(57)【要約】【課題】高効率、低設備投資の排蒸気再圧縮方法及び装置を提供する。【解決手段】エジェクターの吸込み口側に機械による蒸気輸送機を付加し、蒸気輸送機による蒸気圧力の上昇幅は１２ｋＰａ以下とすることと、凝縮した熱水をエジェクターの駆動流体として排蒸気を吸込む時にポンプを用いて流体を加圧する圧力増加量は０．６ＭＰａ以下とすることにより、低圧のブロワーで排蒸気の吸込み量を大幅に増加させることができるため、設備投資が低く抑えることが可能になる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源で含水物に含まれた水を気化して、蒸気として排出され、更にこの排蒸気を圧縮して熱源として再利用する蒸気再圧縮方法に於いて、エジェクターの吸込み口側に機械による蒸気輸送機を設置し、当該蒸気輸送機により圧力を高めた蒸気を前記エジェクターの吸込み口に送り込み、当該蒸気輸送機による蒸気圧力の上昇幅は０．５〜１２ｋＰａとすることを特徴とする蒸気再圧縮方法。
【請求項２】
熱源で含水物に含まれた水を気化して、蒸気として排出され、更にこの排蒸気を圧縮して熱源として再利用する蒸気再圧縮方法に於いて、熱源として使用され、凝縮した熱水をエジェクターの駆動流体として排蒸気を吸い込み、当該熱水を輸送するポンプによる熱水の圧力増加幅は０．１〜０．６ＭＰａとすることを特徴とする蒸気再圧縮方法。
【請求項３】
熱源で含水物に含まれた水を気化して、蒸気として排出され、更にこの排蒸気を圧縮して熱源として再利用する蒸気再圧縮方法に於いて、熱源として利用され凝縮した熱水をエジェクターの駆動流体として排蒸気を吸い込み、当該エジェクターの排蒸気の吸込み口側に機械による蒸気輸送機を設置し、当該蒸気輸送機により圧力を高めた蒸気を前記エジェクターの吸込み口に送り込み、当該蒸気輸送機による蒸気圧力の上昇幅は０．５〜１２ｋＰａ以下とすることを特徴とする蒸気再圧縮方法。
【請求項４】
少なくとも気化器と、当該気化器の蒸気排出口に接続した機械による蒸気輸送機と、当該蒸気輸送機の出口に接続したエジェクターとを装備したことを特徴とする請求項１及び請求項３に記載の蒸気再圧縮装置。
【請求項５】
前記請求項１記載の方法と請求項２に記載の方法とを同時に備えた蒸気再圧縮方法、又は前記請求項１記載の方法と請求項３に記載の方法とを同時に備えた蒸気再圧縮方法を用いたことを特徴とする蒸気再圧縮方法。
【請求項６】
高圧スチームを駆動流体とするエジェクターの吸込み口に機械による蒸気輸送機の出口と接続し、当該スチームエジェクターの出口は熱水を駆動流体とするエジェクターの吸込み口に接続し、当該熱水エジェクターの出口は水の気化器の加熱通路の入口に接続し、前記機械による蒸気輸送機の吸込み口は水気化器の蒸気排出口に接続することを特徴とする蒸気再圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、乾燥、蒸発、蒸留、濃縮などの工程において発生した排蒸気の利用による省エネルギー方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  化学工業や、食品，環境などの分野では熱源で水を気化させ、水蒸気として排出する工程が多い。例えば、乾燥，蒸発、蒸留、濃縮などの操作が広く使用される。これらの工程はエネルギー消費が多い。その中では、大部分のエネルギーが水の気化に消費した潜熱によるとされる。従って、排蒸気の回収再利用は省エネルギーにとって非常に重要である。【０００３】  排蒸気の回収利用には排蒸気を再圧縮して再び熱源とする利用はよく使われている。その中で、機械による圧縮は効率がよいが、設備投資が高いため、使用に制限がある。一方、高圧蒸気を駆動流体としたエジェクターは設備投資が低いが、効率が高くない。実際の応用には効率と設備投資の両立が求められている。従って、高効率、低設備投資の排蒸気再圧縮方法及び装置が望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、設備投資が低く且つ高効率の排蒸気再圧縮方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  請求項１に記載の発明は、熱源で含水物に含まれた水を気化して、蒸気として排出され、更にこの排蒸気を圧縮して熱源として再利用する蒸気再圧縮方法に於いて、エジェクターの吸込み口側に機械による蒸気輸送機を設置し、当該蒸気輸送機により圧力を高めた蒸気を前記エジェクターの吸込み口に送り込み、当該蒸気輸送機による蒸気圧力の上昇幅は０．