JPS5940080B2 - 薄層蒸発の方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は汚泥等を乾燥させるための薄層蒸発の方法およ
び該方法を実施するための薄層蒸発装置に関するもので
あり、該装置は、共通の容器の中で垂直に立ち、過熱蒸
気が供給されている少くとも２本の蒸発シリンダーから
成り、その際蒸発シリンダーは夫々、乾燥すべき媒質を
薄層状にシリンダーの内壁に塗るための駆動されている
回転体装置を有しそしてシリンダーの外壁は、蒸発過程
に必要な熱を導くため過熱水蒸気に接しており、その際
蒸発シリンダーには共通な蒸気蒐集容器とそれに接続し
た圧縮器とが付設されているものである。

この様な装置を運転する場合には、段底のエネルギーを
用いて最良の蒸発過程が達成される様に努力が払われる
。

薄層蒸発装置の基本原理および蒸発させるべき媒質を蒸
発シリンダーの内壁に、回転体装置によって、押し付け
るということは専門家にはすでに公知となっている。

この様な種類の装置は例えばアメリカ合衆国特許第２５
４６３８１号明細書および同じく第３０６７８１２号明
細書に記述されている。

更に、敷部の蒸発シリンダーが１つの共通な容器の中に
配置されているということもすでに公知となっており、
例えばスイス連邦特許第３７６８８２号明細書イギリス
国特許第１８０９６３号明細書およびアメリカ合衆国特
許第３５７５８１４号明細書において海水から淡水を得
る設備において示されている。

蒸発装置の合理的な作動態様に関しては、蒸発シリンダ
ーを加熱する′ため圧縮器を介して蒸気を再使用するこ
とが知られている（スイス連邦特許第３７６８８２号明
細書、ドイツ国特許公開第１４５９４８７号、アメリカ
合衆国特許第３５７５８１４号明細書）。

上記した設備の欠点は一方では複雑な構成でありそして
他方では全装置の中での犬なる熱量損失が挙げられる。

例えば公知となっている淡水選択設備（アメリカ合衆国
特許第３５７５８１４号）では特殊な蒸気発生器が熱損
失をおぎなうために用いられなければならず、別の設備
（イギリス特許第１８０９６３号明細書）では、特殊な
運搬又は攪拌部材を有する高価な断熱導管系統、駆動装
置等が、熱量損失を出来る限り小さくしようとするため
に必要となって来る。

蒸気は圧縮器に導入される前に、圧縮器の故障を惹起し
ないため水滴分離器に導かれなければならない。

公知となっている若干箇の装置においては、この水滴分
離器は容器の外側にあって圧縮器と蒸発装置との間に位
置し、そのため導管結合部分は高価な断熱処理が必要と
なる。

数箇の蒸発シリンダーが一諸に結合される場合には、導
管結合はまた、全体の装置が容易に分解できないという
欠点を生む。

蒸発シリンダーの加熱は過熱された蒸気によって行われ
るから、特に汚泥を処理する際、時間の経過と共に汚物
の層が蒸発シリンダーの壁に形成され、該汚物層は熱の
伝導を妨害する。

公知となっている提案（イギリス特許第１８０９６３号
明細書）により、蒸気により加熱された蒸発シリンダー
の内部において配慮されている汚泥層の除去或いは手入
へ清掃又は掻き傷の修理は、時間を費やし可成りの分解
を行った后で始めて可能になる。

別の欠点は、蒸発シリン −の上部に位置しくスイス連
邦特許第３７６８８２号明細書）、又は上部から上方に
延長されている蒸気蒐集空間（アメリカ合衆国特許第３
５７５８１４号明細書）である。

該蒐集空間の配置と、更に機械装置とそれに付属する導
管が、蒸発装置をとり囲んでいる容器の屋根に近い部分
および底に近い部分に設けられていることによって、全
体の設備の分解が更に困難になりそして該設備の構成高
が大となる。

本発明は公知となっている薄層蒸発装置の欠点を避け、
特に汚泥やそれに類似する物質を乾燥するための薄層蒸
発装置を創成することを目的とするものであり、該装置
は簡単な構造でありながら可能な限り僅かの熱損失で作
動しそして保守、清掃が簡単に実施できるものである。

