JPH0549802A - 凹凸表面型プレート熱交換器による水平式蒸発装置効用缶 - Google Patents
凹凸表面型プレート熱交換器による水平式蒸発装置効用缶Info
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- JPH0549802A JPH0549802A JP3235447A JP23544791A JPH0549802A JP H0549802 A JPH0549802 A JP H0549802A JP 3235447 A JP3235447 A JP 3235447A JP 23544791 A JP23544791 A JP 23544791A JP H0549802 A JPH0549802 A JP H0549802A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 脱塩法における塩水の蒸発、又は紙パルプ処
理からの黒液のような他の種類の液の蒸発を多重効用蒸
発装置を用いて行うこと。 【構成】 各効用缶は、水平方向に長い凹凸表面型プレ
ート熱交蒸発装置要素20,21の組を包含する。水平
方向に流れる加熱流体、例えばスチームが、各効用缶の
蒸発要素の内部通路に導入され、そして循環液頭が設け
られ、蒸発されるべき薄い液膜状になって凹凸表面のプ
レートの組の外部表面の上に該液頭から下方に流れるよ
うにする。蒸発した蒸気は、液滴分離装置48から抜き
出され、次の段の効用缶に対する加熱流体として使用さ
れる。蒸発しなかった循環液及び液滴分離操作で分離さ
れた液は、各効用缶付属の液頭へ再循環される。きれい
な凝縮液61(例えば蒸留水)は最終段の効用缶から抜
き出される。
理からの黒液のような他の種類の液の蒸発を多重効用蒸
発装置を用いて行うこと。 【構成】 各効用缶は、水平方向に長い凹凸表面型プレ
ート熱交蒸発装置要素20,21の組を包含する。水平
方向に流れる加熱流体、例えばスチームが、各効用缶の
蒸発要素の内部通路に導入され、そして循環液頭が設け
られ、蒸発されるべき薄い液膜状になって凹凸表面のプ
レートの組の外部表面の上に該液頭から下方に流れるよ
うにする。蒸発した蒸気は、液滴分離装置48から抜き
出され、次の段の効用缶に対する加熱流体として使用さ
れる。蒸発しなかった循環液及び液滴分離操作で分離さ
れた液は、各効用缶付属の液頭へ再循環される。きれい
な凝縮液61(例えば蒸留水)は最終段の効用缶から抜
き出される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸発装置、蒸発可能の
液を蒸発させる方法、及び各個の蒸発効用缶に関し、こ
れらは多くの特定的プロセスに有利である。本発明は、
特に水、洗浄水の脱塩及び紙パルプ製造の際の黒液の蒸
発に特に適用できるが、これに限定されるものではな
い。
液を蒸発させる方法、及び各個の蒸発効用缶に関し、こ
れらは多くの特定的プロセスに有利である。本発明は、
特に水、洗浄水の脱塩及び紙パルプ製造の際の黒液の蒸
発に特に適用できるが、これに限定されるものではな
い。
【0002】
【従来の技術及び課題】水の脱塩用の従来的蒸発装置
は、複数の熱伝達管を有する多重用蒸発装置であるのが
典型的である。垂直管式蒸発装置と水平管式蒸発装置と
が共に使用される。塩水を管の外側に噴霧して蒸気を生
成させるのが典型的である。塩水から生成した水蒸気は
次の効用缶に流れ、ここでより低温での蒸発を更に行う
ために熱を供給する。塩水は、少々の蒸気によって部分
的に予熱してもよく、スチームと向流的に流れる。大抵
の場合、主スチームと下流側の蒸気は水平管の内部を流
れ、ここでこれらは凝縮し、生成物である水の流れを作
るのに寄与する。紙パルプ製造の際の黒液を蒸発するの
に使用される従来の多重効用蒸発装置は縦型のもので、
加熱要素として垂直方向に伸びた凹凸表面型のプレート
熱交換器、例えば米国特許第3,211,219号及び
第3,512,239号明細書に記載のプレート熱交換
器を有する(該特許の各々の開示内容を参考文献として
本明細書に引用する)。
は、複数の熱伝達管を有する多重用蒸発装置であるのが
典型的である。垂直管式蒸発装置と水平管式蒸発装置と
が共に使用される。塩水を管の外側に噴霧して蒸気を生
成させるのが典型的である。塩水から生成した水蒸気は
次の効用缶に流れ、ここでより低温での蒸発を更に行う
ために熱を供給する。塩水は、少々の蒸気によって部分
的に予熱してもよく、スチームと向流的に流れる。大抵
の場合、主スチームと下流側の蒸気は水平管の内部を流
れ、ここでこれらは凝縮し、生成物である水の流れを作
るのに寄与する。紙パルプ製造の際の黒液を蒸発するの
に使用される従来の多重効用蒸発装置は縦型のもので、
加熱要素として垂直方向に伸びた凹凸表面型のプレート
熱交換器、例えば米国特許第3,211,219号及び
第3,512,239号明細書に記載のプレート熱交換
器を有する(該特許の各々の開示内容を参考文献として
本明細書に引用する)。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、多重効
用蒸発装置、多重効用蒸発装置を使用して蒸発を行う方
法、及び蒸発装置の個々の効用缶が提供されるが、これ
らは多くの有利な特長を有しているものである。本発明
の各効用缶は、水平方向に長い凹凸表面型プレート熱交
換器を包含する。凹凸表面型のプレート熱交換器は一組
又はそれ以上の組のセットで、上下に重ねられた状態で
配設される。凹凸表面型のプレートを水平に配列した構
造のものは、高い熱伝達係数は勿論のこと、均一な液分
散、加熱要素間の間の比較的小さな蒸気圧力損失、及び
良好な液滴分離(最小の同伴)を有する。従って、これ
は従来の水平式管型蒸発装置に較べて有利である。ま
た、これは、紙パルプ製造に使用される既知の垂直式凹
凸表面型プレート熱交蒸発装置に対して経済的な利点を
有する。本発明によれば、同等な垂直式凹凸表面型プレ
ート熱交蒸発装置のそれよりも15〜20%優れた充填
効率が同じ空間内に達成され、設備費にも一般にこれに
対応する節約が得られる。
用蒸発装置、多重効用蒸発装置を使用して蒸発を行う方
法、及び蒸発装置の個々の効用缶が提供されるが、これ
らは多くの有利な特長を有しているものである。本発明
の各効用缶は、水平方向に長い凹凸表面型プレート熱交
換器を包含する。凹凸表面型のプレート熱交換器は一組
又はそれ以上の組のセットで、上下に重ねられた状態で
配設される。凹凸表面型のプレートを水平に配列した構
造のものは、高い熱伝達係数は勿論のこと、均一な液分
散、加熱要素間の間の比較的小さな蒸気圧力損失、及び
良好な液滴分離(最小の同伴)を有する。従って、これ
は従来の水平式管型蒸発装置に較べて有利である。ま
た、これは、紙パルプ製造に使用される既知の垂直式凹
凸表面型プレート熱交蒸発装置に対して経済的な利点を
有する。本発明によれば、同等な垂直式凹凸表面型プレ
ート熱交蒸発装置のそれよりも15〜20%優れた充填
効率が同じ空間内に達成され、設備費にも一般にこれに
対応する節約が得られる。
【0004】本発明の実施態様の一つによれば、多重効
用蒸発装置を使用して蒸発可能な液体を蒸発する方法が
提供される。多重効用蒸発装置においては、各効用缶は
水平方向に長い凹凸表面型プレート熱交蒸発装置要素を
一組又はそれ以上の組(例えば、第一及び第二組)を有
する。ちなみにこの要素は前記米国特許第3,211,
219号及び第3,512,239号明細書に記載のよ
