JP5388799B2 - Multi-stage flash water generator - Google Patents

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Description

本発明は、多段フラッシュ式造水装置に関するものである。   The present invention relates to a multistage flash type fresh water generator.

多段フラッシュ式造水装置は、蒸発用容器内に複数の蒸発室が多段に(直列に)形成されており、これら各蒸発室においては、順次、海水(以下、ブラインともいう)のフラッシュ蒸発(減圧蒸発)が行われるとともに各蒸発室にて蒸発した蒸気を冷却することにより、海水から清水を得るようにしたものである。   In a multistage flash type fresh water generator, a plurality of evaporation chambers are formed in multiple stages (in series) in an evaporation container, and in each of these evaporation chambers, flash evaporation of seawater (hereinafter also referred to as brine) ( Evaporation under reduced pressure is performed and the vapor evaporated in each evaporation chamber is cooled to obtain fresh water from seawater.

すなわち、多段フラッシュ式造水装置は、蒸発用容器内に、所定間隔置きに設けられた仕切壁により、複数個の蒸発室が、順次、多段に配置されるとともに、各蒸発室内に、ブラインのフラッシュ蒸発により得られた蒸気(水蒸気)を導き冷却することにより清水を得るための熱交換手段が配置されたもので、また仕切壁の下部には、ブラインが移動するための開口部が形成されている。   That is, in the multi-stage flash type fresh water generator, a plurality of evaporation chambers are sequentially arranged in multi-stages by partition walls provided at predetermined intervals in the evaporation container, and each of the evaporation chambers contains brine. Heat exchange means for obtaining fresh water by introducing and cooling the steam (water vapor) obtained by flash evaporation is arranged, and an opening for moving brine is formed in the lower part of the partition wall. ing.

ところで、造水負荷に応じてブラインの流量も変化することになるが、このとき、各蒸発室同士を連通する開口部の高さについても、適正な高さ、例えば少なくとも吹き抜けが生じないような高さに維持する必要があり、またブラインの液面高さが高い場合には、蒸発室底面を流れるブラインは蒸発しにくくなって(静圧が高くなるため)、蒸発性能が低下していることを意味している。   By the way, although the flow rate of the brine also changes according to the fresh water generation load, at this time, the height of the opening that communicates between the evaporation chambers is also an appropriate height, for example, at least no blow-through occurs. It is necessary to maintain the height, and when the liquid level of the brine is high, the brine flowing through the bottom of the evaporation chamber is difficult to evaporate (because the static pressure increases), and the evaporation performance is reduced. It means that.

このため、ブライン側の液面高さを適正な値にするために、開口部には、その開口高さを調節し得る可動堰が設けられていた(例えば、特許文献1参照)。   For this reason, in order to set the liquid level height on the brine side to an appropriate value, a movable weir capable of adjusting the opening height is provided in the opening (for example, see Patent Document 1).

特開2008−136923号公報JP 2008-136923 A

しかし、上述したように、蒸発室を仕切るための仕切壁に設けられた開口部に可動堰を設けて、ブラインの液面高さに応じて、その開口高さを調節する作業は非常に面倒であるとともに、その調節時には、造水装置の運転を停止させる必要があり、運転効率が低下するという問題があった。   However, as described above, it is very troublesome to provide a movable weir at the opening provided in the partition wall for partitioning the evaporation chamber and adjust the opening height according to the liquid level of the brine. In addition, at the time of the adjustment, it is necessary to stop the operation of the fresh water generator, which causes a problem that the operation efficiency is lowered.

そこで、本発明は、ブラインの高さが変化した場合に、開口部の高さを調節することなく、つまり、造水装置の運転を停止させることなく、ブラインの高さを最適に維持し得る多段フラッシュ式造水装置を提供することを目的とする。   Therefore, when the height of the brine changes, the present invention can maintain the height of the brine optimally without adjusting the height of the opening, that is, without stopping the operation of the fresh water generator. An object of the present invention is to provide a multistage flash type fresh water generator.

上記課題を解決するため、本発明の請求項1に係る多段フラッシュ式造水装置は、容器本体内に仕切壁を介して海水の蒸発室が多段に形成され且つ上記各仕切壁の下部に形成された開口部により上流側蒸発室と下流側蒸発室とが連通されて成る各蒸発室内の上部にフラッシュ蒸発された蒸気を導き冷却を行う熱交換手段が配置された多段フラッシュ式造水装置において、
上記各仕切壁の開口部の上縁部に複数の放出穴が形成された筒状体を取り付けるとともに、これら各筒状体に、上流側蒸発室内の海水の温度よりも低い低温海水を供給する低温流体供給管および上流側蒸発室内の海水の温度よりも高い高温海水を供給する高温流体供給管を接続し、
上記各蒸発室内の海水の液面を検出する液面計をそれぞれ設けるとともに、これら各液面計からの計測高さを入力して各蒸発室の下流側の仕切壁の筒状体に接続された上記各供給管に設けられた開閉弁をそれぞれ制御する制御手段を設け、
且つこの制御手段により、上記計測高さが設定高さより高い場合には、低温流体供給管に設けられた開閉弁を開くとともに、上記計測高さが設定高さより低い場合には、高温流体供給管に設けられた開閉弁を開くようにしたものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the multistage flash type water freshener according to claim 1 of the present invention has seawater evaporation chambers formed in multiple stages in the container body via the partition walls and formed below the partition walls. In the multi-stage flash type fresh water generator in which heat exchange means for guiding and cooling the flash evaporated steam is arranged at the upper part of each evaporation chamber formed by communicating the upstream evaporation chamber and the downstream evaporation chamber through the opened opening. ,
A cylindrical body in which a plurality of discharge holes are formed is attached to the upper edge of the opening of each partition wall, and low temperature seawater lower than the temperature of the seawater in the upstream evaporation chamber is supplied to each cylindrical body. Connect a low-temperature fluid supply pipe and a high-temperature fluid supply pipe that supplies high-temperature seawater that is higher than the temperature of seawater in the upstream evaporation chamber,
A level gauge for detecting the level of seawater in each of the evaporation chambers is provided, and the measurement height from each level gauge is input to be connected to the cylindrical body of the partition wall on the downstream side of each evaporation chamber. A control means for controlling the on-off valve provided in each of the supply pipes;
When the measured height is higher than the set height, the control means opens the on-off valve provided in the low-temperature fluid supply pipe, and when the measured height is lower than the set height, the high-temperature fluid supply pipe is opened. The on-off valve provided in is opened .

また、請求項2に係る多段フラッシュ式造水装置は、請求項1に記載の造水装置における筒状体の横断面における放出穴の設置範囲は、上流側の水平線と下方の鉛直線との間の90度の範囲としたものである。   Moreover, the multistage flash-type fresh water generator according to claim 2 is configured such that the installation range of the discharge hole in the cross section of the tubular body in the fresh water generator according to claim 1 is an upstream horizontal line and a lower vertical line. The range is 90 degrees between.

さらに、請求項3に係る多段フラッシュ式造水装置は、請求項1または2に記載の造水装置における高温海水の代わりに蒸気を用いたものである。 Furthermore, the multistage flash-type fresh water generator according to claim 3 uses steam instead of the high-temperature seawater in the fresh water generator according to claim 1 or 2.

上記多段フラッシュ式造水装置の構成によると、仕切壁の開口部の上縁部に筒状体を配置したので、筒状体が設けられていない場合に比べて、圧力損失が減少して開口部における海水すなわちブラインの蒸発が抑制され、さらにこのブラインが開口部手前で静圧が下がり蒸発することによって液面が上昇した場合に、低温のブラインを開口部に吹き込んで飽和圧力を低下させることにより、ブラインの蒸発を抑制するようにしたので、上流側におけるブライン液面の上昇を抑制することができ、したがって上流側における蒸発室内でのブラインの蒸発を促進することができるので、蒸発性能の低下を防止することができる。   According to the configuration of the multistage flash type fresh water generator, since the cylindrical body is arranged at the upper edge of the opening of the partition wall, the pressure loss is reduced compared to the case where the cylindrical body is not provided. The evaporation of seawater, that is, brine in the head is suppressed, and when the liquid level rises due to the static pressure decreasing and evaporating in front of the opening, the brine is blown into the opening to lower the saturation pressure. Thus, the evaporation of the brine is suppressed, so that the rise of the brine liquid level on the upstream side can be suppressed, and therefore the evaporation of the brine in the evaporation chamber on the upstream side can be promoted. A decrease can be prevented.

また、蒸発室内のブラインが低下し過ぎて開口部で吹き抜けが発生している場合に、高温のブラインまたは蒸気を開口部に吹き込みブラインの蒸発を促進させるようにしたので、開口部での圧力損失が大きくなって静圧が増大し、したがって開口部での吹き抜けを防止することができる。   In addition, when the brine in the evaporation chamber is too low and blow-through occurs in the opening, high temperature brine or steam is blown into the opening to promote the evaporation of the brine, so the pressure loss at the opening Becomes larger and the static pressure increases, so that blow-through at the opening can be prevented.

すなわち、ブラインの高さが変化した場合、開口部の高さを調節することなく、つまり、造水装置の運転を停止させることなく、ブラインの高さを最適に維持することができる。   That is, when the height of the brine changes, the height of the brine can be optimally maintained without adjusting the height of the opening, that is, without stopping the operation of the fresh water generator.

本発明の実施例に係る多段フラッシュ式造水装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the multistage flash type fresh water generator concerning the Example of this invention. 同多段フラッシュ式造水装置の蒸発室の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the evaporation chamber of the multistage flash | flush type fresh water generator. 同蒸発室の筒状体の作用を説明するための比較用断要部面図である。It is a principal part view for a comparison for demonstrating the effect | action of the cylindrical body of the evaporation chamber. 同蒸発室の筒状体による他の作用を説明する要部断面図である。It is principal part sectional drawing explaining the other effect | action by the cylindrical body of the evaporation chamber.

以下、本発明の実施の形態に係る多段フラッシュ式造水装置について、具体的に示した実施例に基づき説明する。
まず、この多段フラッシュ式造水装置の概略構成を、図1に基づき説明する。
Hereinafter, the multistage flash type fresh water generator according to the embodiment of the present invention will be described based on specific examples.
First, the schematic structure of this multistage flash type fresh water generator will be described with reference to FIG.

この多段フラッシュ式造水装置は、海水を導き蒸気により加熱する加熱器1と、この加熱器1にて加熱された高温の海水を導きフラッシュ蒸発を行うための蒸発用容器(蒸発器ともいえる)2と、この蒸発用容器2内の空気を吸引して所定圧力以下にするための真空装置3と、海水等を移送する配管系統(後述する)とから構成されている。   The multi-stage flash type fresh water generator includes a heater 1 that guides seawater and heats it with steam, and an evaporation container (also referred to as an evaporator) that guides high-temperature seawater heated by the heater 1 and performs flash evaporation. 2, a vacuum device 3 for sucking the air in the evaporation container 2 to a predetermined pressure or less, and a piping system (described later) for transferring seawater and the like.

上記蒸発用容器2の容器本体2aは、所定長さで且つ横断面形状が矩形状にされた箱型形状であり、その内部には、所定間隔置きに設けられた仕切壁11により、複数の蒸発室12が、順次、多段に(直列に)配置されるとともに、これら各蒸発室12内には、海水(以下、ブラインともいう)aのフラッシュ蒸発(減圧蒸発)により得られた蒸気(水蒸気)bを導き冷却することにより清水を得る熱交換手段(熱交換部ともいえる)としての冷却用伝熱管(以下、伝熱管という)13およびその下方位置で清水を受けるための受け皿(受け部)14が配置されており、さらに各蒸発室12の伝熱管13の下手側(海水の流路方向の下流側)に設けられた蒸気導入通路15の途中には、蒸気bのミスト分を除去(捕捉)するためのデミスター16が設けられている。なお、各蒸発室12の圧力は、真空装置3により、加熱器1側から順次低くなるようにされており、例えば隣接する蒸発室12同士間の飽和温度差が3〜4℃にされている。   The container body 2a of the evaporation container 2 has a box shape having a predetermined length and a rectangular cross-sectional shape, and a plurality of partition walls 11 provided at predetermined intervals are provided inside the container body 2a. The evaporation chambers 12 are sequentially arranged in multiple stages (in series), and in each of the evaporation chambers 12, steam (water vapor) obtained by flash evaporation (vacuum evaporation) of seawater (hereinafter also referred to as brine) a. ) Cooling heat transfer tube (hereinafter referred to as heat transfer tube) 13 as a heat exchange means (also referred to as a heat exchange portion) for obtaining fresh water by guiding b and cooling, and a tray (receiving portion) for receiving fresh water at a position below it 14 is disposed, and the mist of the steam b is removed in the middle of the steam introduction passage 15 provided on the lower side of the heat transfer pipe 13 of each evaporation chamber 12 (downstream side in the seawater flow path direction) ( Demister to capture) 6 is provided. In addition, the pressure of each evaporation chamber 12 is made to become low sequentially from the heater 1 side with the vacuum apparatus 3, for example, the saturation temperature difference between adjacent evaporation chambers 12 is 3-4 degreeC. .

上記各仕切壁11の下部には、図2に示すように、上流側蒸発室12(12U)と下流側蒸発室12(12D)とを連通させてブラインaを上流側から下流側に導くための開口部(連通用開口部ともいえる)11aが設けられている。   As shown in FIG. 2, the upstream evaporating chamber 12 (12U) and the downstream evaporating chamber 12 (12D) communicate with each other at the lower part of each partition wall 11 to guide the brine a from the upstream side to the downstream side. 11a (also referred to as a communication opening) is provided.