上記の目的は本発明により次の様にして達成される。

即ちそれ自体閉鎖している蒸気蒐集容器が、蒸発シリン
ダーに隣接して立ちそして該シリンダーの長手方向の軸
に平行な壁を有し、該蒸気蒐集容器は蒸発シリンダーと
同じ高さを有しそして上端は夫々蒸気搬出導管を介して
蒸発シリンダーの上部範囲と結合し、下端は、蒸発装置
容器の下部に配管された蒐集導管を介して圧縮器と結合
することおよび蒸発装置の容器は２つの部分に分離可能
な如く形成される。

本発明により得られた特徴は、蒸気蒐集空間を蒸発シリ
ンダーに隣接して配置されたことにより、簡単で且つそ
のことによってコストが安価になる薄層蒸発装置の構造
が得られることにある。

必要な保守作業のためす早く分解できることが保証され
る。

何故ならば容器の外套部分はすべて簡単にり除くことが
できるからである。

蒸気の搬出は、蒸発シリンダーを取り囲んでいる容器外
套部の下部で行われており、従って該容器外套部は、過
熱された水蒸気の供給管と乾燥すべき媒質の供給管によ
って貫通されるのみとなっており、容器外套部が取り除
かれた后で、装置全体にはすべて手が届く様になる。

更に蒸発シリンダーに隣接して同じ高さの水蒸気蒐集容
器を配置したことによって構成高を小さくすることが可
能となった。

本発明は、汚泥やそれに類似した物質を薄層蒸発装置に
おいて乾燥するための方法にも関する。

本発明による方法は次の特徴を有している。

即ち蒸発空間に発生する蒸気は、蒸発空間に隣接し、該
蒸発空間に平行で同じ高さまで延長し、それ自体閉鎖し
た蒐集空間に導かれ、該蒐集空間から全体の空間を共通
に取り囲んでいる分離可能な外被の動く部分を巡回して
圧縮器に導かれそして次に蒸発空間と外被内部の蒐集空
間との間に存在する中間空間に導かれる。

蒸気の中に含まれている水滴は好都合にもすでに蒐集空
間内において分離されることが可能であり、該空間内で
は、これらの水滴は蒐集された蒸気の中で旋風の如く旋
回させられている。

清浄にされた水蒸気と分離された水滴とは別々に蒐集空
間から搬出されることが望ましい。

本発明は次の記述において添附図に示した実施例により
説明される。

第１図に示した装置は、容器外套部１ａを有する容器１
を有し、該容器は断熱層２で覆われている。

容器１の内部には若干箇の蒸発シリンダー３がそれと同
じ高さの水蒸気蒐集容器４のまわりに円形に配置されて
いる。

蒸発のために必要な熱量は過熱された水蒸気２０が蒸発
シリンダー３の外壁２２に導かれる。

この過熱水蒸気は水蒸気人口２１から容器１の内部に流
入する。

蒸発シリンダーの内部では、夫々中空軸５に担持されて
いる回転体装置６が回転している。

中空軸５は開ロアを有し、１つ又は数箇のモーター８に
よって駆動されている。

蒸発シリンダー３の中では夫々、中空軸５に固層された
円板９によって上部範囲１０が区切られている。

蒸気蒐集容器４は搬出導管１１により蒸発シリンダー３
の上部範囲１０と結合している。

蒸気を排出するため蒐集容器は底部に蒐集導管１２を有
し、該導管は圧縮器２３に接続されている。

蒸発シリンダー３の下部には清掃空間１３がありその中
には駆動モータ１４により駆動されている清掃シャベル
１５がある。

清掃空間１３は偏心した位置に設けられている出口を介
して空にすることができる。

上記の装置を使用する場合には、乾燥すべき媒質は、第
３図に示す如く、円板９の下部に位置する敷部の供給開
口を介して蒸発シリンダー３の内部に導かれる。

媒質はシリンダーの内壁１８上を下方に向って流れそし
て回転体装置６の回転羽根１９によって該内壁上に薄い
層となって分布する。

回転羽根１９は、上記内壁１８上の層の厚さが約０．５
乃至１１１ｔｍになる様に中空軸５に調節可能に固定さ
れている。

回転羽根１９は乾燥すべき媒質を塗り付けるばかりでな
く、同時にまた固体又は塊を内壁１８から掻き落とす作
用をするから、この羽根はばね鋼から造られるのがよい
が、別の材料で造ってもよい。

