封闭式排回收系统

申请号 CN201280048689.4 申请日 2012-04-27 公开(公告)号 CN103857960A 公开(公告)日 2014-06-11
申请人 三浦工业株式会社; 发明人 秋永草平; 大久保智浩; 小林立季; 畑中宏之;
摘要 本 发明 提供一种封闭式排 水 回收系统,其无须降低有效排水回收率就能实现排水罐的小型化。封闭式排水回收系统具备 蒸汽 锅炉 (2)、密闭型的排水罐(4)及大气开放型的补给水罐(7),该封闭式排水回收系统具备:蒸汽导入线(10),其将排水罐(4)内的第一闪发蒸汽向补给水罐(7)导入;剩余排水导入线(8),其将来自排水罐(4)的剩余排水向补给水罐(7)导入;及 凝结 装置(33)、(39),其设于补给水罐(7),使所述第一闪发蒸汽和/或由所述剩余排水产生的第二闪发蒸汽与所述补给水罐(7)内的补给水 接触 而凝结。
权利要求

1.一种封闭式排回收系统,该封闭式排水回收系统具备:蒸汽锅炉,其向负载设备供给蒸汽;密闭型的排水罐,其贮存通过排水返回线而从所述负载设备排出的排水,并通过排水供给线而向所述蒸汽锅炉供给贮存的排水;及大气开放型的补给水罐,其通过补给水线而向所述排水罐供给补给水,其特征在于,
所述封闭式排水回收系统具备:
蒸汽导入线,其向所述补给水罐导入所述排水罐内的第一闪发蒸汽;
剩余排水导入线,其向所述补给水罐导入来自所述排水罐或来自所述负载设备的剩余排水;及
凝结装置,其设于所述补给水罐,使所述第一闪发蒸汽和/或由所述剩余排水产生的第二闪发蒸汽与所述补给水罐内的补给水接触而凝结。
2.根据权利要求1所述的封闭式排水回收系统,其特征在于,
所述凝结装置构成为使补给水一边在所述补给水罐内循环一边与所述第一闪发蒸汽和/或所述第二闪发蒸汽接触。
3.根据权利要求2所述的封闭式排水回收系统,其特征在于,
所述凝结装置具备混合机构及循环机构,
所述混合机构构成为包含混合部与导水部,所述混合部具备洒水器,并使所述第一闪发蒸汽和/或所述第二闪发蒸汽与从所述洒水器洒出的补给水接触而凝结,所述导水部将所述混合部的凝结水导向所述补给水罐的液相部内,
所述循环机构构成为包含循环线,该循环线具备循环,并将所述补给水罐内下部的补给水导向所述洒水器。
4.根据权利要求3所述的封闭式排水回收系统,其特征在于,
在所述混合部设有补给水与闪发蒸汽的接触换热构件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的封闭式排水回收系统,其特征在于,所述封闭式排水回收系统具备所述蒸汽导入线及所述剩余排水导入线,
所述凝结装置设于所述蒸汽导入线及所述剩余排水导入线的所述补给水罐的连接部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的封闭式排水回收系统,其特征在于,所述封闭式排水回收系统具备:
第一,其设于所述排水返回线上,且能够开闭;
剩余排水导入线,其在所述排水返回线的所述第一阀的上游侧与所述补给水罐之间连接;及
第二阀,其设于所述剩余排水导入线上,且能够开闭,
所述封闭式排水回收系统构成为能够选择打开所述第一阀且关闭所述第二阀的第一开闭状态、及关闭所述第一阀且打开所述第二阀的第二开闭状态,
作为所述第二开闭状态而将剩余排水向所述补给水罐导入。
7.根据权利要求6所述的封闭式排水回收系统,其特征在于,
设于所述剩余排水导入线上的凝结装置在所述混合部的接触换热构件的下方具备使流入剩余排水与分离板碰撞而使蒸汽分离的蒸汽分离部。

说明书全文

封闭式排回收系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种将负载设备所生成的高温的排水回收到排水罐并将回收的排水向蒸汽锅炉供给而进行利用的排水回收系统。本申请基于2012年3月29日向日本提出申请的日本特愿2012-076025号而主张优先权,并在此援引其内容。

背景技术

[0002] 作为此类排水回收系统,已知有专利文献1那样的将排水回收到大气开放型的排水罐并向蒸汽锅炉供给而进行利用的开放式排水回收系统。在该开放式排水回收系统中,当高温高压的排水向排水罐流入时产生大量的闪发(flash)蒸汽,因此有效排水回收率至多为40%~50%左右。因此,像专利文献1那样,为了实现闪发蒸汽的回收,进行了各种努,但与这些努力无关地,作为系统整体的有效排水回收率受到限制。需要说明的是,有效排水回收率被定义为,(排水返回量-向大气放出的闪发蒸汽量)/排水返回量。
[0003] 作为根本性消除该课题的手段,已知有专利文献2那样的将排水回收到密闭型的排水罐并向蒸汽锅炉供给而进行利用的封闭式排水回收系统。在该封闭式排水回收系统中,由于防止不从排水罐所产生的闪发蒸汽中进行热回收而向大气放出这一情况,因此能够提高有效排水回收率。在该情况下,通过相对于排水返回量而增大排水罐的容量,能够期望进一步的回收率的提高。
[0004] 在先技术文献
[0005] 专利文献1
[0006] 专利文献1:日本特开2009-150603号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2006-105442号公报
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 然而,当增大封闭式排水回收系统的排水罐的容量时,由于系统的设置空间变宽并且系统的原始成本也增高,因此排水罐的小型化成为课题。
[0010] 当使排水罐小型化时,在发生负载变动且每单位时间的排水的返回量增大的情况下,无法将返回的排水全部收容于排水罐,必须将剩余排水向大气开放型的补给水罐逸出、或将排水罐所产生的闪发蒸汽(包含排水罐的加压蒸汽)向补给水罐放出。另外,在排水罐处,排水的自压送水时产生的闪发蒸汽向补给水罐放出。在将上述剩余排水、闪发蒸汽向补给水罐放出的情况下,存在无法完全回收这些所具有的热量、有效排水回收率降低这样的封闭式排水回收系统特有的课题。

发明内容

[0011] 本发明要解决的课题是,提供一种无须降低有效排水回收率就能实现排水罐的小型化的封闭式排水回收系统。
[0012] 解决方案
[0013] 本发明是为了解决所述课题而完成的,技术方案1所述的发明提供一种封闭式排水回收系统,该封闭式排水回收系统具备:蒸汽锅炉,其向负载设备供给蒸汽;密闭型的排水罐,其贮存通过排水返回线而从所述负载设备排出的排水,并通过排水供给线而向所述蒸汽锅炉供给贮存的排水;及大气开放型的补给水罐,其通过补给水线而向所述排水罐供给补给水,其特征在于,所述封闭式排水回收系统具备:蒸汽导入线,其向所述补给水罐导入所述排水罐内的第一闪发蒸汽;剩余排水导入线,其向所述补给水罐导入来自所述排水罐或来自所述负载设备的剩余排水;及凝结装置,其设于所述补给水罐,使所述第一闪发蒸汽和/或由所述剩余排水产生的第二闪发蒸汽与所述补给水罐内的补给水接触而凝结。
