(57)【要約】【課題】食品加工プラント等に設けられる蒸気供給システムにおいて、フラッシュタンクから多くのフラッシュ蒸気を低圧蒸気として取り出して、十分な量の低圧蒸気を低温加熱処理部に供給して、フラッシュ蒸気の有効利用を図ることができる技術を提供する。【解決手段】ボイラＢＯから供給される高圧蒸気Ｓｈとの熱交換により加熱処理を行う高温加熱処理部ＨＥと、低圧蒸気Ｓｌが供給されて加熱処理を行う低温加熱処理部ＳＭとを備えた加熱処理プラントに蒸気を供給する蒸気供給システム１００であって、高温加熱処理部ＨＥの蒸気ドレンＤが供給されるフラッシュタンクＦＴと、高圧蒸気Ｓｈが駆動源として供給されてフラッシュタンクＦＴからフラッシュ蒸気ＦＳを吸引し、当該吸引したフラッシュ蒸気ＦＳを低圧蒸気Ｓｌとして低温加熱処理部ＳＭに供給するエゼクタＳＥとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラから供給される高圧蒸気との熱交換により加熱処理を行う高温加熱処理部と、低圧蒸気が供給されて加熱処理を行う低温加熱処理部とを備えた加熱処理プラントに蒸気を供給する蒸気供給システムであって、
前記高温加熱処理部の蒸気ドレンが供給されるフラッシュタンクと、
前記高圧蒸気が駆動源として供給されて前記フラッシュタンクからフラッシュ蒸気を吸引し、当該吸引したフラッシュ蒸気を前記低圧蒸気として前記低温加熱処理部に供給するエゼクタとを備えた蒸気供給システム。
【請求項２】
前記低温加熱処理部が、前記低圧蒸気により蒸し調理を行う蒸し器である請求項１に記載の蒸気供給システム。
【請求項３】
前記フラッシュタンクの内圧を許容値以下に維持するリリーフ弁を備え、
前記リリーフ弁の吐出部が、前記ボイラに水を供給する給水タンクに接続されている請求項１又は２に記載の蒸気供給システム。
【請求項４】
前記高温加熱処理部への高圧蒸気の供給と前記低温加熱処理部への前記低圧蒸気の供給とが同時に実行可能に構成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の蒸気供給システム。
【請求項５】
前記エゼクタへ供給される高圧蒸気の供給量を制御して、前記エゼクタから供給される低圧蒸気の圧力を設定圧力に設定するエゼクタ駆動制御手段を備えた請求項１〜４の何れか１項に記載の蒸気供給システム。
【請求項６】
前記低温加熱処理部に対して、前記高圧蒸気を減圧して生成した低圧蒸気を供給可能な低圧蒸気補助供給手段を備えた請求項１〜５の何れか１項に記載の蒸気供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラから供給される高圧蒸気との熱交換により加熱処理を行う高温加熱処理部と、低圧蒸気が供給されて加熱処理を行う低温加熱処理部とを備えた加熱処理プラントに蒸気を供給する蒸気供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品加工プラント等の加熱処理プラントに設けられる蒸気供給システムとして、比較的高温の高圧蒸気と比較的低温の低圧蒸気とを供給するものがある。
例えば、即席麺を製造する製麺プラントに設けられる従来の蒸気供給システムは、低温加熱処理部として設けられた蒸し器に低圧蒸気を供給して、当該蒸し器で麺を蒸し、一方、高温加熱処理部として設けられた熱交換器に高圧蒸気を供給し、当該熱交換器で加熱された揚げ油をフライヤとの間で循環させて、当該フライヤで麺を油揚げするように構成されている。
そして、かかる蒸気供給システムとして、熱交換器の蒸気ドレンをフラッシュタンクに供給すると共に、フラッシュタンクで発生したフラッシュ蒸気を低圧蒸気として蒸し器に供給して、当該フラッシュ蒸気を有効利用するものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
