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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-27
(45)【発行日】2023-02-06
(54)【発明の名称】ドレン回収装置
(51)【国際特許分類】
F22D 11/06 20060101AFI20230130BHJP
F22B 3/04 20060101ALI20230130BHJP
F22B 27/00 20060101ALI20230130BHJP
【ＦＩ】
F22D11/06 A
F22B3/04
F22B27/00
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019180845
(22)【出願日】2019-09-30
(65)【公開番号】P2021055965
(43)【公開日】2021-04-08
【審査請求日】2022-02-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000220262
【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100125346
【弁理士】
【氏名又は名称】尾形 文雄
(74)【代理人】
【識別番号】100166981
【弁理士】
【氏名又は名称】砂田 岳彦
(72)【発明者】
【氏名】坂野 亮太
(72)【発明者】
【氏名】山本 博道
(72)【発明者】
【氏名】松島 武司
【審査官】豊島 ひろみ
(56)【参考文献】
【文献】特開平０８－２４７４０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２４２０８３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２２Ｄ １／００ － １１／０６
Ｆ２２Ｂ １／００ － ３３／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
蒸気発生装置が発生した蒸気を利用する第１熱負荷装置と、前記第１熱負荷装置で発生したドレンを再蒸発させてフラッシュ蒸気と第１ドレンとに気水分離するフラッシュタンクと、
前記フラッシュタンクで発生した前記フラッシュ蒸気を利用する第２熱負荷装置と、
前記フラッシュタンクで発生した前記第１ドレンと、前記第２熱負荷装置を通過することによって前記フラッシュ蒸気が凝縮した第２ドレンと、を回収する回収タンクと、
前記第１ドレンと、前記第２ドレンと、を自重で流入させるとともに、駆動蒸気が流入することによって、貯まったドレンを前記回収タンクに排出する蒸気駆動式ポンプと、
前記第１ドレンを前記蒸気駆動式ポンプの方へ供給する第１配管と、
前記第２ドレンを前記蒸気駆動式ポンプの方へ供給する第２配管と、
前記第１配管と前記第２配管とが前記蒸気駆動式ポンプの上流にて合流した合流配管と、
前記第１配管における前記蒸気駆動式ポンプ側の圧力を前記フラッシュタンク側の圧力よりも減少させる減圧部と、
を備えるドレン回収装置。
【請求項2】
前記減圧部は、前記フラッシュタンクと前記蒸気駆動式ポンプとの間を水封可能な水封部である請求項１に記載のドレン回収装置。
【請求項3】
前記第１配管に、前記第１ドレンが前記フラッシュタンクから前記蒸気駆動式ポンプへ流れるのを許容するとともに、前記第１ドレンが前記蒸気駆動式ポンプから前記フラッシュタンクへ流れるのを防止する逆止弁が設けられ、前記水封部は、前記逆止弁よりも前記フラッシュタンク側に設けられている
請求項２に記載のドレン回収装置。
【請求項4】
前記水封部は、前記フラッシュタンクにおける前記第１熱負荷装置から前記ドレンを流入させる流入口よりも低い位置に設けられている請求項２又は３に記載のドレン回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ドレン回収装置に関する。
【背景技術】
【0002】
フラッシュタンクを用いたドレン回収装置において、高圧高温ドレンからの熱回収率をさらに向上させるとともに、大気圧下にあるドレン水回収タンクで分離後のドレン水を回収するときに、大気へ放出されているフラッシュ蒸気（白煙）が発生するのを回避する技術を提案した。
例えば、特許文献１に記載されたドレン回収装置は、フラッシュタンクから第２の熱負荷装置までの閉鎖された系内に負圧を発生させる手段を備える。運転開始前に、第１分岐配管とそこに配置した減圧弁および開閉弁を介してボイラの蒸気を導入し、系内の空気を空気抜き弁から排出する。その後、開閉弁を閉じ、系内の蒸気が凝縮するのを待つ。このサイクルを繰り返して系内に負圧を確立した後、高圧高温ドレンをフラッシュタンク内に導入する。
例えば、特許文献１に記載されたドレン回収装置は、フラッシュタンクから第２の熱負荷装置までの閉鎖された系内に負圧を発生させる手段を備える。運転開始前に、第１分岐配管とそこに配置した減圧弁および開閉弁を介してボイラの蒸気を導入し、系内の空気を空気抜き弁から排出する。その後、開閉弁を閉じ、系内の蒸気が凝縮するのを待つ。このサイクルを繰り返して系内に負圧を確立した後、高圧高温ドレンをフラッシュタンク内に導入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１５－５２４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ドレン回収装置を商品化するにあたっては、初期投資やメンテナンス等の費用を低減することが望ましい。
本発明は、費用を低減することができるドレン回収装置を提供することを目的とする。
本発明は、費用を低減することができるドレン回収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】
かかる目的のもと完成させた本発明は、蒸気発生装置が発生した蒸気を利用する第１熱負荷装置と、前記第１熱負荷装置で発生したドレンを再蒸発させてフラッシュ蒸気と第１ドレンとに気水分離するフラッシュタンクと、前記フラッシュタンクで発生した前記フラッシュ蒸気を利用する第２熱負荷装置と、前記フラッシュタンクで発生した前記第１ドレンと、前記第２熱負荷装置を通過することによって前記フラッシュ蒸気が凝縮した第２ドレンと、を回収する回収タンクと、前記第１ドレンと、前記第２ドレンと、を自重で流入させるとともに、駆動蒸気が流入することによって、貯まったドレンを前記回収タンクに排出する蒸気駆動式ポンプと、前記第１ドレンを前記蒸気駆動式ポンプの方へ供給する第１配管と、前記第２ドレンを前記蒸気駆動式ポンプの方へ供給する第２配管と、前記第１配管と前記第２配管とが前記蒸気駆動式ポンプの上流にて合流した合流配管と、前記第１配管における前記蒸気駆動式ポンプ側の圧力を前記フラッシュタンク側の圧力よりも減少させる減圧部と、を備えるドレン回収装置である。
ここで、前記減圧部は、前記フラッシュタンクと前記蒸気駆動式ポンプとの間を水封可能な水封部であっても良い。
また、前記第１配管に、前記第１ドレンが前記フラッシュタンクから前記蒸気駆動式ポンプへ流れるのを許容するとともに、前記第１ドレンが前記蒸気駆動式ポンプから前記フラッシュタンクへ流れるのを防止する逆止弁が設けられ、前記水封部は、前記逆止弁よりも前記フラッシュタンク側に設けられていても良い。
また、前記水封部は、前記フラッシュタンクにおける前記第１熱負荷装置から前記ドレンを流入させる流入口よりも低い位置に設けられていても良い。
ここで、前記減圧部は、前記フラッシュタンクと前記蒸気駆動式ポンプとの間を水封可能な水封部であっても良い。
また、前記第１配管に、前記第１ドレンが前記フラッシュタンクから前記蒸気駆動式ポンプへ流れるのを許容するとともに、前記第１ドレンが前記蒸気駆動式ポンプから前記フラッシュタンクへ流れるのを防止する逆止弁が設けられ、前記水封部は、前記逆止弁よりも前記フラッシュタンク側に設けられていても良い。
また、前記水封部は、前記フラッシュタンクにおける前記第１熱負荷装置から前記ドレンを流入させる流入口よりも低い位置に設けられていても良い。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、費用を低減することができるドレン回収装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１の実施形態に係るドレン回収装置の概略構成の一例を示す図である。
【図2】フラッシュタンク内の第１ドレンの水面が上昇したときを示す図である。
【図3】フラッシュタンク内の第１ドレンの水面が下降したときを示す図である。
【図4】第２の実施形態に係るドレン回収装置の概略構成の一例を示す図である。
【図5】フラッシュタンク内の第１ドレンの水面が上昇したときを示す図である。
【図6】フラッシュタンク内の第１ドレンの水面が下降したときを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態に係るドレン回収装置１の概略構成の一例を示す図である。
