JPS6084101A - 流下フイルム式蒸発装置 - Google Patents

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】 この発明は、化学、食品、機械などの工業において、各
種溶液を濃縮するために用いられる仲鵞１　−ｙ　ｉ　
ｎ、ｒ　ｗ＞　−ｕ：　ｐｓｅ　Ｊ士嬰＋ｙ　ＮＩ＋−
−Ｗ一般に流下フィルム式蒸発装置は、第１図および第
２図に示すように、加熱流体通路（１１を有し、かつ所
定間隔で垂直並列状に設けられた複数の中空平板状加熱
素子（２）を備えている。被処理液は、供液装置（３）
によって各加熱素子（２）の上端に供給されてその外表
面にそって流下し、この価程で熱を受けて蒸発濃縮され
る。

発生した蒸気は各加熱素子（２）の間隙を横方向に流れ
て排出される間に被処理液の霧状飛沫数滴（以下ミスト
という）が混入１−るために、これを分離するために分
離装置（図示＋１１ｉ’＋　）へ綽かれるが、分離装置
で気液分離を効果的に行うためには、蒸気に多量のミス
トか混在することは好ましくない。

ミストは、っぎのようにして発生し、蒸気に混入−Ａ−
７＋ｔ、のＪ−−１！’　−／　；　＋　Ｚ　４ｎか１
１月器ヱｈｌ　Ｊｉ　ｉ６ｉ　ＩＦ’そって被処理液は
、層流域、遷移流域およＱ乱流域を形成して流れる。ま
た被処理液の流れ始めからある距離に至るまでは助走区
間と呼ばれる。この区間において流れは完全層流であり
、伝熱抵抗は大きい。流れが層流域から遷移流域、乱流
域に進むにしたかつて伝熱抵抗は小さくなり、効率良く
伝熱が行なわれる。伝熱が効率良く行なわれて蒸発が進
むと液膜が簿（なり、伝熱抵抗はますます小さくなって
熱伝達率が良くなり、蒸発が促進される。このために、
加熱素子外表面では被処理液の蒸発■が上下方向で異な
り、下部に近い部分はど蒸発ユが多くなる。

第１図には、この様子を模式的に示すように蒸発を示す
矢印の密度か上から下にかけて漸次大きくなっている。

このように加熱素子の上下方向で蒸発蒸気量が異なるた
めに、加熱素子間隙内を蒸気は蒸発量の少ない上部に向
かって上昇しながら横方向に流れ、しかも流速が上下間
で異なるために流れか撹乱される。このように、流下す
る被処理液に対して蒸気が向流して流れるとともに、流
れか一様でないために、蒸気かミストを随伴してしまう
ことになる。

ところで蒸気とミストの混在を防ｄ−するための従来の
蒸発装置としては、特開昭５３−８３９７７号公報に開
示されているように、加熱素子間隙の１側方端、或は下
方端のみを全開、或は一部門させて、加熱素子間で発生
ずる蒸発蒸気の餠出方向を規制するようにしたものであ
って、蒸発蒸気は筐体内壁に衝突し、ために強制方向転
換がなされて、その間にミスＩ・を分離ずをようにした
ものが知られている。ところが、蒸気の排出方向を規制
することは、加熱素子間の蒸気流沫の増大を招くために
、却って加熱素子表面からミストか発生し易くなり、ま
た同時に蒸気流路の田力損失が増大するために、蒸発性
能が低下する。

この発明の目的は、上記欠点を解消し、蒸発性能を低下
させることな（、ミスト発生を効果的に抑制することの
できる流下フィルム式蒸発装置を提供することにある。

この発明による流下フィルム式蒸発装置は、加熱流体通
路を有し、かつ所定間隔で垂直並列状に設けられた複数
の中空平板状加熱素子を備え、各加熱素子の外表面にそ
って被処理液が流下して蒸発するようになされている流
下フィルム式蒸発装置において、各加熱素子間隙の垂直
開口端部が上から下にかりて漸次大きく開口さ引ていス
ミ＋小−７′ｌ七ｌ この発明によれば、各加熱素子間隙の垂直開口端部が上
から下にかけて漸次大きく開口されているので、同開口
部を通過する蒸気の流量か同開口面積に応じて絞られる
ように調整されるために、同間隙内を横方向に流れる蒸
気の流速は上下方向で一様になり、蒸気が被処理液に向
流する方向に流れようとすることか阻ｄｌされるととも
に、上下を流れる蒸気の流れが和瓦に撹乱されることか
ないので、蒸気にミストを随伴することがなり、ミスト
発生を効果的に抑制することができる。

