(57)【要約】【課題】スチームトラップでのドレイン排出量を超えた分のドレインを、熱効率を低下させることなくバイパス経路を介して排出することができるドレインの排出装置を得る。【解決手段】第１スチームトラップ１０２を介してドレインを排出するメイン経路１２０と、メイン経路１２０に並列につながれてドレインを分岐させて排出することができるバイパス経路１２１と、を有し、バイパス経路１２１は、第２スチームトラップ１０３と、バイパス経路１２１を通るドレインの流れを制御するバルブ１０４を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気を熱交換することによって生じるドレインの排出装置であって、
第１スチームトラップを介してドレインを排出するメイン経路と、
前記メイン経路に並列につながれてドレインを分岐させて排出することができるバイパス経路と、を有し、
前記バイパス経路は、第２スチームトラップと、前記バイパス経路を通るドレインの流れを制御するバルブを有するドレインの排出装置。
【請求項２】
前記第１スチームトラップの単位時間当たりのドレイン排出量は、安定操業時の単位時間当たりのドレイン排出量に見合ったドレイン排出量に設定されている請求項１記載のドレインの排出装置。
【請求項３】
前記第２スチームトラップの単位時間当たりのドレイン排出量は、単位時間当たりの最大ドレイン排出量から、前記第１スチームトラップの単位時間当たりのドレイン排出量を差し引いた値に見合ったドレイン排出量に設定されている請求項２記載のドレインの排出装置。
【請求項４】
前記バルブは、流量を調整可能な電動弁である請求項１，２または３記載のドレインの排出装置。
【請求項５】
前記バルブは、前記バイパス経路を開閉する電動弁である請求項１，２または３記載のドレインの排出装置。
【請求項６】
前記第１スチームトラップは、前記第１スチームトラップのドレインの入口からドレインの出口に至る経路にノズルを有するノズル式スチームトラップである請求項１乃至５のいずれかに記載のドレインの排出装置。
【請求項７】
前記第２スチームトラップは、前記第２スチームトラップのドレインの入口からドレインの出口に至る経路にノズルを有するノズル式スチームトラップである請求項１乃至６のいずれかに記載のドレインの排出装置。
【請求項８】
前記ノズル式スチームトラップは、前記ノズルのドレイン排出孔に対し前記ノズルの一端側から進退するニードルを有することにより前記ノズルとともにドレインの流量を調整するニードルバルブを構成していて、前記ニードルバルブが前記バルブを兼ねている請求項７記載のドレインの排出装置。
【請求項９】
前記バルブは、前記バイパス経路の第２スチームトラップよりも上流側に設けられている請求項１乃至７のいずれかに記載のドレインの排出装置。
【請求項１０】
前記メイン経路と前記バイパス経路の分岐点および合流点を含むドレインの流れる方向上流側と下流側に温度センサを有し、上流側と下流側の温度差に応じて前記バイパス経路の前記バルブによる流量調整または開閉制御を行う制御部を有する請求項１乃至９のいずれかに記載のドレインの排出装置。
【請求項１１】
前記ドレインの流れる方向上流側と下流側に圧力センサを有し、
前記制御部は、前記温度差が一定以下となり、かつ、前記上流側の圧力センサによる測定値が前記下流側の圧力センサによる測定値よりも高い場合に前記バイパス経路の前記バルブによる流量調整または開閉制御を行う請求項１０記載のドレインの排出装置。
【請求項１２】
前記第１スチームトラップ、前記第２スチームトラップ、前記バルブ、前記制御部を含む部分が一体となったユニットを構成している請求項１乃至１１のいずれかに記載のドレインの排出装置。
【請求項１３】
前記ユニットに、前記第１スチームトラップの入口側と出口側に配置された前記温度センサを含む請求項１２記載のドレインの排出装置。
【請求項１４】
