JPH0698241B2 - 蒸発方法 - Google Patents
蒸発方法Info
- Publication number
- JPH0698241B2 JPH0698241B2 JP63262878A JP26287888A JPH0698241B2 JP H0698241 B2 JPH0698241 B2 JP H0698241B2 JP 63262878 A JP63262878 A JP 63262878A JP 26287888 A JP26287888 A JP 26287888A JP H0698241 B2 JPH0698241 B2 JP H0698241B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- heat transfer
- transfer tube
- heated
- evaporator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
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。
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
蒸発器の一例を示す縦断面図、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散布し、
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。蒸発したベーパーは、胴上部の蒸発ベーパー出口
ノズル（８）から取出される。一方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）から再び散布される。（21）は上記スプレ
ーノズル（７）から散布される液体を飽和状態まで加熱
しておく予熱器である。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。
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。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散布し、
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。蒸発したベーパーは、胴上部の蒸発ベーパー出口
ノズル（８）から取出される。一方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）から再び散布される。（21）は上記スプレ
ーノズル（７）から散布される液体を飽和状態まで加熱
しておく予熱器である。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）の一例を示
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）は液体に完全
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
て蒸発ベーパー出口ノズル（８）から出て行くこととな
る。
プール沸騰による蒸発器（ケトル式蒸発器）の一例を示
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）は液体に完全
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
て蒸発ベーパー出口ノズル（８）から出て行くこととな
る。
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、その分効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、散布液量を増す必要があるが、散布液量が
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にポンプ容量を大きくする
必要がある。
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、その分効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、散布液量を増す必要があるが、散布液量が
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に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）や気液を分離するための空間（11）
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、蒸発器容積は大きくなり、充填量が増える。また液
底部では液圧によって沸点が上昇するので性能が低下す
る。
るための通路（12）や気液を分離するための空間（11）
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、蒸発器容積は大きくなり、充填量が増える。また液
底部では液圧によって沸点が上昇するので性能が低下す
る。
本発明者は、前記従来の課題を解決するために、蒸発器
の胴内部にほぼ水平に配した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、上記伝熱管のうちの下方部分の伝熱管を上記蒸
発器の胴内下部に導入した被加熱液に浸漬させることに
より、上記下方部分の伝熱管で上記被加熱液を予熱し、
該予熱した被加熱液を前記伝熱管の上方から散布して、
前記伝熱管のうちの上方部分の伝熱管の外面を膜状に流
下させることを特徴とする蒸発方法を提案するものであ
る。
の胴内部にほぼ水平に配した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、上記伝熱管のうちの下方部分の伝熱管を上記蒸
発器の胴内下部に導入した被加熱液に浸漬させることに
より、上記下方部分の伝熱管で上記被加熱液を予熱し、
該予熱した被加熱液を前記伝熱管の上方から散布して、
前記伝熱管のうちの上方部分の伝熱管の外面を膜状に流
下させることを特徴とする蒸発方法を提案するものであ
る。
蒸発器の胴内下部の被加熱液は、下部の伝熱管を浸漬
し、同伝熱管内の高温流体により加熱されて一部は蒸発
（プール沸騰）する。加熱された未蒸発液分は伝熱管の
上方から散布され、胴内上部の伝熱管の外表面に薄膜を
形成しながら流下し、その間に管内の高温流体から受熱
して蒸発（被膜蒸発）する。
し、同伝熱管内の高温流体により加熱されて一部は蒸発
（プール沸騰）する。加熱された未蒸発液分は伝熱管の
上方から散布され、胴内上部の伝熱管の外表面に薄膜を
形成しながら流下し、その間に管内の高温流体から受熱
して蒸発（被膜蒸発）する。
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。
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）の最上列に均一に散布される。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。
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）の最上列に均一に散布される。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。
散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。
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、一部が沸騰蒸発する。この
液面（13a）は所定のレベルにコントロールされる。
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、一部が沸騰蒸発する。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
ベーパー出口ノズル（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量の液体が、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、未蒸発液出口ノズル
（９）から循環ポンプ（23）によって、循環供給され
る。
も、液溜り（13）内で沸騰蒸発した気体も、すべて蒸発
ベーパー出口ノズル（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量の液体が、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、未蒸発液出口ノズル
（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（第６図，第７図の符号（1
1））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）で予熱された後、上部の伝熱管（2
a）に散布されることになるので、液膜蒸発の効率も向
上する。
（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（第６図，第７図の符号（1
1））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）で予熱された後、上部の伝熱管（2
a）に散布されることになるので、液膜蒸発の効率も向
上する。
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。
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。
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）の一例を示す縦断面図、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）……蒸発ベーパー出口ノズル、（９）……未蒸発
液出口ノズル、 （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）……給液ポンプ、 （23）……循環ポンプ。
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）の一例を示す縦断面図、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）……蒸発ベーパー出口ノズル、（９）……未蒸発
液出口ノズル、 （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）……給液ポンプ、 （23）……循環ポンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿木 睦朗 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社三原製作所内 審判の合議体 審判長 竹内 浩二 審判官 渡辺 弘昭 審判官 佐伯 義文 (56)参考文献 特開 昭51−143575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−36601（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−110881（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭57−881（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- 【請求項１】蒸発器の胴内部にほぼ水平に配した複数の
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、上記伝熱管のうちの下方部
分の伝熱管を上記蒸発器の胴内下部に導入した被加熱液
に浸漬させることにより、上記下方部分の伝熱管で上記
被加熱液を予熱し、該予熱した被加熱液を前記伝熱管の
上方から散布して、前記伝熱管のうちの上方部分の伝熱
管の外面を膜状に流下させることを特徴とする蒸発方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262878A JPH0698241B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 蒸発方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262878A JPH0698241B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 蒸発方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111401A JPH02111401A (ja) | 1990-04-24 |
| JPH0698241B2 true JPH0698241B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=17381887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63262878A Expired - Lifetime JPH0698241B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 蒸発方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0698241B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5211883B2 (ja) * | 2008-06-19 | 2013-06-12 | 東京電力株式会社 | 蒸気生成システム |
| JP6250794B2 (ja) * | 2013-05-22 | 2017-12-20 | コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフトＣｏｖｅｓｔｒｏ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ Ａｇ | 分画による原料ガスの精製方法 |
| CN116139512B (zh) * | 2023-01-16 | 2025-07-18 | 无锡市蓝天水处理设备有限公司 | 一种外流管式降膜蒸发方法及设备 |
-
1988
- 1988-10-20 JP JP63262878A patent/JPH0698241B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02111401A (ja) | 1990-04-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |