JPH10325697A - 熱交換器の容量調整装置 - Google Patents
熱交換器の容量調整装置Info
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- JPH10325697A JPH10325697A JP13311997A JP13311997A JPH10325697A JP H10325697 A JPH10325697 A JP H10325697A JP 13311997 A JP13311997 A JP 13311997A JP 13311997 A JP13311997 A JP 13311997A JP H10325697 A JPH10325697 A JP H10325697A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部を負圧にすることなく水蒸気を加熱源と
する熱交換器の負荷低減時の制御性を大幅に高めること
ができる熱交換器の容量調整装置を提供する。 【解決手段】 熱交換器１０の水蒸気室１０ａの容量よ
りも大きい保有水量を有する水タンク１５と、水蒸気室
下部と水タンク下部を連通するドレン配管１６と、水タ
ンクの所定のレベルからの溢流水を排水する排水ライン
１７とを備える。水タンクの設置高さＨは、定格水蒸気
圧力Ｐにおいて熱交換器内の水位が伝熱面より低くなる
ように設定されている。これにより、負荷減少時の凝縮
圧力の低下により、水タンク内の水が熱交換器に流れ込
んで伝熱面積を小さくし、負荷に見合った伝熱面積とな
る水位でバランスする。
する熱交換器の負荷低減時の制御性を大幅に高めること
ができる熱交換器の容量調整装置を提供する。 【解決手段】 熱交換器１０の水蒸気室１０ａの容量よ
りも大きい保有水量を有する水タンク１５と、水蒸気室
下部と水タンク下部を連通するドレン配管１６と、水タ
ンクの所定のレベルからの溢流水を排水する排水ライン
１７とを備える。水タンクの設置高さＨは、定格水蒸気
圧力Ｐにおいて熱交換器内の水位が伝熱面より低くなる
ように設定されている。これにより、負荷減少時の凝縮
圧力の低下により、水タンク内の水が熱交換器に流れ込
んで伝熱面積を小さくし、負荷に見合った伝熱面積とな
る水位でバランスする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水蒸気を加熱源と
する熱交換器の容量調整装置に関する。
する熱交換器の容量調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、化学プラント、発電プラント、
大型の冷凍機等において、水蒸気を加熱源とする熱交換
器として広く用いられているシェル・アンド・チューブ
熱交換器の構成図である。この図において、１は耐圧容
器を構成するシェル、２は伝熱管（チューブ）、３はバ
ッフル、４はヘッダである。水蒸気を用いた加熱器とし
て用いる場合には、図に例示するように、通常、チュー
ブ２の内側に被加熱流体５を流し、シェル１内に水蒸気
６を供給する。また、逆にチューブ内に水蒸気６を流
し、シェル内に被加熱流体５を流す場合もある。なお、
この図で６ｂはドレントラップであり、凝縮水（ドレ
ン）を排水するようになっている。また、このドレント
ラップに替えて調整弁を使用することもある。
大型の冷凍機等において、水蒸気を加熱源とする熱交換
器として広く用いられているシェル・アンド・チューブ
熱交換器の構成図である。この図において、１は耐圧容
器を構成するシェル、２は伝熱管（チューブ）、３はバ
ッフル、４はヘッダである。水蒸気を用いた加熱器とし
て用いる場合には、図に例示するように、通常、チュー
ブ２の内側に被加熱流体５を流し、シェル１内に水蒸気
６を供給する。また、逆にチューブ内に水蒸気６を流
し、シェル内に被加熱流体５を流す場合もある。なお、
この図で６ｂはドレントラップであり、凝縮水（ドレ
ン）を排水するようになっている。また、このドレント
ラップに替えて調整弁を使用することもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した水蒸気を加熱
源とする熱交換器では、図３に例示するように水蒸気供
給ラインに流量調節弁７を備え、被加熱流体５の温度を
温度センサ８で検出し、この温度が所定範囲に入るよう