[0014] 根据技术方案1的发明,利用所述凝结装置,所述第一闪发蒸汽和/或由所述剩余排水产生的第二闪发蒸汽与所述补给水罐内的补给水接触而凝结,因此能够防止因闪发蒸汽向大气中逸出而引起的有效排水回收率的降低,并且使所述排水罐小型化。
[0015] 另外,技术方案2所述的发明在技术方案1的基础上,其特征在于,所述凝结装置构成为使补给水一边在所述补给水罐内循环一边与所述第一闪发蒸汽和/或所述第二闪发蒸汽接触。
[0016] 根据技术方案2所述的发明,除了技术方案1所述的发明的效果之外,由于能够使所述补给水罐内的补给水温度在不足100℃下均匀化,并且能与罐内下部的相对低温的水接触,因此能够使更多的闪发蒸汽凝结,从而起到能够使所述排水罐进一步小型化这样的效果。
[0017] 另外,技术方案3所述的发明在技术方案2的基础上,其特征在于,所述凝结装置具备混合机构及循环机构,所述混合机构构成为包含混合部与导水部,该混合部具备洒水器,并使所述第一闪发蒸汽和/或所述第二闪发蒸汽与从所述洒水器洒出的补给水接触而凝结,该导水部将所述混合部的凝结水导向所述补给水罐的液相部内,所述循环机构构成为包含循环线,该循环线具备循环,并将所述补给水罐内下部的补给水导向所述洒水器。
[0018] 根据技术方案3所述的发明,除了技术方案2所述的发明的效果之外,利用所述混合机构,闪发蒸汽与补给水的接触变得容易,能够使闪发蒸汽高效地凝结,从而起到能够使所述排水罐进一步小型化这样的效果。
[0019] 技术方案4所述的发明在技术方案3的基础上,其特征在于,在所述混合部设有补给水与蒸汽的接触换热构件。
[0020] 根据技术方案4所述的发明,除了技术方案3所述的发明的效果之外,能够提高闪发蒸汽与补给水的接触效率,能够进一步使闪发蒸汽高效地凝结,从而起到能够使所述排水罐进一步小型化这样的效果。
[0021] 技术方案5所述的发明在技术方案1~技术方案4的基础上,其特征在于,所述封闭式排水回收系统具备所述蒸汽导入线及所述剩余排水导入线,所述凝结装置设于所述蒸汽导入线及所述剩余排水导入线的所述补给水罐的连接部。
[0022] 根据技术方案5所述的发明,除了技术方案1~技术方案4所述的发明的效果之外,能够进行第一闪发蒸汽及第二闪发蒸汽的凝结,从而起到能够使所述排水罐进一步小型化这样的效果。
[0023] 技术方案6所述的发明在技术方案1~技术方案5的基础上,其特征在于,所述封闭式排水回收系统具备:第一,其设于所述排水返回线上,且能够开闭;剩余排水导入线,其在所述排水返回线的所述第一阀的上游侧与所述补给水罐之间连接;及第二阀,其设于所述剩余排水导入线上,且能够开闭,所述封闭式排水回收系统构成为能够选择打开所述第一阀且关闭所述第二阀的第一开闭状态、及关闭所述第一阀且打开所述第二阀的第二开闭状态,作为所述第二开闭状态而将剩余排水向所述补给水罐导入。
[0024] 根据技术方案6所述的发明,除了技术方案1~技术方案5所述的发明的效果之外,在无法利用所述排水罐收容排水的异常时,通过设为所述第二开闭状态,能够将排水导入到补给水罐,进行因导入而产生的第二闪发蒸汽的凝结,从而起到能够使所述排水罐进一步小型化这样的效果。
[0025] 另外,技术方案7所述的发明在技术方案6的基础上,其特征在于,设于所述剩余排水导入线的凝结装置在所述混合部的接触换热构件的下方具备使流入剩余排水与分离板碰撞而使蒸汽分离的蒸汽分离部。
[0026] 根据技术方案7所述的发明,除了技术方案6所述的发明的效果之外,能够从所述剩余排水导入线的2相流的排水中有效地分离蒸汽,能够促进基于分离后的蒸汽与补给水的接触的凝结,从而起到能够使所述排水罐进一步小型化这样的效果。
[0027] 发明效果
[0028] 根据本发明,能够提供一种无须降低有效排水回收率就可实现排水罐的小型化的封闭式排水回收系统。附图说明
[0029] 图1是实施有本发明的排水回收系统的实施例1的简要结构图。
[0030] 图2是上述实施例1的凝结装置的剖面的简要结构图。
[0031] 图3是说明上述实施例1的第一阀的控制程序的流程图
[0032] 图4是说明上述实施例1的第二阀的控制程序的流程图。
[0033] 图5是说明上述实施例1的补给水泵的控制程序的流程图。
[0034] 图6是说明上述实施例1的排水泵的控制程序的流程图。
[0035] 图7是说明上述实施例1的第三阀的控制程序的流程图。
[0036] 图8是说明上述实施例1的第四阀的控制程序的流程图。
[0037] 图9是说明上述实施例1的第五阀的控制程序的流程图。
[0038] 图10是说明上述实施例1的循环泵的控制程序的流程图。
[0039] 图11是表示实施有本发明的排水回收系统的实施例2的凝结装置的剖面的简要结构图。
[0040] 图12是实施有本发明的排水回收系统的实施例3的简要结构图。
[0041] 图13是表示上述实施例3的凝结装置的剖面的简要结构图。
[0042] 图14是实施有本发明的排水回收系统的实施例4的简要结构图。
[0043] 图15是实施有本发明的排水回收系统的实施例5的简要结构图。
[0044] 图16是实施有本发明的排水回收系统的实施例6的简要结构图。

具体实施方式

[0045] 接着,对本发明的实施方式进行说明。本发明的实施方式适合实施于将从作为蒸汽锅炉的蒸汽使用设备的负载设备回收的排水向蒸汽锅炉供给而进行利用的封闭式排水回收系统(以下,在无需与开放式排水回收系统区别的情况下,仅称作排水回收系统。)。
[0046] 具体说明本实施方式。本实施方式的排水回收系统具备:蒸汽锅炉,其将蒸汽向负载设备供给;密闭型的排水罐,其贮存通过排水返回线而从负载设备排出的排水,通过排水供给线而将贮存的排水向蒸汽锅炉供给;及大气开放型的补给水罐,其通过补给水线而将补给水向排水罐供给。
[0047] 该排水回收系统还具备:蒸汽导入线,其将排水罐内的第一闪发蒸汽向补给水罐导入;及剩余排水导入线,其将来自排水罐或来自负载设备的剩余排水向所述补给水罐导入。剩余排水是指在排水罐内的水位超过设定水位的情况等无法向排水罐内导入排水的情况下,从排水罐导向补给水罐的排水。在蒸汽导入线上具备当排水罐内的压力超过设定压力或排水罐内水位超过设定水位时打开的阀。
[0048] 当来自负载设备的排水向低于排水的压力且超过大气压的压力的排水罐流入时,在排水罐内产生闪发蒸汽。将该闪发蒸汽称作第一闪发蒸汽。该第一闪发蒸汽的量随着排水罐小型化而增加。在本申请说明书中,进行如下说明:为了将排水罐内加压至规定的压力而从蒸汽锅炉向排水罐导入的加压蒸汽包含于第一闪发蒸汽。