うな要素である。該要素の各組は、内部に通路、外部に
熱交表面を有し、第一組は第二組の上に配設されるよう
な恰好になっている。効用缶は直列に連結され、第一段
の缶は温度が一番高い効用缶で、最終段は温度は一番低
い効用缶である。本方法は(第一組と第二組プレート要
素を使用する時)以下の工程を包含する。(a)第一効
用缶の二組両方の要素の内部通路へ、及び以降の全ての
段の効用缶における少なくとも第二組の要素の内部通路
へ水平方向に流れる加熱流体を導入する工程。(b)各
効用缶の第一組の要素の頂部へ蒸発されるべき液の循環
液頭を設ける工程。(c)各効用缶の熱交要素の第一組
及び第二組の外部表面へ上記液頭から液を下向きに流す
工程。(d)各効用缶から蒸発循環液の蒸気を抜き出す
とともに、これから液滴を取り除いて同伴液の蒸気から
の分離を行う工程。(e)蒸発しなかった循環液を効用
缶付属の液頭へ再度循環する工程。(f)各効用缶から
の抜き出された蒸気を、上記工程(a)の加熱流体とし
て次の段の効用缶へ水平に供給する工程(但し、最終段
は例外である)。及び(g)最終段の効用缶からきれい
な凝縮液を取り出す工程。また、蒸発されるべき液を第
一効用缶の液頭へ導入する前にこれを予熱する工程
(h)を付加することもできる。この予熱は、第一段の
効用缶を除く全ての効用缶の第一組要素の内部通路にこ
の液を通すことによって行われる。第一効用缶から最終
の段の効用缶まで第二組の内部通路を流れる蒸気に対し
て、液は向流的に流れる。最終段効用缶から抜き出され
た蒸気を圧縮し、最終段の温度を上げ、この蒸気を工程
(a)における加熱流体として第一効用缶へ圧縮蒸気と
して供給する工程を更に付加することもできる。更に、
各効用缶からの非凝縮性気体を除去し、この非凝縮性気
体を排出する前にこれから熱価値の大部分を回収する工
程(j)を付加することもできる。最終効用缶を除く各
効用缶に対して、工程(f)と工程(e)との間に、凝
縮液を回収し、このように回収された液を次の段の効用
缶へ通し、フラッシュさせる工程を付加することもでき
る。
用蒸発装置を使用して蒸発可能な液体を蒸発する方法が
提供される。多重効用蒸発装置においては、各効用缶は
水平方向に長い凹凸表面型プレート熱交蒸発装置要素を
一組又はそれ以上の組(例えば、第一及び第二組)を有
する。ちなみにこの要素は前記米国特許第3,211,
219号及び第3,512,239号明細書に記載のよ
うな要素である。該要素の各組は、内部に通路、外部に
熱交表面を有し、第一組は第二組の上に配設されるよう
な恰好になっている。効用缶は直列に連結され、第一段
の缶は温度が一番高い効用缶で、最終段は温度は一番低
い効用缶である。本方法は(第一組と第二組プレート要
素を使用する時)以下の工程を包含する。(a)第一効
用缶の二組両方の要素の内部通路へ、及び以降の全ての
段の効用缶における少なくとも第二組の要素の内部通路
へ水平方向に流れる加熱流体を導入する工程。(b)各
効用缶の第一組の要素の頂部へ蒸発されるべき液の循環
液頭を設ける工程。(c)各効用缶の熱交要素の第一組
及び第二組の外部表面へ上記液頭から液を下向きに流す
工程。(d)各効用缶から蒸発循環液の蒸気を抜き出す
とともに、これから液滴を取り除いて同伴液の蒸気から
の分離を行う工程。(e)蒸発しなかった循環液を効用
缶付属の液頭へ再度循環する工程。(f)各効用缶から
の抜き出された蒸気を、上記工程(a)の加熱流体とし
て次の段の効用缶へ水平に供給する工程(但し、最終段
は例外である)。及び(g)最終段の効用缶からきれい
な凝縮液を取り出す工程。また、蒸発されるべき液を第
一効用缶の液頭へ導入する前にこれを予熱する工程
(h)を付加することもできる。この予熱は、第一段の
効用缶を除く全ての効用缶の第一組要素の内部通路にこ
の液を通すことによって行われる。第一効用缶から最終
の段の効用缶まで第二組の内部通路を流れる蒸気に対し
て、液は向流的に流れる。最終段効用缶から抜き出され
た蒸気を圧縮し、最終段の温度を上げ、この蒸気を工程
(a)における加熱流体として第一効用缶へ圧縮蒸気と
して供給する工程を更に付加することもできる。更に、
各効用缶からの非凝縮性気体を除去し、この非凝縮性気
体を排出する前にこれから熱価値の大部分を回収する工
程(j)を付加することもできる。最終効用缶を除く各
効用缶に対して、工程(f)と工程(e)との間に、凝
縮液を回収し、このように回収された液を次の段の効用
缶へ通し、フラッシュさせる工程を付加することもでき
る。
【0005】本発明は、海水から淡水を製造する、水の
脱塩に特に有用であるが、紙パルプ製造工程から排出さ
れる黒液、又はこれと類似の作用を有する液を蒸発させ
るのにも使用することができる。
脱塩に特に有用であるが、紙パルプ製造工程から排出さ
れる黒液、又はこれと類似の作用を有する液を蒸発させ
るのにも使用することができる。
【0006】本発明の実施態様の別の一つによれば、蒸
発器効用缶が提供される。この蒸発器効用缶は以下の部
品を包含する。頂部、底部、第一端及び第二端を有す
る、水平方向に伸びた槽。内部通路を内包し、外部表面
を有する、伸びた方向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸
発要素の一組又はそれ以上の組。この場合、第二組の、
伸びた方向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸発要素も同
様に内部通路を内包し、外部表面を有する。少なくとも
第二組の凹凸表面のプレート熱交蒸発要素の内部通路へ
加熱流体を導入する手段。凹凸表面のプレート熱交蒸発
要素の第一組及び第二組を取り付ける手段であって、前
記の水平に長い槽に第一組を第二組の上になるように前
記要素を取り付ける手段。循環液を蒸発させるために、
落下液膜状に前記第一及び第二蒸発器要素の外表面の上
に液が落下するように、蒸発させるべき循環液を槽の頂
部近くへ導入する手段。槽内に取り付けられた液滴分離
装置。液滴分離装置を経て槽から蒸発循環液を抜き出す
工程。蒸発しなかった循環液を槽の底部に別個に集める
ようにした手段。及び、槽の底部からの循環液出口。循
環液を導入する手段は、上が開放され、下が底になって
いる盆状のもので、前記熱交要素の上に取り付けられて
位置し、盆の底部には複数の開口が開けられているもの
を包含しているのが好ましい。指定された(例えば、第
一組の)要素の内部通路へ被予熱液を導入し、第二組の
要素の内部通路へ導入される流体と向流に流れるように
する手段を取り付けることもできる。
発器効用缶が提供される。この蒸発器効用缶は以下の部
品を包含する。頂部、底部、第一端及び第二端を有す
る、水平方向に伸びた槽。内部通路を内包し、外部表面
を有する、伸びた方向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸
発要素の一組又はそれ以上の組。この場合、第二組の、
伸びた方向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸発要素も同
様に内部通路を内包し、外部表面を有する。少なくとも
第二組の凹凸表面のプレート熱交蒸発要素の内部通路へ
加熱流体を導入する手段。凹凸表面のプレート熱交蒸発
要素の第一組及び第二組を取り付ける手段であって、前
記の水平に長い槽に第一組を第二組の上になるように前
記要素を取り付ける手段。循環液を蒸発させるために、
落下液膜状に前記第一及び第二蒸発器要素の外表面の上