ドレン回収装置１は、給水される水を加熱して高圧高温の蒸気を生成する蒸気発生装置の一例としてのボイラ１０と、ボイラ１０に供給する水を貯める給水タンク２０と、ボイラ１０が発生した蒸気を利用する第１熱負荷装置３０と、を備えている。
また、ドレン回収装置１は、第１熱負荷装置３０で発生したドレンを再蒸発させてフラッシュ蒸気と第１ドレンとに気水分離するフラッシュタンク４０と、フラッシュタンク４０で発生したフラッシュ蒸気を利用する第２熱負荷装置５０と、を備えている。
また、ドレン回収装置１は、第１ドレンと、第２熱負荷装置５０を通過することによってフラッシュ蒸気が凝縮した第２ドレンとを、給水タンク２０に排出する蒸気駆動式ポンプ７０を備えている。
図１は、第１の実施形態に係るドレン回収装置１の概略構成の一例を示す図である。
ドレン回収装置１は、給水される水を加熱して高圧高温の蒸気を生成する蒸気発生装置の一例としてのボイラ１０と、ボイラ１０に供給する水を貯める給水タンク２０と、ボイラ１０が発生した蒸気を利用する第１熱負荷装置３０と、を備えている。
また、ドレン回収装置１は、第１熱負荷装置３０で発生したドレンを再蒸発させてフラッシュ蒸気と第１ドレンとに気水分離するフラッシュタンク４０と、フラッシュタンク４０で発生したフラッシュ蒸気を利用する第２熱負荷装置５０と、を備えている。
また、ドレン回収装置１は、第１ドレンと、第２熱負荷装置５０を通過することによってフラッシュ蒸気が凝縮した第２ドレンとを、給水タンク２０に排出する蒸気駆動式ポンプ７０を備えている。
【0009】
また、ドレン回収装置１は、ボイラ１０が発生した蒸気を集めるとともに、水と蒸気とに分ける蒸気ヘッダ１２と、ボイラ１０が発生した蒸気を蒸気ヘッダ１２に供給する配管１１と、蒸気ヘッダ１２からの蒸気を第１熱負荷装置３０に供給する蒸気配管１３と、を備えている。
また、ドレン回収装置１は、給水タンク２０からボイラ１０に蒸気生成用の水を供給する給水管２１と、例えば水道水を給水タンク２０に供給する本給水管２２と、第１ドレンと第２ドレンとを給水タンク２０に供給する戻り配管２３と、を備えている。
また、ドレン回収装置１は、蒸気配管１３から分岐するとともにフラッシュタンク４０に接続されている第１分岐配管１４と、第１分岐配管１４上に配置された開閉弁１７と、を備えている。また、ドレン回収装置１は、蒸気配管１３から分岐するとともに蒸気駆動式ポンプ７０に接続されている第２分岐配管１５と、第２分岐配管１５上に配置された開閉弁１９と、を備えている。
また、ドレン回収装置１は、給水タンク２０からボイラ１０に蒸気生成用の水を供給する給水管２１と、例えば水道水を給水タンク２０に供給する本給水管２２と、第１ドレンと第２ドレンとを給水タンク２０に供給する戻り配管２３と、を備えている。
また、ドレン回収装置１は、蒸気配管１３から分岐するとともにフラッシュタンク４０に接続されている第１分岐配管１４と、第１分岐配管１４上に配置された開閉弁１７と、を備えている。また、ドレン回収装置１は、蒸気配管１３から分岐するとともに蒸気駆動式ポンプ７０に接続されている第２分岐配管１５と、第２分岐配管１５上に配置された開閉弁１９と、を備えている。
【0010】
また、ドレン回収装置１は、第１熱負荷装置３０から排出される高圧高温ドレン及びドレンから発生した同圧のフラッシュ蒸気の混合流体を、フラッシュタンク４０に供給するドレン配管３１を備えている。また、ドレン回収装置１は、ドレン配管３１から分岐するとともに戻り配管２３に接続されている分岐配管２４を備えている。ドレン配管３１には、トラップ３２と、第１熱負荷装置３０から排出される混合流体を、フラッシュタンク４０に供給するか、分岐配管２４に供給するかを切り替える三方弁３４と、が配置されている。
また、ドレン回収装置１は、フラッシュタンク４０で発生したフラッシュ蒸気を第２熱負荷装置５０に供給する配管４２を備えている。
また、ドレン回収装置１は、フラッシュタンク４０で発生したフラッシュ蒸気を第２熱負荷装置５０に供給する配管４２を備えている。
【0011】
また、ドレン回収装置１は、フラッシュタンク４０で発生した第１ドレンを蒸気駆動式ポンプ７０に供給する第１ドレン配管１００と、第２熱負荷装置５０で発生した第２ドレンを蒸気駆動式ポンプ７０に供給する第２ドレン配管５３と、を備えている。また、ドレン回収装置１は、第１ドレン配管１００と第２ドレン配管５３とが、蒸気駆動式ポンプ７０の上流にて合流した合流配管５６を備えている。
【0012】