なお、図1においては、分かり易くするために、容器本体2a内には、蒸発室12を3つ設けた場合を示しているが、実際には、蒸発室12は10段以上でもって配置されるとともに蒸発用容器2そのものについても2つ(二段に)配置されている。具体的に言うと、加熱器1に供給される海水を加熱して熱回収を行う熱回収部としての蒸発用容器と、この熱回収部としての蒸発用容器から排出される海水(ブライン)を冷却して熱を外部に放出する熱放出部としての蒸発用容器とが具備されているが、本実施例においては、熱回収部としての蒸発用容器について説明する。   In FIG. 1, for ease of understanding, the case where three evaporation chambers 12 are provided in the container body 2a is shown, but in reality, the evaporation chambers 12 are arranged with 10 or more stages. In addition, two evaporation containers 2 themselves are arranged (in two stages). More specifically, an evaporation container as a heat recovery unit that recovers heat by heating the seawater supplied to the heater 1, and seawater (brine) discharged from the evaporation container as the heat recovery unit. An evaporation container serving as a heat release part that cools and releases heat to the outside is provided. In this embodiment, an evaporation container as a heat recovery part will be described.

次に、この造水装置における配管系統について説明する。
この造水装置の蒸発用容器2の各蒸発室12内に配置されている伝熱管13にそれぞれ直列に接続されて冷却用の海水(低温海水)を導く海水供給管(冷却用低温海水供給管)21と、第1段目の初段蒸発室12(12A)内に配置される伝熱管13(13A)から出た海水を加熱器1に導く第1海水移送管22と、上記加熱器1で加熱された高温の海水を蒸発用容器1の初段蒸発室12(12A)に移送する第2海水移送管23と、上記各蒸発室12における受け皿14に溜まった清水を取り出す清水取出管24と、最終段蒸発室12(12L)内のブラインaを熱放出部の蒸発用容器に移送するための第3海水移送管25とが設けられている。なお、加熱器1に供給された蒸気は復水ドレンとして排出される。
Next, the piping system in this fresh water generator will be described.
A seawater supply pipe (cooling low-temperature seawater supply pipe) that is connected in series to the heat transfer pipes 13 arranged in the respective evaporation chambers 12 of the evaporation container 2 of the fresh water generator and guides the seawater for cooling (low-temperature seawater). ) 21, the first seawater transfer pipe 22 that guides the seawater from the heat transfer pipe 13 (13 </ b> A) disposed in the first stage evaporation chamber 12 (12 </ b> A) to the heater 1, and the heater 1 A second seawater transfer pipe 23 for transferring the heated high-temperature seawater to the first stage evaporation chamber 12 (12A) of the evaporation container 1, and a fresh water discharge pipe 24 for taking out fresh water collected in the tray 14 in each of the evaporation chambers 12, A third seawater transfer pipe 25 is provided for transferring the brine a in the final stage evaporation chamber 12 (12L) to the evaporation container of the heat release unit. Note that the steam supplied to the heater 1 is discharged as condensate drain.

ここで、全体的な流れについて簡単に説明しておく。
上記構成において、加熱器1に蒸気が供給されるとともに、真空装置3により、各蒸発室12内がそれぞれ所定圧力(負圧)に維持されている状態において、海水供給管21より蒸発用容器2に供給された低温の海水(海水温度は35℃程度であるが、熱放出部を通過して43℃程度に加熱されている)は、各蒸発室12内の伝熱管13を順次通過して加熱器1内に移送され、ここで蒸気により所定温度(例えば、105℃程度)に加熱される。なお、図示していないが、実際には、上述したように、海水は、熱放出部としての蒸発用容器内を通過して或る程度加熱された状態で、熱回収部としての蒸発用容器1内に供給されることになる。
Here, the overall flow will be briefly described.
In the above configuration, while the steam is supplied to the heater 1 and the inside of each evaporation chamber 12 is maintained at a predetermined pressure (negative pressure) by the vacuum device 3, the evaporation container 2 is supplied from the seawater supply pipe 21. The low-temperature seawater (seawater temperature is about 35 ° C., but is heated to about 43 ° C. through the heat release part) is sequentially passed through the heat transfer tubes 13 in the respective evaporation chambers 12. It is transferred into the heater 1 where it is heated to a predetermined temperature (for example, about 105 ° C.) by steam. Although not shown, actually, as described above, the seawater passes through the evaporation container as the heat release part and is heated to some extent, and then the evaporation container as the heat recovery part. 1 to be supplied.

そして、加熱された高温の海水すなわちブラインaは、初段蒸発室12(12A)内に移送されて減圧下でフラッシュ蒸発が行われ、この蒸気は伝熱管13内を流れる低温の海水により冷却されて凝縮し清水となり、清水受け皿14上に落下する。   The heated high-temperature seawater, that is, the brine a is transferred into the first stage evaporation chamber 12 (12A) and subjected to flash evaporation under reduced pressure. This steam is cooled by the low-temperature seawater flowing in the heat transfer tube 13. It condenses into fresh water and falls onto the fresh water tray 14.

また、開口部11aを介して次段の蒸発室12内に入ったブラインも、同様に、フラッシュ蒸発するとともに伝熱管13内を通過する低温の海水により凝縮されて清水となり、受け皿14上に落下する。   Similarly, the brine that has entered the next-stage evaporation chamber 12 through the opening 11 a is also flash-evaporated and condensed by the low-temperature seawater that passes through the heat transfer tube 13 to become fresh water, and falls onto the tray 14. To do.

このように、加熱器1からの高温の海水は、順次、初段蒸発室12(12A)から最終段蒸発室12(12L)に移動される。
また、熱放出部としての蒸発用容器においても、熱回収部である蒸発用容器と同様に、初段蒸発室から最終段蒸発室に移動するとともに、それぞれの蒸発室にて伝熱管内を流れる低温の海水により凝縮されて清水が得られ、それぞれ清水受け皿上に落下する。これら両蒸発用容器にて得られた清水は、最終的には、清水取出管より取り出される。
Thus, the high temperature seawater from the heater 1 is sequentially moved from the first stage evaporation chamber 12 (12A) to the last stage evaporation chamber 12 (12L).
In addition, in the evaporation container as the heat release unit, as in the evaporation container as the heat recovery unit, the low temperature flowing from the first stage evaporation chamber to the last stage evaporation chamber and flowing in the heat transfer tubes in the respective evaporation chambers. The fresh water is condensed by the seawater and falls on the fresh water tray. The fresh water obtained in both of these evaporation containers is finally taken out from the fresh water take-out pipe.

なお、図示しないが、少なくとも、海水供給管21および所定の各移送管24,25の途中には、各流体を移送するためのポンプが具備されている。
以上、造水装置の全体について概略的に説明したが、次に、本発明の要旨である蒸発用容器の構成、特に、仕切壁の構成およびその開口部での圧力損失の増加および海水の吹き抜けなどを防止し得る構成について説明する。
Although not shown, a pump for transferring each fluid is provided at least in the middle of the seawater supply pipe 21 and the predetermined transfer pipes 24 and 25.
As described above, the entire fresh water generator has been schematically described. Next, the configuration of the evaporation vessel, which is the gist of the present invention, in particular, the configuration of the partition wall, the increase in pressure loss at the opening, and the blow-off of seawater. A configuration capable of preventing the above will be described.

この蒸発用容器1は、上述したように、容器本体2a内に仕切壁11により複数の蒸発室12が順次形成されるとともに、この仕切壁11の下部には、上流側蒸発室12(12U)と下流側蒸発室12(12D)とを連通させる開口部(連通用開口部ともいえる)11aが設けられている。   In the evaporation container 1, as described above, a plurality of evaporation chambers 12 are sequentially formed by the partition wall 11 in the container body 2a, and an upstream evaporation chamber 12 (12U) is formed below the partition wall 11. And the downstream evaporation chamber 12 (12D) are provided with an opening (also referred to as a communication opening) 11a.

そして、各仕切壁11の開口部11aの上縁部には、水平方向で筒状体(例えば、パイプが用いられている)31が取り付けられるとともに、この筒状体31の外周面には、その軸心方向(水平方向)に沿って多数の穴部すなわち放出穴31aが形成されている。   And the cylindrical body (for example, the pipe is used) 31 is attached to the upper edge part of the opening part 11a of each partition wall 11 in the horizontal direction, and on the outer peripheral surface of this cylindrical body 31, A large number of holes, that is, discharge holes 31a are formed along the axial direction (horizontal direction).

また、この筒状体31の横断面(鉛直面)における放出穴31aの形成範囲は、上流側で且つ下方部の90度範囲(つまり、数学上の座標系で言えば、第3象限(180〜270°)に相当する)にされている。   In addition, the formation range of the discharge hole 31a in the cross section (vertical plane) of the cylindrical body 31 is the 90 degree range on the upstream side and the lower part (that is, in the mathematical coordinate system, the third quadrant (180 Corresponding to ˜270 °).

さらに、この筒状体31には、その仕切壁11により形成される上流側の蒸発室12内のブラインの温度よりも、3〜4℃低い温度の微低温海水または3〜4℃高い温度の微高温海水が、各蒸発室12内の海水の液面の高さに応じて、微低温または微高温の海水が供給されるように構成されている。   Furthermore, in this cylindrical body 31, the temperature of the low temperature seawater 3-4 degreeC lower than the temperature of the brine in the upstream evaporation chamber 12 formed of the partition wall 11 or 3-4 degreeC higher temperature The very high temperature seawater is configured to be supplied with low or very high temperature seawater according to the level of the seawater level in each evaporation chamber 12.