[0049] 所述剩余排水导入线包含下述两种形态。第一形态为,构成将剩余排水经由排水罐而导向补给水罐的剩余排水间接回收机构。第二形态为,构成将剩余排水不经由排水罐而从排水返回线导向补给水罐的剩余排水直接回收机构。在剩余排水导入线上具备对剩余排水向补给水罐的流入进行控制的开闭阀。另外,在间接回收机构中,在排水返回线上具备对排水向排水罐的流入进行控制的开闭阀。
[0050] 在任意形态中,当通过剩余排水导入线而将超过大气压的剩余排水向补给水罐导入时,剩余排水与大气压的补给水罐的补给水或空气接触而产生闪发蒸汽。将该闪发蒸汽称作第二闪发蒸汽。该第二闪发蒸汽的量与排水罐的小型化相伴地随着剩余排水增加而增加。
[0051] 而且,本实施方式的特征点在于,在补给水罐中具备使第一闪发蒸汽及由剩余排水产生的第二闪发蒸汽与补给水罐内的补给水接触而凝结的凝结装置。该凝结装置优选将使第一闪发蒸汽凝结的第一凝结装置与使第二闪发蒸汽凝结的第二凝结装置设为独立的凝结装置,但也能够设为一个凝结装置。
[0052] 根据本实施方式,利用凝结装置使第一闪发蒸汽及第二闪发蒸汽与补给水接触而凝结,被补给水罐的补给水回收,因此在将排水返回量设为相同的情况下,与不具备凝结装置的系统相比较,能够使排水罐小容量化、小型化。需要说明的是,第一闪发蒸汽和/或第二闪发蒸汽与补给水接触时产生闪发蒸汽,该闪发蒸汽在本发明实施方式中设为包含于第一闪发蒸汽和/或第二闪发蒸汽。
[0053] 在本实施方式的排水回收系统中,能够设为不具备第一凝结装置及第二凝结装置中的任一者。在这种情况下,设为不具备与产生量较少一方的第一闪发蒸汽或第二闪发蒸汽对应的凝结装置。这样的话,能够增加作为系统整体的闪发蒸汽的回收量。提高闪发蒸汽的回收率的情况与排水罐的小型化相关。
[0054] 在本实施方式中,凝结装置优选构成为使补给水一边在补给水罐内循环一边与第一闪发蒸汽和/或第二闪发蒸汽接触而混合。作为使补给水在补给水罐内循环的形态,优选设为利用循环线使补给水循环,该循环线的一端与补给水罐的下部连接,另一端与同闪发蒸汽的接触混合部连接,且具有循环泵。
[0055] 当不使补给水罐内的补给水循环时,补给水的与第一闪发蒸汽和/或第二闪发蒸汽的接触部分变为高温。当该温度达到100℃以上时,无法凝结并回收闪发蒸汽。通过一边使补给水循环一边使闪发蒸汽与补给水接触,能够使补给水罐内的补给水温度在不足100℃的相对低温下均匀化,能够将更多的闪发蒸汽凝结并回收。需要说明的是,通过使第一闪发蒸汽在第一凝结装置内与补给水接触混合而导向补给水罐内,与将第一闪发蒸汽直接导向补给水罐内的补给水的情况相比较,能够更可靠地与罐内的低温水接触。
[0056] 另外,在本实施方式中,凝结装置优选具备混合机构及循环机构。而且,混合机构构成为包含混合部(能够称为接触混合部)和导水部,该混合部具备对补给水进行洒水的洒水器,并使第一闪发蒸汽和/或第二闪发蒸汽与从洒水器洒出的补给水接触而凝结,该导水部将混合部的凝结水导向补给水罐的液相部内。另外,循环机构构成为包含循环线,该循环线具备循环泵,并将补给水罐内下部的补给水导向所述洒水器。
[0057] 这样构成时,利用混合机构的洒水器的洒水功能,使闪发蒸汽与补给水变得容易接触,使闪发蒸汽高效地凝结。洒水器包含将补给水呈簇射状喷出、或呈雾状喷出的结构。
[0058] 在该优选的实施方式中,能够在第二凝结装置的混合部上设置对排水进行洒水的第二洒水器。这样构成时,在混合部内排水与补给水进行接触的机会增多,与之相伴地产生的第二闪发蒸汽与补给水变得容易接触,能够使第二闪发蒸汽高效地凝结。
[0059] 另外,在本实施方式中,优选构成为,促进补给水与闪发蒸汽接触的接触换热构件(能够称作接触换热促进构件)设于混合部。而且,构成为来自第一洒水器的补给水从接触换热构件的上方导向接触换热构件,闪发蒸汽从接触换热构件的下方导向接触换热构件。
[0060] 该接触换热构件具有透气性及透水性,在内部具有促进洒出的补给水与闪发蒸汽的接触换热的功能,优选的是,能够使用防雾装置。在此,防雾装置是指如下结构:其利用网眼状构件来使补给水微粒化且增大与闪发蒸汽的接触面积,并且具有延迟补给水的落下速度的功能。需要说明的是,接触换热构件并不限于防雾装置,能够使用具有与该防雾装置类似的功能的冷却塔所使用的分离器。
[0061] 在该优选的实施方式中,在接触换热构件中捕捉来自洒水器的雾状的补给水,降低落下速度,由此增大与闪发蒸汽接触的机会,有效地进行闪发蒸汽的冷却、凝结。
[0062] 另外,在本实施方式中,优选的是,所述的剩余排水直接回收机构具备:第一阀,其设于排水返回线上,且能够开闭;剩余排水导入线,其在排水返回线的第一阀的上游侧与补给水罐之间连接;及第二阀,其设于剩余排水导入线上,且能够开闭。而且,构成为能够选择打开第一阀且关闭第二阀的第一开闭状态、及关闭第一阀且打开第二阀的第二开闭状态,构成为在第二开闭状态下将剩余排水经由凝结装置向补给水罐导入。
[0063] 通过具备该剩余排水直接回收机构,在无法利用排水罐收容排水的异常时设为第二开闭状态,从而能够将无法收容于排水罐的剩余排水不经由排水罐而导入到补给水罐。其结果是,与将剩余排水直接导向排水罐的系统相比较,能够使排水罐小型化。然后,因导入而产生的第二闪发蒸汽的凝结通过凝结装置来进行,能够回收第二闪发蒸汽。
[0064] 在具备该剩余排水直接回收的结构的实施方式中,优选的是,在设于剩余排水导入线的凝结装置中,使流入剩余排水与分离板碰撞而使蒸汽分离的蒸汽分离部设于混合部的接触换热构件的下方。通过这样构成,从剩余排水导入线流入的成为蒸汽与排水的2相流的排水与分离板碰撞,因此能够将蒸汽从排水中有效地分离。其结果是,促进基于分离的蒸汽与补给水的接触的凝结。
[0065] 在以上说明的实施方式中,排水罐内的第一闪发蒸汽能够优选构成为,在排水罐内的气相部中对排水罐内下部的相对低温的排水进行洒水而使其与该第一闪发蒸汽接触,从而在排水罐内回收。
[0066] 另外,在本实施方式中,能够具备加压蒸汽线,其具有根据排水罐内压力进行开闭的加压阀,从蒸汽锅炉(包含设于蒸汽锅炉的蒸汽出口的蒸汽室)向排水罐供给超过大气压的压力的加压蒸汽。加压阀设为机械地与压力响应而进行开闭的阀、或利用压力传感器而电开闭的阀。另外,加压阀设为具有调整供给蒸汽量或供给蒸汽压的功能与阻断蒸汽的功能的单一的阀,但也能够由调整供给蒸汽量或供给蒸汽压的阀和阻断蒸汽的阀来构成。通过具备该加压蒸汽线,能够将蒸汽向排水罐内供给而保持为饱和压力以上,从而减少第一闪发蒸汽的产生量。
[0067] 在此,对构成本发明的实施方式的排水回收系统的构成要素进行说明。蒸汽锅炉及负载设备并不限定于特定的形式、构造。
