JP7294103B2 - Fresh water system - Google Patents
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Description
本発明は、船舶に搭載される造水システムに関する。 The present invention relates to a fresh water generating system mounted on a ship.
従来、船舶には、海水から清水を製造する造水装置が搭載されている。例えば、特許文献1には、船舶のエンジンの冷却水を熱源として海水を加熱して蒸発させる蒸発部と、蒸発部において海水が蒸発して発生した蒸気を凝縮させて清水を得る凝縮部と、を備える蒸発式造水装置が提案されている。
Conventionally, a ship is equipped with a fresh water generator that produces fresh water from seawater. For example, in
このような蒸発式造水装置によれば、船舶のエンジンで発生する排熱を利用して海水を加熱し、減圧蒸発させることで、エネルギ効率よく海水から清水を製造できる。
一方、より多くの清水を必要とする場合、蒸発式造水装置に加えて、海水を透過水(清水)と濃縮水に分離する逆浸透膜モジュールを備える逆浸透膜式造水装置を搭載することも考えられる。
ここで、逆浸透膜式造水装置においては、海水の浸透圧を超える圧力で逆浸透膜モジュールに海水を供給し塩分を除去する。海水を加圧するポンプは多くの電力を消費するため、蒸発式造水装置及び逆浸透膜式造水装置を搭載した船舶では、造水能力を向上させることはできる一方、造水に係る電力消費が増大する問題があった。
According to such an evaporative freshwater generator, seawater is heated using exhaust heat generated by a ship's engine to evaporate under reduced pressure, so that fresh water can be produced from seawater with high energy efficiency.
On the other hand, if more fresh water is required, in addition to the evaporation type fresh water generator, a reverse osmosis membrane type fresh water generator equipped with a reverse osmosis membrane module that separates seawater into permeated water (fresh water) and concentrated water is installed. It is also possible.
Here, in the reverse osmosis membrane type fresh water generator, seawater is supplied to the reverse osmosis membrane module at a pressure exceeding the osmotic pressure of seawater to remove salt content. Since pumps that pressurize seawater consume a lot of electricity, ships equipped with evaporation type fresh water generators and reverse osmosis membrane fresh water generators can improve their fresh water generation capacity, but the power consumption related to fresh water generation is increased.
従って、本発明は、造水能力を向上でき、かつ造水に係る電力消費を抑制できる造水システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a fresh water generating system capable of improving the fresh water generating capacity and suppressing power consumption related to fresh water generation.
本発明は、船舶のエンジンの冷却水を熱源として海水を蒸発させる蒸発部と、前記蒸発部において海水が蒸発されて生成された蒸気を凝縮させて清水を生成する凝縮部と、を備える蒸発式造水装置と共に用いる、船舶に搭載される造水システムであって、供給水としての海水を透過水と濃縮水に分離する逆浸透膜モジュールを備える逆浸透膜式造水装置と、前記凝縮部において濃縮された濃縮海水を排出する濃縮海水排出ラインと、前記逆浸透膜モジュールに海水を供給する給水ラインと、前記濃縮海水排出ラインを流通する濃縮海水と前記給水ラインを流通する海水との間で熱交換を行う熱交換器と、を備える造水システムに関する。 The present invention is an evaporation type including an evaporator that evaporates seawater using cooling water of a ship engine as a heat source, and a condenser that condenses the steam generated by evaporating seawater in the evaporator to generate fresh water. A desalination system mounted on a ship for use with a desalination device, comprising: a reverse osmosis membrane type desalination device comprising a reverse osmosis membrane module for separating seawater as feed water into permeated water and concentrated water; and the condensing section. Between a concentrated seawater discharge line that discharges concentrated seawater concentrated in the above, a water supply line that supplies seawater to the reverse osmosis membrane module, and between the concentrated seawater that flows through the concentrated seawater discharge line and the seawater that flows through the water supply line. and a heat exchanger that exchanges heat in the fresh water generation system.
