JPS5986893A

JPS5986893A - 二重管式熱交換器による蒸発

Info

Publication number: JPS5986893A
Application number: JP19732182A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Maekawa; 前川　義裕
Original assignee: Orient Chemical Industries Ltd
Current assignee: Orient Chemical Industries Ltd
Priority date: 1982-11-10
Filing date: 1982-11-10
Publication date: 1984-05-19
Also published as: JPH0313513B2

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】本発明は、二重管式熱交換器による蒸発方法および装置
の改良に関する。

二重管式熱交換器すなわち内外二重管の内側に被加熱流
体を流し、外側のジャケット部分に加熱媒体を流す熱交
換器は、構造が簡単で製造および使用が容易なので多く
の用途に用いられている。

そのひとつに、蒸発装置としての使用がある。

この場合、必要な伝熱面積を確保するため、多数の単位
熱交換器を直列に接続して蒸発装置を構成する。　とこ
ろが、この蒸発装置は、使用条件によっては脈動を生じ
るという問題がある。

脈動を防止する手段として、蒸発すべき被加熱流体の流
路に拡大部分を設け、そこをたとえば２段にわたって仕
切り、各仕切りの間を多数の細孔を通って流体が通過す
るようにした装置を設けることが行なわれている。しか
しこの装置は、圧力損失が大きいわりには脈動防止効果
が低い。　また、被加熱流体の流路にバイパスを設け、
膨張室を連結する方法もあるが、これらの方法は高沸点
または難揮発性であって、蒸発装置を通過したのちも液
体または固体の状態を保つ成分を含む流体を対象とする
ときは、この難揮発性成分がそこに滞留して不都合であ
る。

本発明者は、このような問題を解決し、簡単な構成であ
って効果的な脈動防止を低い圧力損失の下に可能にする
こと、および難揮発性成分の滞留を避けることを企てて
研究し、本発明に至った。

本発明の蒸発方法は、二重管式熱交換器を用いる蒸発に
おいて、被加熱流体の流路の途中で流れに対して撹乱作
用を与え、かつ流路の末端で加熱された流体をノズルを
通過させることにより脈動を防止しつつ蒸発を行なうこ
とを特徴とする。

また、上記の蒸発方法を実施するための本発明の二重管
式熱交換器型の蒸発装置は、代表的には、第′１図に示
すように、内管１１の外側をジャケット１２で包んだ二
重管式熱交換器１の被加熱流体流路２の末端にノズル３
を設けるとともに、中間に少なくとも１個のオリフィス
４を挿入してなる構造を有する。　オリフィスは、ライ
ンミキサー、ジャマ板、各種の充填物、ノズルなどに代
えることもできる。　これらは要するに、流路にあって
適度の抵抗を与え流体の流れを撹乱するものであればよ
い。　第１図において、装置は複数の単位熱交換器１を
ベンド６で接続して構成されており、７は蒸発すべき液
体を供給する定量ポンプ、８は加熱媒体入口、９は加熱
媒体出口である。

本発明の蒸発装置の他の例を示せば、第２図にみるとお
り、オリフィスとラインミキサー５とを併用したもので
ある。

本発明によれば、上記した構成により蒸発に伴いがちな
脈動が防止できるだけでなく、オリフィスのような抵抗
体の存在により伝熱係数が大きくなるので、装置の性能
が向上する。　この利益は、圧力損失の増大という不利
益を補って余りある。

また、末端におけるノズルの存在は、とくに難揮発性成
分を含有する被加熱流体の蒸発操作において、この成分
が微細な粒子として分散した噴霧流を形成する効果があ
る。

以下に、本発明の効果を実例を挙げて示す。

胤−ＪＬＪ九１５Ａスケジユール２０３　（内径１８．７＋＋＋ｍ）
の５ＵＳ３０４製のチューブに４０Ａスケジユール４０
の５ＴＰＧ製ジヤケツトをとりつけ、両端にフランジを
設けた長さ３０００ｍｍおよび長さ１０００ｍｍの単位
二重管式熱交換器をそれぞれ５本および１本、ベントな
どで連結して、第１図に示すような蒸発装置とした。　
被加熱流体として水を供給し、ジャケットに圧力６Ｋｃ
＋／ｃｍｚのスチームを通して試験した。

蒸発装置から出る流体の状態を、供給した流体の流量（
単位見／ｍｉｎ、以下の例も同じ）と対応させて下に示
す。

０．４５　脈動のない完全な過熱蒸気０．７５　脈動を含む完全な過熱蒸気１　、０５　　　　　　　同　　上１．５０　脈動が少しある完全な過熱蒸気２．２５　脈
動がすこしある蒸気であって、水滴を含むジャケットに通すスチームの圧力を１６Ｋｏ／Ｃｌ１１
　　に高めたが、結果はっぎのとおりであった。

