JPS6329598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多段フラツシユ熱交換器における凝縮
水の回収方法に関する。

従来、多段フラツシユ式間接熱交換器を採用し
たときに、地熱水に含まれる硫化水素の濃度が低
い場合には、フラツシユ蒸発後凝縮した凝縮水を
そのまま農業用水、中水道水、ボイラ給水等とし
て利用したり、あるいは河川水に加えて熱交換媒
体として利用したりしているが、硫化水素濃度が
高い場合には、フラツシユ蒸発の際に硫化水素の
大部分がフラツシユ蒸気とともに蒸発し、凝縮水
に高濃度で溶解することになるため、この凝縮水
は有効利用できず、環元井に戻している。

そこで本発明は、地熱水に含まれる硫化水素の
濃度が高い場合であつても凝縮水の有効利用を図
ることを目的とするものである。

すなわち、本発明は、上記のようにフラツシユ
蒸発の際に硫化水素の大部分がフラツシユ蒸気と
ともに蒸発する点に着目し、地熱水をフラツシユ
蒸発させてそのフラツシユ蒸気により河川水など
の清浄水を加熱する多段フラツシユ熱交換器にお
いて、熱交換部の出口側の適当数段を間接加熱段
とするとともに残りを直接加熱段とするか、また
は熱交換部の全部を間接加熱段とし、間接加熱段
において地熱水に含まれる硫化水素分をこの地熱
水のフラツシユ蒸気とともに蒸発させて凝縮水中
に溶解させ、この凝縮水をドレンタンクに導き、
このドレンタンク内で前記凝縮水を再フラツシユ
させてこの凝縮水中に含まれる硫化水素分をこの
凝縮水のフラツシユ蒸気とともに蒸発させ、残り
の硫化水素濃度が低くなつたドレン水を熱交換用
水として回収するものである。

したがつて、地熱水に含まれる硫化水素分は間
接加熱段においてフラツシユ蒸気とともにその大
部分が蒸発して熱交換室に送られ、そこで凝縮し
たあとドレンタンクに送られ、このドレンタンク
において再びフラツシユ蒸気とともにその大部分
が蒸発するため、ドレンタンクに残つたドレン水
は硫化水素濃度が大幅に低下されたものとなり、
熱交換用水として回収することが可能となつて、
その保有熱量の有効利用を図ることができるのみ
ならず、清浄水の使用量の低減化を図ることがで
きるものである。

以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。第１図において、１は多段フラツシユ熱交
換器であり、相隣る多段のフラツシユ室２Ａ〜２
Ｅを有するフラツシユ部３と、各フラツシユ室２
Ａ〜２Ｅに連通した熱交換室４Ａ〜４Ｅを有する
熱交換部５とで構成されている。６はフラツシユ
部３への高温地熱水の供給管路であり、フラツシ
ユ室２Ａに接続されており、その途中には地熱水
貯湯槽７が設けられている。一方８はフラツシユ
部３から図外の環元井への低温地熱水の排出管路
であり、フラツシユ室２Ｅに接続されている。

熱交換部５において、出口側最終段の熱交換室
４Ａは間接加熱段とされ、その内部には熱交換用
チユーブ９Ａが設けられている。また最終段以外
の熱交換室４Ｂ〜４Ｅは直接加熱段とされ、その
内部には噴射ノズル１０Ｂ〜１０Ｅが設けられて
いる。熱交換室４Ｅの噴射ノズル１０Ｅには、河
川１１等に併設された取水槽１２からの清浄水
（河川水）１３の供給管路１４が、コンデンサ１
５を介して接続されている。また熱交換室４Ｂ〜
４Ｄの噴射ノズル１０Ｂ〜１０Ｄには、それぞれ
前段の熱交換室４Ｃ〜４Ｅからの加熱水１６Ｃ〜
１６Ｅの移送管路１７ａ〜１７ｃが接続されてい
る。

１８は脱気器であり、最終段の前段の熱交換室
４Ｂからの移送管路１９と、最終段の熱交換室４
Ａの熱交換チユーブ９Ａへの管路２０が接続され
ている。２１は脱気器１８からの排気管である。
熱交換チユーブ９Ａの出口側には、造成熱水貯湯
槽２２が接続され、さらに造成熱水貯湯槽２２に
は、脱気器１８へ造成熱水の一部を供給する供給
管路２３と、造成熱水の残部を取り出して利用す
るための取出管路２４とが接続されている。

