JP2009056453A - Sea water desalting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減圧法と蒸発法を用い海水から真水を得るための海水淡水化に関し、特に、水中ポンプを利用して効率よく淡水化が行える海水淡水化装置に関するものである。 The present invention relates to seawater desalination for obtaining fresh water from seawater using a decompression method and an evaporation method, and more particularly to a seawater desalination apparatus that can efficiently desalinate using a submersible pump.
海水から淡水を得る海水淡水化方法としては、蒸発法、逆浸透膜法、冷凍法、透過気化法及び電気透析法などの様々な方法がある。海水を加熱して減圧雰囲気で蒸発させて水蒸気とし、冷やして凝縮し淡水を造水する海水淡水化装置が従来から多く用いられていた。 As seawater desalination methods for obtaining fresh water from seawater, there are various methods such as an evaporation method, a reverse osmosis membrane method, a freezing method, a pervaporation method, and an electrodialysis method. Conventionally, seawater desalination apparatuses that heat seawater and evaporate it in a reduced-pressure atmosphere to form water vapor, cool and condense, and produce fresh water have been widely used.
その処理方法の一つとして、減圧雰囲気で海水をスプレ−噴射して蒸発させ、冷却して凝縮し淡水を造水する海水淡水化装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。然し乍ら、この海水淡水化装置は、個々に設けた蒸発器や凝縮器とドレンセパレ−タ−などを複雑な配管によって接続しているため、熱損失も多く、装置製作費も高額となるため、低コストで淡水化させるための大幅な改良や技術改善が要求されていた。 As one of the processing methods, there is known a seawater desalination apparatus that sprays and evaporates seawater in a reduced-pressure atmosphere, cools and condenses to produce fresh water (see, for example, Patent Document 1). However, since this seawater desalination system connects the evaporator and condenser provided individually with a drain separator etc. through complicated piping, there is a lot of heat loss and the cost of manufacturing the equipment is high. Significant improvements and technical improvements for desalination at cost were required.
これを改良した提案として、片側の取水された海水を放熱手段に供給すると共に、他側の取水された海水を冷却手段に供給して冷却し、この冷却した海水と放熱手段から排出される海水とが凝縮手段に供給されて淡水を造水する装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。然し乍ら、この海水淡水化方法は装置の構造が複雑であり、エネルギ−効率も悪く、大量に海水を淡水化させることが困難であった。 As a proposal to improve this, the seawater taken on one side is supplied to the heat dissipating means, the seawater taken on the other side is supplied to the cooling means for cooling, and the cooled seawater and the seawater discharged from the heat dissipating means are supplied. Is known to supply fresh water to the condensing means (see, for example, Patent Document 2). However, this seawater desalination method has a complicated apparatus structure, poor energy efficiency, and it is difficult to desalinate a large amount of seawater.
又、中空円筒の中に塩水を満たし下部に封水した調整室を設けて減圧した内部に、海水をスプレ−フラッシュして蒸発させ凝集する海水淡水化装置が知られている(例えば、特許文献3参照。)。然し乍ら、この海水淡水化装置は、減圧効率が悪く、装置も複雑で熱損失も多く、低コストで海水を淡水化させることが困難であった。 Also, there is known a seawater desalination apparatus in which a regulation chamber filled with salt water in a hollow cylinder and sealed at the bottom is provided and the pressure is reduced and the seawater is sprayed and flashed to evaporate and condense. 3). However, this seawater desalination apparatus has poor decompression efficiency, the apparatus is complicated and heat loss is large, and it is difficult to desalinate seawater at low cost.
更に、真空ポンプを使用することなくエゼクタ−を用いた減圧雰囲気の中で海水を淡水化させる装置が知られている(例えば、特許文献4参照。)。然し乍ら、この海水淡水化装置は、夫々の蒸発装置、凝集器、抽水タンクをポンプを用いて配管で結ぶため装置も大型となりエネルギ−コストも悪く、大量に海水を淡水化させることが困難であった。 Furthermore, an apparatus for desalinating seawater in a reduced-pressure atmosphere using an ejector without using a vacuum pump is known (for example, see Patent Document 4). However, since this seawater desalination apparatus connects the respective evaporators, agglomerators, and extraction tanks with a pipe using a pump, the apparatus becomes large and the energy cost is low, and it is difficult to desalinate a large amount of seawater. It was.
複数の蒸発室を上下に積層状態で配置し、海水を下方から上方に加熱しながら最上部で海水を排出し、減圧雰囲気で上方から下方に流下させつつ海水を蒸発させ、熱交換により凝縮して海水を淡水化する縦型の装置が知られている(例えば、特許文献5参照。)。然し乍ら、この装置は構造が複雑で淡水化性能も悪くその大幅な改良が要求されていた。 A plurality of evaporation chambers are arranged one above the other in a stacked state, the seawater is discharged from the top while heating the seawater from below, the seawater is evaporated while flowing down from above in a reduced pressure atmosphere, and condensed by heat exchange. A vertical apparatus for desalinating seawater is known (see, for example, Patent Document 5). However, this apparatus has a complicated structure and poor desalination performance, and its drastic improvement has been demanded.
その他、超音波素子により海水から霧を発生させ、サイクロン機能をもった凝集室で液化するものが知られている(例えば、特許文献6参照。)。然し乍ら、この蒸留装置では熱交換効率が悪く、装置も複雑で製作費も高額となりその改善が求められていた。 In addition, there is known one in which mist is generated from seawater by an ultrasonic element and liquefied in a coagulation chamber having a cyclone function (for example, see Patent Document 6). However, in this distillation apparatus, the heat exchange efficiency is poor, the apparatus is complicated, the production cost is high, and the improvement has been demanded.
以上述べた如く、減圧法による従来公知の海水淡水化装置では、減圧した蒸発室内に海水のみ供給して蒸発作用を行わせているため、減圧容器内の海水が蒸発潜熱により次第に冷やされるため、飽和水蒸気圧が次第に低下し真空ポンプの負荷が増え、併せて淡水化能力が低下するため造水効率が悪くその改善が要求されていた。 As described above, in the known seawater desalination apparatus using the decompression method, only seawater is supplied into the decompressed evaporation chamber to perform the evaporation action, so the seawater in the decompression vessel is gradually cooled by the latent heat of evaporation. Since the saturated water vapor pressure gradually decreased and the load on the vacuum pump increased, and the desalination capacity decreased at the same time, the water production efficiency was poor, and its improvement was required.
又、従来のスプレ−フラッシュによる淡水化方法は、船舶などに設置してタ−ビンなどの排熱を利用して淡水化する方法であり、蒸発に多大のエネルギ−を必要とする真空蒸発部と凝縮器が別個の構造が多く、接続管路が複雑なためエネルギ−ロスも多く、淡水化装置の製造価格と造水コストが大幅にアップするなどの様々な問題があるため、汎用品として単独に淡水化装置を設置することが困難であった。 Also, the conventional desalination method using spray flash is a method of desalination using exhaust heat from a turbine installed on a ship or the like, and a vacuum evaporation unit that requires a large amount of energy for evaporation. Since there are many separate structures for the condenser and the connection pipes, the energy loss is also large, and there are various problems such as drastic increase in the manufacturing cost and fresh water generation cost of the desalination equipment. It was difficult to install a desalinator alone.
