(57)【要約】【課題】蒸気の圧力と温度を同時に所定値まで低下させることのできる蒸気の減圧減温装置を得ること。【解決手段】タービン１に蒸気供給管２を接続する。タービン１の外部に回転抵抗調節手段３を接続する。タービン１の蒸気出口管１０に圧力センサ４と温度センサ５を取り付ける。それぞれのセンサ４，５は、制御部６を介して回転抵抗調節手段３と電気的に接続する。蒸気出口管１０を分岐して、熱磁気エンジン８を接続する。熱磁気エンジン８には発電機１２を取り付ける。回転抵抗調節手段３で任意の回転抵抗値がセットされ、蒸気供給管２から供給される蒸気のエネルギが所定量だけ消費されることによって、蒸気は所定値まで減圧減温される。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気の保有するエネルギをタービンの回転運動へ変換して吸収するものにおいて、タービンの回転抵抗を調節することのできる回転抵抗調節手段を配置し、タービンの出口側に蒸気の圧力と温度を検出する圧力温度検出手段を取り付けて、当該圧力温度検出手段からの検出値に応じて上記回転抵抗調節手段の回転抵抗値を制御する制御部を設けると共に、タービンの出口側に温度差と磁力によって回転力を発生する熱磁気エンジンを配置して、当該熱磁気エンジンの回転力で電力を発生する発電機を接続したことを特徴とする蒸気の減圧減温装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高圧高温状態の蒸気を、所定の圧力と温度状態まで減圧減温することのできる蒸気の減圧減温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平２−５２９０５号公報
これは、ケーシング内にインペラを配置し、インペラを支持する軸の端部に機械的負荷を与える抵抗器を取り付けた過熱蒸気減温装置であり、過熱蒸気を飽和温度の蒸気へと減温することができるものである。
【特許文献２】特開平９−２６８９６８号公報
これは、温度差と磁力によって回転力を発生させる熱磁気エンジンであり、感温磁性材料製の円筒状ロータと、この円筒状ロータの外周面の円周方向に磁極を位置させて配設した磁石と、円筒状ロータの一部を加熱冷却する加熱冷却領域とから成るものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の蒸気減温装置では、過熱蒸気の温度のみを低下させて減温することはできるが、温度と共に蒸気圧力を低下させることができない問題があった。
【０００４】
この実情に鑑み、本発明の課題は、蒸気の圧力と温度を同時に所定値まで低下させることのできる蒸気の減圧減温装置を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた本発明の手段は、蒸気の保有するエネルギをタービンの回転運動へ変換して吸収するものにおいて、タービンの回転抵抗を調節することのできる回転抵抗調節手段を配置し、タービンの出口側に蒸気の圧力と温度を検出する圧力温度検出手段を取り付けて、当該圧力温度検出手段からの検出値に応じて上記回転抵抗調節手段の回転抵抗値を制御する制御部を設けると共に、タービンの出口側に温度差と磁力によって回転力を発生する熱磁気エンジンを配置して、当該熱磁気エンジンの回転力で電力を発生する発電機を接続したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
タービンの回転抵抗調節手段と、タービン出口側蒸気の圧力温度検出手段、及び、制御部を設けたことにより、圧力温度検出手段での検出値に応じてタービンの回転抵抗を調節して、タービンでの蒸気エネルギの消費を制御することによって、蒸気の圧力と温度を同時に所定値まで減圧減温することができる。
【０００７】
タービンの回転抵抗調節手段としては、タービン動翼の取り付け角度を蒸気流れに対して可変とするものや、タービン回転軸の軸受部の回転抵抗を可変とするもの、あるいは、タービン回転軸を延長してトルク調節器を接続するもの等を用いることができる。
【０００８】
タービン出口側に熱磁気エンジンと発電機を設けたことにより、タービンから排出される蒸気の熱を利用して熱磁気エンジンを回転させ、発電機で電力を発生することができる。発生した電力は、この減圧減温装置を構成する各種機器の駆動電力として用いることができる。
【０００９】