に流量調節弁７を調節する。この場合、熱交換器におけ
る伝熱量Ｑは、熱交換器の伝熱基本式（Ｑ＝ＵＡΔＴ）
であらわされる。ここで、Ｕは熱通過率、Ａは伝熱面
積、ΔＴはチューブ内外の温度差である。
源とする熱交換器では、図３に例示するように水蒸気供
給ラインに流量調節弁７を備え、被加熱流体５の温度を
温度センサ８で検出し、この温度が所定範囲に入るよう
に流量調節弁７を調節する。この場合、熱交換器におけ
る伝熱量Ｑは、熱交換器の伝熱基本式（Ｑ＝ＵＡΔＴ）
であらわされる。ここで、Ｕは熱通過率、Ａは伝熱面
積、ΔＴはチューブ内外の温度差である。
【０００４】しかし、かかる熱交換器において、負荷減
少時に伝熱量（負荷）を小さくするために、流量調節弁
７を絞り、供給水蒸気量を小さくしても、熱通過率Ｕの
蒸気圧力による変化は小さく、蒸気温度もあまり変化し
ないため温度差ΔＴの変化も少ない。そのため、流量調
節弁７を絞っても、ドレントラップ６ｂが閉じて内部に
ドレンが溜まり、伝熱面積Ａが小さくなるまで、伝熱量
が小さくならない問題点があった。
少時に伝熱量（負荷）を小さくするために、流量調節弁
７を絞り、供給水蒸気量を小さくしても、熱通過率Ｕの
蒸気圧力による変化は小さく、蒸気温度もあまり変化し
ないため温度差ΔＴの変化も少ない。そのため、流量調
節弁７を絞っても、ドレントラップ６ｂが閉じて内部に
ドレンが溜まり、伝熱面積Ａが小さくなるまで、伝熱量
が小さくならない問題点があった。
【０００５】そのため、従来の熱交換器では、その負荷
を減じてゆくとき、例えば、ドレンが溜まるまで３０分
〜１時間以上もかかることがあり、その間被加熱側が過
熱されてしまい、負荷低減時の制御性が極めて悪い問題
点があった。また、負荷低減のために流量調節弁７を完
全に全閉にしてしまうと、残留した水蒸気の凝縮に伴い
内部が負圧化し、外気から空気が侵入し、熱交換器の機
能を阻害するおそれがあった。
を減じてゆくとき、例えば、ドレンが溜まるまで３０分
〜１時間以上もかかることがあり、その間被加熱側が過
熱されてしまい、負荷低減時の制御性が極めて悪い問題
点があった。また、負荷低減のために流量調節弁７を完
全に全閉にしてしまうと、残留した水蒸気の凝縮に伴い
内部が負圧化し、外気から空気が侵入し、熱交換器の機
能を阻害するおそれがあった。
【０００６】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、内部
に負圧を発生させることなく水蒸気を加熱源とする熱交
換器の負荷低減時の応答性を大幅に高めることができる
容量調整装置を提供することにある。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、内部
に負圧を発生させることなく水蒸気を加熱源とする熱交
換器の負荷低減時の応答性を大幅に高めることができる
容量調整装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した水蒸気を加熱源
とするこの種の熱交換器では、低負荷への対応は、ドレ
ンによって伝熱面積を制御する手段が最も効果的であ
り、この手段を迅速に行うことがポイントである。本発
明はかかる新規の着想に基づくものである。
とするこの種の熱交換器では、低負荷への対応は、ドレ
ンによって伝熱面積を制御する手段が最も効果的であ
り、この手段を迅速に行うことがポイントである。本発
明はかかる新規の着想に基づくものである。
【０００８】すなわち、第１の本発明によれば、水蒸気
を加熱源とする伝熱面をもった熱交換器の水蒸気室容量
よりも大きい保有水量を有する水タンクと、水蒸気室下
部と水タンク下部を連通するドレン配管と、水タンクの
所定のレベルからの溢流水を排水する排水ラインとを備
え、前記水タンクの設置高さは、定格水蒸気圧力におい
て熱交換器内の水位が伝熱面より低くなるように設定さ
れている、ことを特徴とする熱交換器の容量調整装置が
提供される。
を加熱源とする伝熱面をもった熱交換器の水蒸気室容量
よりも大きい保有水量を有する水タンクと、水蒸気室下
部と水タンク下部を連通するドレン配管と、水タンクの
所定のレベルからの溢流水を排水する排水ラインとを備
え、前記水タンクの設置高さは、定格水蒸気圧力におい
て熱交換器内の水位が伝熱面より低くなるように設定さ
れている、ことを特徴とする熱交換器の容量調整装置が
提供される。
