JPH0712475A - 蒸気供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸気をエジェクタにより吸引して負荷に導く
蒸気供給装置において、復水タンク内の水温を検知する
水温センサを用いることなく、水温の上昇にともなうエ
ジェクタの吸引能力の低下時に、冷却水の供給により確
実、迅速に吸引能力を回復させる。 【構成】 気水分離タンク４内の復水４ａの水位を検出
するレベルセンサ１６の水位検出信号に基づいて、ポン
プ１５の回転数を比例的に制御する回転数制御手段８
と、そのレベルセンサ１６による検出水位が所定の時間
にわたり所定値を越えたときは、給水弁２１を開弁して
冷却水ＣＷを復水タンク１４に供給させる冷却制御手段
９とを備え、レベルセンサ１６の水位検出信号を使用し
て、冷却水供給制御を行なうようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、真空蒸気の潜熱を利
用して、１００℃より低い温度での各種加熱を行なうた
めの蒸気を発生して、これを蒸気熱量の消費用負荷に供
給する蒸気供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の蒸気供給装置においては、復水
タンク内の水をジェット流とするエジェクタによって復
水を吸引している。ところが、復水タンク内の水温が上
昇すると、エジェクタの吸引能力が低下し、十分な真空
度が達成されない場合がある。この問題を解決するため
に、特公昭５７−３２２４０号公報に開示されているよ
うに、復水タンク内の水温を検出して、その検出水温が
所定値を越えたとき、前記復水タンク内に冷却水を供給
して水温を下げるようにしたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来の水温制御によるエジェクタ能力の維持方法
による場合は、復水タンクに水温検出センサを設置しな
ければならず、制御装置の構成が複雑になりやすい。

【０００４】この発明は上述のような実情に鑑みてなさ
れたもので、気水分離タンクに備わっているレベルセン
サを利用するだけの簡単な構成としながら、エジェクタ
の吸引能力の低下を確実に抑制することができる蒸気供
給装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る蒸気供給装置は、蒸気の熱量を消費
する負荷の下流に設けられて蒸気と復水とを分離する気
水分離タンクと、この気水分離タンクの復水側を吸引し
て復水タンクに送り込むエジェクタと、前記復水タンク
内の水を昇圧して前記エジェクタのジェット流を生成し
たのちその水を前記復水タンクに送り込むポンプと、前
記復水タンクに冷却水を供給する給水通路と、この給水
通路を開閉する給水弁と、前記気水分離タンク内の復水
の水位を検出するレベルセンサと、このレベルセンサに
よる検出水位に基づいて、前記ポンプの回転数を比例制
御する回転数制御手段と、前記レベルセンサによる検出
水位が所定の時間にわたり所定値を越えたとき、前記給
水弁を開弁制御して、冷却水を復水タンクに供給させる
冷却制御手段とを備えている。

【０００６】

【作用】この発明によれば、蒸気熱量の消費負荷を通過
した後の蒸気と復水とは気水分離タンクにおいて分離さ
れる。そこで分離された復水は、エジェクタに吸引され
て復水タンク内に送り込まれる。このような復水の送り
込みにともなって、復水タンク内に復水の残留熱量が持
ち込まれる結果、該復水タンク内の水の温度が上昇す
る。

【０００７】ところで、上記構成によれば、通常の運転
状態において、前記気水分離タンク内の復水の水位がレ
ベルセンサにより検出されており、その検出された水位
に基づいて、回転数制御手段を介してポンプの回転数を
比例制御することにより、エジェクタの吸引力を復水発
生量に見合った大きさに調節している。このとき、気水
分離タンク内の水位は、通常、中間水位となるように設
定される。このような通常運転時に、復水タンク内の水
温が上昇してエジェクタの吸引能力が低下すると、気水
分離タンク内の水位が上昇して、レベルセンサによる検
出水位が高くなり、これにともなって、ポンプの回転数
も比例的に高くなる。

【０００８】そこで、この発明では、前記レベルセンサ
による検出水位が所定の時間にわたり所定値を越えたと
きは、復水タンク内の水温が上昇していると見なして、
冷却制御手段によって給水弁を開弁し、給水通路を通じ
て前記復水タンク内に冷却水を供給する。これによっ
て、該復水タンク内の水温が低下し、復水タンク内の水
温の上昇によるエジェクタ能力の低下が解消されて、つ
まり、該エジェクタによる吸引能力が回復されて、前記
気水分離タンク内の水位が相対的に通常運転時の中間水
位にまで復帰する。