に液が落下するように、蒸発させるべき循環液を槽の頂
部近くへ導入する手段。槽内に取り付けられた液滴分離
装置。液滴分離装置を経て槽から蒸発循環液を抜き出す
工程。蒸発しなかった循環液を槽の底部に別個に集める
ようにした手段。及び、槽の底部からの循環液出口。循
環液を導入する手段は、上が開放され、下が底になって
いる盆状のもので、前記熱交要素の上に取り付けられて
位置し、盆の底部には複数の開口が開けられているもの
を包含しているのが好ましい。指定された(例えば、第
一組の)要素の内部通路へ被予熱液を導入し、第二組の
要素の内部通路へ導入される流体と向流に流れるように
する手段を取り付けることもできる。
【0007】本発明の実施態様の更に別の一つによれ
ば、複数の効用缶を一連の効用缶に相互連結される多段
蒸発装置が提供される。一連の効用缶は、第一の、温度
が一番高い効用缶から最後の、温度が一番低い効用缶ま
でを包含する。一連の効用缶の中で各一個の効用缶は、
上記に説明のものである。第一効用缶を除く各効用缶に
対して、加熱流体を導入する手段が、前段の効用缶から
蒸発循環液を抜き出す手段に接続される。分離壁も、各
効用缶の要素の近くに…槽の底部と共に…凝縮室を定義
するために設けられる。この「きれいな」凝縮液を同様
な凝縮室へ送るための出口が、凝縮室の底部から出るよ
うに設けられ、次の段の効用缶中にフラッシュして最後
の効用缶から出るようにする。
ば、複数の効用缶を一連の効用缶に相互連結される多段
蒸発装置が提供される。一連の効用缶は、第一の、温度
が一番高い効用缶から最後の、温度が一番低い効用缶ま
でを包含する。一連の効用缶の中で各一個の効用缶は、
上記に説明のものである。第一効用缶を除く各効用缶に
対して、加熱流体を導入する手段が、前段の効用缶から
蒸発循環液を抜き出す手段に接続される。分離壁も、各
効用缶の要素の近くに…槽の底部と共に…凝縮室を定義
するために設けられる。この「きれいな」凝縮液を同様
な凝縮室へ送るための出口が、凝縮室の底部から出るよ
うに設けられ、次の段の効用缶中にフラッシュして最後
の効用缶から出るようにする。
【0008】多重効用缶を使用して蒸発可能液の効果的
蒸発を行うことが、本発明の主目的である。本発明のこ
の目的及び他の目的は本発明の詳細な説明、及び前記の
特許請求の範囲をよく吟味すれば明らかになるであろ
う。
蒸発を行うことが、本発明の主目的である。本発明のこ
の目的及び他の目的は本発明の詳細な説明、及び前記の
特許請求の範囲をよく吟味すれば明らかになるであろ
う。
【0009】さて、図面を詳細に説明する。一般に参照
数字10で示す図1は、本発明による多重効用蒸発装置
である。この蒸発装置は、水平に長い槽11を複数の基
脚12で支え、その一端に多くの加熱器13などの要素
を内包したものである。図1に実際に示される実施態様
に対していえば、槽は例えば長さ約400フィートで、
効用缶を14基内包するものである。しかし、本発明は
効用缶の特定の数に限定されるものでなく、14基以下
又は以上の複数の効用缶設けることができる。槽11
は、頂部14、底部15、及び第一端、第二端それぞれ
16,17を有する。
数字10で示す図1は、本発明による多重効用蒸発装置
である。この蒸発装置は、水平に長い槽11を複数の基
脚12で支え、その一端に多くの加熱器13などの要素
を内包したものである。図1に実際に示される実施態様
に対していえば、槽は例えば長さ約400フィートで、
効用缶を14基内包するものである。しかし、本発明は
効用缶の特定の数に限定されるものでなく、14基以下
又は以上の複数の効用缶設けることができる。槽11
は、頂部14、底部15、及び第一端、第二端それぞれ
16,17を有する。
【0010】本発明の蒸発装置10が取り得る単純な形
態の一つは、図2に示される。この図では効用缶は三缶
のみが示されれている。第一段効用缶(効用缶1)は温
度及び圧力が一番高い効用缶で、最終段効用缶(効用缶
3)は温度及び圧力が一番低い。各効用缶には一組又は
それ以上の組(少なくとも一組)の蒸発器要素が含まれ
る。例えば、各組には、第一組である参照数字20で一
般に示される水平方向に長い凹凸表面のプレート熱交蒸
発器要素及び第二組である参照数字21で一般に示され
る水平方向に長い凹凸表面のプレート熱交蒸発器要素が
含まれる。20,21の各組は、一対に配設した多くの
凹凸表面プレート板を用いて形成することができる。対
となった凹凸表面プレート板を間隔を置いて張り合わせ
るのである。例えば、20,21の各組は上記プレート
板を200対も集めて構成することができる。
態の一つは、図2に示される。この図では効用缶は三缶
のみが示されれている。第一段効用缶(効用缶1)は温
度及び圧力が一番高い効用缶で、最終段効用缶(効用缶
3)は温度及び圧力が一番低い。各効用缶には一組又は
それ以上の組(少なくとも一組)の蒸発器要素が含まれ
る。例えば、各組には、第一組である参照数字20で一
般に示される水平方向に長い凹凸表面のプレート熱交蒸
発器要素及び第二組である参照数字21で一般に示され
る水平方向に長い凹凸表面のプレート熱交蒸発器要素が
含まれる。20,21の各組は、一対に配設した多くの
凹凸表面プレート板を用いて形成することができる。対
となった凹凸表面プレート板を間隔を置いて張り合わせ
るのである。例えば、20,21の各組は上記プレート
板を200対も集めて構成することができる。
【0011】凹凸表面プレート板自体は、前記米国特許
第3,211,219号及び第3,512,239号明
細書に記載されており、該特許の各々の開示内容は参考
文献として既に本明細書に引用した。このようなもので
あるから、上記プレートの各対は、内部通路、及び外部
表面を有する。第一組20は第二組21の上に配設さ
れ、そしてこの第二組21は、これらの組を取り付ける
手段によって支持され、水平にさせられている。例え
ば、図5の支持ビーム22を参照されたい。これは槽1
1に要素20,21を支持するための典型的な構造であ
る。以下の記載においては大部分凹凸表面プレート蒸発
器要素は二組だけが記載されているけれども、該プレー
トを三組、四組あるいはもっと多くの組用いてお互いの
上に積み重ねることも可能であり、逆に一組だけが必要
なこともある。例えば、図3及び4に効用缶13として
示されている三番目の組20′を参照されたい。これは
第一組と第二組との間に配設されている。
第3,211,219号及び第3,512,239号明
細書に記載されており、該特許の各々の開示内容は参考
文献として既に本明細書に引用した。このようなもので
あるから、上記プレートの各対は、内部通路、及び外部
表面を有する。第一組20は第二組21の上に配設さ
れ、そしてこの第二組21は、これらの組を取り付ける
手段によって支持され、水平にさせられている。例え
ば、図5の支持ビーム22を参照されたい。これは槽1
1に要素20,21を支持するための典型的な構造であ
る。以下の記載においては大部分凹凸表面プレート蒸発
器要素は二組だけが記載されているけれども、該プレー
トを三組、四組あるいはもっと多くの組用いてお互いの
上に積み重ねることも可能であり、逆に一組だけが必要
なこともある。例えば、図3及び4に効用缶13として
示されている三番目の組20′を参照されたい。これは
第一組と第二組との間に配設されている。
【0012】少なくとも第二組の凹凸表面プレート蒸発
器要素21の内部通路へは加熱流体を導入するための手
段が設けられる。第一効用缶に対しては、加熱流体は両