【０００９】この第１の発明は、加圧水蒸気圧力が低い
場合に特に適している。すなわち上記本発明の構成によ
れば、熱交換器のドレンの排水側を高く配置し、かつそ
こに十分な保有量を有する水タンクを設置し、定格水蒸
気圧力において熱交換器内の水位が伝熱面より低くなる
ように設定されているので、定格負荷時には定格水蒸気
圧力により熱交換器内の水位が十分低く、全伝熱面積を
そのまま有効に活用することができる。
場合に特に適している。すなわち上記本発明の構成によ
れば、熱交換器のドレンの排水側を高く配置し、かつそ
こに十分な保有量を有する水タンクを設置し、定格水蒸
気圧力において熱交換器内の水位が伝熱面より低くなる
ように設定されているので、定格負荷時には定格水蒸気
圧力により熱交換器内の水位が十分低く、全伝熱面積を
そのまま有効に活用することができる。
【００１０】また、負荷減少時には加熱用水蒸気流量が
絞られ凝縮圧力が低下するので、水タンク内の水圧によ
り水を逆に熱交換器に送り込んで伝熱面積を小さくする
ことができる。この際、水タンクの水位は十分高いた
め、この差圧によって自動的に水が熱交換器側に送り込
まれ、負荷に見合った伝熱面積となる水位でバランスす
る。水配管（ドレン配管）を十分な太さにしておけば、
流れ抵抗は低く水は速やかに移動するため負荷低減時の
応答性を大幅に高め、応答遅れは無視できるほど小さく
できる。
絞られ凝縮圧力が低下するので、水タンク内の水圧によ
り水を逆に熱交換器に送り込んで伝熱面積を小さくする
ことができる。この際、水タンクの水位は十分高いた
め、この差圧によって自動的に水が熱交換器側に送り込
まれ、負荷に見合った伝熱面積となる水位でバランスす
る。水配管（ドレン配管）を十分な太さにしておけば、
流れ抵抗は低く水は速やかに移動するため負荷低減時の
応答性を大幅に高め、応答遅れは無視できるほど小さく
できる。
【００１１】更に、水蒸気の凝縮により水量が増加した
場合には、水タンクの所定のレベルから排水ラインを介
して溢流水を排水することができ、内部の保有水水量を
一定の範囲に自動的に調節することができる。従って、
背圧を一定範囲内に維持でき、凝縮圧力をほぼ一定に保
持できる。特に、この容量調整装置では、負荷減少に伴
う凝縮圧力の低下が応じて水が送り込まれるため、特別
な制御装置は不要であり、高い信頼性を得ることができ
る。
場合には、水タンクの所定のレベルから排水ラインを介
して溢流水を排水することができ、内部の保有水水量を
一定の範囲に自動的に調節することができる。従って、
背圧を一定範囲内に維持でき、凝縮圧力をほぼ一定に保
持できる。特に、この容量調整装置では、負荷減少に伴
う凝縮圧力の低下が応じて水が送り込まれるため、特別
な制御装置は不要であり、高い信頼性を得ることができ
る。
【００１２】また第２の本発明によれば、水蒸気を加熱
源とする伝熱面をもった熱交換器の水蒸気室容量よりも
大きい保有水量を有する水タンクと、水蒸気室下部と水
タンク下部を連通するドレン配管と、ドレン配管から排
水する排水ラインとを備え、前記水タンクはガスで加圧
された気密タンクであり、該内部圧は、熱交換器の定格
水蒸気圧力において熱交換器内の水位が伝熱面より低く
なるように設定されている、ことを特徴とする熱交換器
の容量調整装置が提供される。本発明の好ましい実施形
態によれば、水タンク内の水位を検出する水位センサ
と、排水ラインを開閉する排水弁とを備え、水位センサ
により排水弁を操作して水タンク内の水位を所定の範囲
に調節するようになっている。
源とする伝熱面をもった熱交換器の水蒸気室容量よりも
大きい保有水量を有する水タンクと、水蒸気室下部と水
タンク下部を連通するドレン配管と、ドレン配管から排
水する排水ラインとを備え、前記水タンクはガスで加圧
された気密タンクであり、該内部圧は、熱交換器の定格
水蒸気圧力において熱交換器内の水位が伝熱面より低く
なるように設定されている、ことを特徴とする熱交換器
の容量調整装置が提供される。本発明の好ましい実施形
態によれば、水タンク内の水位を検出する水位センサ
と、排水ラインを開閉する排水弁とを備え、水位センサ
により排水弁を操作して水タンク内の水位を所定の範囲
に調節するようになっている。
【００１３】第２の発明は、加圧水蒸気の圧力（及び温
度）が高い場合に、特に適している。この発明では、水
タンクがガスで加圧された気密タンクであり、その内部