０．４５　脈動のない完全な過熱蒸気１．０５　脈動の大きい完全な過熱蒸気１　、５０　　
　　　　　同　　上２．２５　脈動の大きい蒸気で若干の水滴を含む１−３二」１比較例で用いた蒸発装置の末端に、内径６ｍ１ｌｉのノ
ズルを付加して、圧力１６に９／ｃｍ′Ｌのスチームを
使用して同様に操作したところ、下記の結果を得た。

０．４５　脈動のない完全な過熱蒸気１．０５　脈動の大きい完全な過熱蒸気１　、５０　　
　　　　　同　　上下２のノズルに代えて、末端から１０００ｍｍ供給側に
寄った点に内径１１ｍｍのオリフィスを挿入して、同様
に蒸発を行なったところ、上記と同じ結果であった。

丸ｉ九１蒸発装置の末端に内径６ＩｌｌＩＩｌのノズルを設け、
さらに１０００ｍｍ供給側寄りに内径１１１ＩＩＩｎの
オリフィスを挿入して、やはり圧力１６Ｋｇ／ｃｍ　　
のスチームを用いて水の蒸発を行なった。

水の供給量と得られる流体の状態とは、つぎのとおりで
あった。

０．４５　脈動のない完全な過熱蒸気１　、０５　　　　　　　同　　上１　、５０　　　　　　　同　　上下２のオリフィスに代えて、ラインミキサー（東し製の
「ハイミキサー」、呼称口径１５ｍｍ１６エレメント〉
を挿入して同様に試験をしたところ、上記と同様に脈動
のない完全な過熱蒸気が得られた。

実４１性ｌ− 蒸発装置の末端に内径６ＩＩＩＩ１１のノズルを付加し
、供給側に１０００ｍｍ寄ったところに内径８１ａｍの
オリフィスを、そして４０００ｍｍ寄ったところに内径
１２ｍｍのオリフィスを挿入して蒸発を行なった。

結果はつぎのとおりであって、０．４５　脈動のない完全な過熱蒸気１　、０５　　　　　　　同　　上１　、５０　　　　　　　同　　上２、２５　　　　　　　同　　上広い流量範囲にわたって脈動が完全に防止され、完全な
過熱蒸気が得られた。　これはオリフィスの挿入による
伝熱係数の向上が寄与したものと考えられる。

支ｉ九走実施例１と同じ装置を用い、ただしオリフィスでなくラ
インミキサーを使用し、ジャケラ］−には圧力６に！ｌ
ｌ１０ｍ　　のスチームを通して加熱し、これに魚類か
ら抽出したエキス１０％を含む液を、０．４５〜１．２
５ｆｌ／ｍｉｎの割合で供給ｂ　ｔｃ。

ノズルから出る噴霧流はきわめて微細で安定したもので
あり、これをサイクロンで捕集して冷却することにより
、ゼリー状の調味料として有用な製品が得られた。

また、上記の原液にデンプン１０％を添加混合したもの
を供給した場合も、同様に微細かつ安定した噴霧流が得
られ、この噴霧流を、さらに２００℃の熱風と接触させ
ることによりスブレドライイングを行なったところ、上
記と同じ供給液量範囲で、いずれとも濃褐色微粉末状の
乾燥製品が安定して得られた。　これは、調味料として
有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の蒸発装置の一例について、全体の構
成を示す説明図である。第２図は、本発明の蒸発装置の他の例について、その主
要部を示す第１図の一部分に対応する図である。１・・・・・・二重管式熱交換器２・・・・・・被加熱物体流路３・・・・・・ノズル４・・・・・・オリフィス５・・・・・・ラインミキサー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　二重管式熱交換器を用いる蒸発において、被加
熱流体の流路の途中で流れに対して撹乱作用を与え、か
つ流路の末端で加熱された流体をノズルを通過させるこ
とにより、脈動を防止しつつ蒸発を行なうことを特徴と
する蒸発方法。
（２）　易揮発性成分と難揮発性成分との混合物を加熱
して、前者の蒸気中に後者が霧状に存在する噴霧流を形
成する特許請求の範囲第１項の蒸発方法。
（３）　二重管式熱交換器型の蒸発装置において、被加
熱流体流路の中間に少なくとも１個の抵抗体を挿入する
とともに末端にノズルを設けたことを特徴とする蒸発装
置。
（４）　抵抗体が、オリフィス露、ラインミキサー、ジ
ャマ板、充填物および・ノズルからえらんだものである
特許請求の範囲第３項の蒸発装置。