逆浸透膜法による造水方法は装置自体も高価であり、水を選択的に通す逆浸透膜を用いて、海水を加圧して逆浸透膜の反対側から淡水を回収する方法であり、海水を浸透圧以上の圧力まで加圧するための動力費、目詰まりで交換する逆浸透膜の交換費が高額となり、更に、その汚染されて閉塞した逆浸透膜の産業廃棄物としての廃棄費も必要なことと、日産1000トン以上の淡水化装置でないと造水コストが大幅にアップするため、日産20トン前後の淡水化装置として使用することは不可能である。 The water production method using the reverse osmosis membrane method is also expensive in itself, and is a method of collecting fresh water from the opposite side of the reverse osmosis membrane by pressurizing seawater using a reverse osmosis membrane that selectively passes water. Power costs for pressurizing the osmotic pressure above the osmotic pressure, replacement costs for the reverse osmosis membrane to be replaced due to clogging are high, and the disposal cost of the contaminated and blocked reverse osmosis membrane as industrial waste is also necessary In addition, the desalination cost is significantly increased unless it is a desalination apparatus with a daily production of 1000 tons or more, so it cannot be used as a desalination apparatus with a daily production of about 20 tons.
以上の課題を解決するため本発明はなされたものであり、減圧法とスプレ−フラッシュ法を用いて燃料費や消費電力を大幅に削減して、省エネルギ−化と造水効率の大幅な向上を図って低運転エネルギ−により、地球環境の保全と二酸化炭素の削減を配慮した、従来にない低造水コストの海水淡水化装置を低価格で提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The fuel pressure and the power consumption are greatly reduced by using the decompression method and the spray flash method, and the energy saving and the water production efficiency are greatly improved. The purpose of the present invention is to provide an unprecedented seawater desalination apparatus with a low water production cost at a low price, taking into consideration the preservation of the global environment and the reduction of carbon dioxide by low operating energy.
本発明は上記の目的を達成するために、底板の上に円筒管を縦方向に接続して上部を水平隔壁で区画して造水した淡水を蓄える淡水貯留タンクとし、その上部に内筒管と外筒管を接続して上端部を上蓋板で塞いで密閉し、内筒管の中を真空雰囲気として海水を噴霧する蒸発室とし、外筒管と内筒管の間を加圧雰囲気として海水の水蒸気を液化する凝縮室とした3室に区画した円筒状の海水の淡水化装置を縦方向に設置したものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a fresh water storage tank for storing fresh water produced by connecting a cylindrical pipe in a vertical direction on a bottom plate and partitioning the upper part with a horizontal partition wall, and an inner cylinder pipe on the upper part. And the outer cylinder tube are connected, the upper end is closed and sealed with an upper cover plate, and the inner cylinder tube is used as a vacuum atmosphere to form an evaporation chamber for spraying seawater, and a pressurized atmosphere is provided between the outer tube and the inner tube A cylindrical seawater desalination apparatus partitioned into three chambers as a condensing chamber for liquefying the water vapor of seawater is installed in the vertical direction.
第2の課題解決手段は、蒸発室の下部中央部に設置した円筒噴射ヘッダ−の外周に斜め上方向に設置した整流放熱板の先端部に噴霧ノズルを装着して、加熱した海水を円筒噴射ヘッダ−に供給して蒸発室の内部を加熱し、噴霧ノズルから加熱した海水を噴射して超微霧を発生させ、整流放熱板により竜巻状に旋回させながら上昇させて発生した遠心力により海水に含まれた塩類を分離して蒸発を促進させたものである。 The second problem-solving means is that a spray nozzle is attached to the tip of a rectifying heat dissipating plate installed obliquely upward on the outer periphery of a cylindrical injection header installed in the lower center of the evaporation chamber, and heated seawater is injected cylindrically It is supplied to the header to heat the inside of the evaporation chamber, the heated seawater is injected from the spray nozzle to generate ultrafine mist, and the seawater is generated by the centrifugal force generated by turning it up in a tornado shape with a rectifying heat sink. Evaporation was promoted by separating the salts contained in the water.
第3の課題解決手段は、蒸発室内の最上部に吸引口を斜め下方向に湾曲させた水蒸気導入管を放射状に配置して凝縮室に配管し、夫々の水蒸気導入管の先端部に撒水真空ポンプを縦方向に接続させ、撒水真空ポンプに内装した撒水ノズルから淡水を撒水して発生した吸引力により、蒸発室内の水蒸気を吸引して旋回流を加速させながら真空雰囲気とし、噴射した海水に含まれた塩類を分離して蒸発を促進させたものである。 The third problem solving means is that a steam inlet pipe having a suction port bent obliquely downward is arranged radially at the top of the evaporation chamber and piped to the condensing chamber, and a water vapor vacuum is provided at the tip of each steam inlet pipe. The pump is connected in the vertical direction, and the suction force generated by irrigating fresh water from the irrigation nozzle built in the irrigation vacuum pump sucks the water vapor in the evaporation chamber and accelerates the swirl flow to create a vacuum atmosphere. Evaporation was promoted by separating the contained salts.
第4の課題解決手段は、凝縮室内の下部に噴出孔を斜め上方向に湾曲させた減圧排気管を逆L字型に配置して蒸発室に配管し、夫々の減圧排気管の吸引口に気水分離装置を内装させ、凝縮室から脱水した空気を蒸発室内で斜め上方向噴出孔から排出することで旋回上昇を発生させ、噴射した海水に含まれた塩類の分離を促進させたものである。 The fourth problem-solving means is that a reduced pressure exhaust pipe having an ejection hole curved obliquely upward is arranged in an inverted L shape at the lower part of the condensation chamber and is piped to the evaporation chamber, and is connected to the suction port of each reduced pressure exhaust pipe. A steam / water separation device is built in, and the air dehydrated from the condensing chamber is exhausted from the diagonally upward ejection holes in the evaporation chamber to generate a swirling rise and promote the separation of the salts contained in the injected seawater. is there.
第5の課題解決手段は、淡水貯留タンクの内部に、淡水を冷却する熱交換コイルを沈設し、冷却された淡水を内装した水中ポンプを用いて凝縮室の冷却管を介して頂部の撒水真空ポンプに内装した撒水ノズルから撒水し蒸発室内の空気を吸引して真空を促進し、凝縮室内部を加圧雰囲気とし、噴射した超微霧の蒸発と凝縮を促進させたものである。 A fifth problem-solving means is that a heat exchange coil for cooling fresh water is set inside a fresh water storage tank, and a submersible vacuum at the top is passed through a cooling pipe of a condensing chamber using a submersible pump with cooled fresh water. Water is submerged from a submerged nozzle provided in the pump to suck the air in the evaporation chamber to promote vacuum, and the inside of the condensing chamber is made a pressurized atmosphere to promote evaporation and condensation of the sprayed ultra fine mist.
