JP2659834B2 - 蒸発装置 - Google Patents
蒸発装置Info
- Publication number
- JP2659834B2 JP2659834B2 JP31650289A JP31650289A JP2659834B2 JP 2659834 B2 JP2659834 B2 JP 2659834B2 JP 31650289 A JP31650289 A JP 31650289A JP 31650289 A JP31650289 A JP 31650289A JP 2659834 B2 JP2659834 B2 JP 2659834B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaporator
- heat exchanger
- spiral
- liquid
- heat medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アルコール蒸溜廃液などの高粘性液の濃縮
に適する蒸発装置に関する。
に適する蒸発装置に関する。
（従来の技術） 従来、アルコール蒸溜廃液に代表される高含水率廃液
でありながら、高粘性を示す液を濃縮するための蒸発装
置では、加熱用熱交換器としては特に専用のものは無
く、一般にはプレート式あるいは薄膜降下式が用いられ
ている。また、全体のシステムとしては第４図に示すよ
うに蒸発缶35と熱交換器31を循環用ポンプ32を介して設
置し、被濃縮液を熱交換器31と蒸発缶35との間を循環さ
せながら、加熱と蒸発を継続させている。36は蒸発蒸気
を復水させる為のコンデンサー、33は復水抜取りポン
プ、34は被濃縮液用ポンプである。
でありながら、高粘性を示す液を濃縮するための蒸発装
置では、加熱用熱交換器としては特に専用のものは無
く、一般にはプレート式あるいは薄膜降下式が用いられ
ている。また、全体のシステムとしては第４図に示すよ
うに蒸発缶35と熱交換器31を循環用ポンプ32を介して設
置し、被濃縮液を熱交換器31と蒸発缶35との間を循環さ
せながら、加熱と蒸発を継続させている。36は蒸発蒸気
を復水させる為のコンデンサー、33は復水抜取りポン
プ、34は被濃縮液用ポンプである。
更にエネルギを有効に利用する為、熱システムとして
は多重効用方式あるいは蒸気圧縮ヒートポンプ方式を採
用している場合が多い。
は多重効用方式あるいは蒸気圧縮ヒートポンプ方式を採
用している場合が多い。
また、前述のような高粘性液の濃縮に特に適した蒸発
装置として、特願昭62−179006号（特開昭64−022301
号）により提案されているスパイラル熱交換器を具備し
た蒸発装置がある。
装置として、特願昭62−179006号（特開昭64−022301
号）により提案されているスパイラル熱交換器を具備し
た蒸発装置がある。
第５図は同蒸発装置を示している。
１は蒸発缶６の内部に軸受を介して設置されたスクリ
ュー形状をなすスパイラル状熱交換器であり、その中心
軸４及びスパイラル状部材１′は共にその端部で連通す
るように中空とされて、熱媒体の通路を形成する。な
お、中心軸４の中空部には、熱媒体の入口が開口するス
パイラル部分と連通すると共に熱媒体の出口に開口する
スパイラル部分の間を仕切って遮蔽部材４″が設けてあ
る。
ュー形状をなすスパイラル状熱交換器であり、その中心
軸４及びスパイラル状部材１′は共にその端部で連通す
るように中空とされて、熱媒体の通路を形成する。な
お、中心軸４の中空部には、熱媒体の入口が開口するス
パイラル部分と連通すると共に熱媒体の出口に開口する
スパイラル部分の間を仕切って遮蔽部材４″が設けてあ
る。
２はスパイラル状部材１′に形成される熱媒体通路、
３は中心軸の熱媒体入口空間部、３′は同出口空間部で
あり、各空間部端面には、それぞれ軸端４−1,4−２が
連設され、各軸端４−1,4−２は軸受を介して蒸発缶６
に支持されている。
３は中心軸の熱媒体入口空間部、３′は同出口空間部で
あり、各空間部端面には、それぞれ軸端４−1,4−２が
連設され、各軸端４−1,4−２は軸受を介して蒸発缶６
に支持されている。
熱媒体の入口側軸端には熱媒体の入口孔４′が形成さ
れ、中心軸４の入口側空間部３と連通する。
れ、中心軸４の入口側空間部３と連通する。
他方の軸端４−２には中心軸４の熱媒体の出口側空間
部３′と連通する出口通路４が形成されている。
部３′と連通する出口通路４が形成されている。
なお図中、８はモータ、9,9′はプーリ、10はベルト
である。
である。
（発明が解決しようとする課題） 第４図に示す従来方式では濃縮が進み廃液含水率が減
少すると共に粘性が増加してくると、循環用ポンプ32の
消費動力が増加しランニングコストが増加する。更に熱
交換器31の内部に被濃縮液の流動しにくい領域あるいは
滞留する領域が発生し、加熱面への廃液の焼付きが起こ
り、熱伝達係数が低下し、プラントの蒸発能力が低下す
る。このため低含水率領域まで濃縮を行なう事ができ
ず、或いは熱交換器31の洗浄に多大の時間と労力を要す
るなどの不具合がある為に広く実用化されるには至って
いない。
少すると共に粘性が増加してくると、循環用ポンプ32の
消費動力が増加しランニングコストが増加する。更に熱
交換器31の内部に被濃縮液の流動しにくい領域あるいは
滞留する領域が発生し、加熱面への廃液の焼付きが起こ
り、熱伝達係数が低下し、プラントの蒸発能力が低下す