また、造水システムは、前記濃縮海水排出ラインに接続され、前記熱交換器をバイパスするバイパスラインと、前記濃縮海水排出ラインを流通する濃縮海水の流路を、前記熱交換器又は前記バイパスラインに切り替える切替弁を更に備えることが好ましい。 Further, the fresh water generation system includes a bypass line connected to the concentrated seawater discharge line and bypassing the heat exchanger, and a flow path of the concentrated seawater flowing through the concentrated seawater discharge line, which is connected to the heat exchanger or the bypass line. It is preferable to further include a switching valve for switching to .
また、造水システムは、前記バイパスラインを通じて濃縮海水を排出させる通常運転モードと、前記熱交換器を通じて濃縮海水を排出させる加温給水運転モードと、を切り替える運転制御部を更に備えることが好ましい。 The fresh water generation system preferably further includes an operation control unit for switching between a normal operation mode in which concentrated seawater is discharged through the bypass line and a heated water supply operation mode in which concentrated seawater is discharged through the heat exchanger.
また、造水システムは、前記給水ラインにおける前記熱交換器の二次側における海水の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部により測定される海水の温度が予め設定された設定温度を超えた場合に報知を行う報知部と、を更に備えることが好ましい。 The desalination system further includes a temperature measuring unit that measures the temperature of seawater on the secondary side of the heat exchanger in the water supply line, and a set temperature in which the temperature of the seawater measured by the temperature measuring unit is set in advance. It is preferable to further include a notification unit that performs notification when exceeding.
また、前記逆浸透膜式造水装置は、第1逆浸透膜モジュールと、該第1逆浸透膜モジュールの二次側に接続された第2逆浸透膜モジュールと、を含み、前記第1逆浸透膜モジュールを透過した透過水を貯留する第1清水タンクと、前記第1逆浸透膜モジュール及び前記第2逆浸透膜モジュールを透過した透過水、及び前記蒸発式造水装置において生成された清水を貯留する第2清水タンクと、更に備えることが好ましい。 Further, the reverse osmosis membrane type fresh water generator includes a first reverse osmosis membrane module and a second reverse osmosis membrane module connected to the secondary side of the first reverse osmosis membrane module, A first fresh water tank for storing permeated water that has passed through the osmosis membrane module, permeated water that has passed through the first reverse osmosis membrane module and the second reverse osmosis membrane module, and fresh water generated in the evaporation type fresh water generator. It is preferable to further include a second fresh water tank that stores the .