すなわち、筒状体31には、3〜4℃低い微低温海水を供給するための微低温海水供給管(微低温流体供給管)41および3〜4℃高い温度の微高温海水を供給するための微高温海水供給管(微高温流体供給管)42が接続されており、またこれら各供給管41,42の途中には、開閉弁43,44がそれぞれ設けられるとともに、各蒸発室12内に配置された液面計32により、上記各開閉弁43,44を制御するための制御手段33が具備されている。   That is, in order to supply the cylindrical body 31 with the cryogenic seawater supply pipe (cryogenic fluid supply pipe) 41 for supplying the cryogenic seawater that is 3 to 4 ° C. and the cryogenic seawater that is 3 to 4 ° C. higher. The high temperature seawater supply pipe (micro high temperature fluid supply pipe) 42 is connected, and in the middle of each of the supply pipes 41, 42, on-off valves 43, 44 are respectively provided, and in each evaporation chamber 12. A control means 33 for controlling the on-off valves 43 and 44 is provided by the liquid level gauge 32 arranged.

この制御手段33には、図1に示すように、各蒸発室11内でのブラインの液面高さを個別に設定し得る液面高さ設定部34と、各蒸発室12内にそれぞれ配置された液面計32からの計測高さおよび上記液面高さ設定部34で設定された設定高さ(設定値)を入力するとともに両者を比較し、計測高さが設定高さより高い(深い)場合には、微低温海水供給管41に設けられた開閉弁43を開閉するとともに、逆に、計測高さが設定高さより低い(浅い)場合には、微高温海水供給管42に設けられた開閉弁44を開閉する判断制御部35とが具備されている。具体的には、計測高さが設定高さより高い場合には、開閉弁43が開かれるとともに、計測高さが設定高さより低い場合には、開閉弁44が開かれる。   As shown in FIG. 1, the control means 33 includes a liquid level setting unit 34 that can individually set the liquid level of the brine in each evaporation chamber 11, and a liquid level setting unit 34 that is set in each evaporation chamber 12. The measured height from the liquid level gauge 32 and the set height (set value) set by the liquid level height setting unit 34 are input and compared, and the measured height is higher than the set height (deep ), The on-off valve 43 provided in the micro-low temperature seawater supply pipe 41 is opened and closed. Conversely, when the measured height is lower (shallow) than the set height, the micro-high temperature seawater supply pipe 42 is provided. And a judgment control unit 35 for opening and closing the open / close valve 44. Specifically, the on-off valve 43 is opened when the measured height is higher than the set height, and the on-off valve 44 is opened when the measured height is lower than the set height.

このように、仕切壁11の開口部11aの上縁部に筒状体31が設けられているため、設けない場合に比べて、縮流の発生を防止して(つまり流動抵抗を低下させる)流れの圧力損失を小さくすることができ、したがってブラインの流れをスムーズにすることができる。さらに、この筒状体31から上流側で且つ下半分部に微低温のブラインが放出(噴出)されるため、温度が低下されて、つまり飽和温度が低下して、ブラインの蒸発を抑制することができる。図3に開口部11aの上縁部でフラッシュ蒸発が発生して静圧が高くなり液面が上昇した状態を示しておく。なお、図2は、筒状体31の放出穴31aから微低温のブラインが噴出されてフラッシュ蒸発が抑制されて液面が低下した場合を示している。   Thus, since the cylindrical body 31 is provided in the upper edge part of the opening part 11a of the partition wall 11, compared with the case where it does not provide, generation | occurrence | production of a contraction is prevented (that is, flow resistance is reduced). The flow pressure loss can be reduced, and therefore the brine flow can be smooth. Furthermore, since a very low temperature brine is discharged (spouted) from the cylindrical body 31 to the lower half part, the temperature is lowered, that is, the saturation temperature is lowered to suppress the evaporation of the brine. Can do. FIG. 3 shows a state in which flash evaporation occurs at the upper edge of the opening 11a, the static pressure increases, and the liquid level rises. FIG. 2 shows a case where a very low temperature brine is ejected from the discharge hole 31a of the cylindrical body 31 to suppress flash evaporation and the liquid level is lowered.

上記構成において、加熱されたブラインaは仕切壁11の下部に設けられた開口部11aを介して各蒸発室12内を順次移動されて、フラッシュ蒸発が行われる。
当然ながら、ブラインaが蒸発室12を順次移動する場合、上流側蒸発室12Uから当該蒸発室12Uの仕切壁11に移動すると、筒状体31の存在により、および放出穴31aからのブラインaの放出により、圧力が低下されて、フラッシュ蒸発が効率良く行われることになる。
In the above configuration, the heated brine a is sequentially moved through the evaporation chambers 12 through the openings 11a provided in the lower part of the partition wall 11, and flash evaporation is performed.
Of course, when the brine a sequentially moves through the evaporation chamber 12, if the brine a moves from the upstream evaporation chamber 12U to the partition wall 11 of the evaporation chamber 12U, the presence of the cylindrical body 31 and the brine a from the discharge hole 31a. Due to the release, the pressure is reduced and flash evaporation is performed efficiently.

