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JP7610826B2 - Nozzle type steam trap - Google Patents
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Description

本発明は、蒸気を熱交換することによって生じる凝縮水(以下「ドレイン」という)を蒸気から分離して排出するノズル式スチームトラップに関するものである。 The present invention relates to a nozzle-type steam trap that separates and discharges condensed water (hereinafter referred to as "drain") generated by heat exchange with steam.

加熱源などとして蒸気を用いる工場その他の施設では、操業の安定性、安全性を確保するために、熱交換機や蒸気の輸送経路中で発生するドレインを系外に排出するスチームトラップが用いられている。スチームトラップには各種可動方式のものがあるが、近年では可動部のないノズル式スチームトラップが用いられている。 In factories and other facilities that use steam as a heating source, steam traps are used to discharge drainage generated in heat exchangers and steam transport routes outside the system to ensure stable and safe operation. There are various types of moving steam traps, but in recent years nozzle-type steam traps, which have no moving parts, have come into use.

ノズル式スチームトラップは、微細な通路を通過するときの動粘度が蒸気よりも水の方が低く、蒸気に比べて水の質量流量が多いことを利用している。その仕組みは、本体内にノズルを装着し、ノズルに設けられているドレイン排出孔によってスチームの通過を阻止し、ドレインのみを通過させる仕組みである。 Nozzle-type steam traps take advantage of the fact that water has a lower kinetic viscosity than steam when passing through fine passages, and the mass flow rate of water is greater than that of steam. The mechanism is that a nozzle is attached inside the main body, and the drain discharge hole in the nozzle prevents steam from passing through, allowing only the drain to pass.

スチームトラップでは、ドレインの排出量に応じてドレインの流量を調整する必要がある。従来の一般的なノズル式スチームトラップでは、ドレイン排出孔の径が異なるいくつかのノズルを用意しておき、適合するドレイン排出孔径のノズルを選択して装着する構成になっている。 In a steam trap, the drain flow rate needs to be adjusted according to the drain discharge volume. In a conventional nozzle-type steam trap, several nozzles with different drain discharge hole diameters are prepared, and the nozzle with the appropriate drain discharge hole diameter is selected and installed.

このような従来のノズル式スチームトラップによれば、ドレインの流量を調整するには、内部空間を密閉している蓋などの部材を取り外してノズルを交換し、再び密閉するという作業が必要である。したがって、ドレインを適正な流量に調整するためには、ドレインの排出量を観察しながらノズルが適正であるか否かを判断し、ノズルの着脱を繰り返しながら調整する必要があり、作業に時間と労力を要していた。これに加えて、高温の蒸気やドレインに触れるため危険を伴っていた。 With such conventional nozzle-type steam traps, adjusting the drain flow rate requires removing the lid and other components that seal the internal space, replacing the nozzle, and then resealing the trap. Therefore, in order to adjust the drain flow rate to the appropriate level, it is necessary to determine whether the nozzle is appropriate while observing the drain discharge rate, and to make adjustments by repeatedly attaching and detaching the nozzle, which is a time-consuming and labor-intensive process. In addition, it is dangerous to come into contact with high-temperature steam and the drain.

特許文献1記載の発明は、このようなノズル式スチームトラップの課題を解決するもので、ノズルのドレイン排出孔に対しノズルの一端側から進退するニードルを有する。このニードルは、外部からの操作によって進退し、ノズルとともにドレインの流量を調整するニードルバルブを構成している。 The invention described in Patent Document 1 solves the problems with nozzle-type steam traps, and has a needle that moves from one end of the nozzle toward the drain discharge hole of the nozzle. This needle moves forward and backward by external operation, and together with the nozzle, forms a needle valve that adjusts the flow rate of the drain.

特許文献1記載の発明によれば、内部空間を開放してノズルを交換しなくても、ニードルバルブを調整することにより容易かつ短時間にドレインの排出量を微調整することができる。 According to the invention described in Patent Document 1, the drain discharge volume can be finely adjusted easily and quickly by adjusting the needle valve without having to open the internal space and replace the nozzle.

特開2019-196807号公報JP 2019-196807 A

本発明は、特許文献1記載の発明をさらに改良し、ドレインの排出量の微調整をより的確かつ迅速に行うことができるノズル式スチームトラップを提供することを目的とする。 The present invention aims to improve on the invention described in Patent Document 1 and provide a nozzle-type steam trap that can more accurately and quickly fine-tune the drain discharge volume.