[0068] 另外,排水罐只要是封闭型的结构即可,并不限定于特定的构造。补给水罐只要是开放型的结构即可,并不限定于特定的构造。
[0069] 另外,作为设于剩余排水导入线及排水返回线的开闭阀,能够使用电动阀电磁阀气动阀。
[0070] 实施例1
[0071] 接着,根据图1~图10来说明本发明的实施例1的排水回收系统1。
[0072] <实施例1的结构>
[0073] 该实施例1的排水回收系统1中,作为主要部分而具备蒸汽锅炉2、排水返回线3、排水罐4、补给水线5、排水供给线6、补给水罐7、作为剩余排水导入线的排水逸出线8、加压蒸汽线9、作为蒸汽导入线的压力逸出线(能够称作蒸汽逸出线。)10、排水循环线11、及作为控制机构的控制器12。蒸汽锅炉2通过蒸汽供给线2A向使用蒸汽的负载设备13供给蒸汽。在图1中,由单点划线Y包围的部分一体构成为排水回收装置。
[0074] 排水返回线3将从负载设备13排出的排水经由疏水器(省略图示)向排水罐4供给,因此具备由常闭的电动阀构成的作为排水返回阀的第一阀V1。
[0075] 排水罐4构成为密闭型,将贮存的排水通过具有排水泵14的排水供给线6向蒸汽锅炉2供给。在排水罐4处,在连通气相部彼此的第一连通管16与连通液相部彼此的第二连通管17之间连接有液面计15。在第一连通管16上设有检测排水罐4内的压力的作为第一压力检测器的压力传感器18。该压力传感器18也可以设于排水罐4或液面计15的液相部(或气相部)。
[0076] 另外,在液面计15上具备:作为第一水位检测器的压差式的水位传感器19,其用于检测液面计15内的水位;作为第二水位检测器的浮子开关20,其以支援水位传感器19的方式检测异常水位;及作为第二压力检测器的开闭开关式的压力开关21,其以支援压力传感器18的方式检测异常压力。该压力开关21也可以设于排水罐4。该压力开关能够设置多个。
[0077] 补给水线5具备补给水泵22及阻止补给水罐7方向的流动的第一止回阀23,将贮存在大气开放型的补给水罐7内的补给水向排水罐4供给。在补给水罐7内的液相部7A的上表面漂浮有用于防止补给水与大气接触而再溶解的珠状物(beads)等再溶解防止构件(省略图示)。
[0078] 在补给水罐7中具备供给脱气水(或非脱气水)的补给水补充线24,利用省略图示的水位检测器,以使补给水罐7内的水位达到设定水位的方式调整补给水补充线24的流量。
[0079] 在排水供给线6上设有排水泵14及阻止排水泵14方向的流动的第二止回阀25。而且,在排水供给线6的排水泵14出口侧与排水罐4之间,设有使排水罐4内的排水循环的排水循环线11(包含排水供给线6的一部分)。排水循环线11的循环量为排水泵14的冷却所需要的最低限度的流量、即最小流量(最小流通量)。
[0080] 排水循环线11构成为包含第一循环线11A及第二循环线11B,该第一循环线具备包含将排水呈雾状地向排水罐4内的气相部喷射的喷嘴的作为喷射部的喷出管(能够称作喷射器)26,该第二循环线11B使排水返回排水罐4内的液相部。在第一循环线11A上设置由电动阀构成的第五阀V5,在第二循环线11B上设有对第五阀V5关闭时的第二循环线11B的流量(最小流通量)进行调整的作为流通阻力的流孔27。另外,在构成第二循环线11B的流路(排水罐4内,包含排水供给线6)的适合位置(在实施例1中为排水供给线6的排水罐4与排水泵14之间)设有对向蒸汽锅炉2供给的排水的温度进行检测的作为第一温度传感器的第一温度传感器28。
[0081] 排水逸出线8发挥将来自负载设备13的剩余排水向补给水罐7导入的功能。剩余排水是指基于任意理由而无法收容于排水罐4的排水。该排水逸出线8连接排水返回线3的第一阀V1的上游侧与补给水罐7,设有作为由常开的电动阀构成的排水逸出阀的第二阀V2。
[0082] 加压蒸汽线9连接作为蒸汽锅炉2的蒸汽出口侧的蒸汽供给线2A与排水罐4,设有作为加压阀的由电动阀构成的第三阀V3。需要说明的是,在第三阀V3的一侧根据需要而设置减压阀(省略图示)。
[0083] 压力逸出线10具有将排水罐4内的第一闪发蒸汽向所述补给水罐导入的功能。第一闪发蒸汽是指来自负载设备13的排水向排水罐4内流入时产生的闪发蒸汽。对于该第一闪发蒸汽,与通过加压蒸汽线9而向排水罐4内导入的加压蒸汽没有区别,因此在本发明中,第一闪发蒸汽包含加压蒸汽。
[0084] 该压力逸出线10连接排水罐4的气相部与补给水罐7,设有在设定压力以上打开且作为压力逸出阀的压力调整阀29及与该压力调整阀29并联连接的由电动阀构成的第四阀V4。第四阀V4为开闭阀,利用压力传感器18而在比压力调整阀的工作压力(第一工作压力)高的工作压力(第二工作压力)下打开,在比第二工作压力低差动量的压力下关闭,利用压力开关21而在比第二工作压力高的工作压力(第三工作压力)下关闭,在比第三工作压力低差动量的压力下打开。第一工作压力、第二工作压力PH、第三工作压力PHH各自例如为0.78MPa、0.83MPa、0.9MPa,但并不限定于此。
[0085] 在此,压力调整阀29并不限定于专利文献1所述那样的电气工作的电动阀等开闭阀,能够设为不进行电气工作而是机械式开闭的压力调整阀。另外,开闭阀优选设为利用压力检测器来进行电气工作的开闭阀,也能够为机械地与压力响应而进行开闭的压力调整阀。
[0086] 在补给水罐7与蒸汽锅炉2之间设有预备供水线30,该预备供水线30在排水泵14停止而无法向蒸汽锅炉2供给排水时,将补给水罐7的补给水向蒸汽锅炉2供给。在该预备供水线30上设有附属于蒸汽锅炉2的辅助泵31及阻止辅助泵31方向的流动的第三止回阀32。
[0087] 另外,在补给水罐7中设有第一凝结装置33。第一凝结装置33具有使通过压力逸出线10而向补给水罐7导入的第一闪发蒸汽与循环的补给水罐7内的相对低温的补给水接触而凝结的功能。
[0088] 具体来说,第一凝结装置33具有图1及图2所示的构造。第一凝结装置33具备混合机构34及循环机构35。混合机构34将分为两部分的结构的筒状主体36的上部主体36A形成为使第一闪发蒸汽与从洒水器37洒出的补给水接触而凝结的混合部38。在混合部38处,从上方依次配置有洒水器37、由防雾装置构成的接触混合构件38A、连接压力逸出线10的连接部40、将在混合部38处生成的凝结水导向补给水罐7的液相部7A内的筒状的导水部41。
[0089] 洒水器37具备将补给水朝向上方而在喷水器上喷出的多个喷出孔37A。需要说明的是,洒水器37的包含补给水喷射方向的洒水构造并不限定于图示结构。接触换热构件38A配置为分隔混合部38的上方空间与下方空间。
[0090] 连接部40形成为前端关闭的筒状,在下表面侧形成有导入口40A。该连接部40的前端在导入2相流的排水时供排水碰撞,作为从排水分离蒸汽的分离板40B而发挥功能。另外,为了不使蒸汽、排水立即进入导水部41内,导水部40的上端封闭,在周面上形成有多个导水口41A。该连接部40构成本发明的蒸汽分离部。需要说明的是,蒸汽分离部在第一凝结装置33处不进行排水而供第一闪发蒸汽导入,因此并非一定需要。