圧が、熱交換器の定格水蒸気圧力において熱交換器内の
水位が伝熱面より低くなるように設定されているので、
加圧水蒸気の圧力が例えば１０ａｔｇ以上の場合でも、
水タンクを低い位置に設置したままで、第１の発明と同
様に機能することができる。すなわち負荷が減少すれ
ば、凝縮圧力が下がり、水タンクから水が送り込まれて
伝熱面積が制御されると共に、水タンク液位も低下する
ことによってドレン排水弁も閉じる。負荷が増大すれば
水位が上昇して排水弁が開き、ドレンを排水する。従っ
て、水タンクの内部圧を定格水蒸気圧力に応じて一定に
保持するだけで、特別な制御装置は不要であり、高い信
頼性を得ることができる。またドレンの排水を、簡単な
水タンクの液位制御で行うことができ、保有水を適正範
囲に調節することができる。
度）が高い場合に、特に適している。この発明では、水
タンクがガスで加圧された気密タンクであり、その内部
圧が、熱交換器の定格水蒸気圧力において熱交換器内の
水位が伝熱面より低くなるように設定されているので、
加圧水蒸気の圧力が例えば１０ａｔｇ以上の場合でも、
水タンクを低い位置に設置したままで、第１の発明と同
様に機能することができる。すなわち負荷が減少すれ
ば、凝縮圧力が下がり、水タンクから水が送り込まれて
伝熱面積が制御されると共に、水タンク液位も低下する
ことによってドレン排水弁も閉じる。負荷が増大すれば
水位が上昇して排水弁が開き、ドレンを排水する。従っ
て、水タンクの内部圧を定格水蒸気圧力に応じて一定に
保持するだけで、特別な制御装置は不要であり、高い信
頼性を得ることができる。またドレンの排水を、簡単な
水タンクの液位制御で行うことができ、保有水を適正範
囲に調節することができる。
【００１４】従って、第１及び第２の発明により、被加
熱流体の過熱や、凝縮圧力の負圧化も発生せず、低負荷
（理論的には０％）まで安定した運転状態が得られ、熱
交換器の負荷低減時の応答性を大幅に高めることができ
る。
熱流体の過熱や、凝縮圧力の負圧化も発生せず、低負荷
（理論的には０％）まで安定した運転状態が得られ、熱
交換器の負荷低減時の応答性を大幅に高めることができ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
一実施形態を説明する。なお、各図において共通する部
分には同一の符号を付し説明の重複を省略する。図１
は、本発明の第１実施形態を示す熱交換器の容量調整装
置の構成図である。この図において、熱交換器１０は、
シェル１内を通る伝熱管（チューブ）２を有し、チュー
ブ２の内側に被加熱流体５を流し、シェル１内に蒸気ラ
イン６ａを介して水蒸気６を供給して被加熱流体５を加
熱するようになっている。従って、伝熱管２が伝熱面で
あり、シェル１の一部が水蒸気室１０ａとなる。また、
蒸気ライン６ａには流量調節弁１１が設けられており、
被加熱流体５の温度を検出する温度センサ１２の出力が
設定温度になるように、流量調節弁１１を調節するよう
になっている。また、１３は負荷を調整するための流量
調節弁である。
一実施形態を説明する。なお、各図において共通する部
分には同一の符号を付し説明の重複を省略する。図１
は、本発明の第１実施形態を示す熱交換器の容量調整装
置の構成図である。この図において、熱交換器１０は、
シェル１内を通る伝熱管（チューブ）２を有し、チュー
ブ２の内側に被加熱流体５を流し、シェル１内に蒸気ラ
イン６ａを介して水蒸気６を供給して被加熱流体５を加
熱するようになっている。従って、伝熱管２が伝熱面で
あり、シェル１の一部が水蒸気室１０ａとなる。また、
蒸気ライン６ａには流量調節弁１１が設けられており、
被加熱流体５の温度を検出する温度センサ１２の出力が
設定温度になるように、流量調節弁１１を調節するよう
になっている。また、１３は負荷を調整するための流量
調節弁である。
【００１６】なお、熱交換器１０は、シェル・アンド・
チューブ熱交換器であるのが好ましいが、本発明はこれ
に限定されず、水蒸気を加熱源とする伝熱面をもった間
接加熱方式である限りで、その他の形式の熱交換器であ
ってもよい。また、熱交換器１０内には通常のシェル・
アンド・チューブ熱交換器と相違しバッフルがないか、
ある場合でも通気孔を有し、内部に溜まったドレン水が
バッフルを通して自由に連通するようになっているのが
よい。更に、この図では横型の熱交換器を示している