本発明は、
ドレイン流入口からドレイン排出口に至る経路に第1のノズルを有するノズル式スチームトラップであって、
前記第1のノズルはドレインの下流側が膨張室に通じ、前記膨張室は第2のノズルを経て前記ドレイン排出口に通じ、
外部操作により前記第2のノズルに対し進退して前記第2のノズルを通るドレインの流量を調整可能なニードルを有し、
前記ドレイン流入口側の圧力を検出する第1の圧力計と、前記第1のノズルのドレイン排出口側の圧力を検出する第2の圧力計を有し、
前記第1の圧力計と前記第2の圧力計による検出圧力差を前記ニードルにより調整してドレインの流量調整を可能にしたことを最も主要な特徴とする。
The present invention relates to
A nozzle-type steam trap having a first nozzle in a path from a drain inlet to a drain outlet,
The first nozzle communicates with an expansion chamber downstream of the drain, and the expansion chamber communicates with the drain outlet through a second nozzle;
a needle that can be moved forward and backward relative to the second nozzle by an external operation to adjust the flow rate of the drain passing through the second nozzle;
a first pressure gauge for detecting a pressure on the drain inlet side and a second pressure gauge for detecting a pressure on the drain outlet side of the first nozzle;
The most important feature is that the flow rate of the drain can be adjusted by adjusting the difference in pressure detected by the first pressure gauge and the second pressure gauge with the needle.

本発明に係るノズル式スチームトラップを通じて排出されるドレインの流量は、前記検出圧力差と第2のノズルの流路面積によって決まる。流量の目標値が決まれば前記検出圧力差が決まるので、この検出圧力差が目標値になるように第2のノズルに対するニードルの位置を調整する。このニードルの調整は第1および第2の圧力計による前記検出圧力によって行うことができるため、特許文献1記載の発明よりも一層容易で安全にかつ短時間にドレインの排出量を微調整することができる。 The flow rate of the drain discharged through the nozzle-type steam trap of the present invention is determined by the detected pressure difference and the flow area of the second nozzle. Once the target value of the flow rate is determined, the detected pressure difference is also determined, and the position of the needle relative to the second nozzle is adjusted so that this detected pressure difference becomes the target value. This needle adjustment can be performed based on the detected pressures by the first and second pressure gauges, making it possible to fine-tune the drain discharge rate more easily, safely, and in a shorter time than the invention described in Patent Document 1.

本発明に係るノズル式スチームトラップの実施例を示すドレインの流路に沿った断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a drain flow path, showing an embodiment of a nozzle-type steam trap according to the present invention. 前記実施例中のニードルの変形例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view showing a modified example of the needle in the embodiment. 前記実施例中のニードルの別の変形例を示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical sectional view showing another modified example of the needle in the embodiment.

以下、本発明に係るノズル式スチームトラップの実施例を、図面を参照しながら説明する。 Below, an embodiment of a nozzle-type steam trap according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[構成]
図1に示すように、ノズル式スチームトラップは、金属の鍛造品などからなるハウジング1を主体として構成されている。ハウジング1は、例えば、蒸気を使用する熱交換機のドレイン排出口などに接続されるドレイン流入口5と、連通路7を介してドレイン流入口5に連通しているドレイン排出口8を有する。ドレイン流入口5と連通路7との間にはストレーナ6がある。ハウジング1はストレーナ6のハウジングとともに一体に成形されている。
[composition]
As shown in Fig. 1, the nozzle type steam trap is mainly composed of a housing 1 made of a metal forging or the like. The housing 1 has a drain inlet 5 connected to, for example, a drain outlet of a heat exchanger that uses steam, and a drain outlet 8 that communicates with the drain inlet 5 via a communication passage 7. A strainer 6 is located between the drain inlet 5 and the communication passage 7. The housing 1 is molded integrally with the housing of the strainer 6.

連通路7は、図1においてハウジングの下から上に向かったのち折り折り返して上から下に向かい、さらに横方向に直角に折れ曲がってドレイン排出口8に連通している。ハウジング1の上端は解放し、この開放端を蓋2によって塞ぎ、締結部材によって蓋2をハウジング1に密着させている。 In FIG. 1, the communication passage 7 runs from the bottom to the top of the housing, then folds back and runs from the top to the bottom, then bends horizontally at a right angle to connect to the drain outlet 8. The top end of the housing 1 is open, and this open end is closed by the lid 2, which is tightly attached to the housing 1 by a fastening member.

ストレーナ6は、縦方向と横方向に一定間隔を保った網目状のフィルタを有し、網目の大きさ以上の錆や不純物などの異物が連通路7に流入するのを阻止する。ストレーナ6の端部にはキャップ14が装着されている。キャップ14を取り外すことによりフィルタを取り外し、フィルタを掃除できるようになっている。 The strainer 6 has a mesh filter spaced at regular intervals in the vertical and horizontal directions, and prevents foreign matter such as rust and impurities larger than the size of the mesh from flowing into the communication passage 7. A cap 14 is attached to the end of the strainer 6. The filter can be removed and cleaned by removing the cap 14.

連通路7には、図1においてドレインが下から上に向って流通する部分に第1のノズル10が設けられている。第1のノズル10は、下から上に向かって順に、第1ノズル部材11、第2ノズル部材12、第3ノズル部材13が直列的に配置されることによって構成されている。 A first nozzle 10 is provided in the communication passage 7 at a portion where the drain flows from bottom to top in FIG. 1. The first nozzle 10 is configured by arranging a first nozzle member 11, a second nozzle member 12, and a third nozzle member 13 in series from bottom to top.

