JP2002282602A - 多段式蒸発濃縮装置 - Google Patents
多段式蒸発濃縮装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】熱効率が良く、製作費が低減でき、かつ小型化
に適した多段式蒸発濃縮装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】缶体として竪型缶体を採用し、該缶体内部
に竪仕切板を設けて該缶体の内部をＮ＋１分割してＮ重
効用缶と凝縮缶を構成し、さらに竪型缶体を水平に３分
割して下部を液室・中部を熱交換器室・上部を蒸発室と
した。熱交換器室の伝熱管で被濃縮液中の水分を蒸発さ
せ、該蒸気を蒸発室に集めてさらに次の効用缶の熱交換
器室に送って加熱源とする多重効用の原理を利用し、一
方、凝縮缶では、冷却水と空気を送りこんで冷却水の蒸
発潜熱を利用して凝縮効率を高めるようにした。
に適した多段式蒸発濃縮装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】缶体として竪型缶体を採用し、該缶体内部
に竪仕切板を設けて該缶体の内部をＮ＋１分割してＮ重
効用缶と凝縮缶を構成し、さらに竪型缶体を水平に３分
割して下部を液室・中部を熱交換器室・上部を蒸発室と
した。熱交換器室の伝熱管で被濃縮液中の水分を蒸発さ
せ、該蒸気を蒸発室に集めてさらに次の効用缶の熱交換
器室に送って加熱源とする多重効用の原理を利用し、一
方、凝縮缶では、冷却水と空気を送りこんで冷却水の蒸
発潜熱を利用して凝縮効率を高めるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、多重効用蒸発缶
を有する多段式蒸発濃縮装置に関する。
を有する多段式蒸発濃縮装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多重効用蒸発缶を有する多段式蒸発濃縮
装置は、一般に図４に示すように効用ごとに別缶体１０
・２０とした複数の缶体を併置し連結する型式のものが
採用されてきている。
装置は、一般に図４に示すように効用ごとに別缶体１０
・２０とした複数の缶体を併置し連結する型式のものが
採用されてきている。
【０００３】この型式の装置は、缶体の高さを低くでき
大容量の液体を処理する多段式蒸発濃縮装置には適して
いるが、少容量の液体を処理する場合には、装置自体お
よび装置の設置面積を小さくすることが困難なため、装
置のコストを安価にしにくくまた屋内設置がしにくいと
いう問題があった。
大容量の液体を処理する多段式蒸発濃縮装置には適して
いるが、少容量の液体を処理する場合には、装置自体お
よび装置の設置面積を小さくすることが困難なため、装
置のコストを安価にしにくくまた屋内設置がしにくいと
いう問題があった。
【０００４】また、水を上部から散布し空気と接触させ
て水の蒸発潜熱を積極的に利用する凝縮方式の凝縮缶を
効用缶と共に一つの缶体に組み込んだ構造の多段式蒸発
濃縮装置は見あたらなかった。
て水の蒸発潜熱を積極的に利用する凝縮方式の凝縮缶を
効用缶と共に一つの缶体に組み込んだ構造の多段式蒸発
濃縮装置は見あたらなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本願発明の目
的は、主として比較的小型の多段式蒸発濃縮装置を安価
に提供することにある。
的は、主として比較的小型の多段式蒸発濃縮装置を安価
に提供することにある。
【０００６】本願発明の他の目的は、排出蒸気の凝縮に
水の蒸発潜熱を積極的に利用する方式を採用して凝縮効
率をあげることにある。
水の蒸発潜熱を積極的に利用する方式を採用して凝縮効
率をあげることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、竪型缶体内部に竪仕切板を
設けて該缶体の内部をＮ＋１分割してＮ重効用缶と凝縮