が、縦型であってもよい。
チューブ熱交換器であるのが好ましいが、本発明はこれ
に限定されず、水蒸気を加熱源とする伝熱面をもった間
接加熱方式である限りで、その他の形式の熱交換器であ
ってもよい。また、熱交換器１０内には通常のシェル・
アンド・チューブ熱交換器と相違しバッフルがないか、
ある場合でも通気孔を有し、内部に溜まったドレン水が
バッフルを通して自由に連通するようになっているのが
よい。更に、この図では横型の熱交換器を示している
が、縦型であってもよい。
【００１７】図１において、本発明の容量調整装置１４
は、水タンク１５、ドレン配管１６及び排水ライン１７
を備えている。水タンク１５は、熱交換器１０の水蒸気
室１０ａの容量よりも大きい保有水量を有し、かつ図に
示すように高い位置に設置されている。ドレン配管１６
は、水蒸気室１０ａの下部と水タンク１５の下部を連通
している。排水ライン１７は、水タンク１５の所定のレ
ベルからの溢流水を排水するようになっている。水タン
ク１５は、上部が大気と連通し大気圧になるようになっ
ている。
は、水タンク１５、ドレン配管１６及び排水ライン１７
を備えている。水タンク１５は、熱交換器１０の水蒸気
室１０ａの容量よりも大きい保有水量を有し、かつ図に
示すように高い位置に設置されている。ドレン配管１６
は、水蒸気室１０ａの下部と水タンク１５の下部を連通
している。排水ライン１７は、水タンク１５の所定のレ
ベルからの溢流水を排水するようになっている。水タン
ク１５は、上部が大気と連通し大気圧になるようになっ
ている。
【００１８】更に、水タンク１５の設置高さＨは、熱交
換器１０の定格水蒸気圧力において熱交換器内の水位が
伝熱面より低くなるように設定されている。すなわち、
熱交換器１０内の水位９が水蒸気室１０ａの下部より低
くなるレベル（図に０で示す）から、水タンク１５から
水が溢流するレベルまでのヘッド差Ｈｍが、熱交換器１
０の定格水蒸気圧力Ｐにほぼ一致するように設定されて
いる。
換器１０の定格水蒸気圧力において熱交換器内の水位が
伝熱面より低くなるように設定されている。すなわち、
熱交換器１０内の水位９が水蒸気室１０ａの下部より低
くなるレベル（図に０で示す）から、水タンク１５から
水が溢流するレベルまでのヘッド差Ｈｍが、熱交換器１
０の定格水蒸気圧力Ｐにほぼ一致するように設定されて
いる。
【００１９】従って、定格水蒸気圧力Ｐが例えば０．５
ｋｇ／ｃｍ2 ｇ（すなわち０．５ａｔｇ）の場合には、
ヘッド差Ｈを約５ｍに設定し、１ａｔｇの場合には約１
０ｍに設定する。なお、この第１実施形態の容量調整装
置は、加圧水蒸気圧力が低い場合に特に適しており、加
圧水蒸気圧力が高い場合には、後述する第２実施形態を
用いるのが好ましい。
ｋｇ／ｃｍ2 ｇ（すなわち０．５ａｔｇ）の場合には、
ヘッド差Ｈを約５ｍに設定し、１ａｔｇの場合には約１
０ｍに設定する。なお、この第１実施形態の容量調整装
置は、加圧水蒸気圧力が低い場合に特に適しており、加
圧水蒸気圧力が高い場合には、後述する第２実施形態を
用いるのが好ましい。
【００２０】上述した本発明の構成によれば、熱交換器
１０のドレンの排水側を高く配置し、かつそこに十分な
保有量を有する水タンク１５を設置し、定格水蒸気圧力
Ｐにおいて熱交換器１０内の水位が伝熱面より低くなる
ように設定されているので、定格負荷時には定格水蒸気
圧力Ｐにより熱交換器１０内の水位が十分低く、伝熱面
積Ａをそのまま有効に活用することができる。
１０のドレンの排水側を高く配置し、かつそこに十分な
保有量を有する水タンク１５を設置し、定格水蒸気圧力
Ｐにおいて熱交換器１０内の水位が伝熱面より低くなる
ように設定されているので、定格負荷時には定格水蒸気
圧力Ｐにより熱交換器１０内の水位が十分低く、伝熱面
積Ａをそのまま有効に活用することができる。
【００２１】また、負荷減少時には流量調節弁１１によ
り加熱用水蒸気流量が絞られ凝縮圧力が低下するので、
水タンク１５内の水圧により水を逆に熱交換器に送り込
んで伝熱面積Ａを小さくすることができる。この際、水
タンク１５の水位は十分高いため、この差圧Ｈによって
自動的に水が熱交換器１０側に送り込まれ、負荷に見合
った伝熱面積Ａとなる水位でバランスする。水配管（ド
レン配管１６）は抵抗の少ない十分な太さにしておくの
が好ましく、これにより、水は速やかに移動するため負