すなわち、ブラインaはフラッシュ蒸発により急激に膨張して、下流側の蒸気導入通路15から伝熱管13に導かれ、温度が低いブラインaにより冷却が行われて清水が得られる。勿論、ブラインaのミスト分は、デミスター16にて除去される。   That is, the brine a rapidly expands by flash evaporation, is led from the downstream steam introduction passage 15 to the heat transfer tube 13, and is cooled by the brine a having a low temperature to obtain fresh water. Of course, the mist of the brine a is removed by the demister 16.

ところで、このとき、筒状体31の放出穴31aから微低温海水が上流側に且つ下側に向かって放出されてブラインaの温度が低下される。すなわち、飽和温度が低下されて開口部11aすなわちオリフィス部の上流側での蒸発が抑制されて、圧力が低下される。さらに、開口部11aの上縁部に設けられている筒状体31により縮流が防止されて、すなわち圧力損失(流動抵抗)が低下されて、上流側でのブライン液面の上昇が抑制され、したがって蒸発性能の低下が防止される。   By the way, at this time, the cryogenic seawater is discharged from the discharge hole 31a of the cylindrical body 31 to the upstream side and downward, and the temperature of the brine a is lowered. That is, the saturation temperature is lowered, the evaporation on the upstream side of the opening portion 11a, that is, the orifice portion is suppressed, and the pressure is lowered. Furthermore, contraction is prevented by the cylindrical body 31 provided at the upper edge of the opening 11a, that is, pressure loss (flow resistance) is reduced, and an increase in the brine liquid level on the upstream side is suppressed. Therefore, a decrease in evaporation performance is prevented.

一方、蒸発室12内のブラインaの液面が下がってくると、やはり、制御手段33により、そのことが検出されて、微高温海水供給管42の開閉弁44が開かれて、微高温海水が筒状体31から上流側に且つ下側に向かって噴出される。   On the other hand, when the liquid level of the brine a in the evaporation chamber 12 falls, the control means 33 detects that, and the opening / closing valve 44 of the very high temperature seawater supply pipe 42 is opened, so Is ejected from the cylindrical body 31 to the upstream side and downward.

このように、3〜4℃程度高い微高温海水が噴出されると、図4に示すように、開口部11aでの温度が上昇するため、フラッシュ蒸発が盛んになって開口部での圧力損失が増加し、したがって液面が上昇するため吹き抜けが防止される。   Thus, when very high temperature seawater that is about 3 to 4 ° C. is ejected, the temperature at the opening 11a rises as shown in FIG. 4, so that flash evaporation becomes active and pressure loss at the opening. And therefore the liquid level rises to prevent blow-through.

上記の構成によると、仕切壁の開口部の上縁部に筒状体を配置したので、筒状体が設けられていない場合に比べて、圧力損失(流動抵抗)が減少して開口部における海水すなわちブラインの蒸発が抑制され、さらにこのブラインが開口部手前で蒸発することにより静圧が上がり液面が上昇した場合に、微低温のブラインを開口部に吹き込んで飽和圧力を低下させることにより、ブラインの蒸発を抑制するようにしたので、上流側でのブライン液面の上昇が抑制され、したがって蒸発性能の低下が防止される。   According to said structure, since the cylindrical body was arrange | positioned at the upper edge part of the opening part of a partition wall, compared with the case where the cylindrical body is not provided, pressure loss (flow resistance) reduces and it is in an opening part. When the static pressure rises and the liquid level rises due to the evaporation of seawater, that is, brine, further evaporating before the opening, the brine is blown into the opening to lower the saturation pressure. Since the evaporation of the brine is suppressed, the rise of the brine liquid level on the upstream side is suppressed, and therefore the evaporation performance is prevented from being lowered.

また、蒸発室内のブラインが低下し過ぎて開口部で吹き抜けが発生している場合に、微高温のブラインまたは蒸気を開口部に吹き込みブラインの蒸発を促進させるようにしたので、開口部での圧力損失が大きくなって静圧が増大し、したがって開口部での吹き抜けを防止することができる。   In addition, when the brine in the evaporation chamber has fallen too much and a blow-through has occurred in the opening, a very high temperature brine or steam is blown into the opening to promote the evaporation of the brine. Loss is increased and static pressure is increased, so that blow-through at the opening can be prevented.

すなわち、ブラインの高さが変化した場合、開口部の高さを調節することなく、つまり、造水装置の運転を停止させることなく(運転効率を低下させることなく)、ブラインの高さを最適に維持することができる。   That is, when the height of the brine changes, the height of the brine is optimized without adjusting the height of the opening, that is, without stopping the operation of the fresh water generator (without reducing the operation efficiency). Can be maintained.