また、この従来の蒸気供給システムでは、熱交換器とフラッシュタンクとの間に自動圧力調整弁を介装して、フラッシュタンクの内圧を制御することで、蒸し器に供給されるフラッシュ蒸気を常に高圧状態に保持し、蒸し器へのフラッシュ蒸気の安定供給を実現するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０４２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来の蒸気供給システムでは、フラッシュタンクの内圧を比較的高めに維持する必要があるために、フラッシュタンクでのフラッシュ蒸気の発生が抑制されてしまい、低圧蒸気として十分な量のフラッシュ蒸気を取り出すことができない場合がある。
また、この蒸気供給システムでは、十分な量の低圧蒸気を低温加熱処理部としての蒸し器に供給するために、高圧蒸気を減圧して生成した低圧蒸気をフラッシュ蒸気に追加しているが、このような構成では、フラッシュタンクからフラッシュ蒸気が吐出する吐出部に背圧がかかり、フラッシュタンクでのフラッシュ蒸気の発生量が低下することが懸念される。
【０００５】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、食品加工プラント等の加熱処理プラントに設けられる蒸気供給システムにおいて、フラッシュタンクから多くのフラッシュ蒸気を低圧蒸気として取り出して、十分な量の低圧蒸気を低温加熱処理部に供給して、フラッシュ蒸気の有効利用を図ることができる技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するための本発明に係る蒸気供給システムは、
ボイラから供給される高圧蒸気との熱交換により加熱処理を行う高温加熱処理部と、低圧蒸気が供給されて加熱処理を行う低温加熱処理部とを備えた加熱処理プラントに蒸気を供給する蒸気供給システムであって、
その第１特徴構成は、
前記高温加熱処理部の蒸気ドレンが供給されるフラッシュタンクと、
前記高圧蒸気が駆動源として供給されて前記フラッシュタンクからフラッシュ蒸気を吸引し、当該吸引したフラッシュ蒸気を前記低圧蒸気として前記低温加熱処理部に供給するエゼクタとを備えた点にある。
【０００７】
上記第１特徴構成によれば、フラッシュタンクで発生したフラッシュ蒸気を低圧蒸気として低温加熱処理部に供給するにあたり、上記のようなエゼクタが設けられているので、エゼクタの吸引力によりフラッシュタンクにおけるフラッシュ蒸気の発生が促進されて、多くのフラッシュ蒸気がフラッシュタンクから低圧蒸気として取り出されることになる。
また、エゼクタに駆動源として供給された高圧蒸気は、当該エゼクタを通過することで減圧されて、低圧蒸気としてフラッシュ蒸気と混合されるので、低温加熱処理部に対して十分な量の低圧蒸気を供給することができる。
従って、本発明により、フラッシュタンクから多くのフラッシュ蒸気を低圧蒸気として取り出して、十分な量の低圧蒸気を低温加熱処理部に供給して、フラッシュ蒸気の有効利用を図ることができる蒸気供給システムを実現することができる。
【０００８】
本発明に係る蒸気供給システムの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記低温加熱処理部が、前記低圧蒸気により蒸し調理を行う蒸し器である点にある。
【０００９】
上記第２特徴構成によれば、比較的多くの低圧蒸気が必要となる蒸し器に対しても、多くのフラッシュ蒸気を低圧蒸気として取り出して十分な量の低圧蒸気を供給することができる。
【００１０】
本発明に係る蒸気供給システムの第３特徴構成は、上記第１乃至第２特徴構成の何れかに加えて、
前記フラッシュタンクの内圧を許容値以下に維持するリリーフ弁を備え、
前記リリーフ弁の吐出部が、前記ボイラに水を供給する給水タンクに接続されている点にある。
【００１１】
上記第３特徴構成によれば、低温加熱処理部での低圧蒸気の供給量を低下させたり、低圧加熱処理部での低圧蒸気の供給を停止したりする場合には、上記リリーフ弁をフラッシュタンクの内圧に応じて作動させて、フラッシュ蒸気を上記給水タンクに供給して復水させて、ボイラに供給する水として再利用することができる。また、このようにフラッシュ蒸気を再利用することで、フラッシュ蒸気が保有する熱をボイラへの給水の与熱に利用することができ、熱効率の向上を図ることができる。