荷低減時の応答性を大幅に高め、応答遅れは無視できる
ほど小さくできる。
り加熱用水蒸気流量が絞られ凝縮圧力が低下するので、
水タンク１５内の水圧により水を逆に熱交換器に送り込
んで伝熱面積Ａを小さくすることができる。この際、水
タンク１５の水位は十分高いため、この差圧Ｈによって
自動的に水が熱交換器１０側に送り込まれ、負荷に見合
った伝熱面積Ａとなる水位でバランスする。水配管（ド
レン配管１６）は抵抗の少ない十分な太さにしておくの
が好ましく、これにより、水は速やかに移動するため負
荷低減時の応答性を大幅に高め、応答遅れは無視できる
ほど小さくできる。
【００２２】更に、水蒸気の凝縮により水量が増加した
場合には、水タンク１５の所定のレベルから排水ライン
１７を介して溢流水を排水することができ、内部の保有
水水位を一定の範囲に自動的に調節することができる。
また特に、この容量調整装置１４では、負荷減少に伴う
凝縮圧力の低下がもとで水が送り込まれるため、特別な
制御装置は不要であり、高い信頼性を得ることができ
る。
場合には、水タンク１５の所定のレベルから排水ライン
１７を介して溢流水を排水することができ、内部の保有
水水位を一定の範囲に自動的に調節することができる。
また特に、この容量調整装置１４では、負荷減少に伴う
凝縮圧力の低下がもとで水が送り込まれるため、特別な
制御装置は不要であり、高い信頼性を得ることができ
る。
【００２３】図２は、本発明の第２実施形態を示す熱交
換器の容量調整装置の構成図である。この図において、
水タンク１５は気密タンクであり、流量調節弁１８ａを
有するガスライン１８から供給されるガスで一定圧力に
保持されるようになっている。このガスは、空気または
窒素ガスであるのがよい。また、排水ライン１７は、ド
レン配管１６から直接排水するようになっている。
換器の容量調整装置の構成図である。この図において、
水タンク１５は気密タンクであり、流量調節弁１８ａを
有するガスライン１８から供給されるガスで一定圧力に
保持されるようになっている。このガスは、空気または
窒素ガスであるのがよい。また、排水ライン１７は、ド
レン配管１６から直接排水するようになっている。
【００２４】本発明の容量調整装置１４は、更に、水タ
ンク１５内の水位を検出する水位センサ１９と、排水ラ
イン１７を開閉する排水弁１７ａとを備え、水位センサ
１９により排水弁１７ａを操作して水タンク１５内の水
位を所定の範囲に調節するようになっている。更に、こ
の実施形態では、水タンク１５内の圧力を検出する圧力
センサ２０を備え、この圧力センサ２０により内部圧を
検出し、この内部圧を、熱交換器１０の定格水蒸気圧力
Ｐにおいて熱交換器１０内の水位が水蒸気室１０ａの下
部より低くなるように設定するようになっている。その
他の構成は、図１と同様である。
ンク１５内の水位を検出する水位センサ１９と、排水ラ
イン１７を開閉する排水弁１７ａとを備え、水位センサ
１９により排水弁１７ａを操作して水タンク１５内の水
位を所定の範囲に調節するようになっている。更に、こ
の実施形態では、水タンク１５内の圧力を検出する圧力
センサ２０を備え、この圧力センサ２０により内部圧を
検出し、この内部圧を、熱交換器１０の定格水蒸気圧力
Ｐにおいて熱交換器１０内の水位が水蒸気室１０ａの下
部より低くなるように設定するようになっている。その
他の構成は、図１と同様である。
【００２５】図２の発明は、加圧水蒸気の圧力（及び温
度）が高い場合に、特に適している。上述した本発明の
構成によれば、水タンク１５がガスで加圧された気密タ
ンクであり、その内部圧が、熱交換器１０の定格水蒸気
圧力Ｐにおいて熱交換器内の水位が伝熱面より低くなる
ように設定されているので、加圧水蒸気の圧力が例えば
１０ａｔｇ以上の場合でも、水タンク１５を低い位置に
設置したままで、第１の発明と同様に機能することがで
きる。すなわち負荷が減少すれば、凝縮圧力が下がり、
水タンク１５から水が送り込まれて伝熱面積Ａが制御さ
れると共に、水タンク液位も低下することによってドレ
ン排水弁１７ａも閉じる。負荷が増大すれば水位が上昇
して排水弁１７ａが開き、ドレンを排水する。従って、
水タンク１５の内部圧を定格水蒸気圧力Ｐに応じて一定
に保持するだけで、特別な制御装置は不要であり、高い
信頼性を得ることができる。またドレンの排水を、簡単
な水タンクの液位制御で行うことができ、保有水を適正