固い構造部分又は塊を内壁１８から掻き落とすと、これ
らは蒸発シリンダーの下端に設けられた排出孔を通って
下方の清掃空間１３に落下し、そこでこれらの塊等は清
掃シャベル１５により出口１６を通って排出される。

蒸発した蒸気は夫々の中空軸５の開ロアを通って上昇し
蒸発シリンダー３の上部範囲１０に達する。

蒸気はそこから搬出導管１１を介し蒸気蒐集容器４に吸
い込まれる。

蒸気蒐集容器に底から接続されている蒐集導管１２は、
蒸発シリンダー３を取り囲んでいる容器外套１ａの下部
を通って外部に導出され圧縮器２３に達している。

この様な構造によって明かに、若干箇の蒸発シリンダー
があっても唯１本の導出管が外部に導出されているのみ
である。

蒸発蒐集容器４の底を通って蒸気が導出されることによ
り更に容器外套部を上方に持ち上げるということが容易
に行われることになる。

何故ならば蒐集導管１２はこの過程を妨害することがな
いからである。

同様なことが固体を下方に排出することに対しても当て
嵌る。

かくして容器外套部１ａを持ち上げる前に蒐集導管を取
り除く必要がない。

蒸発した蒸気中に含まれている熱は合目的に蒸発シリン
ダーを加熱するために再び使用される。

このためには蒸気は、圧縮器２３により、蒸発シリンダ
ー３の壁の両側の温度差に対応する高い圧力を有する状
態にされなければならない。

この様にして蒸気の熱量を利用することは専門家にとっ
ては一般的に知られたこととなっている。

また適当な圧縮器を選定することも専門家にとって困難
なことは何もない。

例えば、蒸気の圧縮のためロータリーピストン圧縮器が
使用される。

圧縮器２３は電気モーター２４により駆動される。

圧縮された蒸気は圧縮器２３から容器１の水蒸気人口２
１に到達する。

水蒸気人口２１の前方に配置されている弁２５を介して
蒸発装置は図示されていない水蒸気発生装置から新らし
い水蒸気２６が供給される。

圧縮器２３が故障なく運転されることを保叔するために
は、供給される蒸気は同行する水滴を含まない様になっ
ていなければならない。

この水滴の分離は好都合にも蒸気蒐集容器４の内部で直
接性われる。

容器１の外側に位置する水滴分離装置は、費用のかかる
導管とコストが高くなる断熱材を付加しなければならな
いという欠点を有している。

蒸気蒐集容器４の内部に、詳細に表現されていない旋風
装置が組み込まれている時、水滴分離が特に有利に実施
される。

この様な旋風装置によって個々の水滴は蒸気蒐集容器４
の内壁に投げ飛ばされ、そこから下方に流れそしてこの
た−め設けられた流出導管２９を介して排出される。

熱量の損失を更に抑制するためには、例えば圧縮器を蒸
気蒐集容器４の内部に収容することも考えられる。

第４図に示された如く蒸気蒐集容器４は必ず蒸発装置の
中心に位置する必要はない。

更に蒸気蒐集容器は図に示した形状とは別な形状を有し
ていても本発明の範囲を外れるものではない。

重要なことは蒸気蒐集容器４が蒸発シリンダー３よりも
高くなっていないことである。

蒸発シリンダー３は蒸発装置の運転開始后、圧縮された
蒸気によって加熱されるから、蒸発シリンダー３の外壁
２２上には時間の経過と共に沈澱物が堆積する。

この沈澱物は規則正しく除去しなければならない。

何故ならば沈澱物はシリンダーの壁を通過する熱の伝導
を妨げるからである。

このための清掃作業を実施するため蒸発シリンダー３は
露出されることができなければならない。

このことは好都合にも容器外套部１ａを持ち上げること
によって実現される。

外部に導かれている導管はどれも容器外套部１ａを持ち
上げるためにじゃまになる。

本発明により蒸気の排出を蒸発シリンダー３の下部に位
置する蒐集導管１２を介して行うことにより、蒸発シリ
ンダーはもとより蒸気蒐集容器４が手の届く様に露出さ
れることができた。