缶を構成し、さらに該竪型缶体を水平に３分割して下部
を液室・中部を熱交換器室・上部を蒸発室とすることに
より、一の竪型缶体の構造を積極的に利用したものであ
る。
に、請求項１記載の発明は、竪型缶体内部に竪仕切板を
設けて該缶体の内部をＮ＋１分割してＮ重効用缶と凝縮
缶を構成し、さらに該竪型缶体を水平に３分割して下部
を液室・中部を熱交換器室・上部を蒸発室とすることに
より、一の竪型缶体の構造を積極的に利用したものであ
る。
【０００８】さらに、請求項２記載の発明は、多段式蒸
発濃縮装置において凝縮缶の熱交換器室の伝熱管上部よ
り伝熱管内面に水を散布し、伝熱管下部より伝熱管内面
に空気を送る方式の凝縮器を採用しかつ竪型缶体に組込
むことにより、凝縮効率の良い安価かつコンパクトな凝
縮器の提供を可能にしたものである。
発濃縮装置において凝縮缶の熱交換器室の伝熱管上部よ
り伝熱管内面に水を散布し、伝熱管下部より伝熱管内面
に空気を送る方式の凝縮器を採用しかつ竪型缶体に組込
むことにより、凝縮効率の良い安価かつコンパクトな凝
縮器の提供を可能にしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、添付図を参照して具体的に説明する。図１は、
水平に３分割された竪型筒状缶体をそれぞれ分離して示
す斜視図であり、図２は、Ｎ＋１分割したＮ重効用缶の
うち原液が第１番目に供給される缶である第１効用缶と
Ｎ＋１番目の缶に相当する凝縮缶を示す断面図である。
図３は、作動原理図である。なお、説明の便宜のため、
図としては竪型筒状缶体を４分割（Ｎ＝３）した場合を
取り上げて説明する。
形態を、添付図を参照して具体的に説明する。図１は、
水平に３分割された竪型筒状缶体をそれぞれ分離して示
す斜視図であり、図２は、Ｎ＋１分割したＮ重効用缶の
うち原液が第１番目に供給される缶である第１効用缶と
Ｎ＋１番目の缶に相当する凝縮缶を示す断面図である。
図３は、作動原理図である。なお、説明の便宜のため、
図としては竪型筒状缶体を４分割（Ｎ＝３）した場合を
取り上げて説明する。
【００１０】缶体の構造一つの竪型筒状缶体からなる多
段式蒸発濃縮装置は堅方向に４分割され、おのおのは液
体の流れ上流から順に第１効用缶１０、第２効用缶２
０、第３効用缶３０、凝縮缶４０を構成する。
段式蒸発濃縮装置は堅方向に４分割され、おのおのは液
体の流れ上流から順に第１効用缶１０、第２効用缶２
０、第３効用缶３０、凝縮缶４０を構成する。
【００１１】さらに竪型筒状缶体は水平に３分割され、
下から順に、液室Ｌ０・熱交換器室Ｈ０・蒸発室Ｅ０を
構成する。
下から順に、液室Ｌ０・熱交換器室Ｈ０・蒸発室Ｅ０を
構成する。
【００１２】液室Ｌ０は、底板を有する円筒で、円筒の
円断面の図心回りに筒軸方向に仕切板ＰＰで所定の区画
数に区画切りされ、第１液室Ｌ１・第２液室Ｌ２・第３
液室Ｌ３および第４液室Ｌ４から構成されている。熱交
換器室Ｈ０は、円筒両端部を管板ＴＳで閉鎖し、伝熱管
ＴＢは該管板にあけられた孔に挿通されローラ拡管等の
方法で固着されて管板と伝熱管とは気密・液密構造とな
っており、内部は液室と同様区画切りされて、第１熱交
換器室Ｈ１・第２熱交換器室Ｈ２・第３熱交換器室Ｈ３
および第４熱交換器室Ｈ４から構成されている。なお、
伝熱管の両端は液室および蒸発室に開口されている。蒸
発室Ｅ０は蓋板を有する円筒であって、液室・熱交換器
室と同様区画切りされ、第１蒸発室Ｅ１・第２蒸発室Ｅ
２・第３蒸発室Ｅ３および第４蒸発室Ｅ４から構成され
ている。また、液室・熱交換器室・蒸発室相互は、フラ
ンジ構造でボルト結合され、液室の仕切板と熱交換器室
の管板および熱交換器室の管板と蒸発室の仕切板の間は
気密・液密に保たれている。
円断面の図心回りに筒軸方向に仕切板ＰＰで所定の区画
数に区画切りされ、第１液室Ｌ１・第２液室Ｌ２・第３
液室Ｌ３および第４液室Ｌ４から構成されている。熱交