第6の課題解決手段は、凝縮室から下部の水平隔壁を貫通して淡水貯留タンクに配管された落水管の中間部に落水真空ポンプを設置して、落水する淡水の通過により発生した吸引力により、蒸発室内部の空気を吸引して海水の蒸発を促進させたものである。 The sixth problem-solving means is to install a falling water vacuum pump in the middle of the falling water pipe that passes through the lower horizontal partition wall from the condensing chamber and is piped to the fresh water storage tank, and uses the suction force generated by the passing of falling fresh water. The air inside the evaporation chamber is sucked to promote the evaporation of seawater.
第7の課題解決手段は、淡水貯留タンク内に、紫外線波長が185nm又は254nmの紫外線ランプを防水構造の石英ガラス保護管に内装して淡水中に浸漬し、海水に混入した各種雑菌類や、海水に含まれる藻類やカビ臭などの臭気を紫外線処理したものである。 The seventh problem-solving means is that, in a fresh water storage tank, an ultraviolet lamp having an ultraviolet wavelength of 185 nm or 254 nm is embedded in a quartz glass protective tube having a waterproof structure, immersed in fresh water, various germs mixed in seawater, Odors such as algae and mold odor contained in seawater are treated with ultraviolet rays.
第1の解決手段による作用は次の通りである。即ち、コンクリ−ト基礎の上にアンカ−ボルトで締結する底板67の上に円筒管3を縦方向に接続して上部を水平隔壁65で隔てて冷却した淡水を蓄える淡水貯留タンク48とし、その上に内筒管6と外筒管5を接続して上端部を上蓋板68で塞いで密閉し、内筒管6の中を真空雰囲気として海水41を噴霧する蒸発室9とし、外筒管5と内筒管6の間を加圧雰囲気として蒸発した海水を液化する凝縮室8の3室に区画した、縦型に一体化したことで簡素化して配管の省略及び熱損失が削減されるため、海水を低コストで淡水化させることができる。 The operation of the first solving means is as follows. That is, a
第2の解決手段による作用は、蒸発室9の最下部に設置した円筒噴射ヘッダ−14の外周面に斜め上向に装着した整流放熱板16の先端部に噴霧ノズル20を設け、加熱した海水41を円筒噴射ヘッダ−14に供給した放出熱で蒸発室9の内部を加熱しながら噴霧ノズル20から超微霧44を噴射し、整流放熱板16で竜巻状に旋回しながら上昇させ、発生した遠心力により海水41に含まれた塩類を断熱材11の壁面へ圧着させて分離しながら上昇し、噴射した海水41の蒸発を促進させることができる。 The action of the second solution means that the
第3の解決手段による作用は、吸引口30を斜め下方向に湾曲させた水蒸気導入管36を蒸発室9から放射状に内筒管6を貫通させ凝縮室8に配管して縦方向に撒水真空ポンプ13を接続し、撒水真空ポンプ13に内装した撒水ノズル21から淡水を撒水すると、吐出する淡水43と吸引される水蒸気の速度に大きな差があるために発生した吸引力で、蒸発室9内の水蒸気を吸引することで旋回上昇流を加速させながら蒸発室9内を真空雰囲気とし、海水41の蒸発と気液接触による水蒸気の凝縮を促進させることができる。 The action of the third solution means that the water
第4の解決手段による作用は、噴出孔31を斜め上方向に湾曲させた減圧排気管37を蒸発室9から放射状に内筒管6を貫通させ凝縮室8に配管して縦方向に気水分離装置17を接続し、凝縮室8内の加圧された空気を減圧排気管37の気水分離装置17で減圧脱水して、蒸発室9内の噴出孔31から斜め上方向に噴出して旋回上昇流を発生させることにより、噴射した海水41に含まれた塩類を発生した遠心力により分離させることと水蒸気の蒸発を促進させることができる。 The action of the fourth solution means that the
第5の解決手段による作用は、淡水貯留タンク48の内部に冷却用の海水41を循環させる熱交換コイル28を沈設して淡水43を冷却し、内装した水中ポンプ63で冷却した淡水43を凝縮室8の冷却管25を介して頂部の撒水真空ポンプ13の撒水ノズル21に供給し、撒水ノズル21から撒水54することで凝縮室8の内部を加圧雰囲気にしながら吸引した水蒸気と気液接触させて淡水とし、残りの水蒸気は下部の冷却管25で完全に凝縮して淡水化することで、水蒸気の凝縮を促進させることができる。 The action of the fifth solution means that the
第6の解決手段による作用は、凝縮室8から下部の水平隔壁65を貫通して淡水貯留タンク48に配管された落水管45の中間部に落水真空ポンプ22を設置して、落水する淡水と吸引される蒸発室9内の空気の速度に大きな差があるために発生した吸引力で、蒸発室9内の空気を吸引管39を介して吸引することで真空雰囲気とし、噴霧ノズル20から噴射した海水41の水蒸気(超微霧)の蒸発を促進させることができる。 The action of the sixth solving means is that the falling
第7の解決手段による作用は、淡水貯留タンク48の水面下位置の円筒管3側面を貫通した取付フランジ72に、紫外線波長が185nm又は254nmの紫外線ランプ75を紫外線の透過が良い防水構造の石英ガラス保護管73に内装して淡水中に浸漬して設置し、海水41に混入した病原性大腸菌O−157やレジオネラ菌などの雑菌類の他、海水に含まれる藻類やカビ臭などの臭気を紫外線照射により殺菌脱臭処理することができる。 The action of the seventh solving means is that a waterproof structure quartz having a good ultraviolet light transmission is applied to a
上述したように本発明による海水の淡水化処理装置は、縦方向に設置した二重管の内側を真空雰囲気の蒸発室、外側を加圧雰囲気の凝縮室とし、凝縮室の撒水真空ポンプで撒水により発生した吸引力で蒸発室の水蒸気を吸引して真空雰囲気とし、凝縮室に流入した水蒸気は気液接触されて液化し、残りの水蒸気は冷却管で冷却して完全に淡水にするため、高価な真空ポンプを必要とせず、低価格化と淡水化装置の構造が簡素化できる。 As described above, the seawater desalination apparatus according to the present invention uses a double pipe installed in the vertical direction as an evaporation chamber in a vacuum atmosphere on the inside and a condensation chamber in a pressurized atmosphere on the outside, Since the water vapor in the evaporation chamber is sucked into the vacuum atmosphere with the suction force generated by the above, the water vapor flowing into the condensing chamber is liquefied by gas-liquid contact, and the remaining water vapor is cooled by a cooling pipe to be completely fresh water. An expensive vacuum pump is not required, and the price can be reduced and the structure of the desalination apparatus can be simplified.
