(57)【要約】【課題】  ウォータハンマー現象を生じることがないと共に供給口部の磨耗しにくい熱交換装置を提供する。【解決手段】  円筒状の熱交換器１の接線方向に複数の蒸気供給口３，４，５，６を設ける。蒸気供給口３，４，５，６にそれぞれ逆止弁１６と開閉弁１７を介在してはパイプ８，９，１０，１１と接続する。更に、パイプ８，９，１０，１１を蒸気供給管２と接続する。熱交換器１内を矢印１５方向へ旋回している被加熱物を加熱する場合、蒸気供給口３，４，５，６から熱交換器１内へ高温蒸気を供給することによって、供給される蒸気が被熱交換物内へ細かな状態で混入される。このように、蒸気が細かな状態で被加熱物中に混入されることにより、蒸気の凝縮によるウォータハンマー現象を極めて小さなものに押さえることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状の熱交換器に複数の蒸気供給管を接続して、当該蒸気供給管から供給した蒸気と被熱交換物とで熱交換を行うものにおいて、複数の蒸気供給管を略円筒状熱交換器の円筒面における接線方向に配置すると共に、蒸気供給管の熱交換器側端部を熱交換器内に突出することなく円筒面の内周とほぼ同一面上に配置したことを特徴とする熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気を熱源として、熱交換器内で被加熱物を加熱する熱交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換装置は、略円筒状の熱交換器の内部に被熱交換物を収容して、この内部に加熱用の蒸気を直接供給して被熱交換物を加熱するものである。
【０００３】
この熱交換装置においては、反応釜を冷却水で冷却する例が開示されているだけであるが、反応釜のジャケット部に蒸気が残存している場合に、ノズル部から冷却水を噴射すると、残存蒸気が瞬間的に凝縮してその容積が急激に減少することに伴う、いわゆるウォータハンマー現象が発生してしまう問題点があった。ウォータハンマー現象は、著しい振動や騒音を伴って、装置の損傷や破壊に至るケースもある。また、この熱交換装置においては、反応釜のジャケット部内を、固形物や長尺状の異物を含んだ流体が旋回する場合に、ノズル部が磨耗したり、あるいは、ノズル部が詰まってしまう問題もあった。
【特許文献１】実公平５−３７１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、被熱交換物へ蒸気を供給する場合であっても、ウォータハンマー現象を生じることがないと共に、ノズル部の磨耗しにくい熱交換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、略円筒状の熱交換器に複数の蒸気供給管を接続して、当該蒸気供給管から供給した蒸気と被熱交換物とで熱交換を行うものにおいて、複数の蒸気供給管を略円筒状熱交換器の円筒面における接線方向に配置すると共に、蒸気供給管の熱交換器側端部を熱交換器内に突出することなく円筒面の内周とほぼ同一面上に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の熱交換装置は、複数の蒸気供給管を略円筒状熱交換器の円筒面における接線方向に配置したことにより、供給される蒸気と被熱交換物は、円筒状熱交換器の内周を一定方向に旋回しながら混合されることによって、蒸気の容積が大きくなることがなく細かな状態で混合され、従って、蒸気が被熱交換物に熱を奪われて凝縮しても急減少する容積が小さいために、著しい振動や騒音を伴うウォータハンマー現象を防止できるという利点がある。
【０００７】
また、本発明の熱交換装置は、蒸気供給管の熱交換器側端部を熱交換器内に突出することなく円筒面の内周とほぼ同一面上に配置したことにより、熱交換器内を固形物等の混入した流体が旋回しても、蒸気供給管の熱交換器側端部が部分的に旋回流に晒されることがなく、従って、蒸気供給管の端部が磨耗することを防止できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、複数の蒸気供給管を略円筒状熱交換器の円筒面における接線方向に配置したものであるが、更に多数の蒸気供給管を段階的に上下方向に数段にわたって配置することもできる。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の１実施例の構成図であって、上方から見て円筒状の熱交換器１と蒸気供給管２、この蒸気供給管２と接続した複数の蒸気供給口３，４，５，６とで熱交換装置を構成する。
【００１０】
熱交換器１へ加熱用の蒸気を供給する蒸気供給管２には蒸気の供給を制御するための開閉弁７を介在して、それぞれの蒸気供給口３，４，５，６とパイプ８，９，１０，１１で接続する。本実施例においては、蒸気供給管２と対称に圧縮空気供給管１２を接続する。この圧縮空気供給管１２には圧縮空気の供給を制御する開閉弁１３を取り付ける。
【００１１】
熱交換器１の円筒側面の接線方向に蒸気供給口３，４，５，６を取り付ける。蒸気供給口３，４，５，６の熱交換器１内の端部は、熱交換器１内に突出することなく、熱交換器１の内周面１４とほぼ同一面上に配置する。蒸気供給管２と供給口３，４，５，６から熱交換器１内へ供給される蒸気が、熱交換器１内の図示しない被熱交換物すなわち被加熱物を加熱する。なお、図示はしていないが、熱交換器１は攪拌翼を備えており、内部の被加熱物は矢印１５で示す方向へ攪拌され回転している。
【００１２】
それぞれの蒸気供給口３，４，５，６には、蒸気供給管２側から熱交換器１内への流体の通過を許容して反対方向の流体の通過は阻止する逆止弁１６と、開閉弁１７とを介在してパイプ８，９，１０，１１と接続する。
【００１３】
熱交換器１内の被加熱物を加熱する場合、蒸気供給管２とそれぞれの供給口３，４，５，６から高温蒸気を供給する。供給される蒸気は複数の供給口３，４，５，６から分散されて流入すると共に、矢印１５に示す方向に旋回している被加熱物内に速やかに混入することによって、蒸気の容積が大きなものとなることがなく細かな状態で混入され、被加熱物に熱を奪われて凝縮してもその容積が急減少する度合いが少なく、従って、いわゆる、ウォータハンマー現象を極めて小さなものに押さえることができる。
【００１４】
また、蒸気供給管３，４，５，６の端部を熱交換器１内に突出することなく内周面と同一面上に配置したことによって、熱交換器１内を旋回している被加熱物が固形物を含んだ流体であったとしても、蒸気供給管３，４，５，６の端部が流体によって削られて磨耗することがない。
【００１５】
蒸気供給管２と対称の位置において、開閉弁１３を介して圧縮空気供給管１２をパイプ８，９，１０，１１と接続したことにより、蒸気の供給を停止して圧縮空気を熱交換器１へ供給することができる。これは、蒸気による被加熱物の加熱が完了した後に、供給口３，４，５，６から圧縮空気を供給することによって、熱交換器１内の被加熱物が供給口３，４，５，６内へ逆流することを防止することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
円筒タンク状の熱交換器で、固形物を含む被加熱物を蒸気で加熱する用途に適する。上記の実施例においては、供給口３，４，５，６を1段だけ取り付けた例を示したが、複数段取り付けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の熱交換装置の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
【００１８】
１  熱交換器
２  蒸気供給管
３，４，５，６  蒸気供給口
１２  圧縮空気供給管
１６  逆止弁
【図１】
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