換器室Ｈ０は、円筒両端部を管板ＴＳで閉鎖し、伝熱管
ＴＢは該管板にあけられた孔に挿通されローラ拡管等の
方法で固着されて管板と伝熱管とは気密・液密構造とな
っており、内部は液室と同様区画切りされて、第１熱交
換器室Ｈ１・第２熱交換器室Ｈ２・第３熱交換器室Ｈ３
および第４熱交換器室Ｈ４から構成されている。なお、
伝熱管の両端は液室および蒸発室に開口されている。蒸
発室Ｅ０は蓋板を有する円筒であって、液室・熱交換器
室と同様区画切りされ、第１蒸発室Ｅ１・第２蒸発室Ｅ
２・第３蒸発室Ｅ３および第４蒸発室Ｅ４から構成され
ている。また、液室・熱交換器室・蒸発室相互は、フラ
ンジ構造でボルト結合され、液室の仕切板と熱交換器室
の管板および熱交換器室の管板と蒸発室の仕切板の間は
気密・液密に保たれている。
【００１３】第１効用缶１０は第１液室Ｌ１・第１熱交
換器室Ｈ１・第１蒸発室Ｅ１、第２効用缶２０は第２液
室Ｌ２・第２熱交換器室Ｈ２・第２蒸発室Ｅ２、第３効
用缶３０は第３液室Ｌ３・第３熱交換器室Ｈ３・第３蒸
発室Ｅ３、凝縮缶４０は第４液室Ｌ４・第４熱交換器室
Ｈ４・第４蒸発室Ｅ４、で構成されている。
換器室Ｈ１・第１蒸発室Ｅ１、第２効用缶２０は第２液
室Ｌ２・第２熱交換器室Ｈ２・第２蒸発室Ｅ２、第３効
用缶３０は第３液室Ｌ３・第３熱交換器室Ｈ３・第３蒸
発室Ｅ３、凝縮缶４０は第４液室Ｌ４・第４熱交換器室
Ｈ４・第４蒸発室Ｅ４、で構成されている。
【００１４】配管図３に示すように、第１液室Ｌ１の下
端には原液導入管ＦＩ、第３液室Ｌ３の下端には濃縮液
出口管ＣＥ、第４液室Ｌ４には空気管ＡＦおよび室下端
には冷却水室ＷＢが設けられている。また、第１液室に
は熱源ＨＴ、例えば電気ヒータ、が設けられ、第１液室
の下端と第２液室Ｌ２の下端とは１−２濃液送管Ｆ１２
がモータ駆動弁ＭＶ２（以下単に「モータ弁」とい
う。）を介して連結しており、第２液室と第３液室も同
様に２−３濃液送管Ｆ２３がモータ弁ＭＶ３を介して連
結している。
端には原液導入管ＦＩ、第３液室Ｌ３の下端には濃縮液
出口管ＣＥ、第４液室Ｌ４には空気管ＡＦおよび室下端
には冷却水室ＷＢが設けられている。また、第１液室に
は熱源ＨＴ、例えば電気ヒータ、が設けられ、第１液室
の下端と第２液室Ｌ２の下端とは１−２濃液送管Ｆ１２
がモータ駆動弁ＭＶ２（以下単に「モータ弁」とい
う。）を介して連結しており、第２液室と第３液室も同
様に２−３濃液送管Ｆ２３がモータ弁ＭＶ３を介して連
結している。
【００１５】第２熱交換器室Ｈ２の下部と第３熱交換器
室Ｈ３の下部を２−３蒸留水送管Ｄ２３が連結してお
り、同様に第３熱交換器室の下部と第４熱交換器室Ｈ４
の下部を３−４蒸留水送管Ｄ３４が連結している。第４
熱交換器室には真空出口ＶＥと蒸留水出口ＤＥが設けら
れている。
室Ｈ３の下部を２−３蒸留水送管Ｄ２３が連結してお
り、同様に第３熱交換器室の下部と第４熱交換器室Ｈ４
の下部を３−４蒸留水送管Ｄ３４が連結している。第４
熱交換器室には真空出口ＶＥと蒸留水出口ＤＥが設けら
れている。
【００１６】第１蒸気室Ｅ１、第２蒸気室Ｅ２および第
３蒸気室Ｅ３の上部には蒸気出口（以下「第１蒸気出
口」等という。）が設けられていて、第１蒸気出口Ｖ１
は１−２蒸気送管Ｖ１２で第２熱交換器室Ｈ２に、第２
蒸気出口Ｖ２は２−３蒸気送管Ｖ２３で第３熱交換器室
Ｈ３に、第３蒸気出口Ｖ３は３−４蒸気送管Ｖ３４で第
４熱交換器室Ｈ４にそれぞれ連結している。第４蒸気出
口Ｖ４（冷却排気出口）は大気に解放されている。な
お、第１蒸気室と第１蒸気出口との間には多孔板または
網からなる気水分離板Ｓ１が設けられており、第２蒸気
室・第３蒸気室も同様（Ｓ２、Ｓ３）である。
３蒸気室Ｅ３の上部には蒸気出口（以下「第１蒸気出
口」等という。）が設けられていて、第１蒸気出口Ｖ１
は１−２蒸気送管Ｖ１２で第２熱交換器室Ｈ２に、第２
蒸気出口Ｖ２は２−３蒸気送管Ｖ２３で第３熱交換器室
Ｈ３に、第３蒸気出口Ｖ３は３−４蒸気送管Ｖ３４で第