真空雰囲気の蒸発室下部から、海水を加圧して多数個の噴霧ノズルを用いて50μm前後の超微霧を斜め上方向に旋回させながら噴射して、旋回上昇する過程で発生した遠心力で塩類を分離しながら海水を蒸発させて加圧雰囲気の凝縮室に吸引し、撒水による気液接触と冷却管との接触による凝縮で完全に淡水化し、蒸発・凝縮に係わるエネルギ−消費量を最小限に抑えたことにより、低コストで大量の海水を淡水化することができる。 From the lower part of the evaporation chamber in a vacuum atmosphere, salt is generated by the centrifugal force generated in the process of ascending and swirling by spraying while turning seawater into a super fine mist of around 50 μm obliquely upward using a number of spray nozzles. The seawater is evaporated while being separated and sucked into a condensing chamber in a pressurized atmosphere, and the water is completely desalinated by condensing by gas-liquid contact with brine and contact with the cooling pipe, minimizing energy consumption related to evaporation and condensation. By suppressing to a large amount, a large amount of seawater can be desalinated at low cost.
淡水化する動力源としては家庭用の100V電源だけで淡水化できる淡水化装置で、機械装置として可動する物は、汎用品の水中ポンプと加圧ポンプだけのため機械的な信頼性も高く、破損した場合でもポンプ単体の交換だけで対応ができることと、濾過膜やフイルタ−などの消耗品や廃棄物が発生しないためメンテナンス費用も安価で、淡水化作業に特別な技術者が必要ない自動淡水化装置のため、維持管理コストが大幅に削減できる。 As a power source for desalination, it is a desalination device that can be desalinated with only a household 100V power supply, and the movable items as mechanical devices are only general-purpose submersible pumps and pressure pumps, so mechanical reliability is also high, Automatic fresh water that can be dealt with by replacing the pump alone even if it is damaged, and that there are no consumables such as filtration membranes and filters, and no waste, so maintenance costs are low and no special technician is required for desalination work. The maintenance cost can be greatly reduced due to the conversion device.
100Vの電源設備が無い離島や辺鄙地に海水淡水化装置を設置するには、太陽電池で発電した電力を蓄電池に貯えて交流に変換して対応、小型のエンジン発電機を設置して対応できることと、減圧した真空雰囲気で縦方向に設置した二重管の内側を蒸発室、外側を凝縮室としたことで機密性が図れて構造が簡素化できたことで、低コストで大量の海水を淡水化できる装置が、場所を選ばずどこにでも設置することができる。 In order to install a seawater desalination device on a remote island or remote area where there is no 100V power supply facility, the power generated by the solar cell can be stored in a storage battery and converted to AC, and a small engine generator can be installed. In addition, the inside of the double pipe installed in the vertical direction in a decompressed vacuum atmosphere is an evaporation chamber and the outside is a condensing chamber. Desalinated equipment can be installed anywhere, regardless of location.
紫外線波長が254nmの紫外線殺菌ランプを淡水貯留タンクに浸漬したことで、海水より流入した各種の雑菌や細菌類の繁殖を防ぐ他、病原性大腸菌O−157やレジオネラ菌などが殺菌処理できる。又、海水の汚濁状況により紫外線波長が185nmのオゾンを発生する紫外線ランプを選定して浸漬することで、殺菌処理と消臭処理したことにより水道水質基準に適合した衛生的で安全な飲料水を大量に供給することができる。 By immersing an ultraviolet sterilization lamp having an ultraviolet wavelength of 254 nm in a fresh water storage tank, it is possible to prevent the propagation of various germs and bacteria that have flowed in from seawater and to sterilize pathogenic Escherichia coli O-157 and Legionella. In addition, by selecting and immersing an ultraviolet lamp that generates ozone with an ultraviolet wavelength of 185 nm depending on the pollution of seawater, sanitary and safe drinking water that meets the standards for tap water quality can be obtained by sterilizing and deodorizing. Large quantities can be supplied.
二重管で構成された蒸発室と凝縮室の下側に、二重管の外径と同一径の淡水貯留タンクを接合したことで各種の配管が簡素化できたことと、併せて淡水貯留タンクの底板を基盤としコンクリ−ト基礎にアンカ−ボルトで締結することで淡水化装置を自立させることができるため、設置場所に運搬して立設するだけで淡水化装置はただちに稼動するため、工事費や諸経費の大幅な削減により、低価格で淡水化装置を提供することができる。 Various pipes have been simplified by joining a fresh water storage tank with the same diameter as the outer diameter of the double pipe to the lower side of the evaporation chamber and condensing chamber composed of double pipes. Since the desalination unit can be made independent by fastening the anchor plate to the concrete foundation with the bottom plate of the tank as the base, the desalination unit can be operated immediately just by transporting it to the installation site and standing up. By drastically reducing construction costs and various expenses, a desalination device can be provided at a low price.
以下、本発明の海水の淡水化方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。本発明はこれに限定されるものでなく、淡水化される水質の状況や設置する場所の状況に応じて、適宜自由に変更できるものである。 Embodiments of the seawater desalination method of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. This invention is not limited to this, It can change suitably freely according to the condition of the quality of the water desalinated, and the condition of the place to install.