ところで、上記実施例においては、ブラインの液面を上昇させるのに、微高温海水を筒状体に供給するようにしたが、その代わりに、蒸気を供給するようにしてもよい。   By the way, in the said Example, in order to raise the liquid level of a brine, although very hot seawater was supplied to the cylindrical body, you may make it supply a vapor | steam instead.

1 加熱器
2 蒸発用容器
2a 容器本体
3 真空装置
11 仕切壁
11a 開口部
12 蒸発室
13 冷却用伝熱管
14 受け皿
15 蒸気導入用通路
16 デミスター
21 海水供給管
22 第1海水移送管
23 第2海水移送管
24 清水取出管
31 筒状体
31a 放出穴
32 液面計
33 制御手段
34 液面高さ設定部
35 判断制御部
41 微低温海水供給管
42 微高温海水供給管
43 開閉弁
44 開閉弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater 2 Evaporation container 2a Container main body 3 Vacuum apparatus 11 Partition wall 11a Opening part 12 Evaporating chamber 13 Cooling heat transfer pipe 14 Receptacle 15 Steam introduction path 16 Demister 21 Seawater supply pipe 22 First seawater transfer pipe 23 Second seawater Transfer pipe 24 Fresh water take-out pipe 31 Tubular body 31a Discharge hole 32 Level gauge 33 Control means 34 Liquid level height setting part 35 Judgment control part 41 Cryogenic seawater supply pipe 42 Slightly hot seawater supply pipe 43 On-off valve 44 On-off valve

Claims (3)

容器本体内に仕切壁を介して海水の蒸発室が多段に形成され且つ上記各仕切壁の下部に形成された開口部により上流側蒸発室と下流側蒸発室とが連通されて成る各蒸発室内の上部にフラッシュ蒸発された蒸気を導き冷却を行う熱交換手段が配置された多段フラッシュ式造水装置において、
上記各仕切壁の開口部の上縁部に複数の放出穴が形成された筒状体を取り付けるとともに、これら各筒状体に、上流側蒸発室内の海水の温度よりも低い低温海水を供給する低温流体供給管および上流側蒸発室内の海水の温度よりも高い高温海水を供給する高温流体供給管を接続し、
上記各蒸発室内の海水の液面を検出する液面計をそれぞれ設けるとともに、これら各液面計からの計測高さを入力して各蒸発室の下流側の仕切壁の筒状体に接続された上記各供給管に設けられた開閉弁をそれぞれ制御する制御手段を設け、
且つこの制御手段により、上記計測高さが設定高さより高い場合には、低温流体供給管に設けられた開閉弁を開くとともに、上記計測高さが設定高さより低い場合には、高温流体供給管に設けられた開閉弁を開くようにしたことを特徴とする多段フラッシュ式造水装置。
Each evaporation chamber in which seawater evaporation chambers are formed in multiple stages in the container body via partition walls, and the upstream evaporation chamber and the downstream evaporation chamber are communicated with each other through an opening formed in the lower portion of each partition wall. In the multistage flash type fresh water generator in which heat exchange means for cooling the steam evaporated by flashing is disposed on the upper part of
A cylindrical body in which a plurality of discharge holes are formed is attached to the upper edge of the opening of each partition wall, and low temperature seawater lower than the temperature of the seawater in the upstream evaporation chamber is supplied to each cylindrical body. Connect a low-temperature fluid supply pipe and a high-temperature fluid supply pipe that supplies high-temperature seawater that is higher than the temperature of seawater in the upstream evaporation chamber,
A level gauge for detecting the level of seawater in each of the evaporation chambers is provided, and the measurement height from each level gauge is input to be connected to the cylindrical body of the partition wall on the downstream side of each evaporation chamber. A control means for controlling the on-off valve provided in each of the supply pipes;
When the measured height is higher than the set height, the control means opens the on-off valve provided in the low-temperature fluid supply pipe, and when the measured height is lower than the set height, the high-temperature fluid supply pipe is opened. A multi-stage flush type fresh water generator characterized by opening an on-off valve provided in the water.
筒状体の横断面における放出穴の設置範囲は、上流側の水平線と下方の鉛直線との間の90度の範囲としたことを特徴とする請求項1に記載の多段フラッシュ式造水装置。   The multi-stage flash type fresh water generator according to claim 1, wherein the installation range of the discharge hole in the cross section of the cylindrical body is a range of 90 degrees between the horizontal line on the upstream side and the vertical line on the lower side. . 高温海水の代わりに蒸気を用いたことを特徴とする請求項1または2に記載の多段フラッシュ式造水装置。   The multistage flash type fresh water generator according to claim 1 or 2, wherein steam is used instead of high temperature seawater.
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