本発明の造水システムによれば、造水能力を向上でき、かつ造水に係る電力消費を抑制できる。 According to the fresh water generating system of the present invention, it is possible to improve the fresh water generating capacity and to suppress power consumption related to fresh water generation.
以下、本発明の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の造水システム1は、船舶に搭載され、蒸発式造水装置90と共に、複合造水システム100を構成する。
複合造水システム100は、蒸発式造水装置90と、逆浸透膜式造水装置10を含んで構成される造水システム1と、を備え、海水から清水を製造する。
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The fresh
The composite fresh
蒸発式造水装置90は、船舶のエンジンの冷却水を熱源として海水を加熱して蒸発させることで発生した蒸気を凝縮して清水を製造する。蒸発式造水装置90は、蒸発部91と、蒸発部91を通り船舶のエンジンの冷却水が流通する冷却水ライン92と、凝縮部93と、凝縮部93を通る第1海水ライン94と、濃縮海水排出ライン95と、蒸発部91に海水を供給する第1海水供給ライン96と、蒸発側清水ライン97と、を備える。
The evaporative
蒸発部91は、第1海水供給ライン96から供給された海水を、冷却水ライン92を流通するエンジン冷却水の熱により沸騰させて蒸気を発生させる。
凝縮部93は、蒸発部91の上部に配置される。凝縮部93には、蒸発部91において発生した蒸気が沸騰した未蒸発の海水と共に導入される。凝縮部93においては、内部に配置されたセパレータ(図示せず)により、未蒸発の海水と蒸気とが分離された後、分離された蒸気が第1海水ライン94を流通する海水により冷却されて凝縮し、これにより清水が生成される。
The
第1海水ライン94は、上流側及び下流側が船外に開放され、船外から取水した海水を冷却水として蒸発部91に通すことで、第1海水ライン94を流通する海水と蒸発部91に導入された蒸気との間で熱交換を行わせる。蒸発部91において蒸気との間で熱交換を行って加温された海水は、船外に排出される。第1海水ライン94には、海水を凝縮部93に向けて供給する給水ポンプ941が配置される。
The upstream and downstream sides of the
濃縮海水排出ライン95は、上流側が蒸発部91に接続され、蒸発部91において分離された海水が濃縮海水として流通する。濃縮海水排出ライン95の下流側は、後述する熱交換器40等を通った後、船外に排出される。濃縮海水排出ライン95には、エゼクタ951、駆動流体供給ラインとしての駆動海水供給ライン952及びエゼクタポンプ953が配置又は接続される。
The concentrated
エゼクタ951は、濃縮海水排出ライン95における後述の熱交換器40よりも下流側に配置される。駆動海水供給ライン952は、エゼクタ951に接続され駆動流体としての海水をエゼクタ951に供給する。エゼクタポンプ953は駆動海水供給ライン952に配置され、船外から取水した海水をエゼクタ951に向けて送出する。
以上の濃縮海水排出ライン95によれば、濃縮海水排出ライン95を流通する濃縮海水は、駆動海水供給ライン952を通じてエゼクタ951に供給される駆動流体としての海水の流れに吸引され、船外に排出される。また、濃縮海水排出ライン95を流通する濃縮海水が吸引されることで、濃縮海水排出ライン95、凝縮部93及び蒸発部91の内部は海水の飽和温度以下の圧力、具体的には-0.09MPa以下となる。
The
According to the concentrated
第1海水供給ライン96は、上流側が第1海水ライン94における凝縮部93よりも下流側に接続され、下流側が蒸発部91の下部に接続される。第1海水供給ライン96は、船外から取水され、凝縮部93において加温された海水の一部を蒸発部91に供給する。
The first
蒸発側清水ライン97は、上流側が凝縮部93に接続され、凝縮部93において生成された清水を流通させる。蒸発側清水ライン97の下流側は後述する第2清水タンク72に接続される。蒸発側清水ライン97には、開閉弁971が配置される。
The evaporation-side
次に、造水システム1について説明する。造水システム1は、逆浸透膜式造水装置10と、逆浸透膜側清水ライン15と、上述の濃縮海水排出ライン95と、給水ラインとしての第2海水供給ライン20と、第2海水供給ライン20に配置されるろ過装置30と、熱交換器40と、バイパスライン50と、切替弁60と、清水タンク70と、制御装置80と、を備える。
Next, the fresh
逆浸透膜式造水装置10は、逆浸透膜モジュール11,12と、逆浸透膜側清水ライン15と、濃縮水排出ライン16と、を備える。
逆浸透膜モジュール11,12は、供給水としての海水から、イオン(ナトリウムイオン、塩化物イオン、重金属イオン、硫酸イオンなど)、コロイド、細菌類、変異原性物質、有機塩素化合物等を取り除き、海水を、透過水としての清水と濃縮水とに分離する。本実施形態では、逆浸透膜式造水装置10は、第1逆浸透膜モジュール11と、この第1逆浸透膜モジュール11の下流側に接続された第2逆浸透膜モジュール12の2つの逆浸透膜モジュールを含んで構成される。