実施例1
海水淡水化装置1の骨格となる構造は図1の如く、板厚25mmの鋼板の周囲をアンカ−ボルト71を用いてコンクリ−ト基礎の上に締結させる底板67の上に、淡水貯留タンク48となる(例えば、板厚22mmの鋼板で直径120cm・高さ240cmなど。)円筒管3を縦方向に溶接することで淡水貯留タンク48の外郭となり、上部を水平隔壁65で区画することで、内容積が約2m3前後とし約半分の1m3の淡水を貯えられる淡水貯留タンク48となり、上部に接続して設ける蒸発室9と凝縮室8の架台を兼ねたものである。Example 1
As shown in FIG. 1, the structure serving as the skeleton of the
水平隔壁の上に内筒管6(例えば、板厚19mmの鋼板で直径70cm・高さ1000cmなど。)を縦方向に溶接して蒸発室9とし、内筒管6の外側に鍔水平隔壁66を介して外筒管5(例えば、板厚2mmのSUS鋼板で直径120cm・高さ1000cmなど。)で覆うことで内径が70cmで外径が120cmのド−ナツ型の筒状で高さ1000cmの凝縮室8となり、内筒管6と外筒管5上端部は上蓋板68で塞いで密閉されている。 The inner tube 6 (for example, a steel plate having a thickness of 19 mm and a diameter of 70 cm and a height of 1000 cm) is welded in the vertical direction on the horizontal partition to form the
下部の淡水貯留タンク48の底板67と円筒管3の内側を吸水しない断熱材11(例えば、ポリエチレン発泡材など。)で内側断熱することで、外気による冷却熱の放出を防ぐことができる。内筒管6の内側を断熱材11で内断熱することで、加温された蒸発室9の熱を外側の冷却された凝縮室8からの熱伝導により吸収されることを防ぐことができる。外筒管5の内側を断熱材11で内側断熱することで、冷却された凝縮室8の内部を太陽光線による加熱から防ぐことができるため、大幅なエネルギ−損失を防ぐことができる。 By heat-insulating the
淡水貯留タンク48の内部は通気管40により大気に開放された構造であり、蒸発室9の内部は、噴射した超微霧44の蒸発を促進させるために減圧された真空雰囲気に維持されている。反面、蒸発室9外側の凝縮室8は蒸発した海水の水蒸気の凝縮を促進させるため加圧雰囲気に維持されている、夫々3室に区画して密閉して自立させた鋼製の円柱構造で、防錆処理の方法は、亜鉛と鉄では亜鉛が陽極的な挙動をとり耐久性があるため、電気亜鉛メッキを施した後、更にクロメ−ト処理により耐蝕性を増したものである。 The inside of the fresh
蒸発室9の最下部に設置した円筒噴射ヘッダ−14の外周面に斜め上向に装着した整流放熱板16の先端部に噴霧ノズル20を設け、加熱した海水41を円筒噴射ヘッダ−14に供給した放出熱で蒸発室9の内部を加熱しながら整流放熱板16先端の噴霧ノズル20から超微霧44を噴射し、凝縮室8内の加圧された空気を減圧排気管37の気水分離装置17で減圧脱水して、蒸発室9内の噴出孔31から斜め上方向に噴出して旋回上昇流を発生させることで、海水41を円筒噴射ヘッダ−14の噴霧ノズル20から噴射した超微霧44の蒸発を促進させて発生した遠心力により塩類を断熱材11の壁面へ圧着させて分離しながら、噴射した海水の水蒸気は蒸発室9の頂部まで上昇する。 A
蒸発室9の頂部には、吸引口30を斜め下方向に湾曲させた水蒸気導入管36を蒸発室9から放射状に内筒管6を貫通させ凝縮室8に配管し、水蒸気導入管36端部で縦方向に撒水真空ポンプ13を接続して内装された撒水ノズル21から淡水を撒水すると、吐出する淡水43と吸引される水蒸気の速度に大きな差があるため発生した吸引力で、蒸発室9内の水蒸気を吸引することで旋回上昇流を加速させながら蒸発室9内を真空雰囲気とし、超微霧44の蒸発と気液接触による水蒸気の凝縮を促進させながら凝縮室8の内部を流下しながら淡水化される。 At the top of the
貯水量が1m3前後の淡水貯留タンク48内の貯留水面18以下で貯留された淡水43の中に、冷却用の熱交換コイル28と交互運転する2台の水中ポンプ63と殺菌消毒用の紫外線ランプ75を沈設し、熱交換コイル28に約15℃前後の冷却水53を循環させて淡水43を冷却して貯留させる。冷却された淡水43を水中ポンプ63で揚水管24を介して分水リングヘッダ−77まで一旦揚程され、凝縮室8内に管長が15m前後でU字型に配置された多数本の冷却管25に分水されて下降しながら蒸発した水蒸気を冷却することで淡水43にしながら上昇して集水リングヘッダ−78で集水され、接続管26を介して撒水真空ポンプ13に内装された撒水ノズル21に供給される。Two
撒水ノズル21から淡水43を0,3mm前後の水滴になるようにして撒水54すると、0,3mm前後の水滴を核として水蒸気が付着(気液接触)することで1mm前後の水滴となることと、撒水54されたことによる圧縮作用により凝縮室8内部の凝縮能力が促進され、水滴にならなかった残りの水蒸気は15m前後のU字型に配置された冷却管25の表面に接触することで完全に凝縮されて淡水となり、凝縮室8内部を流下して水平隔壁65に接管した落水管45に接続した落水真空ポンプ22を介して淡水貯留タンク48に落水して貯留され、貯留水面18より溢れた淡水43が淡水排出管38から排出される。 When the
実施例2
海水淡水化装置の蒸発室下部から加熱した海水を超微霧として噴射する円筒噴射ヘッダ−14の詳細な構造の説明は、図2の側面図と図3平面図の如く、蒸発室9の中心位置の水平隔壁65の上にガスケット35を介してボルト71で締結する接続フランジ33(例えば100A、板厚16mmで外径20cm・内径10cmなど。)に100Aの鋼管(例えば、板厚2mmので直径10cm・高さ150cmなど。)を溶接して、加圧した海水41を斜め上方向60°の角度に噴射して旋回上昇させる超微霧44を噴射する円筒噴射ヘッダ−14の本体15としたものである。Example 2
The detailed structure of the
円筒噴射ヘッダ−14の外周面には、エルボ74(例えば、90°螺子込み管継手。)の中心線62を60度の角度で6分割した水平位置で、上下の隣り合うエルボ74の中心線62の上下間隔を1cmづつ右下がりに開けて、円筒噴射ヘッダ−14の本体15への溶接と、エルボ74の曲がり部と本体15とは整流放熱板16(例えば、板厚5mmで外径140mm・長さ30mmなど。)を溶接して加熱した海水による熱を放出させて蒸発室9の内部を加熱させることと、エルボ74の螺子込み管継手に挿入したセラミック製の噴霧ノズル20から噴射された海水41の超微霧44を斜め上方向60°に噴射して、整流放熱板16により竜巻状に旋回させることで発生した遠心力により塩類を分離しながら、噴射した超微霧44の蒸発を促進させることができる。 On the outer peripheral surface of the cylindrical injection header-14, the center line of the
海水淡水化装置の主要構成部品である円筒噴射ヘッダ−14の製作方法と防錆処理は、海水41や分離した濃縮塩水に含まれる塩素やナトリウムによる腐食を防ぐために、鋼管(例えば、瓦斯管100A)に鋳鉄製90度のねじ込み管継手を溶接した後、酸洗いと脱脂処理をして電気亜鉛メッキとクロメ−ト処理を施した後に噴霧ノズル20の螺子込み部をタップにより螺子切して、錆や耐磨耗に強いセラミック製の噴霧ノズル20をシ−ルテ−プを併用して螺子込んで装着したものである。 The manufacturing method and rust prevention treatment of the cylindrical jet header -14 which is a main component of the seawater desalination apparatus are performed in order to prevent corrosion caused by chlorine or sodium contained in the