【００１２】
本発明に係る蒸気供給システムの第４特徴構成は、上記第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
前記高温加熱処理部への高圧蒸気の供給と前記低温加熱処理部への前記低圧蒸気の供給とが同時に実行可能に構成されている点にある。
【００１３】
上記第４特徴構成によれば、高温加熱処理部への高圧蒸気の供給を行っているのと同時であっても、当該高圧蒸気の一部をエゼクタの駆動源として供給することで、フラッシュタンクにおいて多くのフラッシュ蒸気を発生させて、低温加熱処理部への低圧蒸気の供給を行うことができる。
【００１４】
本発明に係る蒸気供給システムの第５特徴構成は、上記第１乃至第４特徴構成の何れかに加えて、
前記エゼクタへ供給される高圧蒸気の供給量を制御して、前記エゼクタから供給される低圧蒸気の圧力を設定圧力に設定するエゼクタ駆動制御手段を備えた点にある。
【００１５】
上記第５特徴構成によれば、上記エゼクタ駆動制御手段により、エゼクタへ供給される高圧蒸気の供給量が制御されて、エゼクタから吐出される低圧蒸気の圧力が設定圧力に設定されるので、低温加熱処理部への低圧蒸気の供給を安定したものとすることができる。
【００１６】
本発明に係る蒸気供給システムの第６特徴構成は、上記第１乃至第５特徴構成の何れかに加えて、
前記低温加熱処理部に対して、前記高圧蒸気を減圧して生成した低圧蒸気を供給可能な低圧蒸気補助供給手段を備えた点にある。
【００１７】
上記第６特徴構成によれば、エゼクタから低温加熱処理部への低圧蒸気の供給量が不足する場合などにおいては、低圧蒸気補助供給手段を作動させて、高圧蒸気から生成した低圧蒸気を、低温加熱処理部へ供給される低圧蒸気に補充することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の蒸気供給システムを適用した製麺プラントの概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態として、即席麺を製造する製麺プラント（加熱処理プラントの一例）に適用された蒸気供給システム１００について、図１に基づいて説明する。
図１に示す製麺プラントは、コンベヤＣＯで搬送される麺Ｘを、蒸し器ＳＭにおいて低圧蒸気Ｓｌで満たされた空間に通過させて蒸し調理した後に、フライヤＦＬにおいて高圧蒸気Ｓｈとの熱交換により高温に加熱された揚げ油ＦＯに浸漬させて揚げ調理して、即席麺を製造する食品プラントとして構成されている。
【００２０】
この製麺プラントに設けられる蒸気供給システム１００には、ボイラＢＯから供給される約０．８Ｍｐａの高圧蒸気Ｓｈとの熱交換により加熱処理を行う高温加熱処理部として、フライヤＦＬとの間で循環する揚げ油ＦＯを高圧蒸気Ｓｈとの熱交換により加熱する熱交換器ＨＥが設けられている。
この熱交換器ＨＥとフライヤＦＬとの間で揚げ油ＦＯを循環させる循環路Ｌ１４には、揚げ油ＦＯを送出する循環ポンプＰＵ３と、揚げ油ＦＯに含まれる揚げ滓などを取り除くフィルタＦＩが配置されている。
【００２１】
更に、蒸気供給システム１００には、約０．２ＭＰａ〜０．４ＭＰａの低圧蒸気Ｓｌが供給されて加熱処理を行う低温加熱処理部として、低圧蒸気Ｓｌが供給される蒸し器ＳＭが設けられている。
尚、この製麺プラントには、フライヤＦＬの熱交換器ＨＥ等の高温加熱処理部や蒸し器ＳＭ等の低温加熱処理部が複数設けられていることから、蒸気供給システム１００では、各高温加熱処理部及び各低温加熱処理部に対して高圧蒸気Ｓｈや低圧蒸気Ｓｌを同時に分配供給するためのヘッダＨ１、Ｈ２、Ｈ３が適宜設けられていることで、高温加熱処理部への高圧蒸気Ｓｈの供給と低温加熱処理部への低圧蒸気Ｓｌの供給とが同時に実行可能に構成されている。
【００２２】