組20、21共へ加熱流体が導入される。好ましくは、
このような手段には、例えば第一効用缶に対しては、第
一効用缶1の外壁24へ伸びる導管23が含まれ、内圧
壁25も設けられ第一効用缶の残りの部分を第二効用缶
から分離する。但し20、21組における内部通路は別
である。第一効用缶の槽の底部15には、参照数字26
で一般に示される凝縮液室が設けられる。「きれいな」
凝縮液用の出口は凝縮室26から出ている。第一効用缶
の内部通路へ水平に導入された加熱流体の蒸気成分の中
凝縮するものは室26に集められる。
器要素21の内部通路へは加熱流体を導入するための手
段が設けられる。第一効用缶に対しては、加熱流体は両
組20、21共へ加熱流体が導入される。好ましくは、
このような手段には、例えば第一効用缶に対しては、第
一効用缶1の外壁24へ伸びる導管23が含まれ、内圧
壁25も設けられ第一効用缶の残りの部分を第二効用缶
から分離する。但し20、21組における内部通路は別
である。第一効用缶の槽の底部15には、参照数字26
で一般に示される凝縮液室が設けられる。「きれいな」
凝縮液用の出口は凝縮室26から出ている。第一効用缶
の内部通路へ水平に導入された加熱流体の蒸気成分の中
凝縮するものは室26に集められる。
【0013】図2の蒸発装置10の各効用缶、例えば第
一効用缶もまた槽の頂部の近くに蒸発されるべき循環液
を導入する手段を有し、蒸発されるべき循環液が要素2
0、21の外部表面に落下し、循環液の一部が蒸発され
る。循環液導入手段は、好ましくは垂直に伸びた導管部
分29を含み、この導管は再循環導管30とポンプ31
に接続され、該ポンプは循環液などを槽11の底部15
に付いている出口32を経て抜き出す。導管29は効用
缶の頂部の盆状分散板33に至り、液の「頭」つまり液
位(図2〜5及び図7に概略示される)が盆板33に形
成される。盆板33には1インチ以上の深さになるのが
典型的である。各効用缶における液面は、液面調節器3
4によって制御されるが、この調節器は、各効用缶の循
環液補集底部部分(つまりサンプ)37から伸びるライ
ン36中の弁35を操作する。
一効用缶もまた槽の頂部の近くに蒸発されるべき循環液
を導入する手段を有し、蒸発されるべき循環液が要素2
0、21の外部表面に落下し、循環液の一部が蒸発され
る。循環液導入手段は、好ましくは垂直に伸びた導管部
分29を含み、この導管は再循環導管30とポンプ31
に接続され、該ポンプは循環液などを槽11の底部15
に付いている出口32を経て抜き出す。導管29は効用
缶の頂部の盆状分散板33に至り、液の「頭」つまり液
位(図2〜5及び図7に概略示される)が盆板33に形
成される。盆板33には1インチ以上の深さになるのが
典型的である。各効用缶における液面は、液面調節器3
4によって制御されるが、この調節器は、各効用缶の循
環液補集底部部分(つまりサンプ)37から伸びるライ
ン36中の弁35を操作する。
【0014】典型的には、盆板33は水平に伸びる底部
38(図6を参照)を有し、この板に規則的に間隔をお
いて位置される複数の開口39を定義する手段を備え
る。この開口のお陰で盆板33の底38から循環液が均
一な分散流となって20、21組の要素の外部表面の上
を膜状となって流れることが可能となる。
38(図6を参照)を有し、この板に規則的に間隔をお
いて位置される複数の開口39を定義する手段を備え
る。この開口のお陰で盆板33の底38から循環液が均
一な分散流となって20、21組の要素の外部表面の上
を膜状となって流れることが可能となる。
【0015】導管29から循環液を供給するメカニズム
の特定的詳細は、図5〜7に示される。垂直に伸びる導
管29はティ40に接続される。ティには第一端及び第
二端41、42が含まれ、各端はそれぞれ横断導管4
3、44の中心部分に出口が開いている。導管43、4
4の開口端はエルボ45で、このエルボは盆板33の略
液面に開いている。支持具46(図は5及び7を参照)
を用いて、エルボ45の開口底部端を盆板33の水平底
38から少し間隔を離して設置するのもよい。
の特定的詳細は、図5〜7に示される。垂直に伸びる導
管29はティ40に接続される。ティには第一端及び第
二端41、42が含まれ、各端はそれぞれ横断導管4
3、44の中心部分に出口が開いている。導管43、4
4の開口端はエルボ45で、このエルボは盆板33の略
液面に開いている。支持具46(図は5及び7を参照)
を用いて、エルボ45の開口底部端を盆板33の水平底
38から少し間隔を離して設置するのもよい。
【0016】20、21の組の要素の表面を膜状となっ
て落下する循環液の一部蒸発するものは、デミスターつ
まり液滴分離器48を通過する。デミスター48におい
て同伴液滴は蒸気から除去され、液滴は、効用缶内で凝
縮したものに加えて、蒸発しなかった循環液と一緒にサ
ンプ37へ落下する。蒸気自体は次に出口49を通過
し、次段の効用缶の加熱流体入口へと入っていく。
て落下する循環液の一部蒸発するものは、デミスターつ
まり液滴分離器48を通過する。デミスター48におい
て同伴液滴は蒸気から除去され、液滴は、効用缶内で凝
縮したものに加えて、蒸発しなかった循環液と一緒にサ
ンプ37へ落下する。蒸気自体は次に出口49を通過
し、次段の効用缶の加熱流体入口へと入っていく。
【0017】非凝縮性ガスも各効用缶から抜き出され
る。非凝縮性ガスはオリフィス51又は弁52を経て導
管50を通過しライン53へ至る。ライン53は、非凝
縮性ガス全てに対する共通ポンプ(又はスチームエジェ
クター)54と接続されているので、各効用缶を部分的
真空にすることができ、従って非凝縮性ガスは放出場所
55に至ることになる。図3及び4に関し記載されるよ
うに、非凝縮性ガスの熱価値は実際に廃棄される前に大
部分回収することが好ましい。
る。非凝縮性ガスはオリフィス51又は弁52を経て導
管50を通過しライン53へ至る。ライン53は、非凝
縮性ガス全てに対する共通ポンプ(又はスチームエジェ
クター)54と接続されているので、各効用缶を部分的
真空にすることができ、従って非凝縮性ガスは放出場所
55に至ることになる。図3及び4に関し記載されるよ
うに、非凝縮性ガスの熱価値は実際に廃棄される前に大
部分回収することが好ましい。
【0018】室26からのきれいな凝縮液は、以前に述
べたように、出口27を通過し次段の効用缶に付属する
きれいな凝縮液室26へ入ることが好ましい。凝縮液室
の液面は、液面調節器57によって制御される。この調
節器はライン27の弁(又はオリフィス)を作動し、一
つの効用缶から次の効用缶へ至る凝縮液の移動を行わせ
(そして流量を制御し)たり、これを止めたりするもの
である。
べたように、出口27を通過し次段の効用缶に付属する
きれいな凝縮液室26へ入ることが好ましい。凝縮液室
の液面は、液面調節器57によって制御される。この調
節器はライン27の弁(又はオリフィス)を作動し、一
つの効用缶から次の効用缶へ至る凝縮液の移動を行わせ
(そして流量を制御し)たり、これを止めたりするもの
である。
【0019】蒸発されるべき入口液は源59から供給さ
れる。図2に示される実施態様においては、給源59は
塩水、例えば海水が給源である。海水は先ず冷却器60
を通過し、最後の効用缶(効用缶3)からの導管27中
の凝縮液/生成水を冷却し、最終生成物(脱塩水/淡
水)を冷却後水は導管62に出てくる。冷却器60から
塩水は導管62を通り指定の組、例えば、最終段の効用