[0091] 而且,导水口41A的下端构成为高于构成混合部38的内底面的后述分隔板42的上表面,且在混合部38内底部贮存凝结水。另外,为了防止混合部38内的的再溶解,利用传感器(省略图示)来检测贮存的凝结水的温度,以使检测温度为95~100℃的方式,利用设于循环线48的流量调整机构(省略图示)来调整补给水的循环量。该流量调整机构可以通过手动来调整,也可以利用控制器12来自动调整。
[0092] 导水部41被分隔板42及43保持,分隔板42及43将筒状主体36的上部主体36A与下部主体36B在其接合部处分隔。在下部主体36B上设有压力逸出线10分支而连接的蒸汽导入孔44及与补给水罐7的气相部7B连通的第一蒸汽导出孔45,在导水部41的周面上设有第二蒸汽导出孔41B。第一蒸汽导出孔45及第二蒸汽导出孔41B用于将存在于导水部41内的蒸汽导向补给水罐7的气相部7B而在气相部7B存在微量的蒸汽,从而防止氧的再溶解。
[0093] 蒸汽导入孔44用于从自排水返回线3的中途分支出的分支线(省略图示)取出一部分的蒸汽而导向下部主体36B内,从第一蒸汽导出口45导向补给水罐7的气相部7A,从而去除补给水罐7内的空气。向下部主体36B内引导的蒸汽是能够从蒸汽锅炉2直接取出的在蒸汽锅炉2中产生的蒸汽的一部分。第二蒸汽导出孔41B用于将通过导水部41的液体所含的蒸汽导向气相部7B。
[0094] 参照图1,循环机构35构成为包含补给水循环线48,该补给水循环线48具备循环泵47,将补给水罐7内下部的补给水导向洒水器37。另外,在补给水罐7中具备检测补给水罐7内的补给水温度的作为第二温度检测器的第二温度传感器50。
[0095] 另外,在补给水罐7中设有与第一凝结装置33相同的构造的第二凝结装置39。第二凝结装置39是具有下述功能的装置,即,使由通过排水逸出线8而向补给水罐7导入的剩余排水产生的第二闪发蒸汽与循环的补给水罐7内的相对低温的补给水接触而凝结。第二凝结装置39的构造与图2所示的第一凝结装置相同,因此省略其说明。
[0096] 控制器12输入来自压力传感器18、水位传感器19、浮子开关20、压力开关21、第一温度传感器28、第二温度传感器50等的信号,并基于预先存储的控制顺序而控制第一阀V1~第五阀V5、排水泵14、补给水泵22等。需要说明的是,辅助泵31被蒸汽锅炉2侧的控制器控制,也能够构成为被控制器12控制。
[0097] 在控制器12的控制顺序中,包含有排水罐内压力控制顺序、水位·排水温度控制顺序、控制排水循环线11的循环的排水循环控制顺序、补给水温度控制顺序等。
[0098] 排水罐内压力控制顺序是如下的顺序:当压力传感器18检测出比压力调整阀29的工作压力(第一工作压力)高的第二工作压力PH时,打开第四阀V4,当压力开关21检测出比第二工作压力PH高的第三工作压力PHH时,关闭第四阀V4、关闭加压蒸汽线9,并且关闭第一阀V1、打开第二阀V2。需要说明的是,第一工作压力设定得高于第二设定压力PL。该控制顺序通过图3、图4、图8的控制顺序来实现。
[0099] 水位·排水温度控制顺序包含下述的第一控制与第二控制。第一控制为如下控制,即,在由第一温度传感器28检测出的检测温度超过第一设定温度TH时,驱动补给水泵22,在第一设定温度TH以下时停止补给水泵22,在驱动补给水泵22时,在水位传感器19的检测水位超过第一设定水位LHH时停止补给水泵22,将第一阀V1及第二阀V2设为第二开闭状态,并且在第一设定水位LHH以下时驱动补给水泵22而将第一阀V1及第二阀V2设为第一开闭状态。
[0100] 第二控制为如下控制,即,在补给水泵22的驱动时,在由第一温度传感器28检测出的检测温度超过比第一设定温度TH高的第二设定温度THH时,将第一阀V1及第二阀V2设为第二开闭状态,并且在第二设定温度THH以下将第一阀V1及第二阀V2设为第一开闭状态。上述第一控制及第二控制通过图3、图4及图6的控制顺序来实现。
[0101] 在该实施例1中,将第一设定温度TH、第二设定温度THH各自设定为170℃、175℃,但也能够根据系统的结构、运转条件而将温度适当设定在100~220℃的范围内。
[0102] 排水循环控制顺序包含如下的顺序:在第一温度传感器28的检测温度超过第一设定温度TH(或为以上)或不足比第一设定温度TH低的第三设定温度TL(或为以下)时,停止基于第一循环路径11A的排水循环的顺序;及当第一压力检测器18的检测压力超过第一设定压力PH(或为以上)时进行基于第一循环路径11A的排水循环的顺序。在图9中表示该排水循环控制顺序的一例。
[0103] (补给水温度控制顺序)
[0104] 补给水温度控制顺序是在由第二温度传感器50检测出的检测温度超过第四设定温度T4时停止循环泵47,在比第四设定温度T4低差动量的温度以下时驱动循环泵47的控制顺序。该补给水温度控制顺序中,通过驱动循环泵47而使补给水罐7内的水温均匀化,促进更多的闪发蒸汽的回收,并且防止由补给水罐7内的水温超过第四设定温度T4而引起的振动产生等。在图10中表示该补给水温度控制顺序的一例。
[0105] 另外,将具体的实施例1的第一阀V1的控制顺序、第二阀V2的控制顺序、补给水泵22的控制顺序、排水泵14的控制顺序、第三阀V3的控制顺序、第四阀V4的控制顺序、第五阀V5的控制顺序、循环泵47的控制顺序分别表示在图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10中。
[0106] <实施例1的基本的动作>
[0107] (水位·排水温度控制)
[0108] 在此,结合图1~图6来说明基于实施例1的水位·排水温度控制顺序的动作。参照图1,在负载设备13中,将从锅炉2供给来的蒸汽液化。液化后的排水欲通过排水返回线3而向排水罐4流入。
[0109] 参照图3及图4,当系统的运转开关(省略图示)设为打开时,在处理步骤S1(以下将处理步骤SN仅称作SN。)、S11中,关闭第一阀V1,打开第二阀V2(第二开闭状态),移至S2、S12,判断压力开关21是否打开。当液面计15内的压力成为异常高压设定压力(比后述第一设定压力PH高的设定压力)以上时,压力开关21打开,因此在S2、S12中判断为是,返回到S1、S11而维持第二开闭状态。
[0110] 这样一来,在排水罐4内的压力为异常高压时,防止来自负载设备13的排水向排水罐流入,转而向补给水罐7流入。其结果是,即使排水罐4内的压力为异常高压也可一边继续负载设备13的运转一边将排水向补给水罐7回收。该排水的回收如上所述地通过第二凝结装置39来进行。在该第二凝结装置39中,进行在排水向补给水罐7流入时产生的第二闪发蒸汽的回收,其详细动作见后述。