各ノズル部材11,12,13は、ドレインを通過させる小さな孔であるノズル孔を有するとともに、それぞれのノズル孔よりもドレインの下流側に膨張室14,15,16を有している。第3ノズル部材13の下流側にある膨張室16は、ハウジング1と蓋2との間に形成されている膨張室17に連通している。 Each nozzle member 11, 12, 13 has a nozzle hole, which is a small hole that allows the drain to pass through, and has an expansion chamber 14, 15, 16 downstream of the drain from each nozzle hole. The expansion chamber 16 downstream of the third nozzle member 13 is connected to an expansion chamber 17 formed between the housing 1 and the lid 2.

連通路7の、ハウジング1の上部で折り返されて下に向かう部分には第2のノズル20が取り付けられている。第2のノズル20はドレインの通路を狭めるドレイン孔21を有する。ドレイン孔21は横断面が真円の孔である。第2のノズル20の下方に位置する連通路7は膨張室22を構成している。前記膨張室17は第2のノズル20のドレイン孔21を経て膨張室22に連通している。膨張室22はドレイン排出口8に連通している。 A second nozzle 20 is attached to the portion of the communication passage 7 that is folded back at the top of the housing 1 and faces downward. The second nozzle 20 has a drain hole 21 that narrows the drain passage. The drain hole 21 is a hole with a perfectly circular cross section. The communication passage 7 located below the second nozzle 20 forms an expansion chamber 22. The expansion chamber 17 is connected to the expansion chamber 22 via the drain hole 21 of the second nozzle 20. The expansion chamber 22 is connected to the drain outlet 8.

以上の通り、第1のノズル10はドレインの下流側が膨張室17に通じ、膨張室17は第2のノズル20を経てドレイン排出口8に通じている。 As described above, the first nozzle 10 is connected to the expansion chamber 17 on the downstream side of the drain, and the expansion chamber 17 is connected to the drain outlet 8 via the second nozzle 20.

図1に示す実施例では、直列的に配置された複数のノズル部材11,12,13で第1のノズル10が構成されているが、第1のノズル10は1個のノズル部材で構成してもよい。また、複数のノズル部材で第1のノズル10を構成する場合、ノズル部材の個数は任意である。複数のノズル部材で第1のノズル10を構成する場合、互いに等しいノズル孔径にしてもよいし、異なったノズル孔径にしてもよい。ノズル孔径については後でさらに説明する。 In the embodiment shown in FIG. 1, the first nozzle 10 is composed of multiple nozzle members 11, 12, and 13 arranged in series, but the first nozzle 10 may be composed of a single nozzle member. Furthermore, when the first nozzle 10 is composed of multiple nozzle members, the number of nozzle members is arbitrary. When the first nozzle 10 is composed of multiple nozzle members, the nozzle hole diameters may be the same or different. The nozzle hole diameter will be explained further below.

前記蓋2には、第2のノズル20の上方において、スリーブ31を介して上下方向にニードル4が装着されている。ニードル4の先端部すなわち図1において下端部41は円錐形状に形成され、この円錐形状の下端部41が第2のノズル20のノズル孔21の上端部に対向している。スリーブ31は蓋2のねじ孔にねじ込まれている。ニードル4は、スリーブ31にその中心軸線方向に挿入され、外周に形成されている雄ネジがスリーブ31の内周に形成されている雌ねじにねじ込まれている。 A needle 4 is attached to the lid 2 in the vertical direction via a sleeve 31 above the second nozzle 20. The tip of the needle 4, i.e., the lower end 41 in FIG. 1, is formed in a conical shape, and this conical lower end 41 faces the upper end of the nozzle hole 21 of the second nozzle 20. The sleeve 31 is screwed into the threaded hole of the lid 2. The needle 4 is inserted into the sleeve 31 in the direction of its central axis, and the male thread formed on the outer periphery is screwed into the female thread formed on the inner periphery of the sleeve 31.

ニードル4の下端部41の最大径は第2のノズル20のノズル孔21の径とほぼ等しい。ニードル4をその中心軸線の周りに回転させると、前記雄ネジがスリーブ3の雌ねじにリードされて円錐形状の下端部41が第2のノズル20のノズル孔21に対して進退する。ニードル4の進退によって、ノズル孔21へのドレイン入り口面積、すなわち、ノズル20の上端面におけるノズル孔21とニードル4の先端部41とによって形成されるリング状の隙間の面積が増減するようになっている。第2のノズル20とニードル4とによってニードルバルブを構成している。 The maximum diameter of the lower end 41 of the needle 4 is approximately equal to the diameter of the nozzle hole 21 of the second nozzle 20. When the needle 4 is rotated around its central axis, the male thread is led by the female thread of the sleeve 3, and the conical lower end 41 moves forward and backward relative to the nozzle hole 21 of the second nozzle 20. As the needle 4 moves forward and backward, the drain inlet area to the nozzle hole 21, i.e., the area of the ring-shaped gap formed by the nozzle hole 21 on the upper end surface of the nozzle 20 and the tip 41 of the needle 4, increases and decreases. The second nozzle 20 and the needle 4 form a needle valve.