缶(効用缶3)の最初の組20の内部へと入り、そして
水平にかつ最初の効用缶から最終の効用缶へ至る蒸気の
流れと向流的に流れる。塩水は導管62を流れ続け、導
管が第一効用缶の再循環導管30と交わる点に至る。そ
してその後は全蒸発装置10に対する蒸発可能入口水と
なる。勿論、冷却器60(ここで熱を奪う)を通過し、
次に第一効用缶を除く全ての効用缶の凹凸表面プレート
蒸発器要素の第一組を通過することによって、塩水は予
熱され、より容易に蒸発するようになる。前段の効用缶
から、外部の管式円筒型予熱器(図示せず)で発生する
蒸気も塩水を向流的に予熱するのに使用することができ
る。
れる。図2に示される実施態様においては、給源59は
塩水、例えば海水が給源である。海水は先ず冷却器60
を通過し、最後の効用缶(効用缶3)からの導管27中
の凝縮液/生成水を冷却し、最終生成物(脱塩水/淡
水)を冷却後水は導管62に出てくる。冷却器60から
塩水は導管62を通り指定の組、例えば、最終段の効用
缶(効用缶3)の最初の組20の内部へと入り、そして
水平にかつ最初の効用缶から最終の効用缶へ至る蒸気の
流れと向流的に流れる。塩水は導管62を流れ続け、導
管が第一効用缶の再循環導管30と交わる点に至る。そ
してその後は全蒸発装置10に対する蒸発可能入口水と
なる。勿論、冷却器60(ここで熱を奪う)を通過し、
次に第一効用缶を除く全ての効用缶の凹凸表面プレート
蒸発器要素の第一組を通過することによって、塩水は予
熱され、より容易に蒸発するようになる。前段の効用缶
から、外部の管式円筒型予熱器(図示せず)で発生する
蒸気も塩水を向流的に予熱するのに使用することができ
る。
【0020】入口59からの塩水の別の一部は冷却器6
3へ入る。この加熱された入口塩水は次に一部はライン
64を経てライン62と合流し、残りは通常の塩濃度の
塩水65として(例えば海へ)返送される。冷却器63
で冷却される液は、最終段の効用缶からのライン36を
経て最終段の効用缶のサンプ37から抜き出された液
(循環される液ではない)である。この液は濃縮された
塩水で、冷却器63においてここから熱の一部が回収さ
れた後は、66の箇所の排出場所へ送られる。
3へ入る。この加熱された入口塩水は次に一部はライン
64を経てライン62と合流し、残りは通常の塩濃度の
塩水65として(例えば海へ)返送される。冷却器63
で冷却される液は、最終段の効用缶からのライン36を
経て最終段の効用缶のサンプ37から抜き出された液
(循環される液ではない)である。この液は濃縮された
塩水で、冷却器63においてここから熱の一部が回収さ
れた後は、66の箇所の排出場所へ送られる。
【0021】図2の実施態様において、第一効用缶へ至
るライン23用の新しいスチームは容易には得られない
ので、蒸気圧縮機67が設けられる。この蒸気圧縮機
は、最終段の効用缶(第三効用缶)の蒸気出口49から
ライン68に循環する蒸気の温度及び圧力を上昇させる
ために電力を使用する。
るライン23用の新しいスチームは容易には得られない
ので、蒸気圧縮機67が設けられる。この蒸気圧縮機
は、最終段の効用缶(第三効用缶)の蒸気出口49から
ライン68に循環する蒸気の温度及び圧力を上昇させる
ために電力を使用する。
【0022】本発明は記載の特定の温度範囲や流量に限
定されるものではないが、図2には装置の異なる場所に
おける各種流体の温度を例示的に示す。図3及び4は、
低圧のスチーム69の給源が容易に得られる場合の多重
効用蒸発装置10を示す。この特定的実施態様において
は14個の効用缶が用いられるが、用いられる数はこれ
より多い場合も少ない場合もある。この実施態様の構造
においては、図2の実施態様と同じものは同じ参照数字
を付けて示される。図3及び4の装置の基本構造及び運
転は、図2のものと概略同じであるが、相違は次の通り
である。
定されるものではないが、図2には装置の異なる場所に
おける各種流体の温度を例示的に示す。図3及び4は、
低圧のスチーム69の給源が容易に得られる場合の多重
効用蒸発装置10を示す。この特定的実施態様において
は14個の効用缶が用いられるが、用いられる数はこれ
より多い場合も少ない場合もある。この実施態様の構造
においては、図2の実施態様と同じものは同じ参照数字
を付けて示される。図3及び4の装置の基本構造及び運
転は、図2のものと概略同じであるが、相違は次の通り
である。
【0023】…第一効用缶のきれいな凝縮液室26から
の、導管27に抜き出される液は次の効用缶へ自然に流
されるのではなく、ポンプ70によって抜き出され、液
面調節器71によって制御されながら、きれいな凝縮液
72の源へ送られる。この液は最終的には再加熱されて
(新しい補給水と一緒に)低圧スチーム源69になる。
の、導管27に抜き出される液は次の効用缶へ自然に流
されるのではなく、ポンプ70によって抜き出され、液
面調節器71によって制御されながら、きれいな凝縮液
72の源へ送られる。この液は最終的には再加熱されて
(新しい補給水と一緒に)低圧スチーム源69になる。
【0024】…ライン53中の非凝縮ガスから熱価値を
大部分回収する構造が設けられている。この構造は、従
来型のスチームエジェクターの形のもので、これに凝縮
器74が付いており、この凝縮器の出口はライン75を
経て第二スチームエジェクター76へ繋がっており、今
度はその出口は第二凝縮器77に連結されている。高温
スチームは、ライン78を経てスチームエジェクター7
3、76へ供給される。凝縮器74、76における熱
は、ライン79を通過する入口塩水59によって回収さ
れる。
大部分回収する構造が設けられている。この構造は、従
来型のスチームエジェクターの形のもので、これに凝縮
器74が付いており、この凝縮器の出口はライン75を
経て第二スチームエジェクター76へ繋がっており、今
度はその出口は第二凝縮器77に連結されている。高温
スチームは、ライン78を経てスチームエジェクター7
3、76へ供給される。凝縮器74、76における熱
は、ライン79を通過する入口塩水59によって回収さ
れる。
【0025】最終段(14番目)の効用缶の後、ライン
49の蒸気は表面凝縮器80へ入る。表面凝縮器80は
各個別の効用缶と大部分は同じ構造を有しており、相違
は、入口塩水が凹凸表面プレート蒸発器要素の第一組2
0の内部通路を通過するのではなく、むしろ塩水源59
へ繋がったライン81から缶の頂部の盆板38へ供給さ
れ、要素20、21の外部表面の上を膜状に流れること
である。表面凝縮器80からライン27に抜き出される
凝縮液は冷却器60へ流れ、ここで冷却され、最終的に
は生成水61となる。表面凝縮器80から抜き出された
ライン36中の循環水は、(冷却器60によって)加熱
されたライン83中の入口塩水と混合され、この混合水
は更に加熱器/冷却器63において更に加熱され、次い
で、ライン64に流れ、ポンプ84からの駆動力によ
り、蒸発装置10の最終段効用缶の第一組要素20へと
入っていく。入口液を加熱することに加えて、加熱器/
冷却器63は、第14効用缶からの導管36中の、抜き
出され、濃縮された循環液を冷却する。
49の蒸気は表面凝縮器80へ入る。表面凝縮器80は
各個別の効用缶と大部分は同じ構造を有しており、相違
は、入口塩水が凹凸表面プレート蒸発器要素の第一組2
0の内部通路を通過するのではなく、むしろ塩水源59
へ繋がったライン81から缶の頂部の盆板38へ供給さ
れ、要素20、21の外部表面の上を膜状に流れること
である。表面凝縮器80からライン27に抜き出される