【０００９】上記のように、気水分離タンクに設置した
レベルセンサの検出信号のみを使用して、復水タンク内
の水温の上昇にともなうエジェクタ吸引能力の低下を防
止できるので、従来のように、復水タンクに水温検出セ
ンサを設置する必要がなくなる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にもとづいて
説明する。図１は、この発明の一実施例による蒸気供給
装置の系統図であり、同図において、１は蒸気供給管、
２は真空減圧弁、３は被加熱物を加熱する蒸気消費負
荷、４は前記蒸気消費負荷３の下流に設けられて蒸気と
復水とを分離する気水分離タンク、５はエジェクタ式真
空ポンプ装置、６は復水吐出管、７は復水吐出弁であ
る。９は復水の回収配管、１０は蒸気供給管１に設けら
れたセパレータ、１１は前記気水分離タンク４の復水側
４ａを前記エジェクタ式真空ポンプ装置５に流入させる
復水流入配管である。なお、図１中、２４は減温器であ
り、前記復水吐出弁６から減温水供給弁２５を介して蒸
気供給管１に減温水を供給可能とされている。

【００１１】上記エジェクタ式真空ポンプ装置５は、前
記復水流入配管１１を通じて上記気水分離タンク４の復
水側４ａを吸引するエジェクタ１３と、このエジェクタ
１３により吸引した復水が送り込まれる復水タンク１４
と、この復水タンク１４内の水Ｗを該タンク１４の底部
から吸入し昇圧して前記エジェクタ１３のジェット流を
生成したのち、その水を前記復水とともに復水タンク１
４に送り込むポンプ１５とを備えており、このポンプ１
５の回転数をインバータ１７により可変制御している。

【００１２】前記気水分離タンク４内には、該気水分離
タンク４内の復水４ａの水位を検出するレベルセンサ１
６が設けられているとともに、前記復水タンク１４に
は、該復水タンク１４内に冷却水ＣＷを供給する給水通
路２０およびその通路２０を開閉する給水弁２１が設け
られている。図１のコントローラ１８には、前記レベル
センサ１６による水位検出信号Ｓ１が入力されており、
その水位検出信号Ｓ１に基づいて、つまり、センサ出力
に応じて前記インバータ１７の出力を変更して前記ポン
プ１５の回転数を比例制御する回転数制御手段３１と、
前記レベルセンサ１６による水位検出信号Ｓ１が所定の
時間にわたり所定値を越えたとき、前記給水弁２１を開
弁制御して、冷却水ＣＷを給水通路２０を経て復水タン
ク１４に供給させる冷却制御手段３２とを備えている。

【００１３】また、前記復水タンク１４内にも、該復水
タンク１４内の水位を検出するレベルセンサ２２が設け
られている。このレベルセンサ２２は、その水位検出信
号Ｓ２が前記コントローラ１８に入力されており、設定
高水位Ｈを検出したとき、コントローラ１８に内蔵され
た吐出弁制御手段３３により前記吐出弁７を開いて復水
タンク１４内の水Ｗを吐出管６を経て回収タンク（図示
せず）へ吐出させ、かつ、設定低水位Ｌを検出したと
き、前記吐出弁７を閉じるように構成されている。さら
に、コントローラ１８には、前記気水分離タンク４内の
復水４ａの水位検出信号Ｓ１が所定値を越えていても、
復水タンク１４内の水位が増加しているときは、前記冷
却制御手段３２による給水弁２１の開弁制御を規制する
開弁規制手段３４が設けられている。

【００１４】上記構成の蒸気供給装置においては、従来
から周知の装置と同様な基本的な動作を行なうが、以
下、この発明による特有の動作について説明する。すな
わち、定常の運転状態では、気水分離タンク４内の復水
４ａの水位がレベルセンサ１６により検出されて、その
水位検出信号Ｓ１がコントローラ１８に入力され、水位
検出信号Ｓ１の大きさ、つまり、センサ出力（例えばＬ
レベル＝０Ｖ、Ｈレベル＝５Ｖ）に応じて、前記回転数
制御手段３１により図２に示すように、前記インバータ
１７の出力（例えば２５〜６０Ｈｚ）が変更されて前記
ポンプ１５の回転数（Ｎ）が比例制御される。これによ
り、気水分離タンク４内の復水４ａの水位が、通常、図
３に示す中間水位Ｍ（図２のインバータ出力の例えば４
５Ｈｚ相当）に維持される。この状態で、復水４ａの水
位は、中間水位Ｍを挟んで若干上下に位置する水位Ｈ１
−Ｌ１間で上下に揺動している。