前記ユニットに、前記第１スチームトラップの入口側と出口側に配置された前記圧力センサを含む請求項１２記載のドレインの排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気を熱交換することによって生じる凝縮水（以下「ドレイン」という）を蒸気から分離して排出するドレインの排出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加熱源などとして蒸気を用いる工場その他の設備では、エネルギー損失の防止、操業の安定性、安全性を確保するために、熱交換器や蒸気の輸送経路中で発生するドレインを排出するスチームトラップが用いられている。
【０００３】
スチームトラップには可動方式のものが各種知られているが、近年ではノズル式スチームトラップが広く用いられている。ノズル式スチームトラップは、本体内にノズルを装着し、ノズルに設けられているドレイン排出孔によってスチームの通過を阻止し、ドレインのみを通過させる仕組みである。ノズル式スチームトラップは、微細な通路すなわち上記ドレイン排出孔を通過するときの蒸気の動粘度よりも水の動粘度の方が低く、蒸気に比べて水の質量流量の方が多いことを利用している。
【０００４】
スチームトラップはドレインの排出量に応じてドレインの流量を設定する必要がある。ノズル式スチームトラップは、ドレイン排出孔の径が異なる数種類のノズルを用意しておき、適合するドレイン排出孔径のノズルを選択して装着するようになっている。
【０００５】
蒸気を用いる設備におけるドレインの排出量は、被加熱物の流量変動などによる温度変化あるいは圧力変化によって、ドレインの発生量が大幅に変動する。一般的に、蒸気を用いる加熱設備における被加熱物は、一定温度になるように制御される。操業開始初期の時間帯では、被加熱物の温度は管理目標温度よりかなり低く、加熱設備の容量が大きくかつ被加熱物の流量が大きい場合には、短時間で大量のドレインが発生する。大量のドレインはスチームトラップに対する大きな負荷となってドレインの排出が円滑になされず、熱効率を悪化させる要因となる。
【０００６】
図２は、蒸気を用いる施設において、蒸気による被加熱物の加熱開始から安定操業に至るまでのドレイン発生量の時間軸上での変化の例を示している。図２に示すように、加熱開始からドレイン発生量が時間とともに増大し、やがて被加熱物の温度が目標温度付近でドレイン量がピークに達し、その後減少していき、安定操業に至るとほぼ一定のドレイン量に安定する。ピーク時のドレイン量をＱ１、安定操業時のドレイン量をＱ２とすると、Ｑ１：Ｑ２はほぼ３：１である。
【０００７】
このような幅広いドレイン量の変動に柔軟に対応するスチームトラップは存在しない。従来の可動式スチームトラップの場合、被加熱物が所定の管理温度に制御されている安定操業時の単位時間当たりのドレイン排出量に対して１．５〜３．０倍のドレイン量を排出できるように、いわば安全率を見込んでスチームトラップを選定している。このような従来の可動式スチームトラップによれば、ドレインの排出が終わって弁が閉じる際に蒸気漏れを起こす難点がある。
【０００８】
また、従来のスチームトラップ、特に可動式スチームトラップは、一旦熱交換器などに装着した後にスチームトラップによるドレイン排出量が実際に必要なドレイン排出量に見合っているのかどうかを確認することは難しい。仮に実際に必要なドレイン排出量が分かったとしても、スチームトラップを設置した状態でスチームトラップからのドレイン排出量を微調整することは不可能である。
【０００９】
さらに、可動式スチームトラップは、ドレインが一定量溜まらなければドレインを排出するための弁は開かない。ドレインが溜まっている状態ではその中にスチームが同居している状態でもあり、蒸気の一部がドレインに溶け込んだ状態になって、蒸気漏れ以外に蒸気が失われる要因となる。したがって、ドレインが溜まらないように、絶えずドレインを排出することが望ましい。
【００１０】
以上のような従来のスチームトラップの特性を考慮して、熱交換器からのドレイン排出経路にスチームトラップを設け、このスチームトラップと並列的にバイパス経路を設け、このバイパス経路に弁を設けた蒸気システムが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。これらの従来技術においては、スチームトラップに滞留するドレイン量に応じて、バイパス経路の弁を開閉制御するようになっている。
【００１１】
