JPH0141108B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多段フラツシユ型造水装置に関する。

まず、この種多段フラツシユ型造水装置の概略
を第１図に基づき説明する。第１図において、１
は複数段の蒸発室を具えた熱放出部、２は複数段
の蒸発室を具えた熱回収部を示し、３はブライン
ヒータで、ここで加熱されたブラインは第１段蒸
発室F₁に導入され、最終段蒸発室FLに向つて順
次各段の蒸発室を流過せしめられる。

各蒸発室の室内圧力は第１段蒸発室F₁より順
次最終段蒸発室FLに向けて低下するよう維持さ
れているので、ブラインは各段の蒸発室を流過す
る際各室内圧力においてフラツシユ蒸発せしめら
れ、このフラツシユ蒸気は各段のコンデンサＫで
ブラインヒータ３に供給されるブラインを予熱す
ると共に、自からも凝縮して液化し、凝縮液は各
段のトレイ８に受け取られ、その下段のトレイ
８′を順次経由して最終的に淡水取出しライン１
３より淡水として取り出される。

濃縮されたブラインの１部は最終段蒸発室FL
より抜出されて海水排出ライン１６よりブローダ
ウンされ、残部は後述する補給海水と共に熱回収
部２の最下段のコンデンサＫに送られ次いでその
上段のコンデンサＫを順次流過して再循環する。
新しい海水は冷却海水ライン７より熱放出部１の
最終段のコンデンサＫに導入され、その上段のい
くつかのコンデンサＫを流過した後、熱放出部１
の最上段のコンデンサＫより大部分はライン１８
を経て排出されるが、一部は補給海水として脱酸
素塔５を経てポンプ６に吸入される。ブラインは
熱回収部２のコンデンサＫを順次流過する過程に
おいて予熱された後、ブライン加熱器３の伝熱管
内にいたり、該加熱器３内において加熱蒸気ライ
ン１０から供給される加熱蒸気によつて加熱昇温
される。加熱蒸気はブラインによつて冷却されて
復水となり、復水ライン１４から排出される。

次に、ブライン加熱器３において加熱昇温され
た海水は、第１段蒸発室F₁に導入され、前述の
ごとく各段の蒸発室を流過して最終段蒸発室FL
に至る。なお、１５はエゼクタを示す。

上述した多段フラツシユ型造水装置の各段の蒸
発室は、第２図および第３図に示すように、隔壁
２２により仕切られており、上段の蒸発室２１ａ
と下段の蒸発室２１ｂは隔壁２２下部の絞り機構
２３により連通していて、ここからブラインが下
段の蒸発室２１ｂ内に流入し、さらに蒸発室２１
ｂの底板２６に立設された堰２４を越えて次段へ
流れて行く。

このような構造において、下段蒸発室２１ｂ内
に流入したブラインは、前段蒸発室２１ａよりも
圧力が低下するため蒸発室入口でフラツシユ蒸発
し、水蒸気を含むブラインは堰２４を越えて、蒸
発室２１ｂの底板２６に沿つて水平に流れる間、
液表面から１部フラツシユ蒸発しながら次段へ流
出する。

一方、フラツシユ蒸発により発生した蒸気は、
蒸発室２１ｂの上部に設置してあるデミスタ２７
を通過し、該デミスタ２７で蒸気中に同伴されて
いるブラインのミストを捕集・除去された後、蒸
発室底板２６の上を流れているブラインの温度よ
りも低温の循環ブラインが内部を流れている伝熱
管２８が配置されているコンデンサ室２９に導か
れ、前記伝熱管２８内を流れている冷却水（循環
ブライン）により冷却され、凝縮して製造淡水と
なる。

以上のフラツシユ蒸発において、段間差圧（各
蒸発室間の圧力差）は運転条件等により変化する
が、この調節は両蒸発室のブラインレベル差の変
化により吸収される。しかし、この差が大きくな
るとブライン流量を調節する必要があり、これは
絞り機構２３内に配置されている段間絞りオリフ
イス板３０を手動調節して開口面積を変化させる
ことにより行なわれる。

一般に、従来の装置では第２図で示したように
平板の段間絞りオリフイス板３０が使用されてい
る。このオリフイス部の損失ヘツドｈは次式で表
わされる。

ｈ＝ζ²／2g ここで、ｈ：損失ヘツド（ｍ） ：オリフイス部平均流速（ｍ／sec） ζ：圧力損失係数（−） この圧力損失係数ζは、オリフイス入口のかど
の丸味で定まり、第３図に示すようにかどが鋭い
場合、入口で一度収縮した後再び拡大されるの
で、ここで入口損失の大部分を生じる。