５〜１２ｋＰａとすることを特徴とする蒸気再圧縮方法である。この機械蒸気輸送機による蒸気圧力の上昇により、エジェクターの排蒸気の吸込み量を大幅に高めることができる。且つ、１２ｋＰａ以下の圧力上昇幅は低圧のブロワーで実現できるため、設備投資が低く抑えることができる。【０００６】  請求項２に記載の発明は、熱源で含水物に含まれた水を気化して、蒸気として排出され、更にこの排蒸気を圧縮して熱源として再利用する蒸気再圧縮方法に於いて、熱源として使用され、凝縮した熱水をエジェクターの駆動流体として排蒸気を吸い込み、当該熱水を輸送するポンプによる熱水の圧力増加幅は０．１〜０．６ＭＰａとすることを特徴とする蒸気再圧縮方法である。この凝縮水をエジェクターの駆動流体として使用し、ポンプによる駆動流体の圧力上昇幅は０．６ＭＰａ以下は低圧のポンプで実現できるため、設備投資が低く抑えることができる。【０００７】  請求項３に記載の発明は、熱源で含水物に含まれた水を気化して、蒸気として排出され、更にこの排蒸気を圧縮して熱源として再利用する蒸気再圧縮方法に於いて、熱源として利用され凝縮した熱水をエジェクターの駆動流体として排蒸気を吸い込み、当該エジェクターの排蒸気の吸込み口側に機械による蒸気輸送機を設置し、当該蒸気輸送機により圧力を高めた蒸気を前記エジェクターの吸込み口に送り込み、当該蒸気輸送機による蒸気圧力の上昇幅は０．５〜１２ｋＰａ以下とすることを特徴とする蒸気再圧縮方法である。この蒸気輸送機による蒸気圧力の上昇によりエジェクターの排蒸気の吸込み量を大幅に高めることができる。且つ、１２ｋＰａ以下の圧力上昇幅は低圧のブロワーで実現できるため、設備投資が低く抑えることができる。【０００８】  請求項４に記載の発明は、少なくとも気化器と、当該気化器の蒸気排出口に接続した機械による蒸気輸送機と、当該蒸気輸送機の出口に接続したエジェクターとを装備したことを特徴とする請求項１及び請求項３に記載の蒸気再圧縮装置である。この装置により低圧のブロワーで排蒸気の吸い込み量を大幅に増加させることができるため、設備投資が低く抑えることが可能になる。【０００９】  請求項５に記載の発明は、前記請求項１記載の方法と請求項２に記載の方法とを同時に備えた蒸気再圧縮方法、又は前記請求項１記載の方法と請求項３に記載の方法とを同時に備えた蒸気再圧縮方法を用いたことを特徴とする蒸気再圧縮方法である。即ち、高圧蒸気を駆動流体とするエジェクターと熱水を駆動流体とするエジェクターを同時に用いることと、更にそのエジェクターの吸込み口にブロワーなどの蒸気輸送機械を付加することにより、排蒸気の再利用率を高め、省エネルギーの効果を更にアップすることができる。【００１０】  請求項６に記載の発明は、高圧スチームを駆動流体とするエジェクターの吸込み口に機械による蒸気輸送機の出口と接続し、当該スチームエジェクターの出口は熱水を駆動流体とするエジェクターの吸込み口に接続し、当該熱水エジェクターの出口は水の気化器の加熱通路の入口に接続し、前記機械による蒸気輸送機の吸込み口は水気化器の蒸気排出口に接続することを特徴とする蒸気再圧縮装置である。このエジェクターの直列により、排蒸気の圧力を高くすることができる。【００１１】  上記発明に記載した含水物は溶液と固体状とも含まれている。また、気化する対象物は水を指して説明したが、他の溶剤を蒸発する場合でも適用できる。例えば、アルコールが含まれた溶液を蒸留してアルコールの濃度を高める場合ではアルコールの排蒸気を圧縮することになるが本特許の適応範囲に入っている。【００１２】  機械による蒸気輸送機は高圧蒸気を動力源としてエジェクターを用いて輸送する機械と区別し、ブロワー又はファンなどを指し、電気モーターにより駆動する。
【発明の効果】
【００１３】  本発明によれば、エジェクターの吸込み口側に機械による蒸気輸送機を設置し、輸送機による蒸気圧力の上昇幅は１２ｋＰａ以下とすることと、凝縮した熱水をエジェクターの駆動流体として排蒸気を吸込む時にポンプを用いて流体を加圧する圧力増加量は０．６ＭＰａ以下とすることにより、低圧のブロワーで排蒸気の吸込み量を大幅に増加させることができるため、設備投資が低く抑えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  以下、本発明を実施例により説明するが、かかる実施例によって本発明が制限されるものではない。