[0111] 此时,由于在图6的S32中也判断为是,因此排水泵14停止,从排水罐4向蒸汽锅炉2的供水停止。然而,蒸汽锅炉2的控制器(省略图示)在判断没有来自排水罐4的供水时驱动辅助泵31。其结果是,继续从补给水罐7向蒸汽锅炉2的供水,因此蒸汽锅炉2的运转也继续,负载设备13处的蒸汽的继续使用变得可能。
[0112] 返回图3、图4而在S2、S12中判断为否时,移至S3、S13,判断浮子开关20是否检测出异常高设定水位(比后述第一设定水位LHH高的设定水位)以上。当液面计15内的水位达到异常高设定水位以上时,在S3、S13中判断为是,返回S1、S11而维持第二开闭状态。需要说明的是,在水位传感器19正常工作时,浮子开关20不工作,不在S3、S13中判断为是。
[0113] 这样一来,在排水罐4内的水位为异常高水位时,与排水罐4内的压力为异常高压时相同地,一边继续负载设备13的运转一边将排水向补给水罐7回收。此时,排水泵14停止,但通过辅助泵31的驱动,蒸汽锅炉2的运转继续,与排水罐4内的水位为异常高水位时相同。
[0114] 在S3、S13中判断为否时,移至S4、S14,判断水位传感器19是否检测出超过第一设定水位LHH(比LHH高差动量的值)。当液面计15内的水位超过第一设定水位LHH时,在S4、S14中判断为是,返回S1、S11而维持第二开闭状态。
[0115] 这样一来,当排水罐4内的水位超过第一设定水位LHH时,阻止排水向排水罐4内的流入,防止排水罐4内形成异常高水位。而且,与排水罐4内的压力为异常高压时相同地,一边继续负载设备13的运转一边将排水向补给水罐7回收。此时,排水泵14停止,但利用辅助泵31的驱动,蒸汽锅炉2的运转继续,与排水罐4内的水位为异常高水位时相同。
[0116] 而且,当水位传感器19检测出的检测水位为第一设定水位LHH以下时,在S4、S14中判断为否,移至S5、S15,判断温度传感器28的检测温度是否超过第二设定温度THH(检测出比THH高差动量的值)。在S5、S15中判断为是时,移至S1、S11,维持第二开闭状态。而且,当温度传感器28检测出的检测温度为第二设定温度THH以下时,在S5、S15中判断为否,移至S6、S165,打开第一阀V1,关闭第二阀(第一开闭状态),来自负载设备13的排水向排水罐4流入。
[0117] 这样一来,利用S5、S15的处理,在温度传感器28检测出的向排水罐4流入的排水的检测温度超过第二设定温度THH时,通过阻止高温的排水向排水罐4内流入,阻止排水罐4内的排水温度超过第二设定温度THH。利用该排水流入阻止的动作及接着说明的基于补给水泵22的控制的排水的冷却动作,实现排水罐4内的排水温度的迅速降低。
[0118] 接着,基于图5来说明补给水泵22的动作。在S21中停止补给水泵22。接着,在S22中,判断压力开关21是否打开。在判断为是的情况下,移至S21,停止供水泵21,在判断为否的情况下,移至S23,判断浮子开关20是否检测出异常高设定水位。
[0119] 在S23中,当判断为是时,停止补给水泵22。在S23中,当判断为否时,移至S24,判断水位传感器19是否检测出超过第一设定水位LHH(>LH)(检测出比LHH高差动量的值)。在判断为是的情况下,移至S21并停止补给水泵22。
[0120] 如后所述,利用排水泵14的驱动,降低排水罐4内的水位,当检测水位达到第一设定水位LHH以下时,在S24中判断为否,移至S25,判断第一温度传感器28的检测温度是否超过第一设定温度21TH(
[0121] 当第一温度传感器28的检测温度为第一设定温度TH以下、在S25中判断为否时,移至S26,判断排水罐4内水位是否超过第二设定水位LH(检测比LH高差动量的值)。当判断为是时,移至S21,停止补给水泵22。如后所述,利用排水泵14的驱动,降低排水罐4内的水位,水位达到第二设定水位LH以下,在S26中判断为否时,移至S27,驱动补给水泵22。利用该补给水泵22的驱动,将低温的补给水从补给水罐7向排水罐4内补给。
[0122] 这样,在排水罐4内的排水温度超过第一设定温度TH且排水罐4内的水位为第一设定水位LHH以下的情况下,驱动补给水泵22而进行排水罐4内的排水的冷却控制(第一控制)。而且,如后所述,当排水罐4内的水位超过第一设定水位LHH或排水温度达到第二设定温度THH以上时,将第一阀V1及第二阀V2设为第二开闭状态,从而进行不会将排水保有的大量热量获取到排水罐4内的控制(第二控制)。其结果是,即使排水罐4内的温度达到第二设定温度THH以上,也可利用第一控制与第二控制,与专利文献1的系统相比较,能在短时间内冷却排水罐4内的排水。由此,能够缩短补给水泵22的运转时间,能够节电。
[0123] 接着,基于图6来说明排水泵14的动作。在S31中,停止排水泵14。接着,移至S32,判断压力开关21是否打开,在判断为是的情况下,移至S31,停止排水泵14。
[0124] 当在S32中判断为否时,移至S33,判断浮子开关20是否为异常低设定水位以上。在判断为是的情况下,移至S31,停止排水泵14。在S33中判断为否时,移至S34,判断传感器19是否检测出超过第三设定水位LLL(<第二设定水位LH)(比LLL高差动量的值)。在判断为否的情况下,移至S31而停止泵14,不进行向蒸汽锅炉2的供水。
[0125] 当排水罐4内水位超过第三设定水位LLL时,在S34内判断为是,移至S35,判断压力传感器18是否超过比第二设定压力PL低的第三设定压力PLL(比PLL高差动量的值)。在S35中,当检测出第三设定压力PLL以下时,判断为否,移至S31,停止排水泵14。在S35中判断为是的情况下,移至S36,驱动排水泵14。
[0126] 这样,排水泵14基本上在排水罐4内的水位超过第三设定水位LLL、并且压力超过第三设定压力PLL的条件下被驱动,从排水罐4向蒸汽锅炉2供给排水。需要说明的是,在排水泵14的故障停止时,如上所述,利用辅助泵31的驱动,使蒸汽锅炉2的运转继续。
[0127] (排水罐内压力控制)
[0128] 接着,说明排水罐4内的压力控制。首先,基于图7来说明第三阀V3的动作。在S41中,关闭第三阀V3。接着,移至S42,判断压力开关21(在超过第三工作压力PHH时设为打开、降低差动量时设为关闭)是否打开,在判断为是的情况下,移至S41,关闭第三阀V3,以避免排水罐4内超过异常高设定压力。
[0129] 在S42中判断为否时,移至S43,判断浮子开关20是否为异常低设定水位以下。在判断为是的情况下,移至S41,关闭第三阀V3。在S43中判断为否时,移至S44,判断水位传感器19是否检测出超过第三设定水位LLL(比LLL高差动量的值)。在水位为第三设定水位LLL以下时,为否的情况下,关闭第三阀V3。