また、ドレン回収装置１は、フラッシュタンク４０から空気を抜く空気抜き弁４４と、配管４２、第２熱負荷装置５０、第２ドレン配管５３から空気を抜く空気抜き弁５４と、蒸気駆動式ポンプ７０から空気を抜く空気抜き弁４１と、を備えている。
また、ドレン回収装置１は、第１ドレン配管１００上に配置された逆止弁４５と、第２ドレン配管５３上に配置された逆止弁５５と、フラッシュタンク４０と空気抜き弁４１との間の配管上に配置された逆止弁４６と、を備えている。
また、ドレン回収装置１は、第１ドレン配管１００上に配置された逆止弁４５と、第２ドレン配管５３上に配置された逆止弁５５と、フラッシュタンク４０と空気抜き弁４１との間の配管上に配置された逆止弁４６と、を備えている。
【0013】
第１熱負荷装置３０は、ボイラ１０が発し、蒸気ヘッダ１２を介して供給される蒸気を媒体として空気を加熱する空気加熱用熱交換器であることを例示することができる。例えば、第１熱負荷装置３０にて温められた空気は、熱風として、タンブラー乾燥機に送られる。第１熱負荷装置３０から排出される高圧高温ドレン及びドレンから発生した同圧のフラッシュ蒸気の混合流体は、ドレン配管３１を介してフラッシュタンク４０に流入する。
【0014】
第２熱負荷装置５０は、フラッシュタンク４０で発生したフラッシュ蒸気を媒体として空気を加熱する空気加熱用熱交換器であることを例示することができる。例えば、第２熱負荷装置５０にて温められた空気は、熱風として、第１熱負荷装置３０に送られる。第２熱負荷装置５０にて空気を加熱することで潜熱を失ったフラッシュ蒸気は凝縮して第２ドレンとなり、第２ドレン配管５３を介して蒸気駆動式ポンプ７０に送られる。
【0015】
フラッシュタンク４０は、器内圧を大気圧よりも低い微負圧の状態に保持し、第１熱負荷装置３０で発生した高圧蒸気ドレンを受入れ、このドレンを解放し圧力を低下させてフラッシュ蒸気を発生し、フラッシュ蒸気と低圧蒸気ドレンである第１ドレンとに分離する容器である。フラッシュタンク４０は、底部に第１ドレンを排出する排出口４０ａを有し、排出口４０ａよりも高い位置に第１熱負荷装置３０で発生したドレンを流入する流入口４０ｂを有している。また、フラッシュタンク４０は、流入口４０ｂよりも高い位置に、フラッシュ蒸気を排出する蒸気排出口４０ｃを有している。
【0016】
蒸気駆動式ポンプ７０は、排気弁（不図示）と、吸気弁（不図示）と、流入したドレンの量に応じて移動するフロート（不図示）と、フロートの位置に応じて排気弁又は吸気弁のいずれを開放するかを切り替える切替機構（不図示）と、を備えている。吸気弁が開放すると、蒸気駆動式ポンプ７０の内部に、第２分岐配管１５を通り減圧弁によって０．２ＭＰａＧ程度に減圧された蒸気が、駆動蒸気として供給される。
【0017】
この蒸気駆動式ポンプ７０においては、切替機構が排気弁を開放して吸気弁を閉じている場合には、ドレン（第１ドレン、第２ドレン）が自重で内部に流入し、流入したドレンの量が多くなるのに応じてフロートが上昇する（浮き上がる）。フロートが予め定められた高さまで上昇すると、切替機構は、排気弁を閉じて吸気弁を開放する。吸気弁が開放すると、蒸気配管１３、第２分岐配管１５を介して、ボイラ１０にて発生した蒸気が内部に流入し、ドレンが給水タンク２０に排出される。ドレンが排出されることによって、フロートが自重で下がり、切替機構は、吸気弁を閉じて排気弁を開放する。これにより、ドレンが自重で内部に流入し、流入したドレンの量が多くなるのに応じてフロートが上昇する。このような行程を繰り返すことで、蒸気駆動式ポンプ７０は、第１ドレンと第２ドレンとを給水タンク２０に排出する。
【0018】
なお、第１熱負荷装置３０で発生するドレンは、高圧高温ドレンであってフラッシュ蒸気を取り出すことのできる蒸気の凝縮水である。フラッシュタンク４０で発生する第１ドレンは、第１熱負荷装置３０で発生した高圧高温ドレンがフラッシュ蒸気を発生させた後の負圧低温ドレンである。第２熱負荷装置５０で発生した第２ドレンは、フラッシュタンク４０で発生したフラッシュ蒸気がドレン化した負圧低温ドレンである。ここで、「高温」とは１００℃以上の温度であり、「低温」とは１００℃未満の温度である。
【0019】
第１ドレン配管１００は、フラッシュタンク４０における第１ドレンの排出口４０ａと、蒸気駆動式ポンプ７０の上流に配置された逆止弁４５との間を水封可能な水封部１１０を有している。水封部１１０は、フラッシュタンク４０における第１ドレンの排出口４０ａよりも低い位置にある低位部１１１と、第１ドレンの排出口４０ａよりも高い位置にある高位部１１２とを有している。水封部１１０は、フラッシュタンク４０における第１熱負荷装置３０で発生したドレンの流入口４０ｂよりも低い位置に配置されている。