４熱交換器室Ｈ４にそれぞれ連結している。第４蒸気出
口Ｖ４（冷却排気出口）は大気に解放されている。な
お、第１蒸気室と第１蒸気出口との間には多孔板または
網からなる気水分離板Ｓ１が設けられており、第２蒸気
室・第３蒸気室も同様（Ｓ２、Ｓ３）である。
【００１７】スイッチ類第１蒸気室Ｅ１、第２蒸気室Ｅ
２および第３蒸気室Ｅ３には、各熱交換器室Ｈ１・Ｈ２
・Ｈ３を浸漬する液の液面をそれぞれ検出する液面スイ
ッチＬＳ１・ＬＳ２・ＬＳ３、第４液室Ｌ４には冷却水
の液面を検出する液面スイッチＬＳ４が設けられ、各液
面スイッチの出力はそれぞれ原液導入管ＦＩに設けられ
たモータ弁ＭＶ１・１−２濃液送管Ｆ１２に設けられた
ＭＶ２・２−３濃液送管Ｆ２３に設けられたＭＶ３・冷
却水ポンプＰ２入口側に設けられたＭＶ５を駆動するよ
うに接続されている。また、第３蒸発室には液温度計Ｔ
Ｌ３、３−４蒸気送管Ｖ３４には蒸気温度計ＴＶ３が設
けられており、それらの出力は濃度計ＤＩ３に接続さ
れ、該濃度計の出力は濃縮ポンプＰ１の出口側に設けら
れたモータ弁ＭＶ４を駆動するように接続されている。
２および第３蒸気室Ｅ３には、各熱交換器室Ｈ１・Ｈ２
・Ｈ３を浸漬する液の液面をそれぞれ検出する液面スイ
ッチＬＳ１・ＬＳ２・ＬＳ３、第４液室Ｌ４には冷却水
の液面を検出する液面スイッチＬＳ４が設けられ、各液
面スイッチの出力はそれぞれ原液導入管ＦＩに設けられ
たモータ弁ＭＶ１・１−２濃液送管Ｆ１２に設けられた
ＭＶ２・２−３濃液送管Ｆ２３に設けられたＭＶ３・冷
却水ポンプＰ２入口側に設けられたＭＶ５を駆動するよ
うに接続されている。また、第３蒸発室には液温度計Ｔ
Ｌ３、３−４蒸気送管Ｖ３４には蒸気温度計ＴＶ３が設
けられており、それらの出力は濃度計ＤＩ３に接続さ
れ、該濃度計の出力は濃縮ポンプＰ１の出口側に設けら
れたモータ弁ＭＶ４を駆動するように接続されている。
【００１８】ポンプ類第３液室Ｌ３の濃縮液出口管ＣＥ
には濃縮液ポンプＰ１、第４液室Ｌ４の冷却水室ＷＢに
は冷却水ポンプＰ２、第４液室Ｌ４の空気管ＡＦには送
風機Ｐ５、第４熱交換器室Ｈ４の蒸留水出口ＤＥには蒸
留水ポンプＰ３、第４熱交換器室の真空出口ＶＥには真
空ポンプＰ４が設けられている。
には濃縮液ポンプＰ１、第４液室Ｌ４の冷却水室ＷＢに
は冷却水ポンプＰ２、第４液室Ｌ４の空気管ＡＦには送
風機Ｐ５、第４熱交換器室Ｈ４の蒸留水出口ＤＥには蒸
留水ポンプＰ３、第４熱交換器室の真空出口ＶＥには真
空ポンプＰ４が設けられている。
【００１９】作動濃縮液ポンプＰ１、冷却水ポンプＰ
２、蒸留水ポンプＰ３、真空ポンプＰ４、送風機Ｐ５が
起動し、液面スイッチＬＳ１・ＬＳ２・ＬＳ３およびＬ
Ｓ４が作動し、原液が各効用缶１０・２０・３０に、ま
た冷却水ＣＷが凝縮缶４０に供給される。
２、蒸留水ポンプＰ３、真空ポンプＰ４、送風機Ｐ５が
起動し、液面スイッチＬＳ１・ＬＳ２・ＬＳ３およびＬ
Ｓ４が作動し、原液が各効用缶１０・２０・３０に、ま
た冷却水ＣＷが凝縮缶４０に供給される。
【００２０】熱源ＨＴ、例えば電気ヒータ、が作動し、
第１液室Ｌ１の被濃縮液ＦＷ１は加熱され所定の真空度
の下で被濃縮液の水分は蒸発し、該蒸気は気水分離板Ｓ
１で水分が取り除かれて第１蒸気出口Ｖ１から１−２蒸
気送管Ｖ１２を通って第２熱交換器室Ｈ２に導かれる。
一方、被凝縮液量が減少すると液面スイッチＬＳ１が作
動しモータ弁ＭＶ１が開き、原液が補給される。
第１液室Ｌ１の被濃縮液ＦＷ１は加熱され所定の真空度
の下で被濃縮液の水分は蒸発し、該蒸気は気水分離板Ｓ
１で水分が取り除かれて第１蒸気出口Ｖ１から１−２蒸
気送管Ｖ１２を通って第２熱交換器室Ｈ２に導かれる。
一方、被凝縮液量が減少すると液面スイッチＬＳ１が作
動しモータ弁ＭＶ１が開き、原液が補給される。
【００２１】第２熱交換器室Ｈ２に導かれた蒸気は、該
熱交換器室の伝熱管ＴＢで第２効用缶２０の被凝縮液Ｆ
Ｗ２を加熱すると同時に冷却されて蒸留水となり、２−
