキユム
レータを設置する場合の配管系統の一実施例を示
すフローチヤート、第２図は本発明にかかるスチ
ーム・アキユムレータの一実施例を示す長手方向
断面図、第３図はそのＸ―Ｘ断面図である。

第１図中、１はボイラ、２はヘツダ、３Ａない
し３Ｆはオートクレーブ、４Ａないし４Ｆはそれ
ぞれのオートクレーブの入口に設けた開閉弁、５
Ａないし５Ｆ及び６Ａないし６Ｆはそれぞれのオ
ートクレーブの出口に取付けられ放出蒸気の流路
を切換える開閉弁、７Ａないし７Ｆは開閉弁５Ａ
ないし５Ｆと６Ａないし６Ｆとの切換制御を行う
調節器、８は本発明にかかるスチーム・アキユム
レータ、８ａはアキユムレータ８内の蒸気吹込み
装置、８ｂはアキユムレータ８内の熱交換用蛇管
（エコノマイザパイプ）、９は逆止弁、１０はスチ
ームジエツト、１１はスチームジエツト１０の開
閉調節器、１２は開閉弁、１３及び１４は乾燥機
その他の低圧蒸気使用機械、１５は給水タンク、
１６はポンプ、１７はボイラ１の煙道等に取付け
られたエコノマイザ、１８はオートクレーブ３Ａ
ないし３Ｆから放出された蒸気の冷却回収筒、１
９はその冷却水供給源、２０は受水槽である。

而して、ボイラ１で発生した高圧蒸気は、ヘツ
ダ２により圧力調整、分配され、オートクレーブ
３Ａないし３Ｆに供給される。オートクレーブ内
は一定時間中所定の蒸気圧が保たれるようになつ
ていて、この蒸気圧は通常５〜10Kg／cm²である。
而して所定の圧力保持時間が経過すれば、オート
クレーブ内の蒸気は放出されるが、通常は弁５Ａ
ないし５Ｆが開かれていて、この放出蒸気は逆止
弁９を通つて本発明にかかるスチーム・アキユム
レータ８内に吹込まれる。アキユムレータ８内の
蒸気圧は通常４〜６Kg／cm²に保たれており、オー
トクレーブからの放出蒸気圧が例えば７Kg／cm²以
上でアキユムレータの内圧に比べて充分に高けれ
ば、蒸気は逆止弁９のみを使つて順調に送り込ま
れる。然しながら放出蒸気圧が６Kg／cm²前後とな
つてアキユムレータ内圧と略同等になれば吹込み
速度は急速に衰え又は停止してしまう。而して、
このような場合には調節器１１を用いて、スチー
ムジエツト装置１０を作動させ、ヘツダ２からの
高圧蒸気を利用して吹込むようにする。スチーム
ジエツト装置１０は、低圧蒸気出口に高圧蒸気を
並行して噴出させ、低圧蒸気を高圧蒸気に巻き込
ませて一緒に搬送させる装置であり、通常サーモ
コンプレツサとも呼ばれて市販されているもので
ある。スチームジエツト装置１０を開閉制御する
調節器１１は例えばP.I.D動作を行う回路で構成
し、オートクレーブ放出蒸気及びアキユムレータ
内圧をデータとして、例えば放出蒸気圧が6.5
Kg／cm²以下となつた時にはスチームジエツトを作
動させるようにし、また一方、アキユムレータ内
圧が5.5Kg／cm²以上となつたときには閉じるよう
にする。即ち、スチームジエツト装置を開いて作
動状態とするのは、オートクレーブの放出蒸気圧
が6.5Kg／cm²以下であり且つアキユムレータ内圧
が5.5Kg／cm²以下である場合である。アキユムレ
ータ内圧は６Kg／cm²程度までに抑制されているか
ら、放出蒸気圧が6.5Kg／cm²以上である場合に
は、蒸気は逆止弁９から送り込まれスチームジエ
ツト装置１０を用いる必要はない。アキユムレー
タ内圧が5.5Kg／cm²以上に達すれば、アキユムレ
ータへの蒸気の送り込みは中止し、弁５Ａないし
５Ｆを閉じ６Ａないし６Ｆを開いて放出蒸気は冷
却回収筒１８に導くようにする。調節器７Ａない
し７Ｆは、例えばＰ動作又はP.D動作をなす回路
であり、放出蒸気圧又は放出蒸気流速に応じて弁
５Ａないし５Ｆと弁６Ａないし６Ｆとを切換え
る。勿論、調節器１１及び調節器７Ａないし７Ｆ
の上記圧力設定値は、蒸気使用機械の種類、アキ
ユムレータの容量、内圧等に応じて選択決定され
るものである。

而して、アキユムレータ８内の水は、蒸気吹込
み装置８ａから吹込まれる蒸気により熱水となつ
ているので、本アキユムレータにおいては、この
熱エネルギーをボイラ給水予熱用に利用する。即
ち、アキユムレータ８内の熱交換用蛇管８ｂに
は、給水タンク１５からポンプ１６によりボイラ
給水を供給し、これを約150℃前後にまで予熱す
る。通常の熱交換器と異り、充分量の熱水を熱媒
体として熱交換が行なわれるから、ボイラ給水予
熱は上記の如く高温にまで且つ安定に行なわれる
のである。このようにして昇温されたボイラ給水
は、更に、ボイラ煙道等を利用したエコノマイザ
１７により175℃程度にまで熱せられてボイラ１
に供給される。また、給水タンク１５内の水は通
常18℃程度であるが、前記冷却回収筒１８での復
水を受水槽２０に貯留し、これを再び給水タンク
１５に導くようにすれば、熱回収率は更に向上す
る。