この圧力損失は入口に丸味をつけることにより
圧力損失係数ζが1/10以下になる。

一般に、多段フラツシユ型造水装置では各段間
の温度差は約２〜４℃に保持されており、この飽
和蒸気圧の差、すなわち段間圧力差により循環ブ
ラインがフラツシユ蒸発する。この飽和蒸気圧は
第４図に示すように、温度上昇に伴つて増分が大
きくなつている。従つて同一温度差でも高温段
（上流段）ほど段間圧力差は大きくなる。そこで、
この段間圧力差を保持するためには、各段で異つ
た差圧調節が要求されることになる。

そこで、従来の装置では、上記運転条件により
決る段間圧力差にあわせるため第２図で示した段
間絞りオリフイス板３０を上下に移動させること
によりオリフイス部開口面積を変化させてブライ
ンレベルを保ちつつ段間圧力差を調節していた。
しかし、この方法では大きな蒸発負荷変動に対し
て段間圧力差の調節範囲が狭い。

本発明は、大きい蒸発負荷変動に対処するため
に広範囲の段間圧力差に対応しうる装置を提案す
るものである。

第２図で示すように、段間絞り機構２３を通過
したブラインは、堰２４に衝突してこれを乗り越
えて更に後方へ流れて行く。この堰２４に衝突す
る時に流動抵抗を生じる。この抵抗は堰２４の高
さにより大きさが異なるが、従来の各堰２４の高
さは同一（l₁₀＝l₂₀）であつた。

そこで、本発明はこの堰２４の高さを各段の段
間圧力差に応じて変化させることにより、段間圧
力差を保持することを提案するものである。

以下、本発明を実施例に基づき説明する。

第５図は、従来の平板の段間絞りオリフイス板
（以下薄刃型オリフイスと言う）の代りに、丸味
を帯びたオリフイス板３１（以下丸型オリフイス
と言う）を使用した実施例を示す。

従来の薄刃型と丸型オリフイスを使用して、第
５図の蒸発室構造の装置で、かつ、同一流量の下
で行つた運転結果を第６図に示す。

本実施例によれば従来の薄刃型オリフイスの場
合、堰２４の高さl₂が0.25ｍ以上ではl₂の増加に
伴つて段間圧力差△Pu（P₁−P₂）は増加するが、
l₂が0.2ｍ以下では段間圧力差はほぼ一定である。

これに対して、丸型オリフイス３１の場合、l₂
の増加に伴つて△Puは増加する。すなわち、l₂を
変化させることにより広範囲の△Puを調節する
ことができる。

ここで、段間圧力差△Puは、第５図に示すh₁
＝h₂＝0.5ｍとした場合の段間蒸気圧差（P₁−P₂）
をいう。

つまり、第５図に示すように、丸型オリフイス
３１を採用して、かつ、各フラツシユ段の堰２４
の高さをl₂＞l₃のように低温段に向けて段階的に
低くした場合、堰２４の高さが第６図に示すよう
に0.2ｍ以下の場合に特に段間圧力差の増減が期
待でき、さらに、堰２４の高さを低温段に向けて
段階的に低くすることで、所望とする段間圧力差
△Puが0.05ｍ（液面高さ換算）以下の低域から
0.2ｍ（液面高さ換算）以上の高域までの広範囲
にわたつてその増減が行い得る。

したがつて、段間圧力差△Puの大きい高温段
（上流段）側に背の高い堰２４を、高温段よりも
段間圧力差△Puの小さい低温段（下流段）側に
背の低い堰２４を設ければよい。

なお、第６図に示すように従来の薄刃型オリフ
イスを採用した場合でも、堰高さl₂が0.2ｍ以上で
あれば、その堰２４高さを低温段に向けて段階的
に低くすることによつて、段間圧力差△Puを調
整することができる。

以上述べたように本発明は、各段の蒸発室の底
板に立設する堰の高さを低温段に向けて段階的に
低くしたので、広範囲の段間圧力差を保持、調節
することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な多段フラツシユ蒸発装置の系
統図、第２図は蒸発室の断面図、第３図は従来の
平板の段間絞りオリフイスを示す断面図、第４図
は飽和蒸気圧と温度との相関を示すグラフ図、第
５図は本発明の１実施例を示す断面図、第６図は
丸型と薄刃型オリフイスを使用した場合の堰高さ
と段間圧力差との関係を示すグラフ図である。 ２１ａ，２１ｂ：蒸発室、２２：隔壁、２４：
堰、２６：底板、３１：丸型オリフイス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各段の蒸発室の底板に立設した堰の高さを低
   温段へ順次段階的に低くすることを特徴とする多
   段フラツシユ型造水装置。