JPS595321B2 - 蒸発装置の制御方法及び蒸発装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自己圧縮式多重効用蒸発装置の蒸発缶圧力を制
御する制御方法及びその蒸発装置に関するものである。

多重効用蒸発缶において、運転を安定させるため、従来
は最終段の蒸発缶の蒸発側圧力を一定に保つ方法が用い
らへ そのための圧力検出端も最終段の蒸発缶の蒸発側
に設けられていた。

その一例を第１図に示す。

同図において１，２．３はそれぞれ第１段、第２段、第
３段蒸発缶、４，５゜６は加熱室、７，８．９は蒸発室
、１０は凝縮器、１１は加熱蒸気式へ １２は希溶液入
口、１３゜１４は溶液流路、１５は濃溶液出口、１６、
１７゜１８は蒸気流路、１９．２０は冷却水流路、２１
は凝縮水出口、２２，２３，２４はドレン出口である。

２５は、蒸気流路１８の圧力（即ち第３段蒸発缶３の蒸
発側圧力）を検出し、冷却水の流量制御弁２６を操作し
て第３段蒸発缶３の蒸発側圧力を所定の設定圧に保持す
る圧力指示制御計である。

最近はこのような多重効用蒸発装置において、更に省エ
ネルギ対策として単位投入蒸気量に対する蒸発量を多く
して蒸気消費量を減少せしめるために、コンプレッサや
第１図に二点鎖線で示す如く蒸気ブースタとして例えば
エゼクタ２７などの圧縮機構を用いて、蒸発缶より蒸発
した蒸気を圧縮して同一蒸発缶の加熱側に導く自己圧縮
式（機械的圧縮又は熱圧縮）の多重効用蒸発装置が多く
用いられるようになっている。

従来のこの種の装置においては、運転の安定を保つため
に、最終段の第３段蒸発缶３の蒸発側圧力を蒸気流路１
８にて検出し、これを設定圧に保つよう【こ、冷却水’
１ｉｔｌＪ御弁２６の調節を行なっていた。

一般に多重効用缶においては、成る処理条件では伝熱面
積によってそのバランスが決定さね、各蒸発缶の缶内圧
力も蒸発缶毎に段階的に決まる。

しかしながら、処理条件の違い、液の物性の違い、伝熱
面積の余裕などにより、計画時のバランスが実際の運転
時にはずれることがあり、最終段の蒸発缶の蒸発側圧力
を制御するのみでは、自己圧縮された蒸気が供給される
第１段蒸発缶１（以下、自己圧縮された蒸気が供給され
る蒸発缶、即ち、エゼクタ２７の吐出蒸気がその加熱側
に供給される蒸発缶を第１段蒸発缶とする）の蒸発側圧
力を所定値に保つことは極めて困難であった。

一方、コンプレッサやエゼクタ２７などの圧縮機構の性
能は吸込側（二次側）圧力に大きく影響される。

即ち、加熱蒸気供給口２８における蒸気の圧力をＰい流
量をＱｌ、吸込管路２９における蒸気の圧力をＰ２、流
量をＱ２、加熱蒸気人口１１における圧力Ｐ２、流量を
Ｑ２ （＝Ｑ１＋Ｑ２ ）とすれば、Ｐｌを一定とすれ
ばＱｌはエゼクタ２７のノズル径などの寸法により定ま
り、Ｑ２はＰ２、即ち第１段蒸発缶１の蒸発側圧力によ
り定まり、従ってＱ、＋Ｑ２であるＱ２は、エゼクタ２
７が決っていれば第１段蒸発缶１の蒸発側圧力により左
右される。

エゼクタ２７は最も効率のよい成る吸引比Ｑ２／Ｑ１に
対して設計点が選ばれているので、前述の如く、従来に
おける最終段の蒸発缶の蒸発側圧力の制御のみでは、第
１段蒸発缶の蒸発側圧力の変動を招き、従ってエゼクタ
２７の吸込側圧力Ｐ２が変動し、設計点と異なる点で運
転が行なわれるため、エゼクタ２７などの圧縮機構の性
能を十分に発揮せしめるこさが困難であり、また第１段
蒸発缶１の加熱量が変動し、定定した運転を行なうこと
が困難であった。