[0130] 在S44中判断为是时,移至S45,判断压力传感器18是否超过比异常高设定压力低且比第三设定压力PLL高的第二设定压力PL(比PL高差动量的值)。在判断为是的情况下,移至S41,关闭第三阀V3。在S45中,当检测出第二设定压力PL以下时,判断为否,移至S46,打开第三阀V3。
[0131] 这样,第三阀V3基本上在排水罐4内的水位达到第三设定水位LL以上时,在压力不足第二设定压力PL的条件下打开,通过加压蒸汽线9而向排水罐4内供给蒸汽,将排水罐4内的压力大致保持为第二设定压力PL。
[0132] 接着,基于图8来说明第四阀V4的动作。在S51中关闭第四阀V4。参照图1,压力调整阀29在排水罐4内的压力达到设定压力(比异常高设定压力低且比第二设定压力PL高的值)以上时打开,因此排水罐4内的压力被控制为不足压力调整阀29的设定压力。然而,由于压力调整阀29发生故障等理由,压力上升,当由压力传感器18检测出的检测压力超过第一设定压力PH(比异常高设定压力低且比第二设定压力PL高的值)(比PH高差动量的值)时,在S52中判断为是,经过S53的否的判断,在S54中打开第四阀V4。
[0133] 由于第四阀V4的故障等,进一步使压力上升,当压力开关21检测出异常高压时,将压力开关21打开,在S53中判断为否,关闭第四阀V4。在该压力开关21检测出异常高压时,进行将系统1在联状态下停止的动作。关闭第四阀V4的动作是联锁动作的一环。需要说明的是,在没有形成联锁状态的情况下,能够构成为在S53中判断为是时,打开第四阀V4。
[0134] 在S52中,当检测出在第一设定压力PH以下时,判断为否,移至S51,关闭第四阀V4。
[0135] 这样,第四阀V4基本上在排水罐4内的压力超过第一设定压力PH的条件下打开,因此即使压力调整阀29发生故障,也可通过蒸汽逸出线10而使排水罐4内的高压蒸汽通过第一凝结装置33向补给水罐7内逸出,防止排水罐4内的异常高压。在排水罐4内的高压蒸汽中包含排水向排水罐4内流入时产生的闪发蒸汽与通过加压蒸汽线9而导向排水罐4的加压蒸汽,在本发明中将这两种蒸汽称作第一闪发蒸汽。在该第一凝结装置34中,进行第一闪发蒸汽的回收,其详细动作见后述。
[0136] (来自闪发蒸汽的热回收控制)
[0137] 接着,对排水罐4内的来自第一闪发蒸汽的热回收控制进行说明。首先,基于图9来说明第五阀V5的动作。在S61中关闭第五阀V5。当前,当排水泵14驱动时,排水罐4内的排水通过第二循环线11B而循环,确保排水泵14的最小流通量,并且使排水罐4内的排水温度均匀化。
[0138] 接着,在S62中,判断压力开关21是否打开,在判断为是的情况下,移至S61,关闭第五阀V5,不使排水通过第一循环线11A向排水罐4内喷出。
[0139] 在判断为否的情况下,移至S63,判断温度传感器28的检测温度是否为第二设定温度THH以上。在S33中判断为是时,移至S61,关闭第五阀V5,排水不向排水罐4内喷出。
[0140] 在S63中判断为否时,移至S64,判断温度传感器28的检测温度是否不足第三设定温度TL。在S64中判断为是时,移至S61,关闭第五阀V5,不使排水向排水罐4内喷出。其理由如下所述。这是为了防止当在排水罐4内的排水温度较低的状态下喷射排水时,排水罐4内的压力降低,第三阀V3打开,从加压蒸汽线9供给蒸汽。
[0141] 在S64中,检测出超过第三设定温度TL的值(比TL高差动量的值),在判断为否时,移至S65,判断排水罐4内压力是否超过第一设定压力PH(比PH高差动量的值)。当检测出在第一设定压力PH以下时,在S65中,判断为否,在S61中关闭第五阀V5,不使排水向排水罐4内喷出。其理由如下所述。这是为了防止当在排水罐4内的压力较低的状态下喷射排水时,排水罐4内的压力进一步降低,第三阀V3打开,从加压蒸汽线9供给蒸汽。
[0142] 在S65中,当检测出超过第一设定压力PH时,判断为是,移至S66,打开第五阀V5。于是,排水罐4内的排水通过第一循环线11A而从喷出管26向排水罐4的气相部喷出,能够利用该喷出而高效地回收排水罐4内的气相部的热量且获得高温的排水。在来自该第二循环线11A的排水喷出时也可通过第二循环线11B而使排水循环。
[0143] 这样,第五阀V5基本上在排水罐4内的排水温度为第二设定温度THH以下并且为第三设定温度TL以上时,并且在排水罐4内压力超过第一设定压力PH的条件下打开,从喷出管26喷出排水。其结果是,不会使排水温度过度地升高,能够高效地回收排水罐4内的气相部的热量而获得高温的排水。
[0144] <第一凝结装置的动作>
[0145] 接着,说明第一凝结装置33的动作。通过排水返回线3而使高温高压(例如为1.2MPa)的排水向排水罐4流入,当与温度和压力比流入排水压力低(例如为0.8MPa)的排水罐4的蒸汽、排水接触时,产生第一闪发蒸汽。该第一闪发蒸汽如上所述地通过压力逸出线10、第一凝结装置33而向补给水罐7流入。
[0146] 在此,对循环泵50的控制进行说明。参照图10,在S71中停止循环泵14。在S72中,判断第二温度传感器50的检测温度是否为超过T4的值(比T4高差动量的值)。在判断为是时,继续循环泵14的停止。在S72中,当检测出在T4以下时,移至S73,驱动循环泵50。需要说明的是,第二凝结装置39的循环泵50的控制与第一凝结装置39的循环泵50的控制相同。
[0147] 利用循环泵50的驱动,如图2所示,补给水罐7内下部的相对低温的补给水通过补给水循环线48,导向洒水器37,从喷出孔37A这里呈簇射状地喷出。被喷出的补给水如图2实线箭头那样,朝向接触换热构件38A落下。
[0148] 另一方面,来自压力逸出线10的第一闪发蒸汽如图2虚线箭头X1那样,与连接部40的分离板40B碰撞,转换方向而从导入口40A向混合部38内流入,充满接触换热构件38A的下方的混合部38内。在第一闪发蒸汽中包含有液滴的情况下,在与分离板40B碰撞时该液滴发生分离,贮存在分离部38内底部。
[0149] 在接触换热构件38A中,捕捉来自洒水器37的补给水所含的液体分子,落下速度降低。第一闪发蒸汽通过在接触换热构件38A内与补给水的接触混合而高效地进行凝结。需要说明的是,在被捕捉的液体分子与第一闪发蒸汽接触时,在与凝结同时也产生新的闪发蒸汽,该闪发蒸汽也在接触换热构件38A内冷却并凝结。凝结水在贮存于分离部38内底部之后,从导水口41A向导水部41内流入,并被导向补给水罐7的液相部7A。
[0150] <第二凝结装置的动作>