【００１５】上記のような運転時において、図１の復水
タンク１４内の水温が上昇してエジェクタ１３による吸
引能力が低下すると、気水分離タンク４内の復水４ａの
水位が相対的に上昇する。これにともなって、レベルセ
ンサ１６によるセンサ出力が大きくなり、前記回転数制
御手段３１によりポンプ１５の回転数も比例的に大きく
なる。したがって、ポンプ１５での電気エネルギーの消
費量も増大する。この状態で、復水４ａの水位は、図３
に示すように、中間水位Ｍよりも高い水位Ｈ２−Ｌ２間
で上下に揺動する。

【００１６】ここで、前記レベルセンサ１６による検出
水位が所定の時間にわたり所定値、例えばインバータ出
力の４５Ｈｚ相当を継続して越えたときは、図１の冷却
制御手段３２によって給水弁２１が開弁制御されて、給
水通路２０を通じて前記復水タンク１４内に冷却水ＣＷ
が供給され、該復水タンク１４内の水温が低下する。こ
れによって、復水タンク１４内の水温の上昇によるエジ
ェクタ１３の吸引能力の低下が解消される。このように
該エジェクタ１３による吸引能力が回復すると、前記気
水分離タンク４内の復水４ａの水位が相対的に通常時の
揺動水位範囲Ｈ１−Ｌ１まで復帰する。これによって、
ポンプ１５が通常時の低い回転数（４５Ｈｚ）に復帰
し、省エネルギーでの運転がなされる。

【００１７】ところで、前記復水タンク１４内の水温は
上昇せず、例えば負荷３の急増などによって復水発生量
が増加し、これにともなって、気水分離タンク４の復水
４ａの水位が上昇する場合がある。この状態で、上記し
た水温上昇の場合と同様に、冷却制御手段３２により給
水弁２１が開弁制御されて、給水通路２０を通じて前記
復水タンク１４内に冷却水ＣＷが供給されると、冷却過
剰で冷却水ＣＷが無駄になる。そこで、この実施例で
は、復水タンク１４内のレベルセンサ２２による水位検
出信号Ｓ２がコントローラ１８の開弁規制手段３４に入
力されており、その水位検出信号Ｓ２の大きさが増加し
ているときは、エジェクタ１３によって復水タンク１４
内に順調に復水が導入されているわけであるから、エジ
ェクタ１３の吸引能力は高いので、開弁規制手段３４に
よって冷却制御手段３２の作動を停止させて、冷却水Ｃ
Ｗの無駄な供給を行なわない。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、例えば復水タンク内の水
温の上昇に起因してエジェクタの吸引能力が低下する
と、気水分離タンク内の水位が相対的に上昇し、この水
位に基づいて制御されるポンプの回転数も比例的に大き
くなるが、このとき、この発明では、前記レベルセンサ
による検出水位が所定の時間にわたり所定値を越えたと
き、冷却制御手段を介して給水弁を開弁し、冷却水によ
り復水タンク内の水温を低下させて、エジェクタの吸引
能力を回復させることができる。したがって、従来のよ
うに、復水タンクに水温検出センサを設置する必要がな
く、気水分離タンクに備わっている水位センサを利用す
るだけの簡単な構成としながら、水温の上昇にともなう
エジェクタの吸引能力の低下を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による蒸気供給装置の系統
図である。

【図２】ポンプ回転数の比例制御内容を示すグラフであ
る。

【図３】気水分離タンク内の復水の水位の変動状況の説
明図である。

【符号の説明】

３…蒸気消費負荷、４…気水分離タンク、１３…エジェ
クタ、１４…復水タンク、１５…ポンプ、１６…レベル
センサ、２０…給水通路、２１…給水弁、３１…回転数
制御手段、３２…冷却制御手段、３４…開弁規制手段、
ＣＷ…冷却水。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸気の熱量を消費する負荷の下流に設け
   られて蒸気と復水とを分離する気水分離タンクと、 この気水分離タンクの復水側を吸引して復水タンクに送
   り込むエジェクタと、 前記復水タンク内の水を昇圧して前記エジェクタのジェ
   ット流を生成したのち、その水を前記復水タンクに送り
   込むポンプと、 前記復水タンクに冷却水を供給する給水通路とこの給水
   通路を開閉する給水弁と、 前記気水分離タンク内の復
   水の水位を検出するレベルセンサと、 このレベルセンサによる検出水位に基づいて、前記ポン
   プの回転数を比例制御する回転数制御手段と、 前記レベルセンサによる検出水位が所定の時間にわたり
   所定値を越えたとき、前記給水弁を開弁制御して、冷却
   水を復水タンクに供給させる冷却制御手段とを備えてな
   る蒸気供給装置。