異物通過径0.3mmの噴霧ノズル20(例えば、株式会社池内のアルミナセラミックスプレ−ノズル、スプレ−イングシステム・ジャパン株式会社のフルコ−ンノズル、有限会社香取組製作所のセラミックノズルなど。)で海水41を噴射すると、蒸発室9内部の温度が20℃で湿度が50%では1MPaに加圧したときに噴射された海水41の超微霧44の外径は50μm乃至80μm前後であり、噴射して3秒前後で蒸発させることができるため、直線距離にして約90cm前後で完全に蒸発する。
異物通過径0.3mmの噴霧ノズル20から1MPaに加圧した海水を供給すると一個の噴霧ノズル20で1時間当たり約4l前後の海水41が噴射できる。2MPaに昇圧した海水を供給すると一個の噴霧ノズル20で1時間当たり約6l前後の海水41が噴射できるため、円筒噴射ヘッダ−14の外周部に150個前後の噴霧ノズル20を装着し、供給圧力を1MPaに加圧して噴射すると1日に約12トンの海水41が噴射できる。供給圧力を2MPaに昇圧して噴射すると1日に約20トンの海水41が噴射できる。 When seawater pressurized to 1 MPa is supplied from the
噴霧ノズル20から噴射された、外径が50μm前後の海水41の超微霧44は、整流放熱板16により竜巻状に旋回させることで発生した遠心力により、海水中に約3%前後含まれる塩類は比重が重いため遠心力により内筒管6の断熱材11に付着して分離され、最上部の撒水真空ポンプ13に達するまでに次々と付着することで塩類が濃縮されながら断熱材11の表面を流下し、下部の水平隔壁65に接管した濃縮塩水排出管27の逆止弁34で外気の進入を阻止することで蒸発室9の真空を保ちながら外部に排出される。 The ultra
更に、蒸発室9の内部を高い真空雰囲気にして、大量に噴射した海水41の沸点を下げて蒸発させるためには、濃縮塩水排出管27の先端部に別途設置した真空ポンプ(図示せず)に接続して、蒸発室9内の濃縮塩水を排出すると同時に蒸発室9内の空気を吸引することで、内部が高真空雰囲気となり噴射された海水41の超微霧44は沸点が更に下がるため、超微霧44の蒸発を促進させることができるが、凝縮するにも噴射した海水41に見合う別途の冷却装置(例えば、冷水チラ−など。)の付帯設備が必要であり、淡水の緊急的な要求以外では、ランニングコストを勘案して適宜対応する。 Furthermore, in order to lower the boiling point of the
実施例3
蒸発室9の内部を真空雰囲気にする撒水真空ポンプ13の構造は図4断面図と図5の平面図で詳細に説明する如く、蒸発室9内部の撒水真空ポンプ13の吸引口30は蒸発室9側から水蒸気導入管36が内筒管6を貫通して凝縮室8側に放射状に配置され、旋回しながら上昇する水蒸気の旋回上昇を促進させるため、中央部に空間を開けて斜め下方向に湾曲させた吸入口30が保持されている。蒸発室9の下部から噴射された海水41の水蒸気に含まれる約3%前後の塩類は、旋回上昇する過程で発生した遠心力により断熱材11に付着することで効率よく分離されながら上昇した海水41の水蒸気は、蒸発室9最上部の撒水真空ポンプ13の吸引口30まで旋回が途切れることなく上昇する。Example 3
The structure of the
凝縮室8側の水蒸気導入管36の先端部に撒水真空ポンプ13を縦方向に接続し、撒水ノズル21から淡水43を噴射すると水蒸気導入管36から水蒸気を吸い込みながら排出する。撒水ノズル21から噴射する撒水54の速度と吸引される水蒸気との速度差により発生した吸引力(ベルヌ−イ効果)により、蒸発室9内の水蒸気を吸引することで真空雰囲気にすることと、吸引により旋回流が加速されて下側から上昇する旋回流と合流することで、蒸発室9の下部から頂部まで旋回流は途切れることなく高速度で上昇するため、発生した遠心力により海水41中に含まれる比重の重い塩類などは遠心力により外側に押し出されて断熱材11の表面に付着することで効率良く塩類を分離させたものである。 When the
撒水真空ポンプ13に内装した撒水ノズル21に、淡水貯留タンク48の中に沈設した交互運転する二台の水中ポンプ63を用いて、冷却された淡水43を逆止弁34と冷却管25を介して接続管26により最上部の撒水真空ポンプ13に揚程して撒水ノズル21から撒水54する、凝縮室8に24個の撒水真空ポンプを設置し、一か所の撒水ノズル21から1分間に約2lを撒水し合計約50l撒水すると、蒸発室9の内部ではベルヌ−イ効果により150l前後の吸引力が発生して減圧され最大真空度−93kPaの真空雰囲気に維持されるため、海水41を噴射した水蒸気の蒸発する沸点温度が下がることと、旋回上昇中の遠心力が増強したことにより塩類の分離を促進させることができる。 The
蒸発室9で塩類を分離して上昇した海水の水蒸気は水蒸気導入管36(例えば24個)を介して撒水真空ポンプ13の中に吸引され、撒水真空ポンプ13に内装した撒水ノズル21から一分間に約2lの冷却された淡水43を、0,3mm前後の水滴となるように撒水すると、撒水された0,3mm前後の水滴を核として蒸発室9から導入された水蒸気が付着(気液接触)することで1mm前後の大粒の水滴となり撒水真空ポンプ13からシャワ−状に撒水54される。凝縮室8内に一分間に50l前後の冷却された淡水43が撒水54されることで発生した圧縮作用で凝縮能力は促進され、蒸発室9から撒水真空ポンプ13に導入されて気液接触により水滴とならなかった残りの水蒸気は、撒水54に随行されながら降下して冷却管25の表面に接触することで完全に凝縮されて淡水となる。 The water vapor of the seawater that has risen after separating the salts in the
実施例4
蒸発室9の内部を真空を維持しながら旋回流を発生させる減圧排気管37の構造は図6の断面図と図7の平面図で詳細に説明する如く、蒸発室9の下部に噴出孔31を斜め上方向45度に湾曲させた減圧排気管37を内筒管6を貫通させて放射状(図示では12本)に設置し、凝縮室8側には縦方向に気水分離装置17に接続した吸引口30が減圧排気管37に溶接されている。凝縮室8の加圧された空気を循環させるため、逆碗形状の下側吸引口30から吸い込み減圧排気管37の気水分離装置17で減圧した空気を、蒸発室9内で斜め上方向に設置した噴出孔31から噴出することで、旋回流を発生させながら上昇するため、噴射した海水41の蒸発を促進させることができる。Example 4
The structure of the
噴霧ノズル20から竜巻状に噴射されて旋回上昇する超微霧44と、減圧排気管37から減圧して脱水された空気が噴出孔31から斜め上方向に噴出する空気と合流することにより増速された遠心力により、海水中に約3%前後含まれる塩類などは比重が重いために、遠心力により蒸発室9の断熱材11の表面に付着することで効率良く分離され、最上部の撒水真空ポンプ13の吸引口30に達するまでに次々と塩類などが付着して濃縮された濃縮塩水となり断熱材11の表面を流下して、蒸発室9最下部の濃縮塩水排出管27に外気流入防止のために設けた逆止弁34を介して外部に排出される。 The speed is increased by the super
実施例5
淡水貯留タンクに冷却用の熱交換コイルと交互運転する2台の水中ポンプと紫外線殺菌ランプを沈設した海水淡水化装置の基台を兼ねる構造は図8で詳細に説明する。淡水貯留タンク48の円筒管3の内壁面を吸水しない断熱材11で内側断熱して外気による冷却熱の放出を防いだ貯水量が1m3前後の淡水中に、15℃前後の冷却用の海水41を循環させる熱交換コイル28を設置したことで淡水43は冷却され、水中ポンプ63を用いて凝縮室8の冷却管25を介して頂部の撒水真空ポンプ13に内装した撒水ノズル21からの撒水54と蒸発した水蒸気とが気液接触して大粒の水滴となりシャワ−状に降水し、残りの水蒸気は下部の冷却管25に接触して完全に冷却されて淡水化される。Example 5