凝縮液は冷却器60へ流れ、ここで冷却され、最終的に
は生成水61となる。表面凝縮器80から抜き出された
ライン36中の循環水は、(冷却器60によって)加熱
されたライン83中の入口塩水と混合され、この混合水
は更に加熱器/冷却器63において更に加熱され、次い
で、ライン64に流れ、ポンプ84からの駆動力によ
り、蒸発装置10の最終段効用缶の第一組要素20へと
入っていく。入口液を加熱することに加えて、加熱器/
冷却器63は、第14効用缶からの導管36中の、抜き
出され、濃縮された循環液を冷却する。
【0026】…循環液及び抜き出された循環液は、ポン
プ31によって同じ出口32から取り出される。つま
り、循環ライン30及び循環液抜き出し導管36は、図
2の実施態様においては別個に繋げられているのとは異
なって、共にポンプ31に連結されているのである。
プ31によって同じ出口32から取り出される。つま
り、循環ライン30及び循環液抜き出し導管36は、図
2の実施態様においては別個に繋げられているのとは異
なって、共にポンプ31に連結されているのである。
【0027】図3及び4の実施態様は塩水の脱塩に関し
て記載してきたが、実のところ指示された温度は黒液蒸
発のためのものである。脱塩に実際に用いる場合には、
給源69からの低圧スチームは典型的には温度212°
を有し、そして各効用缶は加圧されるのではなく、効用
缶はいろいろな程度の真空の状態となる筈である。
て記載してきたが、実のところ指示された温度は黒液蒸
発のためのものである。脱塩に実際に用いる場合には、
給源69からの低圧スチームは典型的には温度212°
を有し、そして各効用缶は加圧されるのではなく、効用
缶はいろいろな程度の真空の状態となる筈である。
【0028】図7においては、図1〜6に示されるもの
とは少し異なる構成要素の実施態様が示される。図7に
おいて、一の効用缶からの蒸気は、液滴分離器48を通
過した後、次の効用缶の20、21の両方の熱交換要素
へ加熱流体として流れる。従って、非凝縮性ガスは、2
0、21の両方の組の頂部から導管50へ抜き出され、
きれいな凝縮液は、効用缶の(図2、3及び4に示され
るような)上流端ではなく、その下流端で20、21の
両方の組の底部から抜き出される。この実施態様におい
ては、蒸発性液体が予熱されない(恐らく予熱の必要が
ない…例えばある種の紙パルプ工程から得られる黒液で
あるので)場合と予熱が外部の管式円筒型加熱器(図示
せず)で行われる場合とがある。
とは少し異なる構成要素の実施態様が示される。図7に
おいて、一の効用缶からの蒸気は、液滴分離器48を通
過した後、次の効用缶の20、21の両方の熱交換要素
へ加熱流体として流れる。従って、非凝縮性ガスは、2
0、21の両方の組の頂部から導管50へ抜き出され、
きれいな凝縮液は、効用缶の(図2、3及び4に示され
るような)上流端ではなく、その下流端で20、21の
両方の組の底部から抜き出される。この実施態様におい
ては、蒸発性液体が予熱されない(恐らく予熱の必要が
ない…例えばある種の紙パルプ工程から得られる黒液で
あるので)場合と予熱が外部の管式円筒型加熱器(図示
せず)で行われる場合とがある。
【0029】操作多重効用蒸発装置10を用い以下の方
法を段階的に行うことができる。本発明は、蒸発器要素
を二組使用したものに関して記載されるが、どんな数の
組(一組又はそれ以上の組)も用いることができること
が理解されねばならない。
法を段階的に行うことができる。本発明は、蒸発器要素
を二組使用したものに関して記載されるが、どんな数の
組(一組又はそれ以上の組)も用いることができること
が理解されねばならない。
【0030】給源69又は蒸気圧縮機67からの加熱流
体が、第一効用缶の凹凸表面プレート蒸発器要素の第一
組及び第二組20、21両方の内部通路ヘライン23中
に水平に導入され、そして蒸発蒸気は、以降の全ての効
用缶の少なくとも第二組21の内部通路へ導入される。
循環液の圧力頭が各効用缶の第一組要素の頂部の盆板3
3に確立され、各効用缶の凹凸表面プレート蒸発器要素
の両方の組20、21の外部表面へこの液頭から液が下
向きに流れるようにされる。循環液の蒸発した部分はデ
ミスター48で脱液滴され、液滴が蒸気から分離され、
分離液は、ポンプ及び循環ライン30によって効用缶付
属の液頭(盆板33)へ各効用缶から循環される。デミ
スター48を通過したライン49中の蒸気は、各効用缶
から加熱流体として、次段の効用缶(最後の段の効用缶
を除く)へ供給される。最後の段の効用缶では、蒸気は
ライン68に送られて蒸気圧縮機67によってその温度
が上昇させられる場合と、表面凝縮器80へ送られ、そ
こで凝縮し、そのライン27を経てきれいな凝縮液とし
て取り出される場合とがある。いずれの場合にしろ、き
れいな凝縮液は最後の段の効用缶からライン27を経て
抜き出され、最終生成物(典型的には淡水)を生成す
る。
体が、第一効用缶の凹凸表面プレート蒸発器要素の第一
組及び第二組20、21両方の内部通路ヘライン23中
に水平に導入され、そして蒸発蒸気は、以降の全ての効
用缶の少なくとも第二組21の内部通路へ導入される。
循環液の圧力頭が各効用缶の第一組要素の頂部の盆板3
3に確立され、各効用缶の凹凸表面プレート蒸発器要素
の両方の組20、21の外部表面へこの液頭から液が下
向きに流れるようにされる。循環液の蒸発した部分はデ
ミスター48で脱液滴され、液滴が蒸気から分離され、
分離液は、ポンプ及び循環ライン30によって効用缶付
属の液頭(盆板33)へ各効用缶から循環される。デミ
スター48を通過したライン49中の蒸気は、各効用缶
から加熱流体として、次段の効用缶(最後の段の効用缶
を除く)へ供給される。最後の段の効用缶では、蒸気は
ライン68に送られて蒸気圧縮機67によってその温度
が上昇させられる場合と、表面凝縮器80へ送られ、そ
こで凝縮し、そのライン27を経てきれいな凝縮液とし
て取り出される場合とがある。いずれの場合にしろ、き
れいな凝縮液は最後の段の効用缶からライン27を経て
抜き出され、最終生成物(典型的には淡水)を生成す
る。
【0031】最終段効用缶、又は表面凝縮器からライン
27を経由してくる生成液は、冷却器60を通過し、こ
こで温度が約80°F以下に低下される。非凝縮ガスは
導管53に抜き出され、好ましくは、スチームエジェク
ター73、76、凝縮器74、77及び類似の機器(図
3及び4を参照のこと)を用いて熱をこのガスから回収
するものとする。最終的には生成水は61の所に、入口
塩水と同じ濃度の返送塩水は65の所に、そして濃縮さ
れた塩水は66の所に流れる。
27を経由してくる生成液は、冷却器60を通過し、こ
こで温度が約80°F以下に低下される。非凝縮ガスは
導管53に抜き出され、好ましくは、スチームエジェク
ター73、76、凝縮器74、77及び類似の機器(図
3及び4を参照のこと)を用いて熱をこのガスから回収
するものとする。最終的には生成水は61の所に、入口
塩水と同じ濃度の返送塩水は65の所に、そして濃縮さ
れた塩水は66の所に流れる。
【0032】従って本発明によれば、蒸発可能液を蒸発
させる方法は、多重効用蒸発装置、及び多重効用蒸発装
置に対する特定の効用缶が提供され、それぞれ有利なも
のであることが分かるであろう。本発明に従えば、垂直
式凹凸表面プレート型蒸発装置に較べて投資費が節約さ
れ、水平式管型蒸発装置に比較して、より均一な液分
散、加熱要素間のより小さい蒸気圧力損失、より優れた
液滴分離(より少ない同伴液滴)、及び/又はより高い