本発明は、少なくとも第１段蒸発缶の蒸発側圧力を検出
して、同圧力を所定の設定圧に保つよう、系内の操作点
を操作することにより、従来の方式の上記の欠点を除き
、設計時の余裕、または設計条件に対する実際の条件の
差や変動があっても、圧縮機構を設計点に合った良好な
状態で運転を行ない、また第１段蒸発缶の加熱量の変動
を防ぎ安定した運転を行なうことができる。

蒸発装置の制御方法及び蒸発装置を提供することを目的
とするものである。

なお、本明細書において［第ｎ （ｎは１．２・・・・
・・最終）段蒸発缶の蒸発側糸路」とは、第ｎ段蒸発缶
の蒸発室及びこれにほぼ同圧力で接続している部分を指
し、例えば第１図において、「第１段蒸発缶の蒸発側糸
路」は、蒸発室７、蒸気流路１６、加熱室５、吸込管路
２９を含み、「最終段蒸発缶の蒸発側糸路」は、蒸発室
９、蒸気流路１８、凝縮器１０の気相部分を含む。

また、「第ｎ段蒸発缶の蒸発側圧力の検出」とは上記の
第ｎ段蒸発缶の蒸発側糸路における圧力の検出を指すも
のである。

本発明は、複数個の蒸発缶を備え、最終段蒸発缶から発
生した蒸気を凝縮器に導き、且つ、該最終段蒸発缶より
も前段の任意の蒸発缶の加熱側にその蒸発缶又はその蒸
発缶よりも後段の蒸発缶で発生した蒸気の一部を圧縮し
て導くようにした自己圧縮式多重効用蒸発装置の制御方
法において、圧力検出として、少なくとも自己圧縮され
た蒸気が供給される蒸発缶の蒸発側圧力を検出し、系内
の所定の操作点を操作して、前記自己圧縮された蒸気が
供給される蒸発缶の蒸発側圧力が所定の設定圧となるよ
う圧力制御を行なうことを特徴とする蒸発装置の制御方
法及び蒸発装置である。

本発明を実施例につき図面を用いて説明すれば、第２図
に示す如く、第１段蒸発缶１の蒸発側圧力を、第１段蒸
発缶１の蒸発側糸路としての蒸気流路１６における検出
端３０にて検出し、設定値に対する変動許容範囲を越え
た場合に信号を発し圧力指示制御計２５により、操作点
としての流量制御弁２６を操作して冷却水量を調節し、
蒸発室９の温度、圧力を変化せしめ、さらに加熱室６、
蒸発室８の温度、圧力を変化せしめ、加熱室５の圧力、
即ち第１段蒸発缶１の蒸気側の圧力を変化せしめて所定
の設定圧となし、エゼクタ２７の吸引側圧力を所定の設
計条件と合わせ、エゼクタ２７を良好な効率において運
転せしめて能力を確保し、加熱室４Ｉこ所定量の蒸気を
供給して安定した運転を行なわしめるものである。

圧力検出として、検出端３０の他に、例えば最終段の第
３段蒸発缶３の蒸発側圧力を、例えば蒸気流路１８にて
検出する検出端３１を設け、条件に応じて検出端３０又
は３１を切り替えて作動せしめてもよい。

例えば、仕様条件（設計条件）のもとに運転を行なう場
合は検出端３０を作動せしめて、この部分の圧力を制御
し、運転条件が異なり最終段の第３段蒸発缶３の蒸発側
圧力を制御した方がよい場合には、検出端３１を作動せ
しめる。