水封部１１０は、フラッシュタンク４０から排出された第１ドレンによって第１ドレン配管１００を水封する。
水封部１１０は、フラッシュタンク４０から排出された第１ドレンによって第１ドレン配管１００を水封する。
【0020】
（ドレン回収装置１の作用）
上記のように構成されたドレン回収装置１において、フラッシュタンク４０内を負圧にした状態で、第１熱負荷装置３０から排出される高圧高温ドレン及びこのドレンから発生した同圧のフラッシュ蒸気の混合流体を、フラッシュタンク４０内に流入させる。フラッシュタンク４０内が負圧状態である場合、正圧の場合と比較して、フラッシュ率が大きくなるとともに、分離後の第１ドレン水の温度も１００℃よりも低い温度となる。フラッシュタンク４０内で生成されたフラッシュ蒸気は、配管４２を通って、第２熱負荷装置５０において空気と熱交換することで熱回収される。配管４２内は負圧に維持されており、フラッシュ蒸気の流れに対して障害となるものはなく、第２熱負荷装置５０においてもフラッシュ蒸気からの高い熱回収が達成される。熱交換で潜熱を失ったフラッシュ蒸気は凝縮して１００℃以下の第２ドレンとなる。フラッシュタンク４０内で生成された第１ドレンは第１ドレン配管１００及び合流配管５６を通って蒸気駆動式ポンプ７０に至る。第２熱負荷装置５０にて生成された第２ドレンは第２ドレン配管５３及び合流配管５６を通って蒸気駆動式ポンプ７０に至る。蒸気駆動式ポンプ７０に至った第１ドレン及び第２ドレンは、戻り配管２３を介して給水タンク２０に回収される。そして、第１ドレン及び第２ドレンは、ともに１００℃以下の温度であるため、給水タンク２０内に流入する際にフラッシュ蒸気（白煙）が発生することはない。
上記のように構成されたドレン回収装置１において、フラッシュタンク４０内を負圧にした状態で、第１熱負荷装置３０から排出される高圧高温ドレン及びこのドレンから発生した同圧のフラッシュ蒸気の混合流体を、フラッシュタンク４０内に流入させる。フラッシュタンク４０内が負圧状態である場合、正圧の場合と比較して、フラッシュ率が大きくなるとともに、分離後の第１ドレン水の温度も１００℃よりも低い温度となる。フラッシュタンク４０内で生成されたフラッシュ蒸気は、配管４２を通って、第２熱負荷装置５０において空気と熱交換することで熱回収される。配管４２内は負圧に維持されており、フラッシュ蒸気の流れに対して障害となるものはなく、第２熱負荷装置５０においてもフラッシュ蒸気からの高い熱回収が達成される。熱交換で潜熱を失ったフラッシュ蒸気は凝縮して１００℃以下の第２ドレンとなる。フラッシュタンク４０内で生成された第１ドレンは第１ドレン配管１００及び合流配管５６を通って蒸気駆動式ポンプ７０に至る。第２熱負荷装置５０にて生成された第２ドレンは第２ドレン配管５３及び合流配管５６を通って蒸気駆動式ポンプ７０に至る。蒸気駆動式ポンプ７０に至った第１ドレン及び第２ドレンは、戻り配管２３を介して給水タンク２０に回収される。そして、第１ドレン及び第２ドレンは、ともに１００℃以下の温度であるため、給水タンク２０内に流入する際にフラッシュ蒸気（白煙）が発生することはない。
【0021】
以上、説明したように、ドレン回収装置１は、ボイラ１０が発生した蒸気を利用する第１熱負荷装置３０と、第１熱負荷装置３０で発生したドレンを再蒸発させてフラッシュ蒸気と第１ドレンとに気水分離するフラッシュタンク４０と、を備える。また、ドレン回収装置１は、フラッシュタンク４０で発生したフラッシュ蒸気を利用する第２熱負荷装置５０と、フラッシュタンク４０で発生した第１ドレンと、第２熱負荷装置５０を通過することによってフラッシュ蒸気が凝縮した第２ドレンと、を回収する回収タンクの一例としての給水タンク２０と、を備える。また、ドレン回収装置１は、第１ドレンと、第２ドレンと、を自重で流入させるとともに、駆動蒸気が流入することによって、貯まったドレンを給水タンク２０に排出する蒸気駆動式ポンプ７０を備える。
【0022】
上記のように構成されたドレン回収装置１においては、蒸気駆動式ポンプ７０が、第１ドレンと第２ドレンとの両方を給水タンク２０に供給する。それゆえ、フラッシュタンク４０内で生成された第１ドレンを給水タンク２０に供給するポンプと、第２熱負荷装置５０にて生成された第２ドレンを給水タンク２０に供給するポンプと、を別々に備える構成に比べて、初期投資やメンテナンス等の費用を低減することができる。つまり、ドレン回収装置１によれば、初期投資として、１つの蒸気駆動式ポンプ７０を設置する分の費用で済むとともに、メンテナンスする費用として、その１つの蒸気駆動式ポンプ７０をメンテナンスする分の費用で済む。
