凝縮水を適切に回収する方法

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この投稿は最後にhjztbwgによって2015年9月25日09:23に編集されました。凝縮水を適切に回収する方法について。蒸気システム内の凝縮水は、3つの方法で回収することができます。a)重力による回収。これが凝縮水を回収する最も良い方法です。この方式では、凝縮水管を適切に配置し、重力によって凝縮水をボイラーへと戻します。凝縮水管の設計においては、高くなる部分を作らないようにします。そうすることで、排水弁に逆圧がかかるのを防ぐことができます。これを実現するためには、凝縮水処理装置の出口とボイラーの給水タンクの入口との間に位置差が必要です。実際には、ほとんどの工場ではボイラーや加工機器が同じ階にあるため、重力を利用して凝縮水を回収するのは難しいです。 b)背圧回収 この方法では、凝縮水は排水弁内の蒸気圧を利用して回収される。 凝縮水配管はボイラ給水タンクよりも高い位置に設置される。したがって、排水弁内の蒸気圧力は、静的水頭や凝縮水配管の摩擦抵抗、そしてボイラ給水タンクからの逆圧を上回る必要がある。冷起動時には凝縮水量が最も多く、蒸気圧力が低いため凝縮水を回収できず、起動の遅延や水撃の発生可能性が生じる。 蒸気装置に温度制御バルブシステムが備わっている場合、蒸気圧の変化は蒸気温度の変化に依存します。同様に、蒸気圧では凝縮水を蒸気空間から排出し、凝縮水主管路に戻すことができず、その結果蒸気空間内に水が溜まり、温度の不均衡や熱応力が生じ、さらには水撃や損傷の可能性もあります。これにより、プロセスの効率や品質が低下します。 c)凝縮水回収ポンプの利用により、凝縮水の回収は重力を模倣する方法で行うことができる。凝縮水は重力によって大気に開放された凝縮水集積タンクへ排出される。そこでは、回収ポンプが凝縮水をボイラールームに戻します。ポンプの選定は非常に重要です。遠心ポンプはこのような用途には適していません。この種のポンプは、ポンプローターの回転によって水を送り出します。回転により凝縮水の圧力が下がり、駆動装置が空転すると圧力は最も低くなります。凝縮水の温度が100℃、大気圧の状態では、圧力の低下により一部の凝縮水が液体状態を保てなくなります（圧力が低ければ低いほど飽和温度も低くなる）。余分なエネルギーによって再び一部の凝縮水が蒸気に蒸発し、圧力が上昇すると気泡が破壊され、液体の凝縮水が高速で衝突します。これがキャビテーションであり、羽根やベアリングを損傷させ、ポンプのモーターを焼き切る原因となります。この現象を防ぐためには、ポンプの揚程を上げるか、凝縮水の温度を下げる方法があります。遠心ポンプの揚程を上げるには、凝縮水集積タンクをポンプより数メートル高く設置することで実現でき、その高さが3メートルを超えるのは普通のことです。これにより、処理設備から排出される凝縮水が凝縮水集積タンクに到達する際、スチームバルブの後ろの配管を高く設置することでタンクより高い位置になります。これによりスチームバルブに背圧が生じ、凝縮水が蒸気空間から排出されにくくなります。凝縮水の温度を下げるには、大型で断熱処理がされていない凝縮水集積タンクを使用し、タンク内の水が低い位置から高い位置へ上昇する時間を十分に取ることで、凝縮水の温度を80℃以下に下げることができます。この過程で、凝縮水の熱量の30％が失われます。この方法で回収される1トンの凝縮水ごとに、83,000KJのエネルギー、または203リットルの燃料油が無駄になります。ワット節約型の自動凝縮水回収ポンプは、100℃の温度に達した凝縮水を回収するために特別に設計されたもので、浮子式の機械構造を利用してポンプの循環を駆動するタイプです。このポンプはキャビテーションによる損傷を引き起こさず、高速で動く部品もありません。蒸気を動力源として使用し、電力や液面制御、その他の非機械的な装置は必要ありません。これらにより設置が簡素化され、長年にわたって信頼性の高い運転が可能になります。凝縮水がポンプに到達すると、浮子機構が作動し、ポンプの循環が始まります。このポンプは、工業用蒸気システム内の凝縮水量の変動に応じて、必要な凝縮水の量を自動的に調整します。