なお、アキユムレータ８内の蒸気は、乾燥機、
化学反応槽等々の低圧蒸気使用機械１３、１４に
利用される。

次に、第２図及び第３図を用いて本発明にかか
るスチーム・アキユムレータの一実施例を説明す
る。図中、２１はアキユムレータ主胴部、２２は
蒸気分配管、２３，２３は蒸気分配管２２に取付
けられた蒸気吹込みノズル、２４，２４は蒸気吹
込みノズル周囲にそれぞれ取付けられた循環筒、
２５は蒸気分配管２２を支承するレール、２６は
蒸気入口止弁、２７は入口逆止弁、２８は熱交換
用蛇管（エコノマイザパイプ）、２９、２９は蛇
管支持枠、３０は蒸気出口ヘツダ、３１は出口止
弁、３２は出口逆止弁、３３はアキユムレータへ
の給水管、３４は水面計、３５は圧力計、３６は
安全弁、３７は排水止弁、３８はアキユムレータ
本体を支持する固定架台、３９、３９は摺動架台
であり、９及び１０はそれぞれ第１図で示したも
のと同様の作用を行う逆止弁及びスチームジエツ
トである。なお、図では省略されているが、主胴
部２１の外面は保温用断熱材で覆われている。

而して、オートクレーブ等の蒸気使用機械から
放出された蒸気は、逆止弁９又はスチームジエツ
ト１０を通り、逆止弁２７、止弁２６を通つて分
配管２２中に送り込まれ、吹込みノズル２３，２
３からアキユムレータ内の水中に噴射される。蒸
気吹込みノズル２３，２３はスチーム・アキユム
レータに常用される公知のノズルである。ノズル
周囲には循環筒２４，２４が取付けられており、
水の対流を促進することにより水を均一に加熱す
る。熱交換用蛇管２８はアキユムレータ内部で二
手に分岐し、それぞれＵ字ボルト２９ａ，２９ａ
を用いて支持枠２９，２９に取付けられ、アキユ
ムレータの略全長にわたつて蛇行して配設され
る。ボイラ給水等の水は蛇管２８の入口２８ａか
らパイプ内に導入され、アキユムレータ内部の熱
水で充分に予熱された上、出口２８ｂから送出さ
れる。

アキユムレータ内の蒸気は、必要に応じて、ヘ
ツダ３０を経て、低圧蒸気使用機械に供給され
る。

本アキユムレータの主要部分の仕様の一実施例
を掲げれば、主胴部２１の全長27，140mm、その
直径２，800mm、熱交換用蛇管の図中右端から左
端までの長さは24，740mm（従つて二手に分岐し
て５往復するその全長は247，400mm）、その管径
の種別は2l/2B、材質はSTPG38（JIS―Ｇ―
3454）、蒸気吹込みノズル２３，２３の取付個数
は10個である。かかる仕様の場合、１日に約３×
10⁷Kcalの熱の回収利用を行い得るものである。

なお、本発明にかかるスチーム・アキユムレー
タの構成は、叙上の実施例に限定されるものでは
なく、例えばアキユムレータ内の熱交換用蛇管全
長を適宜延長、短縮することにより、ボイラ給水
予熱と、低圧蒸気使用機械への蒸気供給量との割
合を変更したり、蒸気吹込み装置として例えば昭
和53年実用新案登録願第76709号で開示された高
能率の蒸気吹込み装置を利用したりすることも可
能である。

また、蛇管中を通水させる水は、ボイラ給水に
限らず、暖房用等その他の使用目的をもつた水で
もよいことは勿論である。

本発明は叙上の如く構成されるので、本発明に
よるときは、オートクレーブ等から放放出される
比較的低圧の蒸気が有する熱エネルギーを無駄な
く回収、利用し得る優れたスチーム・アキユムレ
ータが提供されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるスチーム・アキユム
レータを設置する場合の配管系統の一実施例を示
すフローチヤート、第２図は本発明にかかるスチ
ーム・アキユムレータの一実施例を示す長手方向
断面図、第３図はそのＸ―Ｘ断面図である。１……ボイラ、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３
Ｅ，３Ｆ……オートクレーブ、８……スチーム・
アキユムレータ、９……逆止弁、１０……スチー
ムジエツト、２１……スチーム・アキユムレータ
主胴部、２２……蒸気分配管、２３，２３……蒸
気吹込みノズル、２８……熱交換用蛇管。

Claims

【特許請求の範囲】

１熱エネルギーを加圧熱水として貯えるスチー
ム・アキユムレータにおいて、その主胴部内に、
蒸気分配管及び蒸気吹込みノズルから成る蒸気吹
込み装置と、熱交換用蛇管とを設けると共に、上
記蒸気分配管の蒸気取入口にスチームジエツト装
置を設けたことを特徴とするスチーム・アキユム
レータ。