[0151] 接着,说明第二凝结装置39的动作。第二凝结装置39的动作基本上与第一凝结装置33的动作相同,关于流入的流体,在第一凝结装置33中为蒸汽,与此相对地,在第二凝结装置39中为通过排水逸出线8而流入的高温高压的排水,在这一点有所不同。以下,以因流入的流体不同而引起的动作不同为中心进行说明。
[0152] 利用循环泵50的驱动,如图2所示,从洒水器37喷出的补给水如图2实线箭头那样,朝向接触换热构件38A落下。来自排水逸出线8的排水成为液体与蒸汽的2相流。排水如图2实线箭头X2所示,在压力差的作用下从连接部40流入,与分离板40B碰撞,在此将液体与气体分离。分离后的蒸汽转换方向而从导入口40A向混合部38内流入,朝向接触换热构件38A上升。而且,流入的排水与混合部38内的液体或蒸汽接触而产生第二闪发蒸汽。分离后的排水向下方落下而贮存于分离部38内底部。分离后的蒸汽及第二闪发蒸汽与第一凝结装置33同样地在接触换热构件38A处凝结。通过基于分离板40B的蒸汽的分离,能够提高闪发蒸汽与补给水的接触效率。
[0153] (实施例1的效果)
[0154] 在此,说明实施例1的效果。将有效排水回收率设为相同,在与不具备第一凝结装置33及第二凝结装置39的现有的排水回收系统2相比较的情况下,实施例1的排水回收系统能够使排水罐4小型化。对该小型化进行详细说明。在封闭式排水回收系统中,从排水罐4出来的排水量(第一排水量)由蒸汽锅炉2的负载变动来确定。另外,流入到排水罐4的排水量(第二排水量)由负载设备13的负载变动来确定。
[0155] 然而,由于在第一排水量的变化与第二排水量的变化中具有时间的延迟,因此在蒸汽锅炉2的负载急剧减少时,相对于第一排水量急剧减少的情况,第二排水量没有减少,因此在排水罐4内无法完全收容排水,排水溢出。当排水溢出时如上所述,产生大量的第二闪发蒸汽,作为不具备第二凝结装置39的现有系统时,闪发蒸汽的热量向大气排出,产生热损失。为了解决该问题,需要使排水罐4大容量化。
[0156] 另外,第一闪发蒸汽在来自负载设备13的排水向排水罐4流入时产生,当排水罐4为小容量时,从压力逸出线8释放出的第一闪发蒸汽的量增多。在不具备第一凝结装置39的现有系统中,闪发蒸汽的热量向大气排出,产生热损失。为了解决该问题,也需要使排水罐4大容量化。
[0157] 然而,在该实施例1中,由于具备有第一凝结装置33及第二凝结装置39,高效地回收第一闪发蒸汽及第二闪发蒸汽,因此无需使排水罐4大容量化、即利用小型的排水罐4就能够抑制热损失。此外,在一定条件下,获得如下验算结果:当将实施例1的排水罐4的容量设为1(例如为1000L)时,现有系统的排水罐4的容量为3.4(例如为3400L)。基于该验算结果,在现有系统中,起到将实施有实施例1的系统的排水罐4能够削减2.4个这样的显著效果。另外,利用该小型化而能够大幅降低系统的设置面积。
[0158] 实施例2
[0159] 本发明并不限定于所述实施例1,凝结装置33、39能够采用图11所示的结构。在本实施例2中,与实施例1不同之处在于,在实施例2中,省略接触换热构件38A,并且替代连接部40而将第二洒水器51设于第一洒水器37的下方。在第二洒水器51处,与第一洒水器37相同地具备将排水朝向上方而在喷水器上喷出的多个喷出孔51A。
[0160] 根据该实施例2,利用循环泵50的驱动,如图11所示,从洒水器37喷出的补给水如图11实线箭头那样朝向下方落下。另一方面,排水从喷出孔51A喷出,此时,与混合部38内的液体或蒸汽接触而产生第二闪发蒸汽。该第二闪发蒸汽充满混合部38内,与落下的喷雾状的补给水接触而凝结。凝结水及没有成为闪发蒸汽的排水落下而贮存于分离部38内底部之后,从导水口41A向导水部41内流入,并被导向补给水罐7的液相部7A。
[0161] 实施例3
[0162] 另外,本发明包含图12、图13所示的实施例3。该实施例3设为不向混合部36直接供给第一闪发蒸汽、排水而向补给水罐供给的系统。而且,替代实施例1的凝结装置33、39,具备图13所示的凝结装置33。在该实施例3中,与实施例1相同地将接触换热构件38A设于洒水器37的下方。
[0163] 实施例4
[0164] 另外,本发明包含删除第一凝结装置33、第二凝结装置39中的任一者而成的系统。图14所示的实施例4为删除了第一凝结装置33的结构,其它结构与实施例1相同,因此对相同的构成要素标注相同的附图标记而省略其说明。
[0165] 实施例5
[0166] 另外,本发明包含将第一凝结装置33、第二凝结装置39设为共用的图15所示的实施例5的系统。该实施例5在图14的实施例4的凝结装置39上连接有压力逸出线10。压力逸出线10的连接位置在图15中设为图2的混合部38,能够设为排水逸出线8。其它结构与实施例1相同,因此对相同的构成要素标注相同的附图标记而省略其说明。
[0167] 实施例6
[0168] 另外,本发明包含图16所示的实施例6。该实施例6与具备不经由排水罐4而从排水返回线8导向补给水罐7的剩余排水直接回收结构的实施例1不同,具备将剩余排水经由排水罐4而导向补给水罐7的剩余排水间接回收机构。该剩余排水间接回收机构构成为包含排水逸出线8与设于排水逸出线8的第二阀V2。该第二阀V2通常关闭,但在排水罐4内的水位超过设定水位时等打开,将无法完全收容的剩余排水导向补给水罐7。
[0169] 在该实施例6中,也与实施例1同样地具备第一凝结装置33、第二凝结装置39。在该实施例6的第二凝结装置39的动作中,与实施例1的第二凝结装置39的不同之处仅在于,流入的排水温度及压力较低,动作基本上相同,因此省略其说明。
[0170] 附图标记说明如下:
[0171] 1 排水回收系统
[0172] 2 蒸汽锅炉
[0173] 3 排水返回线
[0174] 4 排水罐
[0175] 5 补给水线
[0176] 6 排水供给线
[0177] 7 补给水罐
[0178] 8 排水逸出线(剩余排水导入线)
[0179] 10 压力逸出线(蒸汽导入线)
[0180] 12 控制器(控制机构)
[0181] 13 负载设备
[0182] 14 排水泵
[0183] 33 第一凝结装置
[0184] 34 混合机构
[0185] 35 循环机构
[0186] 37 洒水器
[0187] 38 混合部
[0188] 38A 接触换热构件
[0189] 39 第二凝结装置
[0190] 40 连接部(蒸汽分离部)
[0191] 40B 分离板
[0192] 41 导水部
[0193] 47 循环泵
[0194] 48 循环线(补给水循环线)
[0195] V1 第一阀(排水返回阀)
[0196] V2 第二阀(排水逸出阀)
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