The structure that serves as the base of the seawater desalination apparatus in which two submersible pumps that operate alternately with the heat exchange coils for cooling in the freshwater storage tank and the ultraviolet sterilization lamps will be described in detail with reference to FIG. During storage volume which prevented the release of cooling heat generated by the outside air to the inner wall surface of the
冷却用の海水41が確保出来ない場合や、渇水のため淡水化を急ぐ場合には、外部に冷却チラ−(図示せず。)を設置して冷却水の水温を7℃前後に冷却し、循環ポンプで熱交換コイル28に循環して淡水を冷却することで、淡水の造水コストは多少アップするが、大量の海水41を蒸発室9に噴射して蒸発した水蒸気が大量に凝縮室8に流入しても、冷却されたことで凝縮能力が大幅に向上するため大量の海水を淡水化することができる。 When the
実施例6
水平隔壁を貫通した淡水排出管に落水真空ポンプを設置した構造は図8の中段部で詳細に説明する。淡水貯留タンク48の淡水43を水中ポンプ63を用いて凝縮室8の最上部に揚程し、凝縮室8から一分間に約60lの冷却した淡水が撒水54され、蒸発した海水の水蒸気を凝縮させて造水された淡水と合流して約70l前後の水量となった淡水43は、水平隔壁65に接管した落水管45に排水され、途中に設けた落水真空ポンプ22を介して淡水貯留タンク48に排出されて貯留水面18まで貯留して排出される。Example 6
The structure in which the falling water vacuum pump is installed in the fresh water discharge pipe penetrating the horizontal partition will be described in detail in the middle part of FIG. The
凝縮室8から落水管45を介して淡水貯留タンク48に落下する淡水43を利用して、落水管45の中間部に設置した落水真空ポンプ22のオリフィス部で、淡水43の落下速度と吸引される蒸発室9内の空気との速度差により発生した吸引力(ベルヌ−イ効果)により、蒸発室9内の空気を逆止弁34を内装した吸引管39を介して吸引することで、蒸発室9内は最大真空度が−93kPa前後の真空雰囲気に維持されるため、海水41から遠心力により塩類を分離した後の水蒸気の蒸発温度(沸点)が下がるため、20℃前後の低温度の海水41の水蒸気でも効率良く蒸発させて淡水化することができる。 Using the
実施例7
淡水貯留タンクの中に紫外線ランプを沈設した殺菌方法の構造は図8の下部の右側で詳細に説明する。淡水貯留タンク48の貯留水面18より下部位置の側面に、紫外線ランプ75(例えば、岩崎電気株式会社の浸漬式殺菌装置など。)を挿入して固定する取付フランジ72(例えば、80A)を溶接し、取付フランジ72の中から貯留された淡水43の中に紫外線波長が254nm又は185nmの紫外線ランプ75を、淡水化する海水の汚濁状況に応じて適宜選定して、透過効率が良い防水構造の石英ガラス保護管73に内装して固定し、貯留した淡水中に浸漬しているため殺菌効率が良いことと、低い位置に設置したことにより紫外線ランプ75の保守点検や交換が容易にできる。Example 7
The structure of the sterilization method in which an ultraviolet lamp is set in the fresh water storage tank will be described in detail on the right side at the bottom of FIG. A mounting flange 72 (for example, 80A) for inserting and fixing an ultraviolet lamp 75 (for example, an immersion sterilizer of Iwasaki Electric Co., Ltd.) is welded to the side surface of the
淡水貯留タンク48に貯留された淡水43の中に紫外線波長が254nmの紫外線ランプ75に浸漬したことにより、殺菌処理された淡水43が水中ポンプ63により凝縮室8の最上部に揚程され循環するため、海水41に混入した病原性大腸菌O−157やレジオネラ菌などの細菌類は淡水化装置1の内部において繁殖が防がれ完全に殺菌処理される。その他、海水に混入した藻類やカビ臭などの消臭処理は紫外線波長が185nmのオゾンを発生する紫外線ランプを照射することで殺菌処理や消臭処理が簡単にできるため、淡水化装置1で造水した淡水43は、水道水質基準の健康に関する項目に対応した飲料水として供給することができる。又、食品の調理や加工においてHACCP(危害分析重要管理方式)を導入する食品工場の洗浄水や原料用水に、低コストの淡水を大量に使用することができる。 Since the
9 蒸発室
13 撒水真空ポンプ
14 円筒噴射ヘッダ−
17 気水分離装置
21 撒水ノズル
22 落水真空ポンプ
28 熱交換コイル
37 減圧排気管
75 紫外線ランプ9 Evaporating
17 Gas /
Claims (7)
底板67の上に円筒管3を縦方向に接続して上部を水平隔壁65で隔てて冷却した淡水を蓄える淡水貯留タンク48とし、その上に内筒管6と外筒管5を接続して上端部を上蓋板68で塞いで密閉し、内筒管6の中を真空雰囲気として海水41を噴霧する蒸発室9とし、外筒管5と内筒管6の間を加圧雰囲気として蒸発した海水を液化する凝縮室8の3室に区画したことを特徴とする海水の淡水化装置。Partition of three chambers A cylindrical pipe 3 is connected to the bottom plate 67 in the vertical direction, and a fresh water storage tank 48 for storing fresh water cooled by separating the upper part by a horizontal partition wall 65 is provided, and an inner cylinder pipe 6 and an outer cylinder pipe 5 are provided thereon. And the upper end is closed and sealed with an upper cover plate 68 to form an evaporation chamber 9 in which seawater 41 is sprayed in a vacuum atmosphere in the inner tube 6, and the space between the outer tube 5 and the inner tube 6 is added. A seawater desalination apparatus, which is partitioned into three chambers, a condensing chamber 8 for liquefying seawater evaporated as a pressure atmosphere.