【実施例１】
【００１５】  本発明の実施例の一つで、液体苛性ソーダを濃縮する場合である。ゲージ圧で０．７ＭＰａのスチームを駆動流体として濃縮タンクからの排蒸気を吸込み、再び前記濃縮タンクのジャケットに送入し、液体苛性ソーダ濃縮の熱源として利用される。この濃縮タンクの排蒸気出口にブロワーの入口と接続し、ブロワーの出口はエジェクターの吸込み口と接続して、濃縮タンクから排蒸気を吸込み、１０．５〜１１．５ｋＰａ昇圧してからエジェクターの吸込み口に送入する。
【実施例２】
【００１６】  本発明に係るジュースの濃縮実施例の一つである。濃縮タンクの加熱ジャケットから排出された熱水をポンプで駆動流体として濃縮タンクからの排蒸気を吸込み、再び前記濃縮タンクのジャケットに送入し、ジュース濃縮の熱源として利用される。この濃縮タンクの排蒸気出口にブロワーの入口と接続し、ブロワーの出口はエジェクターの吸込み口と接続し、濃縮タンクから排蒸気を吸込み、１０．５〜１１．５ｋＰａ昇圧してからエジェクターに送入する。
【実施例３】
【００１７】  本発明に係る下水処理場の余剰汚泥ケーキを乾燥する実施例の一つである。余剰汚泥を凝集し、ベルトプレスにより脱水して形成したケーキをスクリュー乾燥機に入れ、乾燥機のスクリューと外円のジャケットから伝熱して乾燥する場合において、乾燥機で気化して発生した水蒸気はブロワーにより吸引し、圧力を３．０〜３．５ｋＰａ高めた後にエジェクターの吸込み口に送入し、エジェクターではゲージ圧０．８ＭＰａのスチームを駆動流体として乾燥機からの排蒸気吸込み、更に加圧した後に、乾燥機のスクリューと外円のジャケットに送り込み、熱源として再利用する。
【実施例４】
【００１８】  本発明に係る穀物を乾燥する実施例の一つである。乾燥機の加熱ジャケットから排出された熱水をポンプでエジェクターの駆動流体として乾燥機からの排蒸気を吸込み、再び前記乾燥機のジャケットに送入し、穀物乾燥の熱源として利用される。この熱水ポンプの昇圧幅は０．４ＭＰａである。
【実施例５】
【００１９】  本発明に係る穀物を乾燥する実施例のもう一つである。他の条件は実施例４と同じであるが、乾燥機で気化して発生した水蒸気はブロワーにより吸引し、圧力を３．０〜３．５ｋＰａ高めた後にエジェクターの吸込み口に送入することが特徴である。
【実施例６】
【００２０】  本発明に係る牛乳の濃縮実施例の一つである。他の条件は実施例１と同じであるが、ブロワーによる水蒸気の圧力増加幅は３．０〜３．５ｋＰａとすることが特徴である。
【実施例７】
【００２１】  本発明に係る牛乳の濃縮実施例の他の一つである。濃縮タンクに高圧スチームを駆動流体とするエジェクターと熱水を駆動流体とするエジェクターとを同時に装備した装置である。即ち、ゲージ圧で０．７ＭＰａのスチームを駆動流体として濃縮タンクからの排蒸気を吸込み、再び前記濃縮タンクのジャケットに送入し、濃縮の熱源として利用される。この濃縮タンクの排蒸気出口にブロワーの入口と接続し、ブロワーの出口はエジェクターの吸込み口と接続して、濃縮タンクから排蒸気を吸込み、３．０〜３．６ｋＰａ昇圧してからエジェクターの吸込み口に送入する。また、濃縮タンクの加熱ジャケットから排出された熱水をポンプで駆動流体として濃縮タンクからの排蒸気を吸込み、再び前記濃縮タンクのジャケットに送入し、ジュース濃縮の熱源として利用される。この濃縮タンクの排蒸気出口にブロワーの入口と接続し、ブロワーの出口はエジェクターの吸込み口と接続し、濃縮タンクから排蒸気を吸込み、３．２〜３．６ｋＰａ昇圧してからエジェクターに送入する。
【実施例８】
【００２２】  本発明に係る牛乳の濃縮実施例の他の一つである。電気モーターによる蒸気輸送機を用いて濃縮器から絶対圧０．０８ＭＰａ排スチームを吸込み、圧力を５．０〜５．６ｋＰａ高めてから、ゲージ圧０．７ＭＰａのスチームを駆動流体とするエジェクターの吸込み口に送り込み、加圧された後に、熱水を駆動流体とするエジェクターの吸込み口に送り込み、０．２５ＭＰａの蒸気として濃縮器の加熱パイプの入口に送りこみ加熱する。