JPS5921843Y2 - 多重効用蒸発装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は多重効用蒸発装置に係り、特に海水の淡水化に
好適な多重効用蒸発装置に関するものである。

上より下に蒸気及び液が降下する縦型順流多重効用蒸発
装置は、蒸発効率を上昇せしめるために、線数及び伝熱
面積を増加すれば増加するほど装置が高くなり、保守管
理が難しくなり、特に第１罐に原液を供給する為のポン
プに揚程の高いものを使用しなければならない欠点があ
る。

従来の海水の淡水化用の多重効用蒸発装置には、一般に
各効用罐を水平方向に並置する横型のものが用いられて
いるが、敷地面積を多く要する欠点がある。

また、横型多重効用蒸発装置においても、蒸発効率を上
昇せしめる為に上位の罐底に溜った液を下位の罐の伝熱
管上に散布せしめる為には各線間に相当な差圧を必要と
する。

このことは効用罐の線数を制限することになる。

従って従来の横型多重効用蒸発罐においては各線毎に次
位の罐への送液にポンプを設けている。

このことは設備を高価なものとし、配管や各線の液面調
整が複雑となり、運転管理も面倒となる等の欠点をもた
らしている。

上述のような多重効用罐の欠点を少くする方法が種々提
案されているが、その一つに特公昭５３１５８３４号公
報に記載されている方法がある。

該方法は二列の縦型多重効用罐を並設し、一方の系列を
通過した液及び蒸気を他方の系列に通過せしめるもので
ある。

該方法によるときは、一般の縦型多重効用罐に較べて高
さを士とし、ポンプの所要揚程を減することはできるが
、並設した一系列を接続する蒸気ダクトや液配管が必要
であり、第二系列の為の別のポンプを必要とすると共に
、一系列の効用罐を成る程度の間隔をおいて設置する必
要がある為、従来の横型のものに較べて設置面積はあま
り低減されない。

更に横型多重効用罐に用いられるポンプの揚程が２０ｍ
ａｑ、程度であるのに対して、該提案の装置に必要なポ
ンプの揚程は４０〜５０ｍａｑ、と非常に高くなる欠点
がある。

本考案の目的は、上記した従来の欠点を解消し、設置面
積が小さくしかも従来の縦型のように装置全高が高くな
く、原液供給以外に液を高揚する為にポンプの使用を必
要としない一体化された堅牢な多重効用蒸発装置を提供
するにある。

要するに本考案は、上より下に向い蒸気及び液が降下す
る縦型順流多重効用蒸発罐を、縦方向に各線の位置がず
らされた複数系列に分割し、各系列には各順位の罐を交
互に配置し、該系列を蒸気ダクトを挾んで一体として並
設して構成した多重効用蒸発装置である。

本考案の装置では、各線は水平に配置された伝熱管より
なる伝熱管束及び該伝熱管束に液を平均に落下せしめる
多孔板を有し、前記蒸気ダクトは縦及び横に分割され、
各分割室は人口に気水分離器を設けて各線内よりの蒸気
を次位の罐の伝熱管に導く通路を形威し、各罐底に溜っ
た液を揚液管によりポンプを使用することなく次位の罐
の多孔板上に給液できるようにしである。

以下、本考案の多重効用蒸発装置を実施例の図面につい
て説明する。

実施例の第１図及び第２図は本考案の装置を海水の淡水
化に使用し、系列を縦方向に各線の位置が概ね÷罐ずら
された二系列とされ、蒸気ダクトは縦に二分割、横に全
線数の士の数に分割された場合を示しである。

図面において、９□、９２・・・・・・９８は各効用罐
である。

液及び蒸気は罐９０，９□・・・・・・９８の順に上よ
り下に向って流れる。

蒸発罐は二系列に分割され、第１図の右の系列は上より
罐９□、９３．９ｓ 、９７の順に組立てられ、最下段
に淡水室１８が設けられである。

第１図の左の系列は各線の位置が高さ方向に概ねＩ罐ず
らして下げられて（最上段と最下段は外郭を右の系列と
同じにする為に大きく又は小さくされである。

）、上より罐９２，９４，９６，９８の順に組立てられ
、最下段に濃縮水室２６が設けられである。

罐９□、９３・・・・・・の系列と罐９□、９４・・・
・・・系列とは蒸気ダクト１６を挾み一体として並設さ
れている。

各線９、・・・・・・は伝熱管束１０及び伝熱管束１０
の上方に該管束１０に液を平均に落下せしめる多孔板８
を備えている。

伝熱管束１０は、図面では省略しであるが水平に互に平
行に配置された伝熱管よりなっている。

蒸気ダクト１６は第２図に示すように隔壁２４で縦に二
分割され、第１図に示す如く隔壁１７で全線数の士の数
、即ち４つに分割されている。

図示の実施例においては、罐９の上部を多孔板８で仕切
り、上部をフラッシュ蒸発室１３とし、上位の罐９の罐
底（底板１１）に溜った液を吸上げる揚液管１２をフラ
ッシュ蒸発室１３に開口せしめである。

第１の罐９、には上位の罐がないが、後述の海水送入管
が揚液管１２に相当する。

また、フラッシュ蒸発室１３内と罐９本体内との圧力を
同じにする為に、多孔板８を貫通し多孔板８上の液面上
に到る導圧管１４が設けられである。

海水は海水ポンプ１にて揚水され管２を通り、淡水室１
８内に入す凝縮管３で淡水室１８内の水蒸気を凝縮せし
めて排出管４より排出される。

排出管４には分岐管５が分岐せしめられ、これより揚液
ポンプ６にて淡水化に必要量の海水が吸込まれ、海水は
蒸気ダクト１６内に挿通されている予熱管７を通り、予
熱された後第１の罐９１の多孔板８上に供給される。

海水は多孔板８上に成る程度たまり、導圧管１４端以上
の液深となると、鉄管１４より溢流落下し、多孔板８上
には一定範囲の液深の海水層が保たれ、安定した状態で
海水が伝熱管束１０上に落下する。

第１の罐９□の伝熱管束１０には高温の加熱蒸気が導入
されてあり、伝熱管束１０上に落下した海水は一部蒸発
し、残余は濃縮されて罐底、底板１１上、に溜る。

この蒸発装置は、濃縮水室２６及び淡水室１８で図示し
ていない吸引手段に接続されているので、この蒸発装置
内は、海水の蒸発状況、液深、通気通液抵抗等により、
罐９ｔ 、９２・・・・・・９８の順で逐次減圧度が大
となっている。

従って、罐９、の罐底に溜った濃縮水は揚液管１２を通
って、第２の罐９□のフラッシュ蒸発室１３内に送り込
まれる。

この際揚液管１２の途中における圧力低下のため、蒸気
を生じ、フラッシュ蒸発室１３にて、フラッシュするこ
とにより蒸気と液が分離され液は多孔板８上に溜る。

蒸発による蒸気は導圧管１４を通って罐９□本体内に送
り込まれる。

歯縁の液の挙動は伝熱管束１０内の加熱媒体が罐９、に
おける場合と後述のように異なる以外は、罐９１におけ
ると全く同じで、液は罐９□、９３・・・・・・９８と
逐次通過し濃縮されて、濃縮水室２６に集められる。

濃縮氷室２６内の濃縮水は排水ポンプ２０により排出さ
れる。

揚液管１２の罐底側の端部には、先端より所定液面まで
漸次縮少する切込を設け、所定液面以下のときは徐々に
気体が揚液管１２内に流入して揚液量を減じる作用を行
うようにする。

又図示していないが、揚液管１２中にオリフィス等の絞
りを設は揚液面を調整することもできる。

罐９の罐底液面と次位罐の多孔板８上の液面のヘッド差
が、当該縁間の差圧よりフラッシュ部の圧力損失を差引
いたものより小さければ、揚液管１２による次位罐への
揚液が可能な訳である。

本実施例においては、次位罐を概ね士罐の高さ史低くし
であるので、各線間の必要差圧は少くてすみ、充分揚液
管１２による揚液が可能であり、効用線数をより多くす
ることもで゛きる。

一方、第１の罐９、において発生した蒸気は、蒸気ダク
ト１６の壁に並行して該ダクト１６と伝熱管束１０の間
に設けられた仕切板２５に案内されて、蒸気ダクト１６
の一つの室の開口部より該室内に入る。