蓋2とスリーブ31との接合部およびスリーブ31とニードル4との接合部には、気密保持のためのシールが施されている。スリーブ31の上端部にはキャップ32がねじ込みによって被せられ、キャップ32をニードル4の上端部が貫通している。ニードル4の上端部には、ニードル4を回転操作するためのハンドル48が装着されている。 The joint between the lid 2 and the sleeve 31 and the joint between the sleeve 31 and the needle 4 are sealed to maintain airtightness. A cap 32 is screwed onto the upper end of the sleeve 31, and the upper end of the needle 4 passes through the cap 32. A handle 48 is attached to the upper end of the needle 4 for rotating the needle 4.

ノズル式スチームトラップは、ドレイン流入口5側に、ドレイン流入口5側の圧力を検出する第1の圧力計51を有し、ドレイン流入口5に流入するドレインの温度を検出する温度計を有している。また、第1のノズル10のドレイン排出口側の圧力すなわち膨張室17の圧力を検出する第2の圧力計52を有している。さらに、ドレイン排出口8側に、ドレイン排出口8側の圧力を検出する第3の圧力計53を有している。これらの圧力計による検出圧力差に応じてニードル4を調整してドレインの流量調整を可能にしている。流量調整については後で詳細に説明する。 The nozzle type steam trap has a first pressure gauge 51 on the drain inlet 5 side that detects the pressure on the drain inlet 5 side, and a thermometer that detects the temperature of the drain flowing into the drain inlet 5. It also has a second pressure gauge 52 that detects the pressure on the drain outlet side of the first nozzle 10, i.e., the pressure of the expansion chamber 17. Furthermore, it has a third pressure gauge 53 on the drain outlet 8 side that detects the pressure on the drain outlet 8 side. The needle 4 is adjusted according to the pressure difference detected by these pressure gauges, making it possible to adjust the flow rate of the drain. Flow rate adjustment will be explained in detail later.

ニードル4によるドレインの流量調整は、前記圧力計51,52,53や前記温度計による検出値に応じて行う。この流量調整は、手動操作することによって行ってもよいし、自動的に制御するようにしてもよい。図1には、自動的に制御する場合の例として、ニードル4を駆動するモータ70と、モータ70を制御する制御部60を備えた例が示されている。制御部60には、前記第1の圧力計51による検出圧力P1,第2の圧力計52による検出圧力P2,第3の圧力計53による検出圧力P3,前記温度計の検出温度Tが入力される。 The flow rate of the drain is adjusted by the needle 4 according to the values detected by the pressure gauges 51, 52, 53 and the thermometer. This flow rate adjustment may be performed manually or automatically. FIG. 1 shows an example of automatic control, in which a motor 70 that drives the needle 4 and a control unit 60 that controls the motor 70 are provided. The pressure P1 detected by the first pressure gauge 51, the pressure P2 detected by the second pressure gauge 52, the pressure P3 detected by the third pressure gauge 53, and the temperature T detected by the thermometer are input to the control unit 60.

[動作]
これまで説明してきたノズル式スチームトラップの動作を説明する。ノズル式スチームトラップは、ドレイン流入口5が熱交換機や蒸気の輸送経路に接続し、ストレーナ6、第1のノズル10、第2のノズル20を経てドレイン排出口8からドレインを排出する。ドレインが第1のノズル10、第2のノズル20を通過する際に、各ノズルのノズル孔で流路が狭められることによる圧力の高まり、膨張室で膨張することによる圧力の低下を繰り返す。
[Action]
The operation of the nozzle type steam trap explained so far will now be described. In the nozzle type steam trap, the drain inlet 5 is connected to a heat exchanger and a steam transport path, and the drain is discharged from the drain outlet 8 via the strainer 6, the first nozzle 10, and the second nozzle 20. When the drain passes through the first nozzle 10 and the second nozzle 20, the flow path is narrowed by the nozzle holes of each nozzle, causing an increase in pressure, and the pressure is reduced by expansion in the expansion chamber, repeating this process.

第1のノズル10は、直列的に配置された3個のノズル部材11,12,13で構成されており、それぞれのノズル孔とそれぞれの膨張室14,15,16によって圧力の高まりと膨張が繰り返される。複数のノズル部材11,12,13においてスチームストラップ効果が発揮され、スチームストラップ効果が高まる。これによってドレインのみが通過し、蒸気の通過は阻止される。 The first nozzle 10 is composed of three nozzle members 11, 12, and 13 arranged in series, and pressure buildup and expansion are repeated through each nozzle hole and each expansion chamber 14, 15, and 16. The steam strap effect is exerted in the multiple nozzle members 11, 12, and 13, enhancing the steam strap effect. This allows only the drain to pass through, and prevents steam from passing through.