間接加熱段とされた熱交換室４Ａには、この熱
交換室４Ａにおける凝縮水２５Ａの排出管路２６
Ａが接続され、この排出管路２６Ａはドレンタン
ク２７に達している。ドレンタンク２７は、その
内部で前記凝縮水２５Ａがフラツシユ蒸発するよ
うに構成されており、フラツシユ蒸気を前記コン
デンサ１５経由で最終段のフラツシユ室２Ｅへ送
る蒸気移送管路２８と、ドレン水２９を取水槽１
２へ送るドレン水移送管路３０とが接続されてい
る。

なお、第１図において、３１は弁、３２はポン
プである。

上記構成において、高温の地熱水は地熱水貯湯
槽７に一時貯湯された後フラツシユ部３に送ら
れ、フラツシユ室２Ａからフラツシユ室２Ｅに向
かうにつれて徐々に低温、低圧となりながらフラ
ツシユ蒸発し、これによるフラツシユ蒸気は各熱
交換室４Ａ〜４Ｅへ送られる。また、蒸発せずに
残つた低温地熱水は、排出管路８により環元井に
戻される。いま地熱水が硫化水素分を含んでいる
とすると、この硫化水素分はその大部分が初段の
フラツシユ室２Ａにおいてフラツシユ蒸気ととも
に蒸発して熱交換室４Ａに送られ、したがつて第
２段以降のフラツシユ室２Ｂ〜２Ｅにおけるフラ
ツシユ蒸気には硫化水素分が殆んど含まれなくな
り、これらは熱交換室４Ｂ〜４Ｅに送られること
になる。

取水槽１２からの清浄水１３は、コンデンサ１
５を通つて加熱された後、噴射ノズル１０Ｅから
第１段の熱交換室４Ｅ内に噴射され、この熱交換
室４Ｅ内においてフラツシユ室２Ｅからのフラツ
シユ蒸気と混合加熱される。この結果、フラツシ
ユ蒸気の凝縮水と清浄水１３とにより、加熱水１
６Ｅが生成されることになる。この加熱水１６Ｅ
は移送管路１７ｃを経て噴射ノズル１０Ｄから熱
交換室４Ｄ内に噴射され、以下、上記と同様にし
て加熱水１６Ｄ〜１６Ｂが生成される。前述のよ
うに、フラツシユ室２Ｂ〜２Ｅからのフラツシユ
蒸気には硫化水素分が殆んど含まれておらず、よ
つて、加熱水１６Ｂ〜１６Ｅは清浄な状態で生成
されることになる。

加熱水１６Ｂは移送管路１９から脱気器１８へ
送られ、一方脱気器１８内では造成熱水貯湯槽２
２からの造成熱水がフラツシユ蒸発し、その蒸気
を加熱源として加熱水１６Ｂの脱気が行なわれ、
河川１１において清浄水１３中に溶存していた酸
素が加熱水１６Ｂから抜かれて排気管２１により
大気へ放散される。これにより、造成熱水を利用
する際における輸送管路での酸素による腐食が防
止できる。脱気後の加熱水１６Ｂと前記造成熱水
との混合水３３は管路２０により熱交換チユーブ
９Ａに送られ、フラツシユ室２Ａからのフラツシ
ユ蒸気により加熱されて造成熱水となり、造成熱
水貯湯槽２２へ送られる。造成熱水貯湯槽２２に
おける造成熱水の一部は前述のように脱気器１８
に送られ、残部は利用のため取出管路２４から取
り出される。

フラツシユ室２Ａから熱交換室４Ａへ送られた
フラツシユ蒸気は、熱交換チユーブ９Ａを介して
混合水３３を加熱することにより凝縮し、凝縮水
２５Ａが生成される。前述のように地熱水が硫化
水素分を含んでいる場合には、この硫化水素分は
フラツシユ蒸気とともに熱交換室４Ａへ至り、凝
縮水２５Ａ中に溶解される。この硫化水素分が溶
解された凝縮水２５Ａは排出管路２６Ａからドレ
ンタンク２７に送られ、このドレンタンク２７内
でフラツシユ蒸発される。このとき、前記溶解さ
れていた硫化水素分はその大部分がフラツシユ蒸
気とともに蒸発し、蒸気移送管路２８によりコン
デンサ１５に送られ、コンデンサ１５にて凝縮さ
れるフラツシユ蒸気に高濃度で溶解されてフラツ
シユ室２Ｅに送られ、その後排出管路８から図外
の環元井に戻される。以上により、ドレンタンク
２７内に残つたドレン水２９は硫化水素濃度が大
幅に低下されたものとなり、ドレン水移送管路３
０により取水槽１２に送られ、清浄水１３の加熱
および河川１１等からの取水量の低減のため利用
される。

