JPH02111401A

JPH02111401A - 蒸発方法

Info

Publication number: JPH02111401A
Application number: JP26287888A
Authority: JP
Inventors: Takenobu Kajikawa; 武信梶川; Hiroyuki Takazawa; 高沢　弘幸; Mutsuo Kakigi; 柿木　睦朗
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1990-04-24
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH0698241B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は多管式熱交換器を用いた蒸発方法の改良に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の蒸発方法に用いられる水平管外流下液膜
蒸発器の例を示ず縦断面図、第５図は同じく横断面図で
ある。これらの図において、胴（１）内に配された複数
の水平な伝熱管（２ａ）の内部に加熱媒体として高温流
体を流す一方、それら伝熱管（２ａ）の上方に設けられ
たスプレーノズル（７）から被加熱流体の液体を撒布し
、伝熱管（２ａ）の最上段に分散させる。この分散され
た液体は伝熱管（２ａ）の外面上で薄膜を形成しながら
流下し、その間に液は管内の加熱媒体により加熱されて
蒸発する。蒸発したペーパーは、胴上部の蒸発ベーパー
出ロノズル（８）から取出される。−膜蒸発しなかった
液体は、未蒸発液出口ノズル（９）から取出され、スプ
レーノズル（７）から再び撒布される。（２１）は、上
記スプレーノズル（７）から撒布される液体を飽和状態
まで加熱しておくための、予熱器である。なお、図中（
５）は被加熱流体入口ノズル、（４）は加熱媒体入口、
出口ノズル、（３）はチューブサポート板、（１３ａ）
は液面である。

次に第６図は、従来の蒸発方法に用いられる他の形式、
プール沸騰による蒸発器（ケトル式蒸発器）の例を示す
縦断面図、第７図は同じく横断面図である。プール沸騰
蒸発器では、胴（１）の下部に設けられた被加熱流体入
口ノズル（６）から被加熱液が入り、液溜り（１３）を
形成する。そしてその液面（１３ａ）は伝熱管（２ｂ）
よりも上方に位置する。すなわち伝熱管（２ｂ）は液体
に浸漬された状態になっており、液体は伝熱管（２ｂ）
を通して加熱媒体により加熱され蒸発する。蒸発した気
体は、胴（１）の上部に形成された気液分離室（１１）
を経て蒸発ペーパー出ロノズル（８）から出て行くこと
となる。

〔発明が解決しようとする課題］前記水平管外流下液膜蒸発器においては、伝熱管の下段
に行くに従って流下する液量が少なくなるから、下段の
伝熱管は乾き気味になる。乾き部が存在すればその部分
は蒸発に関与しないから、その分動率が低下することに
なる。これを防ぎ下段における伝熱管の濡れを確実にす
るためには、撒布液量を増す必要があるが、撒布液量が
増えるに従って最下段の伝熱管における未蒸発液量が増
え、この液を循環させるためのポンプ容量を大きくする
必要がある。

一方ケトル式蒸発器においては、液を自然対流循環させ
るための通路（１２）や気液を分離するだめの空間（１
１）が必要で、このような伝熱部以外のスペースが大き
いため１、蒸発器容積は大きくなり、充てん量が増える
。また液底部では液圧によって沸点が上昇し性能が低下
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記従来の課題を解決するために、ほぼ水平
な複数の伝熱管の内部に高温流体を流し、同伝熱管の外
部の液体を蒸発させる方法において、上記伝熱管の上方
から上記液体を撒布して上部に配された上記伝熱管の外
面を膜状に流下させるとともに、下部に配された上記伝
熱管を上記液体に浸漬させることを特徴とする蒸発器を
提案するものである。

〔作用〕

伝熱管の上方から撒布され均一分散された液は、上部に
配された伝熱管の外面上に薄膜を形成しながら流下し、
その間に管内の熱媒体より受熱して蒸発する。未蒸発液
分は下部に配された伝熱管で加熱され蒸発する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例のフローを示す図、第２図は
本発明方法に用いられる蒸発器の一例を示す縦断側面図
、第３図は同じく横断面図である。

これらの図において、胴（１）内に配された複数の水平
な伝熱管（２ａ）　、　（２ｂ）の内部に加熱媒体とし
て高温の流体が流される。一方被加熱流体の液は、上部
の被加熱流体入口ノズル（５）を通って、スプレーノズ
ル（７）から伝熱管（２ａ）の最上列に均一に撒布され
る。被加熱流体入口ノズル（５）およびスプレーノズル
（７）の個数、配置は、スプレーノズルの仕様および蒸
発器の寸法・構造等の相関により最適決定される。

撒布された被加熱液は、上部に配された伝熱管（２ａ）
の外面で薄膜を形成しながら流下する。その間に管内の
加熱媒体から受熱し、蒸発しながら流下するので、下段
列に進む程、流下流量は減少する。

下部に配置された伝熱管（２ｂ）は上記被加熱流体の液
体に浸漬されており、上部に配された伝熱管（２ａ）の
表面を流下した未蒸発液は上記液体の液溜り（１３）に
溜る。溜った液は液面（１３ａ）の下に位置して液体に
浸漬された伝熱管（２ｂ）から受熱し、沸騰蒸発する。

この液面（１３ａ）は所定のレベルにコントロールされ
る。

上部の伝熱管（２ａ）の表面から流下しつつ蒸発した気
体も、液溜り（１３）内で沸騰蒸発した気体も、すべて
蒸発ベーパｉ出口ノズル（８）を通って出て行く、そう
して出て行った気体の量に相当する獄の液体が、下部の
被加熱流体入口ノズル（６）から給液ポンプ（２２）に
より補給される。また上部の被加熱流体入口ノズル（５
）には、下部の液溜り（１３）の液体が、未莫発液出ロ
ノズル（９）から循環ポンプ（２３）によって、循環供
給される。

本実施例では、上部に配された伝熱管（２ａ）のみが液
面（１３ａ）上に露出しているので、それら露出した伝
熱管（２ａ）の最下段においても、従来の水平管外流下
液膜蒸発器を用いた蒸発方法に比べ、少ない循環液量で
充分な濡れを確保できる。また本実施例においては、従
来のケトル式蒸発器の気液分離部で流下液膜蒸発を行な
う形になっているので、蒸発器の寸法を従来のケトル式
蒸発器よりもコンパクトにできる。さらに、供給される
液が未飽和状態の場合は、下部の液溜り（１３）で予熱
されることになる。

［発明の効果〕本発明の蒸発方法は、流下液膜蒸発による方法の長所と
プール沸騰による方法の長所を合せ持つことにより、従
来の流下液膜蒸発器による方法に比べ循環液量を低減で
き、また予熱器を省くことができる。且つ、従来のケト
ル式蒸発器による方法に比べ空間を有効に利用してコン
パクトにできるため、高効率で安価な蒸発方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のフローを示す図、第２図は
本発明方法に用いられる蒸発器の一例を示す縦断側面図
、第３図は同じく横断面図である。第４図は従来の蒸発方法に用いられる水平管外流下液膜
蒸発器の一例を示す縦断面図、第５図は同じく横断面図
である。第６図は、従来の蒸発方法に用いられるプール
沸騰による蒸発器（ケトル式蒸発器）の−例を示す縦断
面図、第７図は同じく横断面図である。（１）・胴、　　　　　　（２ａ）　、　（２ｂ）−・
・伝熱管、（３）−−チューブサポート板、（４）−・−加熱媒体入口、出口ノズル、（５）、　（
６）・・−被加熱流体入口ノズル、（７）・・スプレー
ノズル、（８）・・−蒸発ペーパー出ロノズル、（９）−一未蒸
発液出ロノズル、（１１）−気液分離室、（１２）−・
自然対流通路、（１３）−液溜り、（１３ａ）　−液面
、　　　（２１）−予熱器、（２２）−一給液ポンプ、
　（２３）・−循環ポンプ。代理人　弁理士　坂　間　　　暁外２名

Claims

【特許請求の範囲】

ほぼ水平な複数の伝熱管の内部に高温流体を流し、同伝
熱管の外部の液体を蒸発させる方法において、上記伝熱
管の上方から上記液体を撒布して上部に配された上記伝
熱管の外面を膜状に流下させるとともに、下部に配され
た上記伝熱管を上記液体に浸漬させることを特徴とする
蒸発器。