図1に示す本発明の実施例に係るノズル式スチームトラップにおいて、ニードル4を回転させてその先端部41を第2のノズル20のノズル孔21に向って侵入させると、ノズル孔21へのドレインの侵入量は少なくなる。膨張室17すなわち第1のノズル10の下流側に設置されている圧力計52の検出圧力P2は高くなる。ドレイン流入口5側の圧力はほぼ一定であるから、第1の圧力計51の検出圧力P1はほぼ一定である。したがって、第1の圧力計51と第2の圧力計52の検出圧力差P1-P2は小さくなる。 In the nozzle-type steam trap according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, when the needle 4 is rotated to cause its tip 41 to enter the nozzle hole 21 of the second nozzle 20, the amount of drain entering the nozzle hole 21 decreases. The detected pressure P2 of the pressure gauge 52 installed in the expansion chamber 17, i.e., downstream of the first nozzle 10, increases. Since the pressure on the drain inlet 5 side is almost constant, the detected pressure P1 of the first pressure gauge 51 is almost constant. Therefore, the detected pressure difference P1-P2 between the first pressure gauge 51 and the second pressure gauge 52 becomes small.

検出圧力差P1-P2が所定の圧力差よりも小さくなるのは、第2のノズル20を通るドレインの流量が少なすぎることによる。このような場合は、ニードル4を逆に回転させて第2のノズル20を後退させ、ノズル孔21とニードル4の先端部41とによって形成される隙間の面積を拡大する。 When the detected pressure difference P1-P2 is smaller than the predetermined pressure difference, it is because the drain flow rate through the second nozzle 20 is too low. In such a case, the needle 4 is rotated in the opposite direction to retract the second nozzle 20, thereby expanding the area of the gap formed between the nozzle hole 21 and the tip 41 of the needle 4.

第2のノズル20を通るドレインの流量は、第2のノズル20の流入側とドレイン排出口8側の圧力の圧力差すなわちP2とP3との差の平方根に比例して変動する。ノズル孔21とニードル4の先端部41とによって形成される隙間の面積を拡大すると第2のノズル20を通るドレインの流量が増え、圧力P2が低下して検出圧力差P1-P2が大きくなる。 The flow rate of the drain passing through the second nozzle 20 varies in proportion to the square root of the pressure difference between the inlet side of the second nozzle 20 and the drain outlet 8 side, i.e., the difference between P2 and P3. If the area of the gap formed by the nozzle hole 21 and the tip 41 of the needle 4 is enlarged, the flow rate of the drain passing through the second nozzle 20 increases, the pressure P2 decreases, and the detected pressure difference P1-P2 increases.

本発明の実施例によれば、ドレイン流入口5と、第1のノズル10のドレイン排出口側の検出圧力差P1-P2によって、第2のノズル20のドレインの流量を適正に調整することができる。 According to an embodiment of the present invention, the drain flow rate of the second nozzle 20 can be appropriately adjusted based on the detected pressure difference P1-P2 between the drain inlet 5 and the drain outlet side of the first nozzle 10.

従来一般のノズル式スチームトラップは、ノズルのノズル孔径によってドレインの流量が決まる。したがって、ドレイン排出量を理論的に計算し、求められた排出量に基づいてノズル孔径を決定している。しかし、装置を稼働すると、ドレインが効率的に排出されないとか、スチームトラップを通じて蒸気が漏れるなどの問題が生じることがある。このような場合、ノズル孔径の異なるノズルと交換しながら適正な流量に設定している。高温高圧の蒸気を扱う装置であるため、このような調整作業には苦難を伴う。 In conventional nozzle-type steam traps, the drain flow rate is determined by the nozzle hole diameter of the nozzle. Therefore, the drain discharge volume is theoretically calculated, and the nozzle hole diameter is determined based on the calculated discharge volume. However, when the device is operated, problems can arise, such as the drain not being discharged efficiently or steam leaking through the steam trap. In such cases, the appropriate flow rate is set by replacing the nozzle with one of a different nozzle hole diameter. As this device handles high-temperature, high-pressure steam, this type of adjustment work is difficult.

その点、前記特許文献1記載のノズル式スチームトラップは、ノズルを交換することなく外部からニードルバルブを調整することにより、連続的に流量を調整することができる。しかし、特許文献1記載のノズル式スチームトラップは、ニードルバルブ調整の目安になるものがなく、ドレインの流れを目視しながら感によって調整せざるを得なかった。 In this regard, the nozzle-type steam trap described in Patent Document 1 can continuously adjust the flow rate by adjusting the needle valve from the outside without replacing the nozzle. However, the nozzle-type steam trap described in Patent Document 1 does not have a guide for adjusting the needle valve, so adjustments must be made by feel while visually checking the drain flow.