熱伝達係数が得られる。
させる方法は、多重効用蒸発装置、及び多重効用蒸発装
置に対する特定の効用缶が提供され、それぞれ有利なも
のであることが分かるであろう。本発明に従えば、垂直
式凹凸表面プレート型蒸発装置に較べて投資費が節約さ
れ、水平式管型蒸発装置に比較して、より均一な液分
散、加熱要素間のより小さい蒸気圧力損失、より優れた
液滴分離(より少ない同伴液滴)、及び/又はより高い
熱伝達係数が得られる。
【0033】本発明は、最も実際的、好ましい実施態様
であると現在考えられるものについてのみ本明細書にお
いて図示かつ説明されているに過ぎないのであるから、
当業者には本発明の範囲にて本発明について多くの変形
が可能であるのは明らかである。従って、本発明の範囲
は、記載の特許請求の範囲を最大限に解釈して等価の構
造及び方法を全て包括するようにするものとする。
であると現在考えられるものについてのみ本明細書にお
いて図示かつ説明されているに過ぎないのであるから、
当業者には本発明の範囲にて本発明について多くの変形
が可能であるのは明らかである。従って、本発明の範囲
は、記載の特許請求の範囲を最大限に解釈して等価の構
造及び方法を全て包括するようにするものとする。
【図1】脱塩蒸発器用の本発明の例示的多重効用蒸発槽
の側立面図である。
の側立面図である。
【図2】蒸気圧縮機付の三重効用蒸発装置の概略系統図
であり、図1の槽で使用することが可能である。
であり、図1の槽で使用することが可能である。
【図3】図3は、加熱流体としてきれいな低圧スチーム
を用いる14個の効用蒸発缶のための概略系統図の一部
である。
を用いる14個の効用蒸発缶のための概略系統図の一部
である。
【図4】図4は、加熱流体としてきれいな低圧スチーム
を用いる14個の効用蒸発缶のための概略系統図の残り
の一部である。
を用いる14個の効用蒸発缶のための概略系統図の残り
の一部である。
【図5】一缶を示す図1の槽の端部の概略図である。
【図6】図5の蒸発器の循環液分散システムの上面図で
ある。
ある。
【図7】二つの効用缶の間の相互連結を詳細に示す側面
概略図であり、図3及び4の蒸発器の変形に関するもの
である。
概略図であり、図3及び4の蒸発器の変形に関するもの
である。
10…蒸発装置、11…長手方向が水平な槽、12…支
持脚、13…加熱要素、14…頂部、15…底部、1
6,41…第一端、17,42…第二端、20…長手方
向が水平な凹凸表面のプレート熱交蒸発装置要素の第一
組、21…長手方向が水平な凹凸表面のプレート熱交蒸
発装置要素の第二組、23…加熱流体入口、26…凝縮
液室、27,36,49,53,68,75,78,7
9…ライン、29…垂直方向へ伸びる導管、30…循環
導管、31,70…ポンプ 32,49…出口、33…盆板、34,57…液面調節
器、37…液体補修集底部部分(サンプ)、38…盆板
の底部、39…開口、43,44…横断導管、45…エ
ルボ、48…液滴分離装置(デミスター)、50,62
…導管、51…オリフィス、52…弁、54,73,7
6…スチームエジェクター、55…放出場所、58…弁
(オリフィス)、59…水源、60,63…冷却器、6
1…生成水、65…通常塩類濃度の塩水、66…排出場
所、67…蒸気圧縮機、69…低圧スチーム源、72…
きれいな凝縮液、74,77…凝縮器、80…表面凝縮
器
持脚、13…加熱要素、14…頂部、15…底部、1
6,41…第一端、17,42…第二端、20…長手方
向が水平な凹凸表面のプレート熱交蒸発装置要素の第一
組、21…長手方向が水平な凹凸表面のプレート熱交蒸
発装置要素の第二組、23…加熱流体入口、26…凝縮
液室、27,36,49,53,68,75,78,7
9…ライン、29…垂直方向へ伸びる導管、30…循環
導管、31,70…ポンプ 32,49…出口、33…盆板、34,57…液面調節
器、37…液体補修集底部部分(サンプ)、38…盆板
の底部、39…開口、43,44…横断導管、45…エ
ルボ、48…液滴分離装置(デミスター)、50,62
…導管、51…オリフィス、52…弁、54,73,7
6…スチームエジェクター、55…放出場所、58…弁
(オリフィス)、59…水源、60,63…冷却器、6
1…生成水、65…通常塩類濃度の塩水、66…排出場
所、67…蒸気圧縮機、69…低圧スチーム源、72…
きれいな凝縮液、74,77…凝縮器、80…表面凝縮
器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キール デイー インフアント アメリカ合衆国、12801−3686、ニユーヨ ーク州、グレンス フオールス、リツジ センター(無番地) カマヤー インコー ポレーテツド内
Claims (10)
- 【請求項1】 各効用缶に配設された水平方向に長い凹
凸表面型プレート熱交蒸発装置要素(20)の少なくと
も一組を有し、該要素の各組は、内部に通路、外部に熱
交表面を有し、効用缶は直列に連結され、第一の、温度
が一番高い効用缶、最終の、温度は一番低い効用缶を含
む多重効用蒸発装置(10)を使用して蒸発可能な液体
を蒸発する方法において、(a)第一効用缶の要素(2
0)の内部通路へ、及び以降の全ての段の効用缶におけ
る内部通路へ水平方向に流れる加熱流体を導入する工
程、(b)各効用缶の第一組の要素の頂部へ蒸発される
べき液の循環液頭を設ける工程、(c)各効用缶の外部
表面へ上記液頭から液を下向きに流す工程、(d)各効
用缶から蒸発循環液の蒸気を抜き出すとともに、これか
ら液滴を取り除いて同伴液の蒸気からの分離を行う工
程、(e)蒸発しなかった循環液を効用缶付属の液頭へ
再度循環する工程、(f)各効用缶からの抜き出された
蒸気を、上記工程(a)に供給される液体として最終段
を除く次の段の効用缶へ水平に供給する工程、及び
(g)最終段の効用缶からきれいな凝縮液を取り出す工
程、の諸段階を包含することを特徴とする多重効用蒸発
装置を使用する蒸発可能液体の蒸発方法。 - 【請求項2】 前記少なくとも一組の蒸発器要素が、少
なくとも第一及び第二組要素(20,21)を包含し、
各効用缶に対して第一組が第二組の頂部へ重なるように
配設され、そして循環液頭が各組の第一効用缶の頂部に
設けられることを更に特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 工程(a)が第一効用缶へスチームを導
入することによって第一効用缶に対して行われることを
更に特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 蒸発されるべき液を第一効用缶の液頭へ
導入する前にこれを予熱する工程(h)を付加し、この
予熱は、第一段の効用缶を除く全ての効用缶の第一組要
素の内部通路にこの液を通すことによって行われ、該液
は、第一効用缶から最終段の効用缶まで第二組の内部通
路を流れる蒸気に対して向流的に流れることを特徴とす
る請求項2記載の方法。 - 【請求項5】 各効用缶からの非凝縮性気体を除去し、
この非凝縮性気体を排出する前にこの非凝縮性ガスから
熱価値の大部分を回収する工程(j)を付加することを
特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 蒸発されるべき液が、紙パルプ製造工程
から排出される黒液、又は塩水であることを更に特徴と
する請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 頂部(14)、底部(15)、第一端
