蒸気配管における減圧弁および調節弁の必要性

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ボイラーから高圧で蒸気が出力され、各機器の使用箇所へ送られる際には、一般的に減圧制御が行われる。通常使用される蒸気減圧弁には、YG43H/Y高感度蒸気減圧弁、Y43Hパイロットピストン式蒸気減圧弁、YD43H超大形ダイアフラム式蒸気減圧弁、ZZYP自力式蒸気減圧弁、ZZYP・ZZYM型自力式電子制御蒸気調節弁、ZAZP・ZAZM電動精密型シングルシート蒸気調節弁、ZDLP・ZDLM型電子式電動スリーブ式蒸気調節弁、CV3000-HTSシングルシート蒸気調節弁などがある。では、なぜ蒸気は減圧が必要なのでしょうか？1、ボイラーでは通常、高圧の蒸気が生成されます。これによりボイラーのサイズを小さくでき、湿った蒸気の発生を抑え、蒸気の乾度を高めて遠距離への輸送が可能になります。 2、蒸気の密度変化によるもので、高圧時は蒸気の密度が高くなるため、同じ口径の配管でも高圧蒸気の方が低圧蒸気より多く輸送できる。高圧で蒸気を送ることで配管のサイズを小さくでき、コストを削減できる。 3、蒸気を使用する際には凝縮現象が発生するが、減圧された蒸気によって凝縮水の圧力が下がり、凝縮水の排出時にスパッタ蒸気が発生して損失が生じるのを防ぐ。また、低圧下で凝縮水を排出することでエネルギー損失も少なくなる。 4、飽和蒸気の温度と圧力は対応しているため、殺菌工程や製紙乾燥機の表面温度制御においても、圧力を制御するために減圧弁が設置され、それによって工程装置の温度が制御される。 5、プロセス機器にはそれぞれ設計圧力があり、供給される蒸気圧がプロセスシステムの要求を上回った場合は減圧が必要となる。また、一部のシステムでは高圧の凝縮水を用いて低圧のフラッシュ蒸気を生成し、省エネを図っている。発生する蒸発蒸気が不足した場合は、減圧弁を用いて低圧蒸気を生成して補う必要がある。 6、低圧では蒸気のエンタルピーが高くなるため、ボイラーの蒸気負荷を軽減できる。2.5MPa時の熱エンタルピー値は1839kJ/kg、1.0MPa時の熱エンタルピー値は2014kJ/kgである。したがって、低圧蒸気の方が機器の使用に適しています。