本発明に係るノズル式スチームトラップの前記実施例では、ドレイン流入口5と、第1のノズル10のドレイン排出口側の検出圧力差P1-P2という明確な指標に基づいて、第2のノズル20のドレインの流量を調整する。したがって、生成されたドレインをその量に応じて的確に精度よく排出することができる。ドレインの排出量調整はニードルバルブによって連続的に行うことができ、ノズル孔径の異なるノズルを交換しながら調整する必要はないから、安全かつ迅速に調整することができる。 In the above embodiment of the nozzle-type steam trap according to the present invention, the flow rate of the drain from the second nozzle 20 is adjusted based on a clear indicator, the difference in detected pressure P1-P2 between the drain inlet 5 and the drain outlet side of the first nozzle 10. Therefore, the generated drain can be discharged accurately and precisely according to its amount. The drain discharge amount can be continuously adjusted by a needle valve, and there is no need to adjust while replacing nozzles with different nozzle hole diameters, so adjustments can be made safely and quickly.

第2のノズル20のノズル孔21の径は理論上計算された孔径よりも大きい孔径とする。また、第1のノズル10を構成するノズル部材11,12,13のノズル孔よりもかなり大きく設定されている。そして、第2のノズル20のノズル孔21の実質的な開口面積はニードル4の先端部41で制限される。第2のノズル20を流れるドレインの流量はニードル4によって微調整する。 The diameter of the nozzle hole 21 of the second nozzle 20 is set to be larger than the theoretically calculated hole diameter. It is also set to be significantly larger than the nozzle holes of the nozzle members 11, 12, and 13 that make up the first nozzle 10. The actual opening area of the nozzle hole 21 of the second nozzle 20 is limited by the tip 41 of the needle 4. The flow rate of the drain that flows through the second nozzle 20 is fine-tuned by the needle 4.

ドレインの流量を自動制御する場合は、第1、第2、第3の圧力計51,52,53による検出圧力P1,P2,P3と、ドレイン流入口5側の温度Tに基づいて、制御部60がモータ70を制御してニードルバルブの開度を調整する。ドレイン流入口5側に多くのドレインが存在すると温度Tが低下するので、制御部60はモータ70を制御してニードルバルブの開度を大きくして第2のノズル20を通過するドレインの流量を多くする。 When the drain flow rate is automatically controlled, the control unit 60 controls the motor 70 to adjust the needle valve opening based on the pressures P1, P2, and P3 detected by the first, second, and third pressure gauges 51, 52, and 53, and the temperature T on the drain inlet 5 side. If there are many drains on the drain inlet 5 side, the temperature T drops, so the control unit 60 controls the motor 70 to increase the needle valve opening and increase the flow rate of the drain passing through the second nozzle 20.

検出圧力P1,P2の差が小さい場合は、ドレイン量に対してニードルバルブの開度が小さいと判断できるので、制御部60はニードルバルブの開度を大きくするようにモータ70を制御する。 When the difference between the detected pressures P1 and P2 is small, it can be determined that the needle valve opening is small relative to the amount of drain, so the control unit 60 controls the motor 70 to increase the needle valve opening.

図示の実施例に係るノズル式スチームトラップを、ドレインの発生量の少ない蒸気輸送経路に設置することにより、大幅な省エネ効果を得ることができる。第1のノズル10を連続した複数個のノズル部材11,12、13で構成してスチームストラップ効果を高めたことと、ニードルバルブの微調整によってスチームストラップ作用を適正に調整できるようにしたことによる。具体的には、ドレインの発生量の少ない蒸気輸送経路では、検出圧力P1,P2の差が小さくなるようにニードルバルブを微調整する。 By installing the nozzle-type steam trap according to the illustrated embodiment in a steam transport path that generates little drain, it is possible to obtain significant energy savings. This is because the first nozzle 10 is composed of multiple continuous nozzle members 11, 12, and 13 to enhance the steam strap effect, and the steam strap action can be appropriately adjusted by fine-tuning the needle valve. Specifically, in a steam transport path that generates little drain, the needle valve is fine-tuned so that the difference between the detected pressures P1 and P2 is small.

前述の通り、蒸気輸送経路でのドレイン発生量は少ないため、蒸気輸送経路にスチームストラップが設置されていても、スチームストラップによるドレイン排出量の調整は軽視されていた。調整を行うとしても、ノズル孔径の異なるノズルに交換することしか行われていなかった。図示の実施例に係るノズル式スチームトラップを蒸気輸送経路に装着しておけば、蒸気の排出を効率的に阻止することができ、省エネ効果を高めることができる。 As mentioned above, the amount of drain generated in the steam transport path is small, so even if steam straps are installed in the steam transport path, adjustment of the amount of drain discharged by the steam straps has been neglected. If adjustments were made, they were only performed by replacing nozzles with nozzles of different diameters. By installing a nozzle-type steam trap according to the illustrated embodiment in the steam transport path, it is possible to efficiently prevent steam discharge and to increase energy saving effects.

[ニードルの変形例]
ノズル式スチームトラップでは、ノズルのノズル孔が異物で塞がれないように、ノズルの上流側にストレーナ6が配置されている。ストレーナ6は、前述のとおり、縦方向と横方向に一定間隔を保った網目状のフィルタが装填され、網目より大きい異物を捕捉してノズル孔が塞がれるのを防止している。
[Modifications of Needle]
In a nozzle-type steam trap, a strainer 6 is placed upstream of the nozzle to prevent the nozzle hole from being blocked by foreign matter. As mentioned above, the strainer 6 is fitted with mesh filters spaced at regular intervals in the vertical and horizontal directions, which capture foreign matter larger than the mesh and prevent the nozzle hole from being blocked.

しかしながら、前記フィルタの網目より大きい異物が流入し、ノズル孔を塞ぐことがある。特に、本実施例のように、ニードル4の先端部41と第2のノズル20の上端とでニードルバルブを構成したものにおいては、ニードルバルブ部分の隙間は極狭くなり、この隙間が異物で塞がれ、目詰まりを起こすることがあり得る。 However, foreign matter larger than the mesh of the filter may flow in and block the nozzle hole. In particular, in the present embodiment, where the needle valve is formed by the tip 41 of the needle 4 and the upper end of the second nozzle 20, the gap in the needle valve becomes extremely narrow, and this gap may become blocked by foreign matter, causing clogging.

図2は、前記隙間が異物で塞がれることを防止するニードル4の変形例の一つである。図2において、ニードル4は、円錐形状の先端部41と、前記スリーブ31の雌ねじにねじ込む雄ネジ42と、前記ハンドル48の嵌合部43を有する。ニードル4は、先端部41の一部から雄ネジ42にかけて、第2のノズル20のノズル孔21と対向する面に、ニードル4の長さ方向に沿ったスリット45を有している。 Figure 2 shows one modified example of the needle 4 that prevents the gap from being blocked by foreign matter. In Figure 2, the needle 4 has a conical tip 41, a male screw 42 that screws into the female screw of the sleeve 31, and a fitting portion 43 of the handle 48. The needle 4 has a slit 45 that runs along the length of the needle 4 from a part of the tip 41 to the male screw 42 on the surface facing the nozzle hole 21 of the second nozzle 20.

前記スリット45の幅または深さは、前記フィルタの網目の対角の長さ、したがって網目の大きさに2の平方根を掛けた値よりも大きく設定する。ストレーナ6のフィルタは、その網目の対角の長さの異物まで透過するので、かかる大きさの異物を第2のノズル20のノズル孔21を通過させる必要がある。ニードル4のスリット45の幅または深さを前述のように設定しておけば、前記フィルタの網目をその対角方向に潜り抜けた異物を、スリット45に沿って通過させ、前記ニードルバルブ部分の目詰まりを防止することができる。 The width or depth of the slit 45 is set to be greater than the diagonal length of the mesh of the filter, i.e. the mesh size multiplied by the square root of 2. The filter of the strainer 6 is permeable to foreign matter up to the diagonal length of its mesh, so foreign matter of this size must pass through the nozzle hole 21 of the second nozzle 20. If the width or depth of the slit 45 of the needle 4 is set as described above, foreign matter that has slipped through the mesh of the filter in the diagonal direction can pass along the slit 45, preventing clogging of the needle valve portion.

図3はニードル4の別の例を示している。図3に示すニードル4は、ニードル4の長さ方向に沿って2つのスリット451,452を有している点が図2に示すニードル4と異なっている。2つのスリット451,452はニードル4の中心軸線を挟んで正反対の位置にある。スリット451,452の幅または深さは、図2におけるスリット45と同様に設定する。他の構成は図2のニードル4と同じであるから、共通の符号を付して説明を省略する。 Figure 3 shows another example of the needle 4. The needle 4 shown in Figure 3 differs from the needle 4 shown in Figure 2 in that it has two slits 451, 452 along the length of the needle 4. The two slits 451, 452 are located diametrically opposite each other across the central axis of the needle 4. The width or depth of the slits 451, 452 is set in the same way as the slit 45 in Figure 2. The other configuration is the same as the needle 4 in Figure 2, so common reference symbols are used and explanations are omitted.

図2に示すノズル式スチームトラップのニードル4として図3に示すニードル4を使用すれば、異物によるニードルバルブ部分の目詰まりを一層効果的に防止することができる。 If the needle 4 shown in Figure 3 is used as the needle 4 of the nozzle-type steam trap shown in Figure 2, clogging of the needle valve due to foreign matter can be prevented even more effectively.