The reverse osmosis membrane type
The reverse
逆浸透膜側清水ライン15は、上流側が逆浸透膜式造水装置10に接続され、逆浸透膜式造水装置10において海水から分離された清水を流通させる。本実施形態では、逆浸透膜側清水ライン15は、第1逆浸透膜モジュール11と第2逆浸透膜モジュール12とを接続する第1ライン151と、第1ライン151から分岐する第2ライン152と、上流側が第2逆浸透膜モジュール12に接続される第3ライン153と、を備える。
The reverse osmosis membrane side
第1ライン151は、第1逆浸透膜モジュール11において生成された清水を第2逆浸透膜モジュール12に供給する。第1ライン151には三方弁154が配置され、第2ライン152に流れる清水と第2逆浸透膜モジュールに流れる清水の流量を調整する。三方弁154は二方弁2つに置き換えることもできる。
第2ライン152は、第1ライン151を流通する第1逆浸透膜モジュール11において生成された清水の一部を流通させる。第2ライン152の下流側は、後述する清水タンク70(第1清水タンク71)に接続される。第1濃縮水排出ライン161には第1逆浸透膜モジュールの濃縮ライン圧力を調整する調整弁163が配置され、濃縮ライン圧力の調整によって第1ライン151を流れる清水の流量を調整する。
The
The
第3ライン153は、第2逆浸透膜モジュール12において生成された清水を流通させる。第3ライン153の下流側は、清水タンク70(第2清水タンク72)に接続される。第2濃縮水排出ライン162には第2逆浸透膜モジュールの濃縮ライン圧力を調整する調整弁164が配置され、濃縮ライン圧力の調整によって第3ライン153を流れる清水の流量を調整する。
The
ここで、第2逆浸透膜モジュール12には、第1逆浸透膜モジュール11を透過した清水が供給されるため、第2逆浸透膜モジュール12を透過した清水は、不純物が少ない純水となる。
Here, since the fresh water that has passed through the first reverse
濃縮水排出ライン16は、逆浸透膜モジュールにおいて分離された濃縮水を排出する。本実施形態では、濃縮水排出ライン16は、第1逆浸透膜モジュール11において分離された濃縮水を排出する第1濃縮水排出ライン161と、第2逆浸透膜モジュール12において分離された濃縮水を排出する第2濃縮水排出ライン162と、を備える。
A concentrated
第2海水供給ライン20は、逆浸透膜式造水装置10に海水を供給する。第2海水供給ライン20の上流側は船外から取水された海水が流通するラインに開放されており、下流側が第1逆浸透膜モジュール11に接続される。第2海水供給ライン20には、海水を第1逆浸透膜モジュール11に向けて供給する給水ポンプ21、温度測定部としての温度センサ22、及び昇圧ポンプ23が配置される。温度センサ22は、第2海水供給ライン20における逆浸透膜式造水装置10との接続部分の近傍(第2海水供給ライン20における後述の熱交換器40よりも下流側)に配置される。温度センサ22は、第2海水供給ライン20を流通する海水の温度を測定する。昇圧ポンプ23は、温度センサ22の下流側に配置される。昇圧ポンプ23は、第2海水供給ライン20を流通する海水を昇圧して逆浸透膜式造水装置10に向けて供給する。
The second
ろ過装置30は、第2海水供給ライン20に配置され、第2海水供給ライン20を流通する海水に含まれる浮遊物質やプランクトン等の異物を除去する。
The
熱交換器40は、第2海水供給ライン20を流通する海水と、濃縮海水排出ライン95を流通するエゼクタ951の駆動流体としての海水と混合する前の温度が高い濃縮海水(40℃~60℃)との間で熱交換を行う。ここで、逆浸透膜式造水装置10に供給される海水が、25℃~35℃に加温されて逆浸透膜式造水装置10に供給されることで、造水量を増加することができる。
熱交換器40は、第2海水供給ライン20におけるろ過装置30と逆浸透膜式造水装置10との間であって、蒸発式造水装置90と濃縮海水排出ライン95に接続するエゼクタ951との間に配置される。熱交換器はエゼクタ951の吸引側に配置されるため、熱交換機による濃縮海水排出ラインの圧力損失の増加は0.01MPa以下にすることが望ましい。
The
The
バイパスライン50は、濃縮海水排出ライン95に接続され、熱交換器40をバイパスする。
切替弁60は、濃縮海水排出ライン95を流通する濃縮海水の流路を、熱交換器40又はバイパスライン50に切り替える。本実施形態では、切替弁60は、濃縮海水排出ライン95におけるバイパスライン50との接続部よりも下流側に配置される第1切替弁61と、バイパスライン50に配置される第2切替弁62と、を含んで構成される。濃縮海水の流路を熱交換器40側に切り替える場合には、第1切替弁61を開き、第2切替弁62を閉じる。また、濃縮海水の流路をバイパスライン50側に切り替える場合には、第1切替弁61を閉じ、第2切替弁62を開く。
The switching
清水タンク70は、蒸発式造水装置90において製造された清水及び逆浸透膜式造水装置10において製造された清水を貯留する。本実施形態では、清水タンク70は、第1清水タンク71及び第2清水タンク72の2つのタンクを含んで構成される。