すなわち、ドレンタンク２７からコンデンサ１
５に送られる蒸気量は各フラツシユ室２Ａ〜２Ｅ
において発生するフラツシユ蒸気の総量に比べて
ごく僅かであり、しかもこの僅かな蒸気中に地熱
水からの硫化水素分の殆んどが含まれることにな
るため、前記各フラツシユ室２Ａ〜２Ｅにて発生
したフラツシユ蒸気は、熱交換室２Ｂ〜２Ｅまた
はドレンタンク２７を経てその大部分が清浄な状
態で回収され、有効利用が図られることになる。

上記実施例では、熱交換部５の出口側最終段の
熱交換室４Ａのみを間接加熱段とし、他の熱交換
室４Ｂ〜４Ｅを直接加熱段としているが、間接加
熱段の段数は、地熱水に含まれる硫化水素分の濃
度に応じて適宜増減できる。第２図はすべての熱
交換室４Ａ〜４Ｅを間接加熱段としたものを例示
しており、熱交換室４Ａ〜４Ｅにそれぞれ設けら
れた熱交換用チユーブ９Ａ〜９Ｅは互いに直列に
接続され、取水槽１２からの清浄水１３を段階的
に加熱するように構成されている。最終段の前段
の熱交換室４Ｂからの加熱水を脱気器１８に送
り、造成熱水の一部を加熱源として脱気させる点
は、第１図に示すものと同様である。

各熱交換室４Ａ〜４Ｅには、ドレンタンク２７
への凝縮水２５Ａ〜２５Ｅの排出管路２６Ａ〜２
６Ｅが接続されている。すなわち、地熱水に含ま
れる硫化水素分の濃度が高く、熱交換室４Ｅにお
ける凝縮水２５Ｅであつても多量の硫化水素分を
溶解している場合には、凝縮水２５Ａ〜２５Ｅを
すべてドレンタンク２７に集め、このドレンタン
ク２７内で硫化水素分を蒸発、除去させるもので
ある。したがつて、第１図に示すものと比べ多量
のドレン水２９が生成されることになるが、この
ドレン水２９はすべて取水槽１２へ送られ、再び
供給管路１４から熱交換部５へ供給されるため、
その保有熱量が有効利用されることになるととも
に、河川１１等からの取水量が低減されることに
なる点は、第１図に示すものと同様である。

以上述べたように本発明によると、地熱水に含
まれる硫化水素分は間接加熱段においてフラツシ
ユ蒸気とともにその大部分が蒸発して熱交換室に
送られ、そこで凝縮したあとドレンタンクに送ら
れ、このドレンタンクにおいて再びフラツシユ蒸
気とともにその大部分が蒸発するため、ドレンタ
ンクに残つたドレン水は硫化水素濃度が大幅に低
下されたものとなり、熱交換用水として回収する
ことが可能となつて、その保有熱量の有効利用を
図ることができるのみならず、清浄水の使用量の
低減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明する図、
第２図は他の実施例を説明する図である。 １…多段フラツシユ熱交換器、３…フラツシユ
部、５…熱交換部、９Ａ〜９Ｅ…熱交換用チユー
ブ、１３…清浄水、２５Ａ〜２５Ｅ…凝縮水、２
７…ドレンタンク、２９…ドレン水。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地熱水をフラツシユ蒸発させてそのフラツシ
   ユ蒸気により河川水などの清浄水を加熱する多段
   フラツシユ熱交換器において、熱交換部の出口側
   の適当数段を間接加熱段とするとともに残りを直
   接加熱段とするか、または熱交換部の全部を間接
   加熱段とし、間接加熱段において地熱水に含まれ
   る硫化水素分をこの地熱水のフラツシユ蒸気とと
   もに蒸発させて凝縮水中に溶解させ、この凝縮水
   をドレンタンクに導き、このドレンタンク内で前
   記凝縮水を再フラツシユさせてこの凝縮水中に含
   まれる硫化水素分をこの凝縮水のフラツシユ蒸気
   とともに蒸発させ、残りの硫化水素濃度が低くな
   つたドレン水を熱交換用水として回収することを
   特徴とする多段フラツシユ熱交換器における凝縮
   水の回収方法。