【特許文献１】特開２０１７−８６２４８号公報
【特許文献２】特開２０１５−２２９９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１，２に記載されているような蒸気システムは、熱交換器などの稼働開始当初などにおいて、ドレインが大量に生成されてスチームトラップでのドレイン排出が間に合わない場合、バイパス経路の弁を開いてドレインの排出を促進する。しかし、バイパス経路の弁を開くと、ドレインとともにスチームも排出されることになり、熱効率が低下する。
【００１３】
本発明は、スチームトラップでのドレイン排出量を超えてドレインが生成されても、前記排出量を超えた分のドレインを、熱効率を低下させることなくバイパス経路を介して排出することができるドレインの排出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、
蒸気を熱交換することによって生じるドレインの排出装置であって、
第１スチームトラップを介してドレインを排出するメイン経路と、
前記メイン経路に並列につながれてドレインを分岐させて排出することができるバイパス経路と、を有し、
前記バイパス経路は、第２スチームトラップと、前記バイパス経路を通るドレインの流れを制御するバルブを有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
単位時間当たりのドレイン発生量がほぼ一定である安定操業時は、主としてメイン経路と第１スチームトラップを介してドレインが排出される。第１スチームトラップで排出可能なドレイン量を超えてドレインが生成されると、前記ドレイン量を超えた分のドレインはバイパス経路と第２スチームトラップを介して排出されるため、熱量の損失が少なく、熱効率を高めることができる。バイパス経路のバルブは、バイパス経路を開閉し、あるいはドレイン量に応じて開度を調整して、バイパス経路を通るドレインの流れを適正に制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るドレインの排出装置の実施例を示す系統図である。
【図２】熱交換設備における稼働開始から安定操業に至るまでの時間軸上におけるドレイン排出量の変化の例を示すグラフである。
【図３】本発明に使用可能なノズル式スチームトラップの例をドレインの出口側から見た側面図である。
【図４】図３の線Ａ−Ａに沿って示す前記ノズル式スチームトラップの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るドレインの排出装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、熱交換器１０１において蒸気を熱交換することによって生成されるドレインを、スチームトラップを介して排出するドレインの排出装置の例を示す。熱交換器１０１は、加熱源として蒸気を用いて被加熱物を加熱するもので、被加熱物を加熱することにより熱を奪われた蒸気は凝縮してドレインとなる。このドレインは、ドレイン配管１１４を介して熱交換器１０１から排出される。
【００１９】
ドレイン配管１１４は、開閉バルブ１１０、開閉バルブ１１１、第１スチームトラップ１０２、開閉バルブ１１２をこの順に経てドレイン排出端１２２につながっている。開閉バルブ１１０と開閉バルブ１１１の間には、ドレインに混入している異物を捕捉するストレーナ１０５が配置されている。
【００２０】
開閉バルブ１１１から第１スチームトラップ１０２を経て開閉バルブ１１２に至る経路は、第１スチームトラップ１０２を介してドレインを排出するメイン経路１２０を構成している。このメイン経路１２０に対してバイパス経路１２１が並列につながれている。バイパス経路１２１には、バルブ１０４、第２スチームトラップ１０３、開閉バルブ１１３が、ドレインの流れる方向にこの順に配置されている。
【００２１】