以下、この発明の実施例について第３図から第６図を参
照して説明する。第３図から第６図は　Ｎｌ　１図およ
び第２図に示した流下フィルム式蒸発装置に対応して示
すものである。各図において、便宜上同一の構成要素に
ついては同一の符号が附されている。

以下に示す各実施例は、いずれも各加熱素子（２）の幅
方向両端部に流量調整板＋４１　＋５１　（６１＋７１
を設けることにより、各加熱素子（２）間隙の垂直開口
端部が上から下にかけて漸次大きく開口されるようにし
たものである。

第３図に、第１実施例を示す。加熱素子（２）の幅方向
端部に複数の流量調整板（４）がそれぞれ設けられてい
る。流量調整板（４）は加熱素子（２）と同じ長さを有
し、上から下にいくにしたがって幅が漸次狭められた上
下に長い板状体で、その幅方向の中央部で加熱素子（３
）の端部に当接し、かつ上端部が相互にほぼ接するよう
に設りられている。

第４図に、第２実施例を示す。この実施例では、第１実
施例の流量調整板（４）とほぼ同様な流量調整板（５）
が各加熱素子間に位置するように設けられている。

第５図に、第３実施例を示す。この実施例では、第２実
施例と同様に各加熱素子（２）間に流量顎杉板（６）が
設けられている。たたし流ｍ　Ｎ！Ｉ整板（６）は、各
加熱素子（２）間隙よりも狭い一定の中１□１を有し、
かつ上端部が各加熱素子（２）の開口端部に位置し、下
端部が同端部から離れるように細糸［している。

第６図に、第４実施例を示す。この実施例ては、各加熱
素子（２）の各端部に当接するように１枚の流量調整板
（７）が設けられている。流ｉｊ１調整板（７）には多
数の蒸気流出口（８）があけられている。

各流出口（８）は加熱素子（２）の間隙に相当する位置
を上下−列に並べられ、かつ各開口面積が上から下に順
に大きくなっている。なお流出口（８）は、大小の開口
面積を有するものの代わりに、一定の開口面積を有する
多数のものを密度を上から下にかけて漸次高くなるよう
に配列したものでもよい。

各流量調整板＋４１　＋５１　＋６）　（７＋の各高さ
における開口部面積は、加熱素子（２）の上下方同各位
置で蒸発した蒸気が各加熱素子（２）間隙をほぼ水平方
向に流れて同開口部からＪ′Ｊｔ出されるときに、その
流速か各位置でほぼ一定となるように、加熱素子（２）
の上下方同各位置で蒸発する蒸気二に対応して決められ
ている。また、各加熱素子（２）の間隙は最下部で蒸発
した蒸気がほぼ水平方向に流れたときに、その流れによ
ってミストが持ち去られることのない許容流速以下とな
るように決められている。

流速で流れる。これにより、蒸気が上昇して被処理液に
向流することがな（、かつ上下の流れが相互に撹乱され
ることがないので、ミストか蒸気に随伴して持ち去られ
ることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来例を示すもので、第１図は
要部を示す垂直断面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線にそ
う断面図である。第３図から第６図は、この発明の各実
施例を示す斜視図である。 （１）・・・加熱流体通路、（２）・拳書加熱素子、１
４１　ｆ５１ｆ６１　＋７１・・・流量調整板。 以　上 ＩＬ／Ｉｌｙ ！−１ 浪 ■ ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加熱流体通路を有し、かつ所定間隔で垂直並列状に設け
   られた複数の中空平板状加熱素子を備え、各加熱素子の
   外表面にそって被処理液が流下して蒸発するようなされ
   ている流下フィルム式蒸発装置において、 各加熱素子間隙のｆｆｉ直開口開口端部から下にかけて
   漸次太きく　Ｄｄ口されている流下フィルム式蒸発装誼
   。