ボイラＢＯで生成された約０．８Ｍｐａの高圧蒸気Ｓｈは、配管Ｌ１を介してヘッダＨ１に供給されて分配される。また、配管Ｌ１を通流する高圧蒸気Ｓｈの一部が配管Ｌ１０に取り出されて、減圧弁Ｖ２により約０．６ＭＰａに減圧された後に、低圧蒸気ＳｌとしてヘッダＨ２に供給されて分配される。
【００２３】
ヘッダＨ１から熱交換器ＨＥへ高圧蒸気Ｓｈを供給する配管Ｌ３には、熱交換器ＨＥへの高圧蒸気の供給量を調整可能な調整弁Ｖ１が設けられており、更に、フライヤＦＬには揚げ油ＦＯの温度を検出する温度センサＴＳが設けられている。
そして、かかる調整弁Ｖ１の開度を温度センサＴＳの検出結果に基づいて制御することで、揚げ油ＦＯの温度が麺Ｘの揚げ調理に適した所望の温度に設定されている。
【００２４】
更に、蒸気供給システム１００には、高温加熱処理部としての熱交換器ＨＥの高圧蒸気の蒸気ドレンＤが供給されるフラッシュタンクＦＴと、当該フラッシュタンクＦＴで発生したフラッシュ蒸気ＦＳを低圧蒸気Ｓｌとして低温加熱処理部としての蒸し器ＳＭに導く配管Ｌ７、Ｌ１３が設けられている。
具体的には、熱交換器ＨＥにおける高圧蒸気Ｓｈのドレン部ＨＥ１からは高圧蒸気Ｓｈの蒸気ドレンＤが排出され、その蒸気ドレンＤがスチープトラップＳＴ１を設けた配管Ｌ４を介してフラッシュタンクＦＴに供給される。
そして、このフラッシュタンクＦＴでは、減圧に伴って発生したフラッシュ蒸気ＦＳが上部に接続された配管Ｌ７に供給されると共に、残りがドレン水Ｗとして下部に接続された配管Ｌ８及びスチームトラップＳＴ２を介してレシーバタンクＲＴに供給される。
【００２５】
配管Ｌ７に供給されたフラッシュ蒸気ＦＳは、低圧蒸気Ｓｌとして、後述するエゼクタＳＥ及び当該エゼクタＳＥの吐出部側に接続された配管Ｌ１２を介してヘッダＨ３に供給されて、当該ヘッダＨ３に接続された配管Ｌ１３を介して低温加熱処理部としての各蒸し器ＳＭに分配供給される。
【００２６】
更に、蒸気供給システム１００には、高圧蒸気Ｓｈが駆動源として供給されることで、フラッシュタンクＦＴからフラッシュ蒸気ＦＳを吸引して配管Ｌ１２に供給するエゼクタＳＥが設けられている。
即ち、このエゼクタＳＥは、吸引側を配管Ｌ７を介してフラッシュタンクＦＴの上部に接続し、吐出側を蒸し器ＳＭに通じる配管Ｌ１２に接続し、更に、駆動源供給側をボイラＢＯから高圧蒸気Ｓｈが排出される配管Ｌ１から当該高圧蒸気Ｓｈの一部が取り出される配管Ｌ２に接続する形態で配置されている。
そして、エゼクタＳＥを高圧蒸気Ｓｈが駆動源として通過することで、フラッシュタンクＦＴに接続された配管Ｌ７側に吸引力が作用し、当該配管Ｌ７が約０．１Ｍｐａに減圧される。そして、この減圧作用によって、フラッシュタンクＦＴにおけるフラッシュ蒸気ＦＳの発生が促進され、多くのフラッシュ蒸気ＦＳがエゼクタＳＥ側に吸引されることになる。
更に、エゼクタＳＥを駆動源として通過した高圧蒸気Ｓｈが、当該エゼクタＳＥを通過することで減圧されて低圧蒸気Ｓｌとなり、更に、多くのフラッシュ蒸気ＦＳが混合され配管Ｌ１２に吐出されることになるので、十分な量の低圧蒸気ＳｌがヘッダＨ３等を介して蒸し器ＳＭに供給されることになる。
【００２７】
フラッシュタンクＦＴからレシーバタンクＲＴに供給されたドレン水Ｗは、蒸気駆動ポンプＰＵ１により配管Ｌ１０を介して給水タンクＷＴに供給されて貯留され、当該給水タンクＷＴに貯留されたドレン水Ｗが給水ポンプＰＵ２により配管Ｌ６を介してボイラＢＯに供給される。
【００２８】
また、蒸気ドレンＤが通流する配管Ｌ４と給水タンクＷＴとを接続する配管Ｌ５にリリーフ弁Ｖ８が設けられており、このリリーフ弁Ｖ８は、フラッシュタンクＦＴの内圧を検出する圧力センサＰＳ２で検出されたフラッシュタンクＦＴの内圧が許容値を超えた場合に開弁して、配管Ｌ４を通流する蒸気ドレンＤを給水タンクＷＴに逃がすことで、フラッシュタンクＦＴの内圧を許容値以下に維持するように作動する。
一方、フラッシュタンクＦＴの上部に接続された配管Ｌ７と外部の煙突（図示せず）等とを接続する配管Ｌ９にもリリーフ弁Ｖ５が設けられており、このリリーフ弁Ｖ５も、フラッシュタンクＦＴの内圧を検出する圧力センサＰＳ２で検出されたフラッシュタンクＦＴの内圧が許容値を超えた場合に開弁して、配管Ｌ７を通流するフラッシュ蒸気ＦＳを外部の煙突へ逃がすことで、フラッシュタンクＦＴの内圧を許容値以下に維持するように作動する。
【００２９】
エゼクタＳＥに高圧蒸気Ｓｈを供給する配管Ｌ２には、エゼクタＳＥへの高圧蒸気Ｓｈの供給量を調整可能な調整弁Ｖ４が設けられており、更に、エゼクタＳＥから低圧蒸気Ｓｌが吐出される配管Ｌ１２には、当該配管Ｌ１２の内圧を検出する圧力センサＰＳ１が設けられている。
そして、かかる調整弁Ｖ４及び圧力センサＰＳ１は、調整弁Ｖ４の開度を圧力センサＰＳ１の検出結果に基づいて制御することで、配管Ｌ１２の内圧を約０．１５Ｍｐａの設定圧力に設定するエゼクタ駆動制御手段Ａとして機能することになる。
【００３０】
また、高圧蒸気Ｓｈを減圧して生成した低圧蒸気Ｓｌを供給可能な低圧蒸気補助供給手段Ｂとして、低圧蒸気Ｓｌが供給されるヘッダＨ２と上記配管Ｌ１２とを接続する配管Ｌ１１が設けられている。更に、この配管Ｌ１１には、配管Ｌ１２に対する低圧蒸気Ｓｌの供給量を調整可能な調整弁Ｖ３が設けられており、この調整弁Ｖ３の開度が配管Ｌ１２の内圧に応じて制御されることで、蒸し器ＳＭに供給される低圧蒸気Ｓｌの圧力が所望の圧力未満になるような状況においても、高圧蒸気Ｓｈを減圧して生成した低圧蒸気Ｓｌが配管Ｌ１２に補充されて、当該圧力が所望の圧力に維持されることになる。
【００３１】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態では、即席麺を製造する製麺プラントに適用した蒸気供給システム１００を説明したが、別に、当該製麺プラント以外の食品プラントや他の工業プラント等の加熱処理プラントにおいて、高圧蒸気と低圧蒸気とを使用する場合において、本発明に係る蒸気プラントシステムを適用することができる。
【００３２】
（２）上記実施形態では、本発明に係る蒸気供給システム１００の基本構成を説明したが、本発明の特徴構成を具備する範囲内で、他の補機を追加又は省略しても構わない。例えば、各配管において、蒸気Ｓｈ，Ｓｌの供給を断続するための開閉弁を追加したり、蒸気Ｓｈ，Ｓｌの圧力を適宜減圧する減圧弁を追加したり、蒸気Ｓｈ，Ｓｌの温度や圧力を検出するセンサを追加しても構わない。
【００３３】
（３）上記実施形態では、高温加熱処理部としての熱交換器ＨＥに対する高圧蒸気Ｓｈの供給と、低温加熱処理部としての蒸し器ＳＭに対する低圧蒸気Ｓｌの供給とを同時に実行可能に構成したが、これら加熱処理部に対する蒸気の供給は常に同時に行う必要はなく、交互に行ったり、一方に対する供給を一時的に停止して他方に対する供給のみを行うなど、適宜供給状態を変更しても構わない。また、これら加熱処理部に対する蒸気の供給を同時に行うための構成を採用せずに、択一的に行うように構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明はボイラから供給される高圧蒸気との熱交換により加熱処理を行う高温加熱処理部と、低圧蒸気が供給されて加熱処理を行う低温加熱処理部とを備えた加熱処理プラントに蒸気を供給する蒸気供給システムとして好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１００    ：蒸気供給システム
Ａ        ：エゼクタ駆動制御手段
Ｂ        ：低圧蒸気補助供給手段
ＢＯ      ：ボイラ
Ｄ        ：蒸気ドレン
ＦＬ      ：フライヤ
ＦＳ      ：フラッシュ蒸気
ＦＴ      ：フラッシュタンク
ＨＥ      ：熱交換器
ＳＥ      ：エゼクタ
ＳＭ      ：蒸し器
Ｓｈ      ：高圧蒸気
Ｓｌ      ：低圧蒸気
ＷＴ      ：給水タンク
Ｘ        ：麺
【図１】
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