【0023】
（水封部１１０について）
また、ドレン回収装置１においては、第１ドレンを蒸気駆動式ポンプ７０へ流入させる第１配管の一例としての第１ドレン配管１００における蒸気駆動式ポンプ７０側の圧力をフラッシュタンク４０側の圧力よりも減少させる減圧部の一例としての水封部１１０を備える。第１ドレン配管１００が水封部１１０を有することで、蒸気駆動式ポンプ７０が、第１ドレンと第２ドレンとの両方を、確度高く給水タンク２０に供給することを実現する。以下に、このことについて詳細に説明する。
また、ドレン回収装置１においては、第１ドレンを蒸気駆動式ポンプ７０へ流入させる第１配管の一例としての第１ドレン配管１００における蒸気駆動式ポンプ７０側の圧力をフラッシュタンク４０側の圧力よりも減少させる減圧部の一例としての水封部１１０を備える。第１ドレン配管１００が水封部１１０を有することで、蒸気駆動式ポンプ７０が、第１ドレンと第２ドレンとの両方を、確度高く給水タンク２０に供給することを実現する。以下に、このことについて詳細に説明する。
【0024】
比較例として、ドレン回収装置１に対して、第１ドレン配管１００に水封部１１０が設けられていない構成を考える。以下、このドレン回収装置を、「比較例に係るドレン回収装置」と称する。フラッシュタンク４０で発生したフラッシュ蒸気は第２熱負荷装置５０にて熱交換されることにより圧力が低下するので、比較例に係るドレン回収装置においては、フラッシュタンク４０及び第１ドレン配管１００側の第１ドレンの圧力の方が第２熱負荷装置５０側の第２ドレンの圧力よりも高い。その結果、第２熱負荷装置５０から排出された第２ドレンが蒸気駆動式ポンプ７０までたどり着かず、第２ドレン配管５３における第２熱負荷装置５０と逆止弁５５との間に第２ドレンが詰まってしまうおそれがある。そして、第２ドレン配管５３に第２ドレンが詰まると、第２熱負荷装置５０にて熱交換が円滑に行われずに、熱効率が悪化してしまうおそれがある。
【0025】
これに対して、ドレン回収装置１においては、第１ドレン配管１００が水封部１１０を有することによって、第１ドレン配管１００における蒸気駆動式ポンプ７０側（逆止弁４５よりも下流側）の圧力が、第１ドレン配管１００におけるフラッシュタンク４０側（逆止弁４５よりも上流側）の圧力よりも低下する。その結果、第１ドレン配管１００における蒸気駆動式ポンプ７０側の圧力を、第２ドレン配管５３と同圧、又は、第２ドレン配管５３よりも低く保つことができるので、第２ドレンが蒸気駆動式ポンプ７０へ流入することができる。
【0026】
図２は、フラッシュタンク４０内の第１ドレンの水面が上昇したときを示す図である。
図３は、フラッシュタンク４０内の第１ドレンの水面が下降したときを示す図である。
水封部１１０に第１ドレンが貯まることが可能となっていることにより、フラッシュタンク４０内の第１ドレンの水面が上下する。図２に示すように、水封部１１０に貯まった第１ドレン量が増えると、フラッシュタンク４０内の第１ドレンが蒸気駆動式ポンプ７０に流れ込み、図３に示すように、フラッシュタンク４０内の第１ドレンの水面が低下する。フラッシュタンク４０内の第１ドレンの水面が低下すると水封部１１０の上流側と下流側との間に水頭差が生じ、水封部１１０の下流側の圧力がフラッシュタンク４０内の圧力よりも低下する。水封部１１０の下流側の圧力が低下することで、第１ドレン配管１００における蒸気駆動式ポンプ７０側の圧力も低下するので、第２熱負荷装置５０側の第２ドレン配管５３の第２ドレンが蒸気駆動式ポンプ７０に流れ込み易くなる。それゆえ、蒸気駆動式ポンプ７０は、第１ドレン及び第２ドレンを、円滑に、給水タンク２０に供給することができる。その結果、第２熱負荷装置５０での熱交換が促進され、比較例に係るドレン回収装置よりも、熱効率が高くなる。
図３は、フラッシュタンク４０内の第１ドレンの水面が下降したときを示す図である。
水封部１１０に第１ドレンが貯まることが可能となっていることにより、フラッシュタンク４０内の第１ドレンの水面が上下する。図２に示すように、水封部１１０に貯まった第１ドレン量が増えると、フラッシュタンク４０内の第１ドレンが蒸気駆動式ポンプ７０に流れ込み、図３に示すように、フラッシュタンク４０内の第１ドレンの水面が低下する。フラッシュタンク４０内の第１ドレンの水面が低下すると水封部１１０の上流側と下流側との間に水頭差が生じ、水封部１１０の下流側の圧力がフラッシュタンク４０内の圧力よりも低下する。水封部１１０の下流側の圧力が低下することで、第１ドレン配管１００における蒸気駆動式ポンプ７０側の圧力も低下するので、第２熱負荷装置５０側の第２ドレン配管５３の第２ドレンが蒸気駆動式ポンプ７０に流れ込み易くなる。それゆえ、蒸気駆動式ポンプ７０は、第１ドレン及び第２ドレンを、円滑に、給水タンク２０に供給することができる。その結果、第２熱負荷装置５０での熱交換が促進され、比較例に係るドレン回収装置よりも、熱効率が高くなる。
【0027】
このように、ドレン回収装置１によれば、第１ドレンと第２ドレンとの両方を、１つの蒸気駆動式ポンプ７０にて給水タンク２０に供給する構成とし、費用を低減したとしても、第１ドレン及び第２ドレンを円滑に給水タンク２０に供給することができ、熱効率が悪化することを抑制することができる。
【0028】
なお、上述したドレン回収装置１においては、第１ドレンを蒸気駆動式ポンプ７０へ流入させる第１ドレン配管１００における蒸気駆動式ポンプ７０側の圧力をフラッシュタンク４０側の圧力よりも減少させるために、水封部１１０を備えるが、特にかかる態様に限定されない。例えば、第１ドレン配管１００に水封部１１０を設ける代わりに、フラッシュタンク４０から排出された第１ドレンの圧力を低下させる周知の減圧弁を、フラッシュタンク４０と合流配管５６との間に設けても良い。
また、上述したドレン回収装置１においては、第１ドレン配管１００に逆止弁４５を設け、第２ドレン配管５３に逆止弁５５を設けているが、特にかかる態様に限定されない。例えば、逆止弁４５と逆止弁５５との両方を設けることなく、合流配管５６に逆止弁４５を設けても良い。ただし、第２ドレン配管５３に逆止弁５５を設けることで、空気抜き弁５４を介して、第２ドレン配管５３から効率よく空気を抜くことが可能になる。
また、上述したドレン回収装置１においては、第１ドレン配管１００に逆止弁４５を設け、第２ドレン配管５３に逆止弁５５を設けているが、特にかかる態様に限定されない。例えば、逆止弁４５と逆止弁５５との両方を設けることなく、合流配管５６に逆止弁４５を設けても良い。ただし、第２ドレン配管５３に逆止弁５５を設けることで、空気抜き弁５４を介して、第２ドレン配管５３から効率よく空気を抜くことが可能になる。
【0029】
＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態に係るドレン回収装置２の概略構成の一例を示す図である。
第２の実施形態に係るドレン回収装置２は、第１の実施形態に係るドレン回収装置１に対して、第１ドレン配管１００に相当する第１ドレン配管２００と、フラッシュタンク４０に相当するフラッシュタンク２４０とが異なる。以下、ドレン回収装置２について、ドレン回収装置１と異なる点について説明する。ドレン回収装置２とドレン回収装置１とで、同じ機能を有するものについては同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図４は、第２の実施形態に係るドレン回収装置２の概略構成の一例を示す図である。
第２の実施形態に係るドレン回収装置２は、第１の実施形態に係るドレン回収装置１に対して、第１ドレン配管１００に相当する第１ドレン配管２００と、フラッシュタンク４０に相当するフラッシュタンク２４０とが異なる。以下、ドレン回収装置２について、ドレン回収装置１と異なる点について説明する。ドレン回収装置２とドレン回収装置１とで、同じ機能を有するものについては同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0030】
フラッシュタンク２４０は、フラッシュタンク４０に対して、第１ドレンの排出口２４０ａの位置が異なり、排出口２４０ａは、フラッシュタンク２４０の側面に設けられている。
第１ドレン配管２００は、フラッシュタンク２４０の排出口２４０ａと、蒸気駆動式ポンプ７０の上流に配置された逆止弁４５との間を水封可能な水封部２１０を有している。水封部２１０は、フラッシュタンク２４０の排出口２４０ａから重力方向に垂直方向、言い換えれば、排出口２４０ａの高さと同じ高さとなるように排出口２４０ａから地面に水平方向に伸びた水平部２１１を有している。また、水封部２１０は、水平部２１１よりも高い位置、言い換えれば、排出口２４０ａよりも高い位置にある高位部２１２を有している。水封部２１０は、第１熱負荷装置３０で発生したドレンの流入口４０ｂよりも低い位置に配置されている。