る。このため低含水率領域まで濃縮を行なう事ができ
ず、或いは熱交換器31の洗浄に多大の時間と労力を要す
るなどの不具合がある為に広く実用化されるには至って
いない。
また特願昭62−179006号（特開昭64−022301号）で提
案された蒸発装置（第５図）においては、周方向の攪
拌、掻上げ作用が不十分であるため、熱伝達性能が低か
った。
案された蒸発装置（第５図）においては、周方向の攪
拌、掻上げ作用が不十分であるため、熱伝達性能が低か
った。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、
高粘性液の蒸発濃縮に適し、より蒸発能率を向上させた
蒸発装置を提供する事を目的とする。
高粘性液の蒸発濃縮に適し、より蒸発能率を向上させた
蒸発装置を提供する事を目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、蒸発缶と、内部に
熱媒体の通路を形成し、水平又は傾斜した状態で前記蒸
発缶内に設置され、その一部分が蒸発缶内の被加熱液の
液面下にあるスクリュー形のスパイラル状熱交換器と、
スクリュー軸まわりに前記スパイラル状熱交換器を回転
させる駆動装置とを備えた蒸発装置において、前記スパ
イラル状熱交換器のスパイラル間隙の所望部位に、攪拌
用又は掻上げ用のフィンを介在させることを構成とし、
これを上記課題の解決手段とするものである。
熱媒体の通路を形成し、水平又は傾斜した状態で前記蒸
発缶内に設置され、その一部分が蒸発缶内の被加熱液の
液面下にあるスクリュー形のスパイラル状熱交換器と、
スクリュー軸まわりに前記スパイラル状熱交換器を回転
させる駆動装置とを備えた蒸発装置において、前記スパ
イラル状熱交換器のスパイラル間隙の所望部位に、攪拌
用又は掻上げ用のフィンを介在させることを構成とし、
これを上記課題の解決手段とするものである。
（作用） 回転型スパイラル状熱交換器の回転軸方向のポンピン
グ作用に加え、攪拌フィンの追加により被濃縮液に剪断
を加えると共に周方向の攪拌、掻上げ作用を与え、熱伝
達性能を更に向上させる。
グ作用に加え、攪拌フィンの追加により被濃縮液に剪断
を加えると共に周方向の攪拌、掻上げ作用を与え、熱伝
達性能を更に向上させる。
（実施例） 以下、本発明を図示実施例により具体的に説明する。
第１図は本発明の代表的な実施例である蒸発装置を示
す。
す。
図中１は蒸発缶６の内部に装着された熱交換器であ
り、スクリュー形をなすスパイラル状部材１′の内部に
はスパイラル状の連続した通路２が形成され、同スパイ
ラル状部材１′が伝熱面を形成している。４は熱交換器
１に設けられた内部が仕切板４″で仕切られた中空の中
心軸であって、その熱媒体入口側軸端部４−１には熱媒
体入口孔４′が、また出口側端部には出口孔４が設け
られている。中心軸４の仕切板４″で仕切られた熱媒体
の流入側空間部３とスパイラル状部材１′の通路２は、
その一端で連通しており、また出口孔４に通じる出口
側空間部３′はスパイラル状部材１′の通路２の他端と
連通する。中心軸４は蒸発缶６に軸受を介して支持され
ており、その熱媒体入口側の軸端部４−１はプーリ9,
9′、ベルト10を介してモータ８と連結されている。11
は攪拌用のフィンであって、スパイラル状部材１′の隣
り合う通路２の間に架設配置されている。
り、スクリュー形をなすスパイラル状部材１′の内部に
はスパイラル状の連続した通路２が形成され、同スパイ
ラル状部材１′が伝熱面を形成している。４は熱交換器
１に設けられた内部が仕切板４″で仕切られた中空の中
心軸であって、その熱媒体入口側軸端部４−１には熱媒
体入口孔４′が、また出口側端部には出口孔４が設け
られている。中心軸４の仕切板４″で仕切られた熱媒体
の流入側空間部３とスパイラル状部材１′の通路２は、
その一端で連通しており、また出口孔４に通じる出口
側空間部３′はスパイラル状部材１′の通路２の他端と
連通する。中心軸４は蒸発缶６に軸受を介して支持され
ており、その熱媒体入口側の軸端部４−１はプーリ9,
9′、ベルト10を介してモータ８と連結されている。11
は攪拌用のフィンであって、スパイラル状部材１′の隣
り合う通路２の間に架設配置されている。
熱媒体は入口孔４′から熱交換器１に流入した後、ス
パイラル通路２を通過する過程において被濃縮液と熱交
換した後、出口孔４より排出される。このとき、熱交
換器１はモータ８により駆動回転している。
パイラル通路２を通過する過程において被濃縮液と熱交
換した後、出口孔４より排出される。このとき、熱交
換器１はモータ８により駆動回転している。
７は蒸発缶の上部に設けられた蒸発蒸気の出口であ
る。スクリュー形をなすスパイラル状の熱交換器１は蒸
発缶６の内部でその一部が被濃縮液中に浸漬され、被濃
縮液内を回転する事によって、被濃縮液と伝熱面との間
に相対速度が生じると共に熱伝達が向上し、同時に被濃
縮液との流動接触が間断なく行われる事により、焼付な
どの障害も生じない。
る。スクリュー形をなすスパイラル状の熱交換器１は蒸
発缶６の内部でその一部が被濃縮液中に浸漬され、被濃
縮液内を回転する事によって、被濃縮液と伝熱面との間
に相対速度が生じると共に熱伝達が向上し、同時に被濃
縮液との流動接触が間断なく行われる事により、焼付な
どの障害も生じない。
更に攪拌用フィン11が熱交換器１と共に回転する事に
より、被濃縮液に対し剪断力を加えると共に周方向の掻
