(57)【要約】【課題】単純な構成で、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減圧蒸気加熱装置を得ること。【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、反応釜９を接続する。反応釜９のジャケット１５とエゼクタ２１を管路１８で接続する。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、蒸気出口管１０の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】
加熱器へ蒸気を供給する蒸気供給管を接続して、当該蒸気供給管に蒸気圧力を制御する圧力制御手段を取り付けると共に、加熱器内の流体を吸引する吸引手段を設けたものにおいて、圧力制御手段をタービンで形成して、当該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たことを特徴とする減圧蒸気加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、加熱器で被加熱物を比較的低圧の蒸気で加熱する減圧蒸気加熱装置に関し、特に蒸気を低圧に制御する圧力制御手段の構成を単純化したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特公平７−８８９３３号公報
これは、蒸気を大気圧以下すなわち真空状態として、１００℃以下の蒸気温度で被加熱物を加熱する真空蒸気発生装置であり、蒸気供給管に減圧弁２２を取り付けて供給蒸気の圧力を所定の減圧状態に維持すると共に、減圧弁２２と加熱容器２１の間に、加熱容器２１の二次側すなわち出口側のドレンと熱交換する減温部を設けて、加熱容器２１へ供給する蒸気の温度を過熱温度から飽和温度へ減温するものである。
【特許文献２】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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の真空蒸気発生装置では、蒸気の圧力を減圧するための減圧弁と、蒸気の温度を減温するための減温部をそれぞれ必要とするために、装置の構造が複雑になってしまう問題があった。
また、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、単純な構成で、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減圧蒸気加熱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、加熱器へ蒸気を供給する蒸気供給管を接続して、当該蒸気供給管に蒸気圧力を制御する圧力制御手段を取り付けると共に、加熱器内の流体を吸引する吸引手段を設けたものにおいて、圧力制御手段をタービンで形成して、当該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たものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
蒸気供給管から圧力制御手段を介して所定の減圧蒸気が加熱器へ供給されて被加熱物を加熱する。加熱することによって蒸気の凝縮したドレンは、吸引手段へ吸引されて外部へ排出される。
【０００７】
圧力制御手段をタービンで形成して、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。
【０００８】
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。
【０００９】
【実施例】
図１において、加熱器としての反応釜９と、圧力制御手段としてのタービン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、吸引手段としてのエゼクタ２１とで減圧蒸気加熱装置を構成する。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
タービン１に蒸気供給管２を接続すると共に、回転抵抗調節手段３を接続する。回転回転抵抗調節手段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。
【００１３】
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。
【００１４】
本実施例においては、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、例えば特開平９−２６８９６８号公報に示されているように、温度差と磁力によって回転力を発生するものである。本実施例の熱磁気エンジン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。
【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、タービンと、タービンの回転抵抗調節手段とを設けて、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、従来技術の減圧弁並びに減温部を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の減圧蒸気加熱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
１５　ジャケット部
２１　エゼクタ
２３　タンク
２４　循環ポンプ
【図１】
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