第３図は別の実施例を示し、第１図における検出端３０
．３１の代りにその位置から導圧管３２゜３３を、調節
弁３４，３５を介して分岐せしめ検出端３６を配備する
。

運転条件に応じて調節弁３４又は３５を切り替えて、開
いた弁の圧力を検出するもので、前例と同様な作用効果
を有する。

これらの切り替え圧力制御により広範囲な運転条件に対
応することが容易となり、制御装置を共用することによ
り構造が簡単となる。

第４図は別の実施例を示し、蒸発室７の中に検出端３０
が配備され、圧力指示制御計２５により操作点としての
調節弁３７を操作するものである。

蒸発室８は負ゲージ圧であり、開閉弁３７を開けば大気
が蒸発室８内に導入され空気の分圧が上昇する。

空気分圧の上昇により総括伝熱係数Ｕが減少し、蒸発室
８への伝熱量が変化し、加熱室５内の圧力、即ち第１段
蒸発缶１の蒸発側圧力を変化せしめ、所定の設定圧にな
るようにする。

調節弁３８又は３９を蒸発室９又は蒸気流路１８に設け
、蒸発室９内の圧力を変化せしめてもよい。

以上は多重効用缶の最前段、即ち第１段蒸発缶に対して
エゼクタで自己圧縮された蒸気を供給するようにした場
合における本発明の実施例であるが、エゼクタの吐出蒸
気は必らずしも第１段蒸発缶にしか供給し得ないもので
はなく最終段蒸発缶以外であれば任意の蒸発缶に対して
供給することができるので、そのような場合であっても
本発明は適用できる。

また凝縮器で用いる冷却源としては水ばかりではなく、
単に流入する蒸気よりも温度の低い流体であれば材質の
許容する範囲において何でも冷却媒体として利用できる
。

さらに蒸発缶の伝熱量を調節する手段としては第４図で
示されるもの以外にも可能である。

例えば、不凝縮ガスを凝縮器へ至る蒸気流路に供給でき
るように構成し、この不凝縮ガスの供給量を適宜調節す
るようにすることも有効な手段である。

第５図は別の実施例を示すものであり、この実施例にお
いては、１ケの調節弁４０と任意の流路に設けられた開
閉弁４１，４２，４３とを組合せることによって１ケの
調節弁４０によって所望の流路に大気を導入することが
できるようにしたものである。