該開口部には気水分離器１５が設けられである。

蒸気は更に第２図に示すように、次位の罐９□の伝熱管
束１０の一方の管板２１より該伝熱管束１０内に導きか
れる。

ここで前述のように伝熱管束１０上に落下する液を加熱
し、自からは凝縮し、伝熱管束１０の他方の管板に設け
られた凝縮水溜め２２に集められる。

同様に罐９□・・・・・・９７にて発生した蒸気は、気
水分離器１５及び蒸気ダクト１６のそれぞれ異なる室を
通り下位の罐の伝熱管束１０に導かれる。

罐９８の空間は気水分離器１５を経て淡水室１８に連通
されているので、ここで発生した蒸気は凝縮管３で凝縮
せしめられ、直接淡水室１８内に溜る。

各伝熱管束１０で凝縮し凝縮水溜め２２に集められた凝
縮水は、第２図に示すように（第１図では省略しである
。

）、パイプに設けた調整バルブ２３により凝縮水溜め２
２における液面が調整されながら、パイプを通り次位罐
の凝縮水溜め２２に順次流入した後淡水室１８に入る。

淡水室１８の凝縮水（淡水）はポンプ１９により抜出さ
れる。

上記の実施例においては、フラッシュ蒸発室を設けであ
る例について述べたが、フラッシュ蒸発室を設けてない
従来一般の多重効用罐についても本考案を同様に応用し
得ることは明らかであるので、重ねて図示説明しない。

また、実施例においては、４罐、淡水室及び濃縮氷室を
２系列５段とした例を示したが、段数系列数はこれに限
られるものでない。

系列数を増加する場合は系列の数に蒸気ダクトを縦に分
割する必要がある。

系列数は３〜４が限度であり、それ以上では系列毎の罐
の高さ方向のずれが少くなり一般の横型効用罐と同様に
ポンプを使用することなく次位の効用罐へ揚水すること
が困難になると共に構造が複雑となる。

本考案の装置は以上のように構成されているので、次の
ように優れた効果をあげることができる。

即ち、各効用罐と次位の効用罐が高さ方向にずらされて
いる為、次位罐へ送液するに必要な効用縁間の差圧は少
くてすみ、各線毎にポンプを使用することなく、効用線
数も増加するができる。

また、効用罐は複数系列に分割されているとはいえ、各
系列には各順位の罐が交互に配置され、上より下に向い
液が一系列に流されているので、特公昭５３−１５８３
４号公報記載の装置のように系列間の揚液ポンプを設け
る必要がなく、ポンプ設備及び電力費を低減することが
できる。

一般の縦型装置に較べても装置高さを減することができ
補給海水ポンプの容量を小さくすることができ、ポンプ
設備及び電力費を少くすることができると共に、材料強
度を小さくすることができ、材料費、加工費を節減する
ことができる。

更に、本考案の装置は複数系列の効用罐を蒸気ダクトを
挾んで並設し一体として構成しであるので、設置面積を
減じることができると共に、縁体の強度も大となり堅牢
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の多重効用蒸発装置の一実施例を示すもの
で、第１図は概略縦断面図、第２図は概略横断面図であ
る。 １・・・・・・海水ポンプ、３・・・・・・凝縮管、６
・・・・・・揚液ポンプ、７・・・・・・予熱管、８・
・・・・・多孔板、９・・・・・・効用罐（脚註は順位
を示す。 ）、１０・・・・・・伝熱管束、１２・・・・・・揚液
管、１３・・・・・・フラッシュ蒸発室、１４・・・・
・・導圧管、１５・・・・・・気水分離器、１６・・・
・・・蒸気ダクト、１８・・・・・・淡水室、２２・・
・・・・凝縮水溜め、２６・・・・・・濃縮氷室。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）上より下に向い蒸気及び液が降下する縦型順流多
   重効用蒸発罐を、縦方向に各線の位置がずらされた複数
   系列に分割し、該系列を蒸気ダクトを挾んで一体として
   並設して構威し、各系列には各順位の罐が交互に配置さ
   れ、各線は水平に配置された伝熱管よりなる伝熱管束及
   び該伝熱管束に液を平均に落下せしめる多孔板を有し、
   前記蒸気ダクトは縦及び横に分割され、各分割室は入口
   に気水分離器を設けて各線内よりの蒸気を次位の罐の伝
   熱管に導く通路を形成し、各罐底に溜った液を揚液管に
   よりポンプを使用することなく次位の罐の多孔板上に給
   液できるようにしであることを特徴とする多重効用蒸発
   装置。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第１項において、前記揚
   液管が開口する下位罐の多孔板上部の部分をフラッシュ
   蒸発室とし、該室内圧と該下位罐の本体内圧とを伺しに
   する導圧管を設けである多重効用蒸発装置。