JPH0663103U - 真空脱気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塔内を流下する原水のＬＶが下方に行くに従
い漸減するようになして平衡溶存ガス濃度に到達し易く
すると共に、原水が側胴部の内壁を伝わって落下するシ
ョートパスの問題を解決した真空脱気装置を提供する。 【構成】 充填材３を充填する真空脱気塔本体１の形状
を、上部横断面積より下部横断面積の方が大きくなるよ
う塔本体１の側胴部９に末拡がり状の傾斜を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は原水中に溶存している酸素や炭酸ガスのような気体を効率良く除去す る真空脱気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

半導体ウエハーの洗浄水や製薬用水等には、溶存電解質、微粒子、コロイダル 物質、高分子有機物、発熱物質等を実質的に含まないことはもちろんのこと、微 生物の増殖を促すおそれのある溶存気体、特に溶存酸素を可能な限り除去した純 水が必要とされている。また、火力発電所におけるボイラー用水等では用水中に 酸素が溶け込んでいるとボイラー本体や復水管等に対して点食を起こし、且つ炭 酸ガスが同時に作用すると二つの気体が別々に作用する場合よりも大きな害を与 えることが知られており、用水中の溶存気体を可能な限り除去した脱気水が不可 欠とされている。 原水中の溶存ガスを除去する装置としてこれまでにいくつかのものが開発され ているが、その中の一つに圧力容器内を真空状態にして、原水の流下中に溶存ガ スを真空中に吸い出すようにした真空脱気装置がある。

【０００３】 図２は従来の真空脱気装置の一例を示す概略図であり、図中２０は圧力容器か らなる真空脱気塔、２１は当該真空脱気塔２０内の上部に配設した原水のディス トリビューター、２２はディストリビューター２１から供給される原水を細かく 分散するラシヒリングのような充填材、２３は真空ポンプのような真空発生手段 、２４は真空脱気塔２０内を流下してきた脱気処理水を塔外に流出させる排出管 、２５は当該排出管２４を介して脱気処理水を貯溜する貯槽をそれぞれ示すもの である。

【０００４】 この従来例において、ディストリビューター２１から供給される溶存ガスを含 んだ原水は、充填材２２の層を流下中に細かく分散され、表面積が大となり気液 接触効果が高められる。このとき、予め真空脱気塔２０内は真空発生手段２３に よって真空状態となっているため、原水中の溶存ガスは原水と分離され真空脱気 塔２０の頂部に付設してあるガス吸引管２６を通じて塔外に排出される。 真空脱気塔２０内を脱気されながら流下してきた脱気処理水は排出管２４を介し て下部の貯槽２５内に貯溜され、ここから図示しないポンプ等の駆動により各用 途先に送られる。 このような真空脱気装置において、従来の真空脱気塔２０の側胴部は直胴状を なし、上部横断面積と下部横断面積とがほぼ等しい構造となっていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記したように、従来の真空脱気塔の側胴部は直胴状をなしていた。 そのため、塔内における原水の流下する線流速（以下ＬＶという）は始めから終 わりまで常に一定なものとなり、溶存ガス濃度が低くなったところで気液接触時 間を長くとって液体側から気体側へのガスの移行を促進するということができな いという欠点があった。すなわち、真空脱気塔内を流下する溶存ガスを含んだ原 水は下部に落ちるほど溶存ガス濃度は低くなるので、下部に至るほど気液接触時 間を長くとるようにしないと、平衡溶存ガス濃度に容易には到達しないのである が、前記したように、従来の真空脱気塔は直胴状をなしていたため原水のＬＶは 常に一定のものとなり、塔内下方部の真空度に対応した平衡溶存ガス濃度に到達 しないままに下部の貯槽に送られるという問題点があったのである。

【０００６】 また、ディストリビューターを介して真空脱気塔内に供給された原水の大部分 は充填材層によって分散されながら流下するとしても、その一部は側胴部の内壁 を伝わって落下する。この内壁を伝わって落下する原水は所望通り脱気されない ため所謂ショートパスの問題を生じることとなる。従って、真空脱気装置として は、側胴部の内壁を伝わって落下する水量の少ない構造のものが好ましいわけで あるが、従来の真空脱気塔の側胴部は前記したとおり直胴状をなしていたため、 一旦内壁を伝わった原水はそのまま下まで流下してしまいショートパスの問題が より多く発生し、溶存ガス除去の阻害要因となっていたのである。

【０００７】 そこで本考案は、真空脱気塔内を流下する原水のＬＶが下方に行くに従い緩慢 になるようにして平衡溶存ガス濃度に到達し易くすると共に、側胴部を伝わって 落下する原水量が少なくなるようにして所謂ショートパスの問題をなくするよう になした真空脱気装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するための本考案の構成を詳述すれば、充填材を充填してなる 圧力容器からなる真空脱気塔本体の上部から原水を供給し、当該原水が真空脱気 塔本体内を流下中に真空発生手段によって原水中の溶存気体を除去し、脱気処理 水を下部の排出管を介して塔本体外に流出させるようになした真空脱気装置にお いて、前記真空脱気塔本体の形状を、上部横断面積より下部横断面積の方が大き くなるよう塔本体の側胴部に末拡がり状の傾斜を設けてなることを特徴とする真 空脱気装置である。

【０００９】 本考案装置はこのように、真空脱気塔本体の側胴部に末拡がり状の傾斜を設け てあるので、塔本体内を流下する原水のＬＶは下方に行くほど緩慢なものとなっ て平衡溶存ガス濃度に到達し易くなると共に、側胴部の内壁を伝わって流下する 原水は側胴部が末拡がり状に傾斜しているために充填材の方へ伝わり易くなり、 所謂ショートパスの問題を解決することが可能となるものである。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案真空脱気装置の具体的構成を図示の実施例に基づき詳細に説明す る。 図１は本考案に係る真空脱気装置の一例を示す概略断面図であり、図中１は圧 力容器からなる真空脱気塔本体を示す。２はこの真空脱気塔本体１内の上部に配 設したディストリビューターであり、溶存ガスを含んだ原水はこのディストリビ ューター２を介して真空脱気塔本体１内に供給される。 ３は前記真空脱気塔本体１内に充填したラシヒリングのような充填材であり、原 水は当該充填材３によって細かく分散されながら塔本体１内を流下する。 ４は真空ポンプのような真空発生手段であり、当該真空発生手段４によって真空 脱気塔本体１内のガスはガス吸引管５を通じて塔本体１外に排気される。６は真 空脱気塔本体１の底部に接続した脱気処理水の排出管であり、当該排出管６を通 じて脱気処理水は図示しない貯槽に貯溜される。 その他、図中の７は真空脱気塔本体１の上部に設けた真空計、８はラシヒリング のような充填材３が排出管６を介して外部に排出されるのを防止するため真空脱 気塔本体１内の底部に付設した目皿である。

【００１１】 本考案はこのような真空脱気装置において、真空脱気塔本体１の形状を、上部 横断面積より下部横断面積の方が大きくなるよう側胴部９に末拡がり状の傾斜を 設けたことを特徴とするものであり、側胴部９全体に末拡がり状の傾斜が設けら れることにより、当然ながら上部鏡板１０の径は下部鏡板１１の径より小さいも のとなる。 このように真空脱気塔本体１の側胴部９が末拡がり状となっているので、ディ ストリビューター２から真空脱気塔本体１内に供給された溶存ガスを含む原水は 充填材３によって細かく分散されながら下方に流下するに従いＬＶが漸減するこ ととなる。その結果、溶存ガス濃度が低くなったところで気液接触時間を長くと ることが可能となり、その真空度、温度における平衡溶存ガス濃度により一層到 達し易くなるものである。また、側胴部９を伝わって流れ落ちる原水も内壁面が 末拡がり状に傾斜しているので、ラシヒリングのような充填材３の方へ伝わり易 くなり、直胴状の側胴部の場合より原水のショートパスを防ぐことができるもの である。

【００１２】 真空脱気塔本体１の側胴部９の傾斜角は本考案者による実験の結果、垂直線に 対し５°〜４５°の範囲内であれば所期する効果を得ることができることが判明 したが、より好ましくは１０°〜３５°の範囲内である。なお、傾斜角が５°以 下であるとより直胴状に近づき従来構造の真空脱気塔の場合と同様の不具合が生 ずる。また、４５°以上の傾斜角とすると脱気効果に大差ない割りには塔本体の 製作に多額の費用が掛かるという欠点がある。

【００１３】 次に、真空脱気塔本体１の側胴部９に１５°の傾斜角を設けた本実施例と、側 胴部を直胴状となした従来例について、溶存酸素濃度が同一の原水を用いて処理 効果を比較したときの結果を示す。

【表１】

【００１４】 表１により明らかなとおり、本考案に係る真空脱気塔により処理した脱気処理 水の溶存酸素濃度は従来例より原水１リットル当たり、０．０５ｍｇＯ低減して いた。

【００１５】

【考案の効果】

本考案装置は以上のように、真空脱気塔本体の側胴部に末拡がり状の傾斜を設 けたことを特徴とするもので、塔本体内を流下する原水のＬＶは下方に行くにし たがい漸減するのでその分気液接触時間が長くなり、塔内下方部の真空度及び温 度に対応した平衡溶存ガス濃度に到達し易くなると共に、側胴部の内壁を伝わっ て流下する原水は側胴部が末拡がり状に傾斜しているので充填材の方へ伝わり易 くなり、直胴状の側胴部の場合より所謂原水のショートパスを少なくすることが できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案真空脱気装置の一実施例を示す概略断面
図である。

【図２】従来の真空脱気装置の一例を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１：真空脱気塔本体 ２：ディストリビ
ューター ３：充填材 ４：真空発生手段 ５：ガス吸引管 ６：排出管 ７：真空計 ８：目皿 ９：側胴部 １０：上部鏡板 １１：下部鏡板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 充填材を充填してなる圧力容器からなる
   真空脱気塔本体の上部から原水を供給し、当該原水が真
   空脱気塔本体内を流下中に真空発生手段によって原水中
   の溶存ガスを除去し、脱気処理水を下部の排出管を介し
   て塔本体外に流出させるようになした真空脱気装置にお
   いて、前記真空脱気塔本体の形状を、上部横断面積より
   下部横断面積の方が大きくなるよう塔本体の側胴部に末
   拡がり状の傾斜を設けてなることを特徴とする真空脱気
   装置。