第1清水タンク71には、第1逆浸透膜モジュール11を透過した清水が貯留される。
The
The fresh water that permeates the first reverse
第2清水タンク72には、蒸発式造水装置90において製造された清水及び第2逆浸透膜モジュール12を透過したより不純物が少ない清水が貯留される。より具体的には、第2清水タンク72には、蒸発側清水ライン97が接続される。また、第2清水タンク72には、第2逆浸透膜モジュール12を透過した逆浸透膜側清水ライン15の第3ライン153の下流側が接続される。
The second
第2清水タンク72に貯留される清水は、第1清水タンク71に貯留される清水よりも不純物が少ない純水となる。尚、蒸発式造水装置90において製造される清水は、第2逆浸透膜モジュール12を透過した清水と同等以上の純度を有する。
The fresh water stored in the second
制御装置80は、CPU及びメモリを含むマイクロプロセッサ(図示せず)により構成される。制御装置80において、マイクロプロセッサのCPUは、メモリから読み出した所定のプログラムに従って、複合造水システム100に係る各種の制御を実行する。具体的には、制御装置80は、複合造水システム100を構成する各種ポンプの動作及び各種弁の開閉を制御することで、造水システム1及び蒸発式造水装置90の動作を制御する。
The
制御装置80は、船舶のエンジンが駆動している状態において、蒸発式造水装置90を動作させると共に、逆浸透膜式造水装置10を動作させる。ここで、造水システム1は、逆浸透膜式造水装置10と、濃縮海水排出ライン95を流通する濃縮海水と第2海水供給ライン20を流通する海水との間で熱交換を行う熱交換器40と、を含む。これにより、蒸発式造水装置90から排出される濃縮海水により逆浸透膜式造水装置10に供給される海水を加温できるので、逆浸透膜式造水装置10の造水能力を向上させられる。よって、船舶に搭載される造水システム1の造水効率を向上させられる。また、船外に排出される濃縮海水の温度を低下させられるので、環境への影響を低減できる。
The
本実施形態では、制御装置80は、造水システム1を、通常運転モードと、加温給水運転モードと、に切り替える運転制御部81と、所定の条件において報知を行う報知部82と、を備える。
通常運転モードとは、蒸発式造水装置90の凝縮部93から排出され濃縮海水排出ライン95を流通する濃縮海水を、熱交換器40を通さずにバイパスライン50を通じて船外に排出させるモードであり、この通常運転モードによれば、逆浸透膜式造水装置10に供給される海水は加温されない。
In this embodiment, the
The normal operation mode is a mode in which the concentrated seawater discharged from the
加温給水運転モードとは、蒸発式造水装置90の凝縮部93から排出され濃縮海水排出ライン95を流通する濃縮海水を、熱交換器40を通じて船外に排出させるモードであり、この加温給水運転モードによれば、逆浸透膜式造水装置10には、加温された海水が供給される。
The heated water supply operation mode is a mode in which the concentrated seawater discharged from the
運転制御部81は、第1切替弁61及び第2切替弁62の開閉を切り替えることで、通常運転モードと、加温給水運転モードとを切り替える。運転制御部81は、例えば、入力された運転モード切替指示に応じて運転モードを切り替えることができる。また、運転制御部81は、温度センサ22により測定される、第2海水供給ライン20を流通する海水の温度が予め設定された設定温度を超えた場合に、運転モードを加温給水運転モードから通常運転モードに切り替えてもよい。これにより、例えば、船舶が海水温の高い海域を航行している場合等に、運転モードを加温給水運転モードから通常運転モードに切り替えられる。よって、逆浸透膜式造水装置10に供給される海水の温度が高くなりすぎることを防げるので、逆浸透膜モジュール11,12を適正な温度条件で使用させられる。
即ち、船舶のエンジン冷却水はエンジンの負荷によって温度が変動し高温(例えば常用温度90℃)になり、エンジン冷却水を非加熱流体として逆浸透膜式造水装置10の給水を加熱する場合、給水温度が逆浸透膜の耐熱温度(例えば45℃)を超えるおそれがある。一方、蒸発式造水装置90は減圧状態で海水を蒸発させる装置であり、排水される濃縮海水の温度変化はエンジン冷却水に比べて緩やかで、減圧状態での飽和圧力温度(例えば、60℃)が上限となるため、逆浸透膜の耐熱温度を超えるおそれが少ない。そのため、本実施形態によれば、エンジン冷却水の温度条件及び蒸発式造水装置90から排出される濃縮海水の温度条件をうまく利用して、造水能力を向上でき、かつ造水効率を向上させられる造水システムを実現できる。
The operation control unit 81 switches between the normal operation mode and the heated water supply operation mode by switching between the opening and closing of the
