(57)【要約】【課題】熱交換器内部に復水を滞留することのない空気加熱装置を得ること。【解決手段】熱交換器１の入口ヘッダ８に蒸気供給管２を接続する。圧縮空気供給管４を、蒸気供給管２の入口ヘッダ８側に接続する。熱交換器１の出口ヘッダ９にスチームトラップ５を接続する。スチームトラップ５と並列に開閉弁６を取り付ける。出口ヘッダ９の底部に復水滞留検出手段１１を取り付ける。熱交換器１の内部に残留している復水は、圧縮空気供給管４から供給される高圧の圧縮空気で押し出され外部へ排除されることによって、内部に滞留することがない。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器を通過する空気を、制御弁を介して供給する加熱用の蒸気で加熱して、蒸気が熱を奪われて凝縮した復水をスチームトラップから外部へ排出するものにおいて、スチームトラップと並行に開閉弁を取り付けて、熱交換器の内部へ圧縮空気を供給する圧縮空気供給管を接続すると共に、熱交換器の内部に復水が滞留したことを検出する復水滞留検出手段を取り付けて、当該復水滞留検出手段からの検出信号に応じて圧縮空気供給管から熱交換器の内部へ圧縮空気を供給することを特徴とする空気加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気を熱源として空気を加熱する空気加熱装置に関し、特に、加熱装置内部に蒸気の凝縮水としての復水を滞留することがないものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特公昭５１−３１９９８号公報
これは、フィンチューブ型熱交換器を用いた空気加熱装置において、加熱装置への蒸気の供給量を調整弁で制御すると共に、加熱装置に逆止弁と熱動弁を併用して、加熱装置内部が真空になると逆止弁が開弁して加熱装置内へ外気を吸入することによって復水が排出できなくなることを防止するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の空気加熱装置では、加熱装置内部の復水を完全に排出することができない問題があった。すなわち、加熱装置内部が真空になると外気を吸入して、復水を排出するためのスチームトラップの入口側と出口側の差圧が負圧になることは防止できるが、スチームトラップの入口側と出口側の圧力は共に大気圧で実質的な差圧はゼロのままであり、加熱装置内部の凹部や細管部に滞留している復水を外部へ排出することができないのである。
【０００４】
加熱装置内部に復水を滞留すると、ウォータハンマ現象を生じたり、加熱装置内部を腐食させ、場合によってはフィンチューブに孔を開けて損傷させてしまう。
【０００５】
従って本発明の課題は、加熱装置の運転中においても内部に復水を滞留することのない空気加熱装置を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段は、熱交換器を通過する空気を、制御弁を介して供給する加熱用の蒸気で加熱して、蒸気が熱を奪われて凝縮した復水をスチームトラップから外部へ排出するものにおいて、スチームトラップと並行に開閉弁を取り付けて、熱交換器の内部へ圧縮空気を供給する圧縮空気供給管を接続すると共に、熱交換器の内部に復水が滞留したことを検出する復水滞留検出手段を取り付けて、当該復水滞留検出手段からの検出信号に応じて圧縮空気供給管から熱交換器の内部へ圧縮空気を供給するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
熱交換器の内部に復水が滞留したことを復水滞留検出手段で検出して、スチームトラップと並行に取り付けた開閉弁を開弁すると共に、圧縮空気供給管から熱交換器の内部へ圧縮空気を供給することによって、熱交換器の内部の凹部や細管部に残留していた復水はこの圧縮空気に押し出されて確実に外部へ排除される。
【０００８】
【実施例】
本実施例においては、通過する空気を加熱する熱交換器１と、熱交換器１へ蒸気を供給する蒸気供給管２と、蒸気供給管２に取り付けた制御弁３と、熱交換器１の入口側に接続した圧縮空気供給管４と、熱交換器１の出口側に接続したスチームトラップ５と、このスチームトラップ５と並行に取り付けた開閉弁６と、熱交換器１の底部に取り付けた復水滞留検出手段１１、及び、スチームトラップ５と開閉弁６の出口側と接続した真空ポンプ７とで空気加熱装置を構成する。
【０００９】
熱交換器１の左側に入口ヘッダ８を配置して蒸気供給管２と接続すると共に、右側に出口ヘッダ９を配置してスチームトラップ５と接続する。蒸気供給管２から供給される蒸気は、入口ヘッダ８から熱交換器１内の図示しないフィンチューブの全体を通過して、空気と熱交換して復水となり、出口ヘッダ９からスチームトラップ５を通って真空ポンプ７に吸引され外部へ排出される。
【００１０】
圧縮空気供給管４には、供給する圧縮空気の量を制御する制御弁１０を取り付ける。本実施例においては、圧縮空気供給管４を蒸気供給管２の熱交換器１側に接続した例を示したが、圧縮空気供給管４は入口ヘッダ８の上端部に接続することもできる。
【００１１】
出口ヘッダ９の底部に復水滞留検出手段１１を取り付ける。復水滞留検出手段１１は、出口ヘッダ９の底部に滞留する復水を検出できるもので、例えば、電極棒を取り付けて復水と蒸気の電導率の差異を検知して検出するものや、温度センサによって蒸気と復水の温度差を検知して検出するもの等を使用することができる。
【００１２】
出口ヘッダ９の上端部には、ヘッダ９内部の温度を検知して開閉弁する感温弁１２を取り付ける。この感温弁１２は、ヘッダ９内部に空気が溜まって温度が所定値まで低下すると自動的に開弁して空気を外部へ排出し、内部温度が所定値まで上昇すると自動的に閉弁して蒸気の漏洩を防止するものである。
【００１３】
復水滞留検出手段１１と制御弁３，１０と開閉弁６は図示しない制御部と接続して、この制御部からの信号に応じて弁開度あるいは弁の開閉が自動的に制御されるものである。
【００１４】
熱交換器１で空気を加熱する場合、蒸気供給管２と入口ヘッダ８から供給される所定圧力の蒸気によって、熱交換器１を流下する空気を加熱する。加熱によって熱を奪われた蒸気は復水となりスチームトラップ５と真空ポンプ７から系外へ排除される。
【００１５】
復水滞留検出手段１１が出口ヘッダ９内での復水の滞留を検出すると、開閉弁６を開弁すると共に、制御弁１０から所定圧力の圧縮空気を熱交換器１の内部へ供給することによって、熱交換器１内の低部や凹部あるいは細管部等に残留していた復水は開閉弁６と真空ポンプ７を通って外部へ確実に押し出され、熱交換器１の内部に残留することはない。
【００１６】
復水が排除されると、圧縮空気の供給を停止して、再度蒸気供給管から蒸気を供給することによって、熱交換器１内部の圧縮空気はこの蒸気によって開閉弁６から外部へ押し出される。圧縮空気が排除されると開閉弁６を閉弁して通常の空気加熱を行う。
【００１７】
本実施例においては、スチームトラップ５と開閉弁６の出口側に真空ポンプ７を接続した例を示したが、圧縮空気供給管４からの圧縮空気だけで滞留復水を確実に排除できる場合には、真空ポンプ７は必ずしも必要ではない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、熱交換器の内部へ圧縮空気を供給することによって、熱交換器の運転中であっても加熱装置内部の残留復水を確実に系外へ排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の空気加熱装置の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
１  熱交換器
２  蒸気供給管
３  制御弁
４  圧縮空気供給管
５  スチームトラップ
６  開閉弁
８  入口ヘッダ
９  出口ヘッダ
１１  復水滞留検出手段
【図１】
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