【実施例】
図１において、タービン１と、タービン１へ蒸気を供給する蒸気供給管２と、タービン１と接続した回転抵抗調節手段３と、タービン１の出口側の蒸気の圧力を検出する圧力センサ４と温度を検出する温度センサ５と、制御部６、及び、熱磁気エンジン８とで蒸気の減圧減温装置を構成する。
【００１０】
回転抵抗調節手段３は、タービン１の回転軸を延長してタービン１の外部にトルク調節器３を接続したもので、このトルク調節器３でタービン軸トルクを任意に設定することができる。
【００１１】
トルク調節器３は、制御部６を介して圧力温度検出手段としての圧力センサ４並びに温度センサ５と電気的に接続する。タービン１のトルク調節器３の反対側には、タービン１の回転と連動する発電機７を接続する。
【００１２】
タービン１の蒸気出口管１０と連通した連通管１１に熱磁気エンジン８を取り付ける。熱磁気エンジン８は、連通管１１から流入する高温蒸気又は復水の高温と、大気中の常温との温度差を利用して回転力を発生させる。発生した回転力は発電機１２へ伝達されて電力を生じる。なお、熱磁気エンジン８で熱を奪われた復水は排出管１３から外部へ排出される。
【００１３】
本実施例においては、タービン１の出口側に蒸気加熱装置としての反応釜９を配置した例を示す。すなわち、タービン１の蒸気出口管１０を分岐して管路１４を取り付けて反応釜９のジャケット部１５と接続する。管路１４には、ジャケット部１５へ供給する蒸気圧力を補助的に調節する自動調節弁１６を取り付ける。また、蒸気供給管２を分岐してタービン１をバイパスするバイパス管路１７を設ける。
【００１４】
反応釜９のジャケット部１５の下端に管路１８を接続して、スチームトラップ１９並びに開閉弁２０を介してエゼクタ２１と連通する。エゼクタ２１は、循環路２２を介してタンク２３と循環ポンプ２４を順次接続する。循環路２２を分岐してタンク２３内の余剰流体を排除する余剰流体排除管２５を接続する。
【００１５】
蒸気供給管２からタービン１へ供給される蒸気の保有エネルギは、図示しないタービン羽根を回転させることによって消費される。タービン１で消費される蒸気のエネルギは、回転抵抗調節手段３の回転抵抗値を大きくすることによって多くなり、一方、回転抵抗値を小さくすることによって少なくなる。
【００１６】
タービン１の出口側に取り付けた圧力センサ４と温度センサ５で蒸気の圧力と温度をそれぞれ検出して、制御部６で設定された蒸気圧力と温度になるように回転抵抗調節手段３の回転抵抗値が演算されて回転抵抗調節手段３へ伝送されることによって、タービン１出口側の蒸気は所定の圧力と温度へ減圧減温される。
【００１７】
タービン１の回転力はその一部が発電機７へ伝達されて電力を発生する。発生した電力は、熱磁気エンジン８と接続した発電機１２で発生した電力と共に循環ポンプ２４や制御部６等の駆動電力として使用される。
【００１８】
タービン１で所定の圧力と温度へ減圧減温された蒸気は、一部が管路１４から反応釜９のジャケット部１５へ供給されて、反応釜９内の図示しない被加熱物を加熱する。加熱により蒸気の凝縮した復水は、エゼクタ２１へ吸引されてタンク２３に至る。
【００１９】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、タービンの回転抵抗調節手段と、タービン出口側蒸気の圧力温度検出手段、及び、制御部を設けて、圧力温度検出手段での検出値に応じてタービンの回転抵抗を調節して、タービンでの蒸気エネルギの消費を制御することによって、蒸気の圧力と温度を同時に所定値まで減圧減温することができる。
【００２０】
また本発明によれば、タービン出口側に熱磁気エンジンと発電機を取り付けたことにより、タービンから排出される蒸気の熱を利用して発電することができ、省エネルギとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蒸気の減圧減温装置の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
１　　タービン
２　　蒸気供給管
３　　回転抵抗調節手段
４　圧力センサ
５　温度センサ
６　制御部
８　熱磁気エンジン
９　反応釜
１２　発電機
２１　エゼクタ
２３　タンク
２４　循環ポンプ
【図１】
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