That is, when the temperature of the engine cooling water of a ship fluctuates depending on the engine load and reaches a high temperature (for example, a normal temperature of 90° C.), and the engine cooling water is used as a non-heating fluid to heat the feed water of the reverse osmosis membrane type
報知部82は、制御装置80が所定の条件を検出した場合に、アラーム等により報知を行う。報知部82は、例えば、温度センサ22により測定される、第2海水供給ライン20を流通する海水の温度が予め設定された設定温度を超えた場合に、報知を行う。これにより、例えば、船舶が海水温の高い海域を航行している場合等に報知を行うことで、逆浸透膜式造水装置10に供給される海水の温度が高くなりすぎるおそれがあることを知らせられる。
The notification unit 82 notifies by an alarm or the like when the
また、制御装置80は、蒸発側清水ライン97の開閉弁971,972の開閉、逆浸透膜側清水ライン15の三方弁154の開度を制御することで、第1清水タンク71及び第2清水タンク72に貯留される清水の量を制御する。
In addition, the
以上説明した本実施形態の造水システム1によれば、以下のような効果を奏する。
According to the fresh
(1)船舶に搭載される造水システム1を、逆浸透膜式造水装置10と、濃縮海水排出ライン95を流通する濃縮海水と第2海水供給ライン20を流通する海水との間で熱交換を行う熱交換器40と、を含んで構成した。これにより、蒸発式造水装置90から排出される濃縮海水により逆浸透膜式造水装置10に供給される海水を加温できるので、逆浸透膜式造水装置10の造水能力を向上させられる。よって、造水に係る電力消費を抑制しつつ、船舶に搭載される造水システム1の造水効率を向上させられる。また、船外に排出される濃縮海水の温度を低下させられるので、環境への影響を低減できる。
(1) The
(2)造水システム1を、熱交換器40をバイパスするバイパスライン50を含んで構成した。これにより、船舶のエンジンが停止している場合(濃縮海水が発生しない場合)等にバイパスライン50を通じて濃縮海水を排出させられるので、熱交換器40に非加熱状態の海水が流入することを防げる。よって、熱交換器40の内部が微生物によって汚染されるリスクを低減できる。また、バイパスライン50を通じて濃縮海水を流通させることで、逆浸透膜式造水装置10を使用しないときに熱交換器40の洗浄やメンテナンスを行える。更に、蒸発式造水装置90及び逆浸透膜式造水装置10をそれぞれ単独で使用できる。
(2) The
(3)造水システム1を、通常運転モードと加温給水運転モードとを切り替える運転制御部81を含んで構成した。これにより、船舶(エンジン)の運転状態や、海水の状態等の種々の状態に応じて、運転モードを加温給水運転モード又は通常運転モードに切り替えることができる。よって、船舶の状態に即して造水システム1を運転させられる。
(3) The fresh
(4)造水システム1を、第2海水供給ライン20における熱交換器40よりも下流側の海水の温度を測定する温度センサ22と、この温度センサ22により測定される海水の温度が設定温度を超えた場合に報知を行う報知部82と、を含んで構成した。これにより、例えば、船舶が航行する海域の水温が高い場合等において、熱交換器40の下流側における海水の温度が、逆浸透膜モジュール11,12に影響を与える程度に上昇したときに、報知部82により報知を行わせられる。よって、報知部82による報知が行われた場合に、加温給水運転モードから通常運転モードに運転モードを切り替えたり、逆浸透膜式造水装置10の運転を停止させたりすることにより、逆浸透膜式造水装置10に高温の海水が供給されることを防げる。
(4) The
(5)逆浸透膜式造水装置10を、第1逆浸透膜モジュール11及び第2逆浸透膜モジュール12を含んで構成し、造水システム1を、第1逆浸透膜モジュール11を透過した透過水を貯留する第1清水タンク71と、第2逆浸透膜モジュール12を透過した透過水を貯留する第2清水タンク72とを含んで構成した。これにより、純度の異なる2種類の清水をそれぞれ貯留させられるので、例えば、純度の低い清水で対応可能な用途に第1清水タンク71に貯留された清水を使用することで、純度の高い清水を過剰に生成することを避けられる。言い換えれば、不純物を多少含む水でも十分な洗浄用途等には第1清水タンク71の水を使い、不純物が少ない純水が必要な用途には第2清水タンク72の水を使うことで、純度の高い水を節約することができる。よって、造水システム1のエネルギ効率を向上させられる。
(5) The reverse osmosis membrane type