３蒸留水送管Ｄ２３を通って第３熱交換器室Ｈ３に流れ
こむ。一方、加熱された第２効用缶の被濃縮液の水分は
所定の真空度の下で蒸発し、該蒸気は気水分離板Ｓ２で
水分が取り除かれて第２蒸気出口Ｖ２から２−３蒸気送
管Ｖ２３を通って第３熱交換器室に導かれる。また、被
凝縮液量が減少すると液面スイッチＬＳ２が作動しモー
タ弁ＭＶ２が開き、被凝縮液は第１効用缶１０から１−
２濃液送管Ｆ１２を通って補給される。
熱交換器室の伝熱管ＴＢで第２効用缶２０の被凝縮液Ｆ
Ｗ２を加熱すると同時に冷却されて蒸留水となり、２−
３蒸留水送管Ｄ２３を通って第３熱交換器室Ｈ３に流れ
こむ。一方、加熱された第２効用缶の被濃縮液の水分は
所定の真空度の下で蒸発し、該蒸気は気水分離板Ｓ２で
水分が取り除かれて第２蒸気出口Ｖ２から２−３蒸気送
管Ｖ２３を通って第３熱交換器室に導かれる。また、被
凝縮液量が減少すると液面スイッチＬＳ２が作動しモー
タ弁ＭＶ２が開き、被凝縮液は第１効用缶１０から１−
２濃液送管Ｆ１２を通って補給される。
【００２２】第３熱交換器室Ｈ３に導かれた蒸気は、該
熱交換器室の伝熱管で第３効用缶３０の被凝縮液ＦＷ３
を加熱すると同時に冷却されて蒸留水となり、また２−
３蒸留水送管Ｄ２３通って第３熱交換器室に流れこんだ
蒸留水は、第３効用缶の被濃縮液を加熱し、ともに３−
４蒸留水送管Ｄ３４を通って凝縮缶４０の熱交換器室
（第４熱交換器室）Ｈ４に流れこむ。一方、加熱された
第３効用缶の被濃縮液の水分は所定の真空度の下で蒸発
し、該蒸気は気水分離板Ｓ３で水分が取り除かれて第３
蒸気出口Ｖ３から３−４蒸気送管Ｖ３４を通って第４熱
交換器室に導かれる。また、被凝縮液量が減少すると液
面スイッチＬＳ３が作動しモータ弁ＭＶ３が開き、被凝
縮液は第２効用缶２０から２−３濃液送管Ｆ２３を通っ
て補給される。なお、濃度計ＤＩ３は規定濃度に達した
ことを検出すると信号をモータ弁ＭＶ４に送って弁を開
くので、被濃縮液ＦＷ３は濃縮液ポンプＰ１により濃縮
液として多段式蒸発濃縮装置から排出される。
熱交換器室の伝熱管で第３効用缶３０の被凝縮液ＦＷ３
を加熱すると同時に冷却されて蒸留水となり、また２−
３蒸留水送管Ｄ２３通って第３熱交換器室に流れこんだ
蒸留水は、第３効用缶の被濃縮液を加熱し、ともに３−
４蒸留水送管Ｄ３４を通って凝縮缶４０の熱交換器室
（第４熱交換器室）Ｈ４に流れこむ。一方、加熱された
第３効用缶の被濃縮液の水分は所定の真空度の下で蒸発
し、該蒸気は気水分離板Ｓ３で水分が取り除かれて第３
蒸気出口Ｖ３から３−４蒸気送管Ｖ３４を通って第４熱
交換器室に導かれる。また、被凝縮液量が減少すると液
面スイッチＬＳ３が作動しモータ弁ＭＶ３が開き、被凝
縮液は第２効用缶２０から２−３濃液送管Ｆ２３を通っ
て補給される。なお、濃度計ＤＩ３は規定濃度に達した
ことを検出すると信号をモータ弁ＭＶ４に送って弁を開
くので、被濃縮液ＦＷ３は濃縮液ポンプＰ１により濃縮
液として多段式蒸発濃縮装置から排出される。
【００２３】凝縮缶４０の熱交換器室（第４熱交換器
室）Ｈ４に流入した蒸気は、熱交換器室の伝熱管ＴＢ内
面に散布された冷却水ＣＷが送風された空気によって蒸
発する際の潜熱により、冷却され熱交換器室の伝熱管外
面で凝縮し、第３熱交換器室から３−４蒸留水送管Ｄ３
４を通って流れこんだ蒸留水とともに、蒸留水出口ＤＥ
から蒸留水ポンプＰ３によって排出される。なお、冷却
水室ＷＢの冷却水量が減少すると液面スイッチＬＳ４が
作動しモータ弁ＭＶ５を開き、冷却水が補給される。
室）Ｈ４に流入した蒸気は、熱交換器室の伝熱管ＴＢ内
面に散布された冷却水ＣＷが送風された空気によって蒸
発する際の潜熱により、冷却され熱交換器室の伝熱管外
面で凝縮し、第３熱交換器室から３−４蒸留水送管Ｄ３
４を通って流れこんだ蒸留水とともに、蒸留水出口ＤＥ
から蒸留水ポンプＰ３によって排出される。なお、冷却
水室ＷＢの冷却水量が減少すると液面スイッチＬＳ４が