第５図は、第１図に示した実施例の特徴を有する装置の
容器外套部１ａを持ち上げた状態を示す。

蒸発シリンダー３と蒸気蒐集容器４とは同じ基板２７上
に配置されている。

蒸気蒐集導管１２は該基板２７の下部を通って外部に導
かれている。

かくして容器外套１ａを持ち上げるためには過熱水蒸気
人口２１および乾燥すべき媒質の供給導管だけ（図示せ
ず）が接続を切り離さなければならない。

容器外套部１ａは取り付は装置２８を備え、該取り付は
装置を用い、外套部は適当な持ち上げ網により持ち上げ
られる。

上記した構造により、蒸発シリンダー３を、複雑な分解
作業によらないで驚くべき簡単な方法で清掃することが
可能となる。

保守又は修理の目的のため回転体装置６の夫々を、該装
置に付設されている駆動モーター８のフランジ取付は部
をはずし、容器１の蓋から上方に、蒸発シリンダー３か
ら引き抜くことが簡単に実施される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄層蒸発装置の第１の実施例の縦
断面図、第２図は第１図の横断面図、第３図は蒸発シリ
ンダーの横断面図を示し、第４図は本発明の第２の実施
例を示す２本の蒸発シリンダーを有する薄層蒸発装置の
横断面図、第５図は第１図に示した実施例において容器
外套部を持ち上げた状態を示す図である。 図において、１・・・・・・容器、１ａ・・・・・・容
器外套部、３・・・・・・蒸発シリンダー、４・・・・
・・蒸気蒐集容器、１０・・・・・・（蒸発シリンダー
の）上部範囲、１１・・・・・・搬出導管、１２・・・
・・・蒐集導管、１３・・・・・・清掃空間、１４・・
・・・・電気モーター、１５・・・・・・清掃シャベル
、１６・・・・・・出口、２２３・・・・・・圧縮器、
２７・・・・・・基板、２９・・・・・・流出導管、で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 汚泥やそれに類似した物質を薄層蒸発装置において
   乾燥するための方法において、蒸発空間に発生する蒸気
   は、蒸発空間に隣接し、該蒸発空間に平行で同じ高さま
   で延長し、それ自体閉鎖した蒐集空間に導かへ該蒐集空
   間から全体の空間を共通に取り囲んでいる分離可能な外
   被の動く部分を迂回して圧縮器に導かれそして次に蒸発
   空間と外被内部の蒐集空間との間に存在する中間空間に
   導かれることを特徴とする汚泥やそれに類似した物質の
   乾燥方島 ２、特許請求の範囲第１項記載の乾燥方法において、蒸
   気の中に含まれている水滴は蒐集空間内において分離さ
   れそして清浄にされた水蒸気と分離された水滴とは別々
   に蒐集空間から搬出されることを特徴とする汚泥やそれ
   に類似した物質の乾燥方法。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の乾燥方法において、蒐
   集空間に供給された蒸気は、水滴を分離するため、旋風
   の如く旋回させられることを特徴とする汚泥やそれに類
   似した物質の乾燥方法。 ４ 汚泥やそれに類似した物質を薄層蒸発装置において
   乾燥するため、蒸発空間に発生する蒸気は、蒸発空間に
   隣接し、該蒸発空間に平行で同じ高さまで延長し、それ
   自体閉鎖した蒐集空間に導かれ、該蒐集空間から全体の
   空間を共通に取り囲んでいる分離可能な外被の動く部分
   を迂回して圧縮器に導かれそして次に蒸発空間と外被内
   部の蒐集空間上の間に存在する中間空間に導かれる汚泥