以上、本発明の造水システム1の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、切替弁60を、濃縮海水排出ライン95におけるバイパスライン50との接続部よりも下流側に配置される第1切替弁61と、バイパスライン50に配置される第2切替弁62と、により構成したが、これに限らない。即ち、切替弁を、濃縮海水排出ライン95とバイパスライン50との接続部分に配置される三方弁により構成してもよい。
A preferred embodiment of the fresh
For example, in the present embodiment, the switching
また、本実施形態では、第2海水供給ライン20における熱交換器40と逆浸透膜式造水装置10との間に昇圧ポンプ23を配置したが、これに限らない。即ち、昇圧ポンプ23に加え、第1逆浸透膜モジュール11と第2逆浸透膜モジュール12との間(即ち、第2逆浸透膜モジュール12の上流側)にも昇圧ポンプを配置してもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、運転制御部81に、第1切替弁61及び第2切替弁62の開閉を切り替えることで、通常運転モードと、加温給水運転モードとを切り替えさせたが、これに限らない。即ち、第1切替弁及び第2切替弁に代えて、濃縮海水排出ラインとバイパスラインとの分岐部分に三方弁を配置し、運転制御部に、三方弁の流路を切り替えることで通常運転モードと加温給水運転モードとを切り替えさせてもよい。また、この場合、加温給水モードにおいて、三方弁の開度を調整することで、熱交換器に供給される濃縮海水の流量を調整し、第2海水供給ラインを流通する海水の加温状態を調整してもよい。これにより、逆浸透膜モジュールをより適正な温度条件で使用させられる。
In the present embodiment, the operation control unit 81 is caused to switch between the normal operation mode and the heated water supply operation mode by switching between the opening and closing of the
1 造水システム
10 逆浸透膜式造水装置
11 第1逆浸透膜モジュール(逆浸透膜モジュール)
12 第2逆浸透膜モジュール(逆浸透膜モジュール)
20 第2海水供給ライン(給水ライン)
22 温度センサ(温度測定部)
40 熱交換器
50 バイパスライン
60 切替弁
71 第1清水タンク
72 第2清水タンク
81 運転制御部
82 報知部
90 蒸発式造水装置
91 蒸発部
93 凝縮部
95 濃縮海水排出ライン
1 Fresh
12 Second reverse osmosis membrane module (reverse osmosis membrane module)
20 Second seawater supply line (water supply line)
22 temperature sensor (temperature measurement unit)
40
Claims (5)
前記蒸発部において海水が蒸発されて生成された蒸気を凝縮させて清水を生成する凝縮部と、を備える蒸発式造水装置と共に用いる、船舶に搭載される造水システムであって、
供給水としての海水を透過水と濃縮水に分離する逆浸透膜モジュールを備える逆浸透膜式造水装置と、
前記凝縮部において濃縮された濃縮海水を排出する濃縮海水排出ラインと、
前記逆浸透膜モジュールに海水を供給する給水ラインと、
前記濃縮海水排出ラインを流通する濃縮海水と前記給水ラインを流通する海水との間で熱交換を行う熱交換器と、を備える造水システム。 an evaporator that evaporates seawater using the engine cooling water of the ship as a heat source;
A fresh water generating system mounted on a ship and used with an evaporative fresh water generator comprising a condensing section for condensing steam generated by evaporating seawater in the evaporating section to generate fresh water,
a reverse osmosis membrane type fresh water generator equipped with a reverse osmosis membrane module for separating seawater as feed water into permeated water and concentrated water;
a concentrated seawater discharge line for discharging concentrated seawater concentrated in the condensation section;
a water supply line for supplying seawater to the reverse osmosis membrane module;