範囲に調節することができる。
度）が高い場合に、特に適している。上述した本発明の
構成によれば、水タンク１５がガスで加圧された気密タ
ンクであり、その内部圧が、熱交換器１０の定格水蒸気
圧力Ｐにおいて熱交換器内の水位が伝熱面より低くなる
ように設定されているので、加圧水蒸気の圧力が例えば
１０ａｔｇ以上の場合でも、水タンク１５を低い位置に
設置したままで、第１の発明と同様に機能することがで
きる。すなわち負荷が減少すれば、凝縮圧力が下がり、
水タンク１５から水が送り込まれて伝熱面積Ａが制御さ
れると共に、水タンク液位も低下することによってドレ
ン排水弁１７ａも閉じる。負荷が増大すれば水位が上昇
して排水弁１７ａが開き、ドレンを排水する。従って、
水タンク１５の内部圧を定格水蒸気圧力Ｐに応じて一定
に保持するだけで、特別な制御装置は不要であり、高い
信頼性を得ることができる。またドレンの排水を、簡単
な水タンクの液位制御で行うことができ、保有水を適正
範囲に調節することができる。
【００２６】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更でき
ることは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更でき
ることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】上述したように、本発明の熱交換器の容
量調整装置は、被加熱流体の過熱や、凝縮圧力の負圧化
も発生せず、低負荷（理論的には０％）まで安定した運
転状態が得られ、熱交換器の負荷低減時の応答性を大幅
に高めることができる、等の優れた効果を有する。
量調整装置は、被加熱流体の過熱や、凝縮圧力の負圧化
も発生せず、低負荷（理論的には０％）まで安定した運
転状態が得られ、熱交換器の負荷低減時の応答性を大幅
に高めることができる、等の優れた効果を有する。
【図１】本発明の第１実施形態を示す容量調整装置の構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す容量調整装置の構
成図である。
成図である。
【図３】従来の熱交換器の構成図である。
１ 耐圧容器（シェル） ２ 伝熱管（チューブ） ３ バッフル ４ ヘッダ ５ 被加熱流体 ６ 水蒸気 ６ａ 蒸気ライン ７ 流量調節弁 ８ 温度センサ ９ 水位 １０ 熱交換器 １０ａ 水蒸気室 １１ 流量調節弁 １２ 温度センサ １３ 流量調節弁 １４ 容量調整装置 １５ 水タンク １６ ドレン配管 １７ 排水ライン １７ａ 排水弁 １８ ガスライン １８ａ 流量調節弁 １９ 水位センサ ２０ 圧力センサ
Claims (3)
- 【請求項１】 水蒸気を加熱源とする伝熱面をもった熱
交換器の水蒸気室容量よりも大きい保有水量を有する水
タンクと、水蒸気室下部と水タンク下部を連通するドレ
ン配管と、水タンクの所定のレベルからの溢流水を排水
する排水ラインとを備え、 前記水タンクの設置高さは、定格水蒸気圧力において熱
交換器内の水位が伝熱面より低くなるように設定されて
いる、ことを特徴とする熱交換器の容量調整装置。 - 【請求項２】 水蒸気を加熱源とする伝熱面をもった熱
交換器の水蒸気室容量よりも大きい保有水量を有する水
タンクと、水蒸気室下部と水タンク下部を連通するドレ
ン配管と、ドレン配管から排水する排水ラインとを備
え、 前記水タンクはガスで加圧された気密タンクであり、該
内部圧は、熱交換器の定格水蒸気圧力において熱交換器
内の水位が伝熱面より低くなるように設定されている、
ことを特徴とする熱交換器の容量調整装置。 - 【請求項３】 水タンク内の水位を検出する水位センサ
と、排水ラインを開閉する排水弁とを備え、水位センサ
により排水弁を操作して水タンク内の水位を所定の範囲
に調節するようになっている、ことを特徴とする請求項