   やそれに類似した物質を乾燥する方法を実施するため、
   共通の容器の中で垂直に立ち、過熱蒸気が供給されてい
   る少くとも２本の蒸発シリンダーから成り、その際蒸発
   シリンダーは夫々、乾燥すべき媒質を薄層状にシリンダ
   ーの内壁に塗るための駆動されている回転体装置を有し
   そしてシリンダーの外壁は、蒸発過程に必要な熱を導く
   ため過熱水蒸気に接しており、その際蒸発シリンダーに
   は共通な蒸気蒐集容器とそれに接続した圧縮器とが付設
   されている薄層蒸発装置において、それ自体閉鎖してい
   る蒸気蒐集容器４が、蒸発シリンダー３に隣接して立ち
   そして該シリンダーの長手方向の軸に平行な壁を有し、
   該蒸気蒐集容器は蒸発シリンダー３と同じ高さを有し、
   そして上端は夫々蒸気搬出導管１１を介して蒸発シリン
   ダー３の上部範囲１０と結合し、下端は、蒸発装置容器
   の下部に配管された蒐集導管１２を介して圧縮器２３と
   結合することおよび蒸発装置の容器１は２つの部分に分
   離可能な如く形成されていることを特徴とする汚泥やそ
   れに類似した物質を乾燥するための薄層蒸発装置５ 特
   許請求の範囲第４項記載の薄層蒸発装置において、蒸気
   蒐集容器４は若干筒の蒸発シリンダー３が円形に配置さ
   れた中央に設けられることを特徴とする薄層蒸発装置。 ６ 特許請求の範囲第４項記載の薄層蒸発装置において
   、容器１は基板２７を有し、該基板上に蒸発シリンダー
   ３および蒸気蒐集容器４が配置されていることおよび基
   板２７は該基板から分離可能な容器外套部１ａによって
   取り囲まれていることを特徴とする薄層蒸発装置 ７ 特許請求の範囲第６項記載の薄層蒸発装置において
   、容器外套部１ａは基板２７のまわりに気密に密着して
   いるが、該基板から垂直に持ち上げることが可能となっ
   ていることを特徴とする薄層蒸発装置。 ８ 特許請求の範囲第４項記載の薄層蒸発装置において
   、蒸気蒐集容器４は水滴分離装置を有することを特徴と
   する薄層蒸発装置。 ９ 特許請求の範囲第４項記載の薄層蒸発装置において
   、蒸気蒐集容器４は水滴分離装置として形成されている
   ことを特徴とする薄層蒸発装置。 １０特許請求の範囲第７項または第８項記載の薄層蒸発
   装置において、水滴分離装置は旋風送風機であることを
   特徴とする薄層蒸発装置 １１ 特許請求の範囲第６項記載の薄層蒸発装置におい
   て、蒸気蒐集容器４は下端が基板２７又は該基板上に固
   看された底板によって閉鎖されており、該底板を貫通し
   て、蒸気のための蒐集導管１２および蒸気から分離され
   た水滴の流出導管２９が蒸気蒐集容器４から導き出され
   ること、更に蒸発シリンダー３は下端が前同様基板２Ｔ
   により閉鎖されるか又は夫々それらに固看された底板に
   より閉鎖さね、その際底板は、蒸発の際落下する固体お
   よび／または塊の排出孔を備えていることを特徴とする
   薄層蒸発装も １２特許請求の範囲第４項記載の薄層蒸発装置において
   、蒸気蒐集容器４は容器１の支持体として形成されてい
   ることを特徴とする薄層蒸発装置１３特許請求の範囲第
   ４項記載の薄層蒸発装置において、落下する固体および
   ／または塊を排出するため容器１の下部に清掃空間１３
   が設けられ、該空間の内部には、蒸気蒐集容器４と同芯
   的に支承され、モーター１４によって駆動さｎている清
   掃シャベル１５と偏心した位置に設けられた出口１６と
   を有していることを特徴とする薄層蒸発装置