図示の実施例におけるバルブ１０４は、制御部１１５の制御により開度が制御され、バイパス経路１２１を通るドレインの流量を調整することができる電動弁である。ただし、バルブ１０４は、バイパス経路１２１を開閉してドレインの流れをオン・オフする電磁弁であってもよい。電動弁および電磁弁は周知のものを使用すればよいので、電動弁および電磁弁の詳細な説明は省略する。バルブ１０４は、図示の実施例ではバイパス経路１２１の第２スチームトラップ１０３よりも上流側に設けられているが、第２スチームトラップ１０３よりも下流側に設けてもよい。
【００２２】
メイン経路１２０とバイパス経路１２１の分岐点付近すなわちスチームトラップ１０２，１０３から見て上流側には温度センサ１０６と圧力センサ１０８が配置されている。メイン経路１２０とバイパス経路１２１の合流点付近すなわちスチームトラップ１０２，１０３から見て下流側にも圧力センサ１０９と温度センサ１０７が配置されている。これら各センサの検出信号は制御部１１５に入力される。
【００２３】
温度センサ１０６と温度センサ１０７は対をなしていて、メイン経路１２０とバイパス経路１２１との接続点を含むドレインの流れる方向上流側と下流側に配置され、上流側と下流側の温度差を制御部１１５で演算する。制御部１１５は、演算した温度差に応じて前記バルブ１０４を流通するドレインの流量調整またはバイパス経路１２１の開閉制御を行う。
【００２４】
圧力センサ１０８と圧力センサ１０９は対をなしていて、メイン経路１２０とバイパス経路１２１との接続点を含むドレインの流れる方向上流側と下流側に配置されている。制御部１１５は、圧力センサ１０８，１０９の検出信号を監視し、前記上流側の圧力が下流側の圧力よりも高い場合にのみ、前記バルブ１０４を制御してバイパス経路１２１を流通するドレインの流量調整またはバイパス経路１２１の開閉制御を行う。
【００２５】
第１スチームトラップ１０２の単位時間当たりのドレイン排出量は、安定操業時の単位時間当たりのドレイン排出量に見合ったドレイン排出量、すなわち、図２に示す例ではＱ２に見合った排出量に設定されている。
【００２６】
一方、第２スチームトラップ１０３の単位時間当たりのドレイン排出量は、単位時間当たりの最大ドレイン排出量から、第１スチームトラップ１０２の単位時間当たりのドレイン排出量を差し引いた値に見合ったドレイン排出量に設定されている。図２に示すグラフの例で説明すると、第２スチームトラップ１０３の単位時間当たりのドレイン排出量は、最大ドレイン排出量Ｑ１から安定操業時のドレイン排出量Ｑ２を差し引いた値に見合うように、第２スチームトラップ１０３を選定する。
【００２７】
従来一般に知られているスチームトラップは、ドレインの排出能力は一定である。したがって、安定操業時のドレイン排出量を超えた分を第２スチームトラップ１０３で対応するにしても、第２スチームトラップ１０３が常時稼働可能な状態であるとすると、第２スチームトラップ１０３を介して蒸気が排出されることになる。そこで、図１に示す実施例においては、バイパス経路１２１の第２スチームトラップ１０３よりも上流側に電動弁であるバルブ１０４を配置し、バイパス経路１２１に流入しようとするドレイン量に応じてバルブ１０４の開度を制御するようになっている。
【００２８】
バルブ１０４が電磁弁である場合は、バイパス経路１２１に流入しようとするドレイン量が所定の量より多くなったら、バルブ１０４を開いて第２スチームトラップ１０３の機能を発揮させるようにする。バイパス経路１２１に流入しようとするドレイン量が所定の量より少なくなったら、バルブ１０４を閉じ、第１スチームトラップ１０２のみを実質的に稼働させる。
【００２９】
熱交換器１０１から排出されるドレインの量が変動してドレイン配管１１４に滞留するドレイン量が変動すると、スチームトラップ１０２の入口側すなわちドレインの上流側と出口側すなわちドレインの下流側の温度差が変動する。この温度差は、ドレイン量が多くなるほど小さくなる。制御部１１５は、前記温度センサ１０６，１０７からの検出信号に基づく演算によって、上記圧力差が所定の値以下になった場合は、バルブ１０４を作動させ、第２スチームトラップ１０３を実質的に稼働させる。
【００３０】
バルブ１０４が電動弁の場合、制御部１１５は、前記温度差に応じてバルブ１０４の開度を調整し、バイパス経路１２１に通るドレイン量を、第２スチームトラップ１０３を通じて適切に調整する。バルブ１０４が電磁弁の場合、制御部１１５は、前記温度差が一定以下になったときバイパス経路１２１を開き、バイパス経路１２１を通じてドレインを排出する。
【００３１】
ただし、ドレインの排出状況によっては、前記スチームトラップの上流側の圧力が下流側の圧力よりも低くなり、ドレインがスチームトラップを逆流しようとする場合もあり得る。そこで制御部１１５は、圧力センサ１０８，１０９の検出信号から、前記上流側の圧力が下流側の圧力と同等またはそれよりも低いものと判断した場合は、バイパス経路１２１を実質的に稼働させないようにバルブ１０４を制御する。したがって、制御部１１５は、前記温度差が一定以下となり、かつ、上流側の圧力センサ１０８による測定値が下流側の圧力センサ１０９による測定値よりも高い場合に、バイパス経路１２１のバルブ１０４による流量調整または開閉制御を行う。
【００３２】
第１スチームトラップ１０２の前後に配置した開閉バルブ１１１，１１２を閉めることにより、熱交換器１０１が稼働している状態であっても、第１スチームトラップ１０２をメイン経路１２０に装着しまたは取り外すことができる。
【００３３】
第１スチームトラップ１０２、第２スチームトラップ１０３、バルブ１０４、制御部１１５を含む部分を一体にして、ユニット化されたドレインの排出装置を構成するとよい。ドレインの排出装置をユニット化することにより、ドレインの排出装置の装着、メンテナンス等の利便性が高まる。
【００３４】
上記ユニットには、第１スチームトラップ１０２の入口側と出口側に配置される温度センサ１０６，１０７を含ませることにより、ドレインの排出装置の利便性がさらに良くなる。第１スチームトラップ１０２の入口側と出口側に配置される圧力センサ１０８，１０９を上記ユニットに含ませてもよい。
【００３５】
第１スチームトラップ１０２と第２スチームトラップ１０３の形式は任意である。しかし、第１、第２スチームトラップ１０２、１０３ともに、スチームの損失すなわちエネルギーの損失が少ないノズル式スチームトラップを用いるとよい。
【００３６】
図１に示すドレインの排出装置の実施例では、バルブ１０４が第２スチームトラップ１０３とは別に設けられているが、第２スチームトラップ１０３の構造を工夫することにより、バルブ１０４を第２スチームトラップ１０３に組み込むことができる。構造を工夫した第２スチームトラップ１０３として、本出願人の特許出願（特願２０１８−０９１３５２）に係るノズル式スチームトラップがある。以下、上記出願に係るノズル式スチームトラップの例を説明する。
【００３７】
図３、図４に示すように、ノズル式スチームトラップは、例えば、金属を素材とするダイキャスト法による一体成形品、あるいは鍛造によって製作されたハウジング１を主体として構成されている。ハウジング１はほぼ円筒形状であって、ドレインの入口１１とドレインの出口１２を有する。
【００３８】
ドレインの入口１１と出口１２は共通の中心軸線上に並んでいる。図４に示すハウジング１の態様では、上記中心軸線は水平方向になっている。ドレインの入口１１側には、ドレインから固形物を取り除くために、フィルタを内蔵したストレーナを、ハウジング１を共通のハウジングとして組み込んでもよい。しかし、図１に示す例では、ドレイン配管１１４にストレーナ１０５が設置されているので、ハウジング１にストレーナを設置する必要はない。
【００３９】
ハウジング１内には、ドレインの入口１１と出口１２との間に、ノズル装着部１５が形成されている。ノズル装着部１５は、ハウジング１の半径方向すなわちハウジング１の中心軸線に対し直交する方向に円筒形状に形成され、円筒形の内周面に該当する面には雌ねじが形成されている。ノズル装着部１５には、ノズル５が前記雌ねじにねじ込まれることによって装着されている。ノズル５は、中心軸線に沿ってノズル５を貫通するドレイン排出孔５１を有する。したがって、ノズル５のドレイン排出孔５１は、図４において上下方向に向いている。
【００４０】
ドレインは、入口１１、入口１１とノズル５のドレイン排出孔５１の図４における下端を連通させる連通孔１３、ノズル５のドレイン排出孔５１、前記ドレイン排出孔５１の上端と出口１２を連通させる連通孔１４、出口１２の順に流れる。図４においてノズル５は上下方向に向けて装着され、ドレインはドレイン排出孔５１を下から上に向かって流れる。
【００４１】
ハウジング１には、ノズル５の一端側と対向する位置にニードル保持部１６が形成されている。ニードル保持部１６は、全体として円筒形状のハウジング１の長さ方向中心部において外周面から半径方向外方に向かって円筒形状に膨出している。ニードル保持部１６の内周面には雌ねじが形成され、この雌ねじにニードル２０のネジ部２２がねじ込まれている。ニードル２０は、その中心軸線の周りに回転させることにより、ネジ部２２が上記雌ねじにガイドされ、ニードル保持部１６において進退可能に保持されている。
【００４２】
ニードル２０は、図４において下端部に該当する先端部２１が鋭角的な円錐形状になっていて、先端部２１はノズル５の上端部においてドレイン排出孔５１に対して進退することができる。ニードル２０は、その先端部２１が円錐形状になっているため、ニードル２０が進退すると、ノズル５のドレイン排出孔５１のドレイン排出端側周壁とニードル２０の先端部２１との間に生じるリング状の間隙の面積が増減する。上記間隙の面積の増減によって、入口１１から出口１２に流れるドレインの流量を調整することができる。すなわち、ニードル２０とノズル５とでニードルバルブを構成している。
【００４３】
ニードル２０は、図４において上端部が操作部２３になっていて、操作部２３を回転操作することにより、上記のとおりニードル２０を進退させることができる。ニードル２０はキャップ３２を貫いていて、キャップ３２はニードル保持部１６の外周に形成されている雄ねじにねじ込まれている。ニードル２０とニードル保持部１６との間、キャップ３２とニードル２０およびニードル保持部１６との間には適宜のシール材が介在していて、ハウジング１の内部が密閉されている。
【００４４】
図３、図４に示すノズル式スチームトラップを、図１に示す第１スチームトラップ１０３として適用するには、操作部２３を例えば歯車とし、この歯車をモータで回転駆動するようにするとよい。上記モータの回転は制御部１１５によって制御する。例えば、エンコーダによって操作部２３の回転角度を検出し、第１スチームトラップ１０３を流通するドレイン量が適正になるように操作部２３の回転角度を制御する。あるいは、モータをパルスモータとし、第１スチームトラップ１０３を流通するドレイン量が適正になるようにモータの駆動パルスを制御する。上記モータの回転制御手段は上記のものに限らない。
【００４５】
ハウジング１は、ノズル５を挟んでニードル保持部１６とは反対側に、ノズル交換用孔１８を有している。ノズル交換用孔１８の周壁には雌ねじが形成され、この雌ねじには蓋３０がねじ込まれている。ノズル交換用孔１８は蓋３０および適宜のシール材によって密閉されている。
【００４６】
以上説明したノズル式スチームトラップは、図１に示す例では、ドレインの入口１１が熱交換器１０１のドレイン排出口側、より具体的には、前記バイパス経路１２１の上流側に接続されている。ドレインの出口１２は、バイパス経路１２１の下流側、より具体的には、前記開閉バルブ１１３、ドレイン排出端１２２を経て蒸気発生装置に接続することができる。こうすることにより、ドレインを蒸気発生装置に戻し、再び蒸気とすることができる。
【００４７】
図３、図４に示すノズル式スチームトラップは、入口１１から、連通孔１３、ノズル５のドレイン排出孔５１、連通路１４および出口１２の順にドレインで満たされるとともに、上記の順にドレインが流れる。ノズル５を備えていることにより、ほとんどの蒸気がドレインから分離され、ドレインのみが出口１２から排出される。
【００４８】
図３、図４は、ノズル式スチームトラップを、ニードル保持部１６が上、ノズル交換用孔１８が下になる態様で表している。しかし、ノズル式スチームトラップの姿勢は任意である。蓋３０が上側になるように、ハウジング１をその中心軸線の周りに回転させて設置すれば、ノズル５の交換が容易になる。上記の設置態様ではニードル２０の操作部２３がハウジング１の下側に位置することになるが、操作部２３は回転を制御するだけであり、制御に支障はない。ハウジング１の回転姿勢が、横向きあるいは斜め向きになってニードル２０の操作部２３が横あるいは斜めに位置しても、ノズル５の交換および操作部２３の操作性は良好である。
【００４９】
上記ノズル式スチームトラップには、このスチームトラップが接続される熱交換器などの仕様に対応したノズル５を装着する。ノズル５の装着は、蓋３０を取り外し、ノズル５に対向するハウジング１の位置を開放することにより容易に行うことができ、仕様の異なるノズル５に交換することも容易である。
【００５０】
ノズル５の仕様の選定は、ドレインの流量の粗調整ということができる。ドレインの流量の微調整は、ノズル５とニードル２０からなるニードルバルブによって行うことができる。ノズル５は排出孔が大きめのものを選定しておき、ニードルバルブによって流量を絞りながら微調整を行う。
【００５１】
上記ノズル式スチームトラップの例によれば、ニードルバルブを外部から制御するだけで、バイパス経路１２１を流通するドレインの流量を、最も適した流量に微調整することができる。ドレインの流量の調整は、図１について既に説明したように、ドレインの入口側と出口側における温度差あるいは圧力差に応じて、制御部１１５が操作部２３の回転位置を制御することによって行う。したがって、図３、図４に示すようなニードルバルブを備えたノズル式スチームトラップを、図１に示す第２スチームトラップ１０３として採用することにより、前記バルブ１０４を省略することができる。
【００５２】
図３、図４に示すノズル式スチームトラップによれば、比較的大きなドレイン排出口５１を有するノズル５を装着しておき、ドレインの流量はニードルバルブを制御して微調整すればよい。したがって、ドレインの流量を容易かつ迅速に行うことができる。また、ニードルバルブによって、ドレインの流量を、段階的にではなく連続的に、きめ細かく調節することができる。
【００５３】
仮に、ノズル５を仕様の異なるものに交換する必要性が生じた場合でも、蓋３０を取り外すことによってノズル５を容易に交換することができる。
【００５４】
図３、図４に示すノズル式スチームトラップは、ノズル式スチームトラップに必須のノズルをニードルバルブの一部として利用しているため、ドレイン流量の微調整を可能にしたにも関わらず、構成を簡略化することができる。
【００５５】
以上説明したとおり、本発明に係るドレインの排出装置の実施例によれば、メイン経路における第１スチームトラップでのドレイン排出量を超えてドレインが生成されても、バイパス経路における第２スチームトラップでドレインを排出することができる。バイパス経路もスチームトラップを経て第１スチームトラップでの排出量を超えた分のドレインを排出するため、スチームの損失が少なく、熱効率を低下させることなくバイパス経路を介してドレインを排出することができる。
【００５６】
実施例では、バイパス経路における第２スチームトラップを、ドレインの流量調整可能なバルブを備えているものとしていたが、メイン経路における第１スチームトラップも、ドレインの流量調整可能なバルブを備えているものとしてもよい。
【００５７】
蒸気を使用するプラントなどの規模が大きくなるにつれ、図示の実施例のようなドレインの排出装置が数多く用いられる。図示の実施例によれば、それぞれのドレインの排出装置が備える温度センサや圧力センサの検出信号を集中管理盤などに引き込み、バイパス経路１２１に配置されているバルブ１０４を集中管理するとともに、集中制御することができる。
【符号の説明】
【００５８】
５    ノズル
２０    ニードル
１０１    熱交換器
１０２    第１スチームトラップ
１０３    第２スチームトラップ
１０４    バルブ
１０６    温度センサ
１０７    温度センサ
１０８    圧力センサ
１０９    圧力センサ
１１５    制御部
１２０    メイン経路
１２１    バイパス経路
【図１】
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【図２】
2020029939.tif 000004
【図３】
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【図４】
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