２に記載の熱交換器の容量調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13311997A JP3812054B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 熱交換器の容量調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13311997A JP3812054B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 熱交換器の容量調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10325697A true JPH10325697A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3812054B2 JP3812054B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=15097243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13311997A Expired - Fee Related JP3812054B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 熱交換器の容量調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3812054B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005061478A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Ishikawajima Plant Construction Co Ltd | 低温液体加熱方法及びその装置 |
| JP2007263475A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Ihi Corp | ガスクーラー |
| CN109405090A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-03-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 利用空调凝露水除霾的装置、方法和空调机 |
| JP2019178737A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 大阪瓦斯株式会社 | 液化天然ガス気化器及び液化天然ガス気化器の運転方法 |
| CN114294971A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-08 | 连云港华港电力设备有限公司 | 一种便于冷端增容的凝汽器 |
| CN114352364A (zh) * | 2021-07-22 | 2022-04-15 | 杭州绿能环保发电有限公司 | 一种主汽温度控制装置 |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP13311997A patent/JP3812054B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN109405090B (zh) * | 2018-09-06 | 2023-11-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 利用空调凝露水除霾的装置、方法和空调机 |
| CN114352364A (zh) * | 2021-07-22 | 2022-04-15 | 杭州绿能环保发电有限公司 | 一种主汽温度控制装置 |
| CN114352364B (zh) * | 2021-07-22 | 2023-11-21 | 杭州绿能环保发电有限公司 | 一种主汽温度控制装置 |
| CN114294971A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-08 | 连云港华港电力设备有限公司 | 一种便于冷端增容的凝汽器 |
| CN114294971B (zh) * | 2022-01-12 | 2023-01-20 | 连云港华港电力设备有限公司 | 一种便于冷端增容的凝汽器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3812054B2 (ja) | 2006-08-23 |
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