(57)【要約】【課題】熱回収効率の向上した熱交換器を得ること。【解決手段】蒸気供給管２を接続した熱交換容器１の内部にコイル状の冷却流体管３を取り付ける。蒸気供給管２を分岐してドレン溜部蒸気供給管４を接続する。冷却流体管３の下端は冷却流体供給管７と接続し、上端は冷却流体排出管８と接続する。熱交換容器１の蒸気スペースに冷却流体溜部５を配置する。冷却流体溜部５には連通管１４，１５を介して冷却流体供給管７と排出管８を接続する。ドレン溜部蒸気供給管４から供給される蒸気によってドレン溜部１０のドレンの対流が促進され、一方、冷却流体溜部５でも蒸気の一部が凝縮することによって蒸気の対流が促進される。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換容器に蒸気と冷却流体を供給して、蒸気を冷却流体で熱交換することにより凝縮させるものにおいて、熱交換容器のドレン溜部へ蒸気を供給するドレン溜部蒸気供給管を接続すると共に、熱交換容器内の蒸気スペースに冷却流体溜部を配置して、当該冷却流体溜部の入口と出口にそれぞれ冷却流体供給管と冷却流体排出管を接続したことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種蒸気使用装置で使用されて残った蒸気や、高温ドレンから発生した再蒸発蒸気などを、水などの冷却流体で熱交換して凝縮させることによって、モヤモヤと立ち込める蒸気を無くしたり、あるいは、冷却流体を熱交換して温度上昇した温水を別途使用して蒸気の保有熱を有効利用するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の熱交換器としては、例えば特開２００２−５４８８６号公報に示されたものがある。これは、熱交換容器の下部にドレン溜部を形成して、このドレン溜部に冷却流体管を配置することにより、冷却流体とドレンを熱交換して熱回収率を向上することができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の熱交換器では、蒸気の保有する潜熱とドレンの保有する顕熱の両方を回収することができるが、未だ熱回収に時間を要してしまうなど熱回収効率が低い値に止まってしまう問題があった。これは、熱交換容器内に滞留している蒸気と、及び、ドレン溜部に滞留しているドレンと、冷却流体がそれぞれただ単に熱交換するだけのものであり、熱伝達率が十分に確保できないためである。
【０００４】
従って本発明の課題は、冷却流体と蒸気及びドレンの熱伝達率を十分に確保することによって、熱回収効率の向上した熱交換器を得ることである。
【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の手段は、熱交換容器に蒸気と冷却流体を供給して、蒸気を冷却流体で熱交換することにより凝縮させるものにおいて、熱交換容器のドレン溜部へ蒸気を供給するドレン溜部蒸気供給管を接続すると共に、熱交換容器内の蒸気スペースに冷却流体溜部を配置して、当該冷却流体溜部の入口と出口にそれぞれ冷却流体供給管と冷却流体排出管を接続したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
熱交換容器内の蒸気スペースに冷却流体溜部を配置したことによって、熱交換容器内で滞留していた蒸気の一部が冷却流体溜部の外表面で冷却され凝縮することにより、容器内の蒸気の対流が促進される。蒸気の対流が促進されると、蒸気と冷却流体との接触機会が増えて熱伝達率が向上する。
【０００７】
ドレン溜部へ蒸気を供給するドレン溜部蒸気供給管を接続したことにより、供給される蒸気によってドレン溜部のドレンの対流が促進されて、ドレンと冷却流体との熱伝達率が向上する。
【０００８】
このようにドレン及び蒸気の対流がそれぞれ促進されて冷却流体との熱伝達率が十分に確保されることによって、熱交換器の熱回収効率を向上させることができる。
【０００９】
【実施例】
図１において、熱交換容器１と、凝縮させるべく蒸気を供給する蒸気供給管２と、熱交換容器１内に配置した冷却流体管３と、ドレン溜部蒸気供給管４、及び、熱交換容器１内の蒸気スペースに配置した冷却流体溜部５とで熱交換器を構成する。
【００１０】
熱交換容器１内の中心部に円筒パイプ状で上下端開放状態の大気開放管６を設ける。大気開放管６の外周に、銅製長尺パイプをコイル状に形成した冷却流体管３を配置し、この冷却流体管３の下端に冷却流体供給管７を接続すると共に、上端に冷却流体排出管８を接続する。冷却流体供給管７から供給される水などの冷却流体が、コイル状の冷却流体管３を通って排出管８へと至るものである。
【００１１】
大気開放管６の内部下方にオーバーフロー管９を配置する。オーバーフロー管９は鉛直直線状で、上端１１を大気開放管６内に開口し下端は図示しないドレン回収先と連通する。後述するように、蒸気の凝縮したドレンがオーバーフロー管９の上端１１を通ってドレン回収先に流下するものである。
【００１２】
熱交換容器１内のほぼ中央から上方にかけて配置した冷却流体溜部５は、円筒ドーナツ状で熱交換容器１の壁面の一部と空間を形成して冷却流体をこの空間に溜めるものであり、下部に連通管１４を介して冷却流体供給管７と接続すると共に、上部に連通管１５を介して冷却流体排出管８と接続する。この冷却流体溜部５は、外表面で蒸気を凝縮させることによって、熱交換容器１内に滞留している蒸気の対流を促進するものである。
【００１３】
蒸気供給管２は、図示しない蒸気使用装置の出口側や再蒸発タンク等と接続して、凝縮すべく蒸気を熱交換容器１内に供給する。蒸気供給管２から熱交換容器１内へ供給される蒸気が、冷却流体管３で冷却されて凝縮しドレンとなって底部のドレン溜部１０へ滴下する。
【００１４】
蒸気供給管２を分岐してドレン溜部蒸気供給管４を取り付けて、端部をドレン溜部１０の下端と接続する。ドレン溜部蒸気供給管４には逆止弁１８を取り付ける。この逆止弁１８は、ドレン溜部蒸気供給管４からドレン溜部１０方向への流体の通過は許容するが、反対方向の流体の通過は阻止するものである。
【００１５】
ドレン溜部蒸気供給管４から供給される蒸気によって、ドレン溜部１０のドレンはバブリングされて対流が促進され、冷却流体管３との熱伝達率が上昇して熱回収効率も向上する。あるいは、ドレン溜部蒸気供給管４から供給される蒸気によって、ドレン溜部１０のドレンを熱交換容器１内で所定方向へ回転させることによって、同様にドレンの対流を促進して熱回収効率を向上することができる。
【００１６】
冷却流体供給管７と連通管１４から冷却流体溜部５へ冷却流体が供給されることによって、冷却流体溜部５の外表面でも蒸気が凝縮して、熱交換容器１内の蒸気の対流を促進して熱回収効率を向上することができる。
【００１７】
冷却流体溜部５で一部の蒸気を凝縮した冷却流体は連通管１５と排出管８から所定箇所へ排出されると共に、ドレン溜部１０のドレンは供給される蒸気の圧力により大気開放管６内を上昇して、オーバーフロー管９の上端１１から外部に排出される。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、熱交換容器内の蒸気とドレンの対流を促進して、冷却流体と蒸気及びドレンの熱伝達率を十分に確保することにより、高い熱回収効率の熱交換器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱交換器の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
１　　熱交換容器
２　　蒸気供給管
３　　冷却流体管
４　　ドレン溜部蒸気供給管
５　　冷却流体溜部
６　大気開放管
７　冷却流体供給管
８　　冷却流体排出管
９　　オーバーフロー管
１０　ドレン溜部
【図１】
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