A desalination system comprising a heat exchanger that exchanges heat between concentrated seawater flowing through the concentrated seawater discharge line and seawater flowing through the water supply line.
前記濃縮海水排出ラインを流通する濃縮海水の流路を、前記熱交換器又は前記バイパスラインに切り替える切替弁を更に備える請求項1に記載の造水システム。 a bypass line connected to the concentrated seawater discharge line and bypassing the heat exchanger;
2. The fresh water generation system according to claim 1, further comprising a switching valve for switching a flow path of concentrated seawater flowing through said concentrated seawater discharge line to said heat exchanger or said bypass line.
前記熱交換器を通じて濃縮海水を排出させる加温給水運転モードと、を切り替える運転制御部を更に備える請求項2に記載の造水システム。 a normal operation mode in which concentrated seawater is discharged through the bypass line;
3. The fresh water generation system according to claim 2, further comprising an operation control unit for switching between a heated water supply operation mode for discharging concentrated seawater through the heat exchanger.
前記温度測定部により測定される海水の温度が予め設定された設定温度を超えた場合に報知を行う報知部と、を更に備える請求項1~3のいずれかに記載の造水システム。 a temperature measuring unit that measures the temperature of seawater on the downstream side of the heat exchanger in the water supply line;
The desalination system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a notification unit that notifies when the seawater temperature measured by the temperature measurement unit exceeds a preset set temperature.
前記第1逆浸透膜モジュールを透過した透過水を貯留する第1清水タンクと、
前記第1逆浸透膜モジュール及び前記第2逆浸透膜モジュールを透過した透過水、及び前記蒸発式造水装置において生成された清水を貯留する第2清水タンクと、更に備える請求項1~4のいずれかに記載の造水システム。 The reverse osmosis membrane type fresh water generator includes a first reverse osmosis membrane module and a second reverse osmosis membrane module connected downstream of the first reverse osmosis membrane module,
a first fresh water tank for storing permeated water that has passed through the first reverse osmosis membrane module;
The apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second fresh water tank for storing permeated water that has passed through said first reverse osmosis membrane module and said second reverse osmosis membrane module and fresh water generated in said evaporation type fresh water generator. The fresh water generation system according to any one of the above.
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