蒸発室9の最下部に設置した円筒噴射ヘッダ−14の外周面に斜め上向に装着した整流放熱板16の先端部に噴霧ノズル20を設け、加熱した海水41を円筒噴射ヘッダ−14に供給した放出熱で蒸発室9の内部を加熱しながら噴霧ノズル20から超微霧44を噴射し、整流放熱板16で竜巻状に旋回しながら上昇させ、発生した遠心力により海水41に含まれた塩類を断熱材11壁面へ圧着させて分離したことを特徴とする海水の淡水化装置。Spray heating spray The spray nozzle 20 is provided at the tip of the rectifying heat sink 16 mounted obliquely upward on the outer peripheral surface of the cylindrical spray header 14 installed at the bottom of the evaporation chamber 9, and the heated seawater 41 is supplied to the cylindrical spray header − 14, while the inside of the evaporation chamber 9 is heated by the discharge heat supplied to 14, the superfine mist 44 is jetted from the spray nozzle 20, and is swirled in a tornado shape by the rectifying and radiating plate 16. A seawater desalination apparatus, characterized in that the contained salts are separated by pressure bonding to the wall surface of the heat insulating material 11.
吸引口30を斜め下方向に湾曲させた水蒸気導入管36を蒸発室9から放射状に内筒管6を貫通させ凝縮室8に配管して縦方向に撒水真空ポンプ13を接続し、撒水真空ポンプ13に内装した撒水ノズル21から淡水を撒水すると、吐出する淡水43と吸引される水蒸気の速度に大きな差があるために発生した吸引力で、蒸発室9内の水蒸気を吸引することで旋回上昇流を加速させながら蒸発室9内を真空雰囲気とし、海水41の蒸発と気液接触による水蒸気の凝縮を促進させたことを特徴とする海水の淡水化装置。Submerged vacuum pump A water vapor introducing pipe 36 whose suction port 30 is bent obliquely downward passes through the inner tube 6 radially from the evaporation chamber 9 and is connected to the condensing chamber 8 to connect the submerged vacuum pump 13 in the vertical direction. When fresh water is flooded from the flood nozzle 21 built in the flood vacuum pump 13, the steam in the evaporation chamber 9 is sucked by the suction force generated because there is a large difference between the speed of the fresh water 43 to be discharged and the speed of the sucked steam. A seawater desalination apparatus characterized in that the inside of the evaporation chamber 9 is made a vacuum atmosphere while accelerating the swirling upward flow, and the evaporation of the seawater 41 and the condensation of water vapor by gas-liquid contact are promoted.
噴出孔31を斜め上方向に湾曲させた減圧排気管37を蒸発室9から放射状に内筒管6を貫通させ凝縮室8に配管して縦方向に気水分離装置17を接続し、凝縮室8内の加圧された空気を減圧排気管37の気水分離装置17で減圧脱水して、蒸発室9内の噴出孔31から斜め上方向に噴出して旋回しながら上昇させ、発生した遠心力により海水41に含まれた塩類を断熱材11壁面へ圧着させて分離したことを特徴とする海水の淡水化装置。Depressurized exhaust pipe Depressurized exhaust pipe 37 having an ejection hole 31 curved obliquely upward is radially penetrated from the evaporation chamber 9 through the inner tube 6 and connected to the condensing chamber 8 to connect the steam-water separator 17 in the vertical direction. The pressurized air in the condensing chamber 8 is dehydrated under reduced pressure by the steam / water separator 17 of the decompression exhaust pipe 37, and is ejected obliquely upward from the ejection hole 31 in the evaporation chamber 9 to be raised while turning, A seawater desalination apparatus, wherein the salt contained in the seawater 41 is pressed against the wall surface of the heat insulating material 11 and separated by the generated centrifugal force.
淡水貯留タンク48の内部に冷却用の海水41を循環させる熱交換コイル28を沈設して淡水43を冷却し、内装した水中ポンプ63で冷却した淡水43を凝縮室8の冷却管25を介して頂部の撒水真空ポンプ13の撒水ノズル21に供給し、撒水ノズル21から撒水54することで凝縮室8の内部を加圧雰囲気にしながら吸引した水蒸気と気液接触させて淡水とし、残りの水蒸気は下部の冷却管25で完全に凝縮して淡水化することで、水蒸気の凝縮を促進させたことを特徴とする海水の淡水化装置。Cooling and lifting height of fresh water The heat exchange coil 28 for circulating the cooling seawater 41 is laid in the fresh water storage tank 48 to cool the fresh water 43, and the fresh water 43 cooled by the built-in submersible pump 63 is cooled in the condensation chamber 8. The water is supplied to the irrigation nozzle 21 of the irrigation vacuum pump 13 through the pipe 25 and is irrigated 54 from the irrigation nozzle 21 to bring the condensed chamber 8 into gas-liquid contact with the sucked water vapor in a pressurized atmosphere to obtain fresh water. The seawater desalination apparatus is characterized in that the remaining water vapor is completely condensed and desalinated in the lower cooling pipe 25 to promote condensation of water vapor.
凝縮室8から下部の水平隔壁65を貫通して淡水貯留タンク48に配管された落水管45の中間部に落水真空ポンプ22を設置して、落水する淡水と吸引される蒸発室9内の空気の速度に大きな差があるために発生した吸引力で、蒸発室9内の空気を吸引管39を介して吸引することで真空雰囲気とし、噴射した海水41の蒸発を促進させたことを特徴とする海水の淡水化装置。Falling water vacuum pump A falling water vacuum pump 22 is installed in the middle part of the falling water pipe 45 that passes through the lower horizontal partition wall 65 from the condensing chamber 8 and is piped to the fresh water storage tank 48, and the inside of the evaporation chamber 9 that is sucked into the falling fresh water. The suction force generated because there is a large difference in the speed of the air in the vacuum chamber 9 by sucking the air in the evaporation chamber 9 through the suction pipe 39 and promoting the evaporation of the injected seawater 41. Features a seawater desalination system.
淡水貯留タンク48の水面下部位置の円筒管3側面を貫通した取付フランジ72から、紫外線波長が185nm又は254nmの紫外線ランプ75を紫外線の透過が良い防水構造の石英ガラス保護管73に内装して淡水中に浸漬して設置し、海水41に混入した病原性大腸菌O−157やレジオネラ菌などの雑菌類の他、海水に含まれる藻類やカビ臭などの臭気を紫外線照射により殺菌脱臭処理したことを特徴とする海水の淡水化装置。Sterilization of a fresh water storage tank A quartz glass protective tube 73 having a waterproof structure with good UV transmission from a mounting flange 72 penetrating the side surface of the cylindrical tube 3 at the lower surface of the fresh water storage tank 48 with a UV wavelength of 185 nm or 254 nm. It is installed inside and immersed in fresh water, and in addition to germs such as pathogenic Escherichia coli O-157 and Legionella mixed in seawater 41, odors such as algae and mold odor contained in seawater are sterilized by ultraviolet irradiation. A seawater desalination apparatus characterized by deodorizing treatment.
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