ニードル4のスリット45、451,452に代えて、ニードル4が進退する第2のノズル20のノズル孔21側に一つまたは複数のスリットを有するものであってもよい。または、ニードル4のスリット45、451,452とともに、ニードル4が進退する第2のノズル20のノズル孔21側にも一つまたは複数のスリットを有するものであってもよい。 Instead of the slits 45, 451, 452 of the needle 4, one or more slits may be provided on the nozzle hole 21 side of the second nozzle 20 through which the needle 4 advances and retreats. Alternatively, in addition to the slits 45, 451, 452 of the needle 4, one or more slits may also be provided on the nozzle hole 21 side of the second nozzle 20 through which the needle 4 advances and retreats.

1 ハウジング
2 蓋
4 ニードル
5 ドレイン流入口
6 ストレーナ
7 連通路
8 ドレイン排出口
10 第1のノズル
11 第1ノズル部材
12 第2ノズル部材
13 第3ノズル部材
17 膨張室
20 第2のノズル
21 ノズル孔
22 膨張室
51 第1の圧力計
52 第2の圧力計
53 第3の圧力計
REFERENCE SIGNS LIST 1 housing 2 lid 4 needle 5 drain inlet 6 strainer 7 communication passage 8 drain outlet 10 first nozzle 11 first nozzle member 12 second nozzle member 13 third nozzle member 17 expansion chamber 20 second nozzle 21 nozzle hole 22 expansion chamber 51 first pressure gauge 52 second pressure gauge 53 third pressure gauge

Claims (7)

ドレイン流入口からドレイン排出口に至る経路に第1のノズルを有するノズル式スチームトラップであって、
前記第1のノズルはドレインの下流側が膨張室に通じ、前記膨張室は第2のノズルを経て前記ドレイン排出口に通じ、
外部操作により前記第2のノズルに対し進退して前記第2のノズルを通るドレインの流量を調整可能なニードルを有し、
前記ドレイン流入口側の圧力を検出する第1の圧力計と、前記第1のノズルのドレイン排出口側の圧力を検出する第2の圧力計を有し、
前記第1の圧力計と前記第2の圧力計による検出圧力差を前記ニードルにより調整することでドレインの流量調整可能であり、
前記第1のノズルは、直列的に配置された複数のノズル部材で構成されているノズル式スチームトラップ。
A nozzle-type steam trap having a first nozzle in a path from a drain inlet to a drain outlet,
The first nozzle communicates with an expansion chamber downstream of the drain, and the expansion chamber communicates with the drain outlet through a second nozzle;
a needle that can be moved forward and backward relative to the second nozzle by an external operation to adjust the flow rate of the drain passing through the second nozzle;
a first pressure gauge for detecting a pressure on the drain inlet side and a second pressure gauge for detecting a pressure on the drain outlet side of the first nozzle;
The flow rate of the drain can be adjusted by adjusting the difference in pressure detected by the first pressure gauge and the second pressure gauge with the needle ,
The first nozzle is a nozzle-type steam trap composed of a plurality of nozzle members arranged in series .
前記複数のノズル部材は、それぞれドレインの下流側に膨張室を有している請求項記載のノズル式スチームトラップ。 2. A nozzle-type steam trap according to claim 1 , wherein each of said nozzle members has an expansion chamber downstream of the drain. 前記複数のノズル部材のノズル孔径は異なる請求項1または2記載のノズル式スチームトラップ。 3. The nozzle-type steam trap according to claim 1, wherein the nozzle holes of the plurality of nozzle members have different diameters. 前記複数のノズル部材のノズル孔径は等しい請求項1または2記載のノズル式スチームトラップ。 3. The nozzle-type steam trap according to claim 1, wherein the nozzle holes of the plurality of nozzle members have the same diameter. 前記ニードルは、前記第2のノズルのノズル孔と対向する面に前記ニードルの長さ方向に沿ったスリットを有する請求項1ないしのいずれかに記載のノズル式スチームトラップ。 5. A nozzle-type steam trap according to claim 1 , wherein the needle has a slit extending along a length of the needle on a surface facing the nozzle hole of the second nozzle. 前記ドレイン流入口側にストレーナを有し、前記スリットは、前記ストレーナを通り抜ける異物が通過できる幅または深さである請求項記載のノズル式スチームトラップ。 6. The nozzle-type steam trap according to claim 5 , further comprising a strainer on the drain inlet side, and the slit has a width or depth that allows foreign matter passing through the strainer to pass therethrough. 前記ニードルの前記スリットに代え、または前記ニードルの前記スリットとともに、前記ニードルが進退する前記第2のノズルのノズル孔側にスリットを有する請求項5または6記載のノズル式スチームトラップ。 7. A nozzle-type steam trap according to claim 5 , further comprising a slit on the nozzle hole side of the second nozzle through which the needle advances and retreats, in place of the slit in the needle or in addition to the slit in the needle.
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