作動しモータ弁ＭＶ５を開き、冷却水が補給される。
【００２４】なお、多重効用の原理により、各効用缶の
液温度・蒸気温度・真空度は相互に所定の均衡を保つよ
うに制御・運転される。また、原液中に含まれる不凝縮
性ガスは真空ポンプＰ４によって排出される。
液温度・蒸気温度・真空度は相互に所定の均衡を保つよ
うに制御・運転される。また、原液中に含まれる不凝縮
性ガスは真空ポンプＰ４によって排出される。
【００２５】凝縮器の冷却方式の説明一般には、冷却塔
で処理した冷却水を凝縮器に流して蒸気を凝縮させる方
式が使用されているが、この場合、例えば、凝縮器で４
５℃の蒸気を、入口温度３０℃、出口温度４０℃の冷却
水で凝縮させると、熱交換温度差は対数平均温度差で
９.１１℃しか得られない。一方、本願発明では、凝縮
缶の熱交換器室の伝熱管上部より伝熱管内面に水を散布
し伝熱管下部より伝熱管内面に空気を送って水を蒸発さ
せながら水の蒸発潜熱を積極的に利用して蒸気を凝縮さ
せる方式を採用したことから、冷却側の温度を３０℃に
保つことができ、対数平均温度差として４５℃−３０℃
＝１５℃が得られ、よって伝熱面積の小さな熱効率のよ
い凝縮器を利用することができる。
で処理した冷却水を凝縮器に流して蒸気を凝縮させる方
式が使用されているが、この場合、例えば、凝縮器で４
５℃の蒸気を、入口温度３０℃、出口温度４０℃の冷却
水で凝縮させると、熱交換温度差は対数平均温度差で
９.１１℃しか得られない。一方、本願発明では、凝縮
缶の熱交換器室の伝熱管上部より伝熱管内面に水を散布
し伝熱管下部より伝熱管内面に空気を送って水を蒸発さ
せながら水の蒸発潜熱を積極的に利用して蒸気を凝縮さ
せる方式を採用したことから、冷却側の温度を３０℃に
保つことができ、対数平均温度差として４５℃−３０℃
＝１５℃が得られ、よって伝熱面積の小さな熱効率のよ
い凝縮器を利用することができる。
【００２６】本願発明は、上記の実施の形態に限定され
ない。たとえば、本実施例においては、竪型筒状缶体を
４分割（Ｎ＝３）した場合を取り上げたが、Ｎの数値を
もっと大きくして多重効用の効果をさらに上げることも
でき、また、竪型筒状缶体の水平断面形状として円形以
外の矩形・多角形のものにも本願発明は適用できるもの
である。
ない。たとえば、本実施例においては、竪型筒状缶体を
４分割（Ｎ＝３）した場合を取り上げたが、Ｎの数値を
もっと大きくして多重効用の効果をさらに上げることも
でき、また、竪型筒状缶体の水平断面形状として円形以
外の矩形・多角形のものにも本願発明は適用できるもの
である。
【００２７】
【発明の効果】本願発明にかかる多重効用蒸発缶を有す
る多段式蒸発濃縮装置は、上述のように一の効用缶で被
濃縮液を加熱し水分を蒸発させて液の濃縮を図るととも
に、この際に発生する２次蒸気をさらに次の効用缶の被
濃縮液の加熱用に用いるようにしたものであり、熱効率
が極めて高いものである。さらに一つの缶体に多数の効
用缶を納めていることから、缶体から散逸する熱量も少
なく熱効率がさらに向上するものである。
る多段式蒸発濃縮装置は、上述のように一の効用缶で被
濃縮液を加熱し水分を蒸発させて液の濃縮を図るととも
に、この際に発生する２次蒸気をさらに次の効用缶の被
濃縮液の加熱用に用いるようにしたものであり、熱効率
が極めて高いものである。さらに一つの缶体に多数の効
用缶を納めていることから、缶体から散逸する熱量も少
なく熱効率がさらに向上するものである。
【００２８】しかも、一つの竪型缶体内部に竪仕切板を
設けてＮ＋１分割してＮ重効用缶と凝縮缶を構成したこ
とから、装置がコンパクトになり、製造コストを低減す
ることができる。特に、竪型としたことから設置面積を
小さくでき、小型のものにあっては、屋内設置も可能と
なった。
設けてＮ＋１分割してＮ重効用缶と凝縮缶を構成したこ
とから、装置がコンパクトになり、製造コストを低減す
ることができる。特に、竪型としたことから設置面積を