本発明は、複数個の蒸発缶を備え、最終段蒸発缶から発
生した蒸気を凝縮器に導き、且つ、該最終段蒸発缶より
も前段の任意の蒸発缶の加熱側にその蒸発缶又はその蒸
発缶よりも後段の蒸発缶で発生した蒸気の一部を圧縮し
て導くようにした自己圧縮式多重効用蒸発装置の制御方
法において、圧力検出として、少なくとも自己圧縮され
た蒸気が供給される蒸発缶の蒸発側圧力を検出し、系内
の所定の操作点を操作して、前記自己圧縮された蒸気が
供給される蒸発缶の蒸発側圧力が所定の設定となるよう
圧力制御を行なうことにより、設計条件と実際の運転条
件に差がある場合、運転条件（こ変動のある場合などに
おいても、圧縮機構を効率のよい運転条件で作用せしめ
ることができ、また第１段蒸発缶の加熱量をほぼ一定に
保ち、加熱側の温度が最も高い部分にて大きな加熱作用
を行なわしめ、安定して確実な、高性能の蒸発装置の制
御方法及び蒸発装置を提供することができ、実用上極め
て犬なる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のフロー図、第２図、第３図、第４図、
第５図は本発明のそれぞれ異なる実施例のフロー図であ
る。 １・・・・・・第１段蒸発缶、２・・・・・・第２段蒸
発缶、３・・・・・・第３段蒸発缶、４，５，６・・・
・・・加熱室、Ｉ。 ８．９・・・・・・蒸発室、１０・・・・・・凝縮器、
１１・・・・・・加熱蒸気入口、１２・・・・・・希溶
液入り、１３，１４・・・・・・溶液流路、１５・・・
・・・濃溶液出り、１６，１７゜１８・・・・・・蒸気
流路、１９，２０・・・・・・冷却水流路、２１・・・
・・・凝縮水出口、２２，２３，２４・・・・・・ドレ
ン出口、２５・・・・・・圧力指示制御計、２６・・・
・・・流量制御弁、２７・・・・・・エゼクタ、２８・
・・・・・加熱蒸気供給口、２９・・・・・・吸込管路
、３０，３１・・・・・・検出颯３２．３３・・・・・
・導圧管、３４、３５・・・・・・調節弁、３６・・・
・・・検出端、３７，３８，３９・・・・・・調節弁、
４０・・・・・・調節弁、４１，４２，４３・・・・・
・開閉弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の蒸発缶を備え、最終段蒸発缶から発生した
   蒸気を凝縮器に導き、且つ、該最終段蒸発缶よりも前段
   の任意の蒸発缶の加熱側にその蒸発缶又はその蒸発缶よ
   りも後段の蒸発缶で発生した蒸気の一部を圧縮して導く
   ようにした自己圧縮式多重効用蒸発装置の制御方法にお
   いて、圧縮検出として、少なくとも自己圧縮された蒸気
   が供給される蒸発缶の蒸発側圧力を検出し、系内の所定
   の操作点を操作して、前記自己圧縮された蒸気が供給さ
   れる蒸発缶の蒸発側圧力が所定の設定圧となるよう圧力
   制御を行なうことを特徴とする蒸発装置の制御方法。 ２ 前記圧力検出が、前記自己圧縮された蒸気が供給さ
   れる蒸発缶の蒸発側のほかに、他の蒸発缶の蒸発側圧力
   の検出が可能である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記操作点が、前記凝縮器の冷却媒体の流路であり
   、冷却媒体流量の調節操作を行なう特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ４ 前記操作点が、前記自己圧縮された蒸気が供給され
   る蒸発缶の加熱側以外の他の蒸発缶の負ゲージ圧の蒸発
   側糸路であり、該糸路に大気を導入して、前記他の蒸発
   缶の蒸発側圧力を上昇せしめる操作を行なう特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ５ 前記操作点が、前記凝縮器の蒸気入口流路にあり、
   不凝縮ガスの前記凝縮器への流入量の調節操作を行なう
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 複数個の蒸発缶を備え、最終段蒸発缶から発生した
   蒸気を凝縮器に導き且つ、該最終段蒸発缶よりも前段の
   任意の蒸発缶の加熱側にその蒸発缶又はその蒸発缶より
   も後段の蒸発缶で発生した蒸気の一部を圧縮して導くよ
   うにした自己圧縮式多重効用蒸発装置において、圧力検
   出機構として少なくとも自己圧縮された蒸気が供給され
   る蒸発缶の蒸発側糸路に蒸発圧力検出器を設け、該蒸発
   圧力検出器の信号により、系内所定の操作点を操作して
   前記自己圧縮された蒸気が供給される蒸発缶の蒸発側圧
   力が所定の設定圧となるよう制御する圧力制御機構を備
   えていることを特徴とする蒸発装置。 ７ 前記自己圧縮されて、蒸気が供給される蒸発缶が最
   前段の蒸発缶である特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８ 前記圧力検出機構が、前記自己圧縮された蒸気が供
   給される蒸発缶の蒸発側糸路のほかに、他の蒸発缶の蒸
   発側糸路にも蒸発圧力検出器が設けられているものであ
   る特許請求の範囲第６項記載の装置。 ９ 前記操作点が、前記凝縮器の冷却媒体流路であり、
   冷却媒体流量の調節操作機構が備えられている特許請求
   の範囲第６項記載の装置。 １０ 前記操作点が、前記自己圧縮された蒸気が供給さ
   れる蒸発缶の加熱９１Ｕ外の他の蒸発缶の負ゲージ圧の
   蒸発側糸路であり、該糸路に大気を導入操作する大気導
   入機構が備えられている特許請求の範囲第６項記載の装
   置。 １１ 前記操作点が、前記凝縮器の蒸気入口流路にあ
   り、該蒸気入口流路に不凝縮ガスを導入操作する不凝縮
   ガス導入機構が備えられている特許請求の範囲第６項記
   載の装置。