第１ドレン配管２００は、フラッシュタンク２４０の排出口２４０ａと、蒸気駆動式ポンプ７０の上流に配置された逆止弁４５との間を水封可能な水封部２１０を有している。水封部２１０は、フラッシュタンク２４０の排出口２４０ａから重力方向に垂直方向、言い換えれば、排出口２４０ａの高さと同じ高さとなるように排出口２４０ａから地面に水平方向に伸びた水平部２１１を有している。また、水封部２１０は、水平部２１１よりも高い位置、言い換えれば、排出口２４０ａよりも高い位置にある高位部２１２を有している。水封部２１０は、第１熱負荷装置３０で発生したドレンの流入口４０ｂよりも低い位置に配置されている。
【0031】
このように構成されたドレン回収装置２においても、第１ドレン配管２００が水封部２１０を有することによって、第１ドレン配管２００における蒸気駆動式ポンプ７０側（逆止弁４５よりも下流側）の圧力が、第１ドレン配管２００におけるフラッシュタンク２４０側（逆止弁４５よりも上流側）の圧力よりも低下する。
【0032】
図５は、フラッシュタンク２４０内の第１ドレンの水面が上昇したときを示す図である。
図６は、フラッシュタンク２４０内の第１ドレンの水面が下降したときを示す図である。
水封部２１０に第１ドレンが貯まることが可能となっていることにより、フラッシュタンク２４０内の第１ドレンの水面が上下する。図５に示すように、水封部２１０に貯まった第１ドレン量が増えると、フラッシュタンク２４０内の第１ドレンが蒸気駆動式ポンプ７０に流れ込み、図６に示すように、フラッシュタンク２４０内の第１ドレンの水面が低下する。フラッシュタンク２４０内の第１ドレンの水面が低下すると水封部２１０の上流側と下流側との間に水頭差が生じ、水封部２１０の下流側の圧力がフラッシュタンク２４０内の圧力よりも低下する。水封部２１０の下流側の圧力が低下することで、第１ドレン配管２００における蒸気駆動式ポンプ７０側の圧力も低下するので、第２熱負荷装置５０側の第２ドレン配管５３の第２ドレンが蒸気駆動式ポンプ７０に流れ込み易くなる。それゆえ、蒸気駆動式ポンプ７０は、第１ドレン及び第２ドレンを、円滑に、給水タンク２０に供給することができ、第２熱負荷装置５０での熱交換が促進され、比較例に係るドレン回収装置よりも、熱効率が高くなる。
図６は、フラッシュタンク２４０内の第１ドレンの水面が下降したときを示す図である。
水封部２１０に第１ドレンが貯まることが可能となっていることにより、フラッシュタンク２４０内の第１ドレンの水面が上下する。図５に示すように、水封部２１０に貯まった第１ドレン量が増えると、フラッシュタンク２４０内の第１ドレンが蒸気駆動式ポンプ７０に流れ込み、図６に示すように、フラッシュタンク２４０内の第１ドレンの水面が低下する。フラッシュタンク２４０内の第１ドレンの水面が低下すると水封部２１０の上流側と下流側との間に水頭差が生じ、水封部２１０の下流側の圧力がフラッシュタンク２４０内の圧力よりも低下する。水封部２１０の下流側の圧力が低下することで、第１ドレン配管２００における蒸気駆動式ポンプ７０側の圧力も低下するので、第２熱負荷装置５０側の第２ドレン配管５３の第２ドレンが蒸気駆動式ポンプ７０に流れ込み易くなる。それゆえ、蒸気駆動式ポンプ７０は、第１ドレン及び第２ドレンを、円滑に、給水タンク２０に供給することができ、第２熱負荷装置５０での熱交換が促進され、比較例に係るドレン回収装置よりも、熱効率が高くなる。
【0033】
このように、ドレン回収装置２においても、第１ドレンと第２ドレンとの両方を、１つの蒸気駆動式ポンプ７０にて給水タンク２０に供給する構成とし、費用を低減したとしても、第１ドレン及び第２ドレンを円滑に給水タンク２０に供給することができ、熱効率が悪化することを抑制することができる。
【0034】
なお、上述した、第１の実施形態に係るドレン回収装置１、及び、第２の実施形態に係るドレン回収装置２は、それぞれ、第１ドレン配管１００、第１ドレン配管２００に、水封部１１０、水封部２１０を有している。しかしながら、費用を低減するという目的のためには、水封部１１０、水封部２１０を有していなくても良い。かかる態様であったとしても、第１ドレンと第２ドレンとの両方を、１つの蒸気駆動式ポンプ７０にて給水タンク２０に供給するので、比較例に係るドレン回収装置よりも、費用を低減することができる。
【符号の説明】
【0035】
１…ドレン回収装置、１０…ボイラ、２０…給水タンク、３０…第１熱負荷装置、４０，２４０…フラッシュタンク、４０ａ，２４０ａ…排出口、４０ｂ…流入口、４５…逆止弁、５０…第２熱負荷装置、５３…第２ドレン配管、５６…合流配管、７０…蒸気駆動式ポンプ、１００，２００…第１ドレン配管、１１０，２１０…水封部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