小さくでき、小型のものにあっては、屋内設置も可能と
なった。
【００２９】また、一つの堅型缶体を構成機器の作用に
応じて３分割して、液室・熱交換器室・蒸発室としたこ
とから、各室に適した製作工程が採用できるとともに製
作の単純化が図られ、製造コストを一層低減することが
可能となった。
応じて３分割して、液室・熱交換器室・蒸発室としたこ
とから、各室に適した製作工程が採用できるとともに製
作の単純化が図られ、製造コストを一層低減することが
可能となった。
【００３０】さらに、水平断面が円形または正多角形で
ある堅型缶体の内部を該缶体の水平断面の図心回りに竪
仕切板を等角度分割に設けた場合であって、堅型缶体を
水平に３分割した場合は、装置としての使用中に、一の
熱交換器室の伝熱管の腐蝕が他の室の伝熱管の腐蝕に比
べ大きいときは、熱交換器室を水平に回転して一の熱交
換器室を他の熱交換器室とすることにより、一層長期間
の使用を可能にすることもできる。
ある堅型缶体の内部を該缶体の水平断面の図心回りに竪
仕切板を等角度分割に設けた場合であって、堅型缶体を
水平に３分割した場合は、装置としての使用中に、一の
熱交換器室の伝熱管の腐蝕が他の室の伝熱管の腐蝕に比
べ大きいときは、熱交換器室を水平に回転して一の熱交
換器室を他の熱交換器室とすることにより、一層長期間
の使用を可能にすることもできる。
【図１】水平に３分割された竪型筒状缶体をそれぞれ分
離して示す斜視図である。
離して示す斜視図である。
【図２】図２は、Ｎ＋１分割したＮ重効用缶のうち被凝
縮液が第１番目に供給される缶である第１効用缶とＮ＋
１番目の缶に相当する凝縮缶を示す断面図である。
縮液が第１番目に供給される缶である第１効用缶とＮ＋
１番目の缶に相当する凝縮缶を示す断面図である。
【図３】作動原理図である。
【図４】複数の缶体を併置し連結する型式の多段式蒸発
濃縮装置の斜視図である。
濃縮装置の斜視図である。
【符号の説明】 １０ 第１効用缶 ２０ 第２効用缶 ３０ 第３効用缶 ４０ 凝縮缶 ＡＦ 空気管 ＣＥ 濃縮液出口管 ＣＷ 冷却水 Ｄ２３ ２−３蒸留水送管 Ｄ３４ ３−４蒸留水送管 ＤＥ 蒸留水出口 ＤＩ３ 濃度計 ＦＩ 原液導入管 ＦＷ１ 第１効用缶の被濃縮液 ＦＷ２ 第２効用缶の被濃縮液 ＦＷ３ 第３効用缶の被濃縮液 Ｌ０ 液室 Ｌ１ 第１液室 Ｌ２ 第２液室 Ｌ３ 第３液室 Ｌ４ 第４液室 ＬＳ１ 液面スイッチ ＬＳ２ 液面スイッチ ＬＳ３ 液面スイッチ ＬＳ４ 液面スイッチ Ｈ０ 熱交換器室 Ｈ１ 第１熱交換器室 Ｈ２ 第２熱交換器室 Ｈ３ 第３熱交換器室 Ｈ４ 第４熱交換器室 ＨＴ 熱源 Ｅ０ 蒸発室 Ｅ１ 第１蒸発室 Ｅ２ 第２蒸発室 Ｅ３ 第３蒸発室 Ｅ４ 第４蒸発室 Ｆ１２ １−２濃液送管 Ｆ２３ ２−３濃液送管 ＭＶ１ モータ弁 ＭＶ２ モータ弁 ＭＶ３ モータ弁 ＭＶ４ モータ弁 ＭＶ５ モータ弁 Ｐ１ 濃縮液ポンプ Ｐ２ 冷却水ポンプ Ｐ３ 蒸留水ポンプ Ｐ４ 真空ポンプ Ｐ５ 送風機 ＰＰ 仕切板 Ｓ１ 気水分離板 Ｓ２ 気水分離板 Ｓ３ 気水分離板 ＴＢ 伝熱管 ＴＬ３ 液温度計 ＴＳ 管板 ＴＶ３ 蒸気温度計 Ｖ１ 第１蒸気出口 Ｖ２ 第２蒸気出口 Ｖ３ 第３蒸気出口 Ｖ４ 第４蒸気出口（冷却排気出口） Ｖ１２ １−２蒸気送管 Ｖ２３ ２−３蒸気送管 Ｖ３４ ３−４蒸気送管 ＶＥ 真空出口 ＷＢ 冷却水室
Claims (2)
- 【請求項１】竪型缶体内部に竪仕切板を設けて該缶体の
内部をＮ＋１分割してＮ重効用缶と凝縮缶を構成し、さ
らに該竪型缶体を水平に３分割して下部を液室・中部を
熱交換器室・上部を蒸発室とする、ことを特徴とする多
重効用蒸発缶を有する多段式蒸発濃縮装置 - 【請求項２】請求項１記載の多段式蒸発濃縮装置におい
て、凝縮缶の熱交換器室の伝熱管上部より伝熱管内面に
水を散布し、伝熱管下部より伝熱管内面に空気を送る方
式の凝縮器を有する、ことを特徴とする多段式蒸発濃縮
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001093401A JP2002282602A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 多段式蒸発濃縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001093401A JP2002282602A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 多段式蒸発濃縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002282602A true JP2002282602A (ja) | 2002-10-02 |
Family
ID=18947737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001093401A Withdrawn JP2002282602A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 多段式蒸発濃縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002282602A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019025471A (ja) * | 2017-08-02 | 2019-02-21 | 株式会社ササクラ | 多重効用造水装置 |
| JP2019195750A (ja) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | 株式会社ササクラ | 造水装置 |
| KR102292272B1 (ko) * | 2021-04-22 | 2021-08-24 | 주식회사 코벡 | 증발농축장치 |
| JP2022051869A (ja) * | 2017-08-02 | 2022-04-01 | 株式会社ササクラ | 多重効用造水装置 |
-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001093401A patent/JP2002282602A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019025471A (ja) * | 2017-08-02 | 2019-02-21 | 株式会社ササクラ | 多重効用造水装置 |
| JP7026939B2 (ja) | 2017-08-02 | 2022-03-01 | 株式会社ササクラ | 多重効用造水装置 |
| JP2022051869A (ja) * | 2017-08-02 | 2022-04-01 | 株式会社ササクラ | 多重効用造水装置 |
| JP7229599B2 (ja) | 2017-08-02 | 2023-02-28 | 株式会社ササクラ | 多重効用造水装置 |
| JP2019195750A (ja) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | 株式会社ササクラ | 造水装置 |
| JP7129041B2 (ja) | 2018-05-08 | 2022-09-01 | 株式会社ササクラ | 造水装置 |
| KR102292272B1 (ko) * | 2021-04-22 | 2021-08-24 | 주식회사 코벡 | 증발농축장치 |
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Legal Events
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