蒸気での加熱。圧力と効率について

質問

お世話になります。
最近省エネを考えて、改善できるところがないかを考えています。

製品洗浄機の洗浄液タンク約5000Lの液の加温（60℃）を、蒸気を使用し行っております。ボイラーは350kg／hの小さい貫流ボイラです。この設備専用となっています。

ボイラーの蒸気圧力は0.55MPaに設定されており、これが本来減圧弁を通り熱交換器につながっていて、スチームトラップで水の回収を行っています。
熱交換器の前に電磁弁があり、温調しています。

今の問題点は、減圧弁が故障しておりバイパスにて供給している状態です。問題なく使用できていますが、最近知ったのですが蒸気は低圧で使用するほど効率がよいということです。減圧弁の設定圧がどれくらいかはわからないのですが、これは修理を実施するとかなりの改善効果（元の戻るだけですが･･･）が見込めますでしょうか？

現状、電磁弁が開くとボイラーが燃焼を開始しますが、ボイラーの蒸気圧力が0.2MPAくらいまで下がってしまいます。ボイラーの説明書によると「蒸気の乾き度が低下するので0.5MPa以上をキープするようにしてください」とありました。
減圧弁を使用（修理）することでこれは解決できるのでしょうか。？

どんなことでもいいので、アドバイスをお願いいたします。

回答No.2

noname#230359

350kg／hクラスの貫流ボイラを使い以前に何度も設計で採用しましたが、
ボイラーを出たあとの蒸気は湿り蒸気といって前回答にもあるように、
多量のドレンを含んでいるため通常は、ボイラーの主蒸気出口にセパレータ
というミストを除去するものを付けると、熱効率は格段に良くなります

低圧or微圧での蒸気は、潜？熱という、所謂、熱を伝え易すさが大きいので
モノを煮熟するとかには省エネが期待できます。また蒸気が低圧に成れば、
体積が莫大に大きくなることを有効に活用することもできるのです。また、
ヘッダーという装置などにも必ずトラップを設置しドレンを除く事が大事です

参考URL：

http://www.spirax-sarco.co.jp/products/index.html

お礼

ありがとうございます。
蒸気にもセパレーターというものがあるのですね。

湿り蒸気の圧力を下げると相対的に（？）乾き度が向上するのですね。なるほど、蒸気は奥が深いです。

回答No.1

noname#230359

現状の使い方は0.2MPaの蒸気と約120度の温水（10％？）がボイラから出でいます。当然給水量が増え、ボイラの清缶剤の成分も温水に混じって熱交換器に流れています。熱交換後スチームトラップをへて、直接ドレン回収であれば
清缶剤の混じったドレン水を再吸水し、また清缶剤を注入しボイラ缶水は規定の濃度を超えまた乾き度の低い蒸気を発生します（キャリーオーバー）。生蒸気を使用しない間接過熱のクローズドシステムなので、洗浄水の加温の機能ははたしていますが、改善は必要でしょう。熱交換器の能力がボイラ能力を超えているのでボイラの圧力は上昇しませんが、もし逆であれば、スチームトラップまで0.55MPaの圧力がかかり危険です。
またスチームトラップが故障すれば、各機器にボイラ圧力（0.55MPa）がかかり減圧弁出口の安全弁が吹くと思います。
蒸気の乾きを上げるのに一番簡単な方法はボイラ出口の主蒸気弁をかなり絞り、電磁弁開時にまた加温スタート時にボイラ圧力が0.4MPa以上で運転するよう発生蒸気量を調整してやります。設置当初、減圧弁出口のバルブの調整で、ボイラが正常圧力で運転できる蒸気量に絞っていれば、もしかして減圧弁の故障もなかったかもしれません。
いずれにしても、減圧弁を交換して、ボイラ圧力が0.4MPa以上で運転するような状況がベーターです。

お礼

回答ありがとうございます。

やはり、水も流れていってしまっていますよね。
主蒸気弁を絞るのはなるほどと思いました。すぐにできるので一度試してみます。減圧弁の効果と同じ働きをさせるということですよね？
早めに減圧弁も交換をしたいとおもいます。

たしかにスチームトラップまで0.55MPAかかる可能性があるので危険（故障の原因）ですよね。気がつきませんでした。水質も調査する必要がありますね。あまりやったことはありませんが･･･

キャリーオーバーは、回収タンクへ戻ってくる水が高温になる原因にもなりますでしょうか？　給水ポンプのメカニカルシールが水漏れを起こしました。熱が原因だとは思いますが、ここのシールは熱でやられるのはある程度はしょうがないのでしょうか。