上げ作用を与え、熱伝達性能をより向上させる事ができ
るので、高粘度・高濃度の領域まで被濃縮液を濃縮する
事が可能となる。
より、被濃縮液に対し剪断力を加えると共に周方向の掻
上げ作用を与え、熱伝達性能をより向上させる事ができ
るので、高粘度・高濃度の領域まで被濃縮液を濃縮する
事が可能となる。
なお攪拌用フィン11の形状・配列を被濃縮液の性状に
応じて予め設定し、最適な状態で蒸発・濃縮を行なう事
ができる。
応じて予め設定し、最適な状態で蒸発・濃縮を行なう事
ができる。
第２図及び第３図はフィン11の配列例を参考として示
したものである。
したものである。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明に係る蒸発装置は、
従来のスパイラル状熱交換器を具備する蒸発装置と比較
して、フィンの攪拌効果により熱伝達性能が大巾に向上
し、それだけ伝熱面積を低減させる事ができ、しいて
は、蒸発装置全体の軽量、コンパクト化が可能となる。
従来のスパイラル状熱交換器を具備する蒸発装置と比較
して、フィンの攪拌効果により熱伝達性能が大巾に向上
し、それだけ伝熱面積を低減させる事ができ、しいて
は、蒸発装置全体の軽量、コンパクト化が可能となる。
また、攪拌用フィンを設けた事によってスパイラル部
材の熱媒体通路の強度が向上し、更に同通路の製作時に
フィンの両端をスパイラル状部材に溶接などにより固着
しておけばフィンが通路部を支持する事となり、通路の
製作も容易となるなどの副次的効果がある。
材の熱媒体通路の強度が向上し、更に同通路の製作時に
フィンの両端をスパイラル状部材に溶接などにより固着
しておけばフィンが通路部を支持する事となり、通路の
製作も容易となるなどの副次的効果がある。
第１図は本発明の代表的な実施例を示す蒸発装置の一部
切開正面図、第２図及び第３図は本発明の攪拌用フィン
の配置例を示す第１図のＡ−Ａ断面図、第４図は従来の
蒸発・濃縮装置の原理図、第５図は従来のスパイラル熱
交換器を有する蒸発装置の一部切開正面図である。 図の主要部分の説明 １……（スパイラル状）熱交換器 ２……（熱媒体）通路 ４……中心軸 ４′……（熱媒体）入口孔 ４……（熱媒体）出口孔 ５……（熱媒体）入口 ６……蒸発缶 11……攪拌用フィン
切開正面図、第２図及び第３図は本発明の攪拌用フィン
の配置例を示す第１図のＡ−Ａ断面図、第４図は従来の
蒸発・濃縮装置の原理図、第５図は従来のスパイラル熱
交換器を有する蒸発装置の一部切開正面図である。 図の主要部分の説明 １……（スパイラル状）熱交換器 ２……（熱媒体）通路 ４……中心軸 ４′……（熱媒体）入口孔 ４……（熱媒体）出口孔 ５……（熱媒体）入口 ６……蒸発缶 11……攪拌用フィン
Claims (1)
- 【請求項１】蒸発缶と、内部に熱媒体の通路を形成し、
水平又は傾斜した状態で前記蒸発缶内に設置され、その
一部分が蒸発缶内の被加熱液の液面下にあるスクリュー
形のスパイラル状熱交換器と、スクリュー軸まわりに前
記スパイラル状熱交換器を回転させる駆動装置とを備え
た蒸発装置において、前記スパイラル状熱交換器のスパ
イラル間隙の所望部位に、攪拌用又は掻上げ用のフィン
を介在させることを特徴とする蒸発装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31650289A JP2659834B2 (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 蒸発装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31650289A JP2659834B2 (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 蒸発装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03178301A JPH03178301A (ja) | 1991-08-02 |
| JP2659834B2 true JP2659834B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=18077820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31650289A Expired - Lifetime JP2659834B2 (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 蒸発装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2659834B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103585773B (zh) * | 2013-06-07 | 2015-07-15 | 佛山汉维科技有限公司 | 一种真空搅拌式节能蒸发装置 |
-
1989
- 1989-12-07 JP JP31650289A patent/JP2659834B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03178301A (ja) | 1991-08-02 |
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