(16)及び第二端(17)を有する、水平方向に伸び
た槽(11)を包含する蒸発効用缶において、内部通路
を内包し、外部表面を有する、伸びた方向へ長い凹凸表
面のプレート熱交蒸発要素の第一組、前記凹凸表面のプ
レート熱交蒸発要素の内部通路へ加熱流体を導入する手
段(23)、凹凸表面のプレート熱交蒸発要素の前記第
一組を取り付ける手段であって、前記槽中に前記要素を
その長手方向を水平になるように配設する手段(2
2)、蒸発されるべき循環液を前記槽の頂部近くに導入
し、落下液膜状に前記要素の外表面の上に液が落下する
ようにし、前記循環液をある程度蒸発させる手段(4
1,29,33など)、前記槽内に取り付けられた液滴
分離装置(48)、前記液滴分離装置を経て前記槽から
蒸発循環液を抜き出す手段(例えば25)、蒸発しなか
った循環液を前記槽に底部に集めるようにした手段(2
6)、及び前記槽の底部からの循環液出口(36)を特
徴とする水平式蒸発効用缶。 - 【請求項8】 内部通路を内包し、外部表面を有する、
伸びた方向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸発要素の第
二組(前記第一組は該第二組の頂部に取り付けられ、前
記第二要素の組はその長手方向に水平である)を更に特
徴とし、そして前記加熱流体導入手段は要素の前記第一
組及び第二組の内部通路へ加熱流体を導入するものであ
ることを特徴とする請求項7記載の蒸発効用缶。 - 【請求項9】 循環液を導入する前記手段が、前記熱交
要素の上に取り付けられている上が開放され、下が底に
なっている盆板(33)、及び前記盆板の底部(38)
に複数の開口(39)で前記盆板の底部に均一に配設さ
れている開口を定義する手段を包含することを特徴と
し、そして要素の前記第一組の内部通路へ予熱されるべ
き液を導入し、要素の前記第二組の内部通路へ導入され
る流体と向流に流れるようにする手段を更に特徴とする
請求項8記載の蒸発効用缶。 - 【請求項10】 第一の、温度が一番高い効用缶から最
後の、温度が一番低い効用缶までの一連の効用缶に相互
連結される複数の効用缶で構成される多段蒸発装置にお
いて、頂部(14)、底部(15)、第一端(16)及
び第二端(17)を有する水平方向に伸びた槽(1
1);内部通路を内包し、外部表面を有する、伸びた方
向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸発器要素の第一組
(20);内部通路を内包し、外部表面を有する、伸び
た方向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸発器要素の第二
組(21);前記凹凸表面のプレート熱交蒸発器要素の
少なくとも前記第二組の内部通路へ加熱流体を導入する
手段(例えば、23);凹凸表面のプレート熱交蒸発要
素の前記第一組及び前記第二組を、前記槽中にその長手
方向を水平に、前記第二組の上に前記第一組を載せた形
になるように取り付ける手段(22);蒸発されるべき
循環液を前記槽の頂部近くに導入し、要素の前記第一及
び第二組の外表面の上に液が落下液膜状に落下するよう
にし、前記循環液をある程度蒸発させる手段(31,2
9,33など);前記槽内に取り付けられた液滴分離装
置(48);前記液滴分離装置を経て前記槽から蒸発さ
れた循環液を抜き出す手段(例えば25);蒸発しなか
った循環液及び前記液滴分離装置で分離された液を前記
槽の底部に集めるようにした手段(26);及び前記槽
の底部からの循環液出口(36)を特徴とする直列の各
効用缶を特徴とし、そして前記第一効用缶を除く各効用
缶に対して、加熱流体を導入する前記手段が一段前の効
用缶から蒸発された循環液を抜き出す前記手段に連結さ
れている多段蒸発装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3235447A JPH0549802A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 凹凸表面型プレート熱交換器による水平式蒸発装置効用缶 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3235447A JPH0549802A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 凹凸表面型プレート熱交換器による水平式蒸発装置効用缶 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0549802A true JPH0549802A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16986248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3235447A Withdrawn JPH0549802A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 凹凸表面型プレート熱交換器による水平式蒸発装置効用缶 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0549802A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5370364A (en) * | 1992-11-04 | 1994-12-06 | Fuji Oozx Inc. | Titanium alloy engine valve shaft structure |
US5431136A (en) * | 1993-12-22 | 1995-07-11 | Fuji Oozx Inc. | Internal combustion valve having an iron based hard-facing alloy contact surface |
US5543029A (en) * | 1994-04-29 | 1996-08-06 | Fuji Oozx Inc. | Properties of the surface of a titanium alloy engine valve |
JP2006082076A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-30 | Modine Mfg Co | 凝縮器/分離器及び方法 |
JP2007521958A (ja) * | 2004-02-10 | 2007-08-09 | ザ テキサス エイ・アンド・エム ユニヴァーシティ システム | 蒸気圧縮蒸発システム、熱交換器装置 |
JP2016528035A (ja) * | 2013-07-29 | 2016-09-15 | ウィナンディ フランソワ−マチューFRANCOIS−MATHIEU, Winandy | 機械式蒸気圧縮法を用いた熱蒸留のための方法および設備 |
CN113233527A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-08-10 | 重庆大学 | 一种z型结构多效蒸发式海水淡化*** |
-
1991
- 1991-08-22 JP JP3235447A patent/JPH0549802A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |