JPH0113881B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 熱を伝達する蒸気又は液体が熱交換器におけ
るチユーブグループ７のチユーブを通つて底部か
ら上方へ又は上方から底部へ通り、蒸発されるべ
き液体は熱交換器の上部にマントル側面を通り、
次いで液体フイルムとしてチユーブグループ７の
外面上を下向きに流れるように案内され、液体フ
イルムから発生する蒸気は熱交換器から使用対象
物へ流されることから成る垂直状チユーブ型の熱
交換器における液体の蒸発方法において、チユー
ブグループ７のチユーブ外面上を下向に流れる蒸
発されるべき液体は所定間隔でノズルベイスン２
２までマントル側面の単一連続状空所に集めら
れ、再び液体フイルムとしてチユーブグループの
チユーブ外面を流れるように案内され、それによ
つてチユーブグループの全長に沿つて前記マント
ル側面空所における液体フイルムに均一性を保証
することができることを特徴とする液体蒸発方
法。

２ 垂直状チユーブ型の熱交換器から成り、熱を
伝達する蒸気又は液体はチユーブグループ７のチ
ユーブを通るように配置されており、熱交換器の
ノズルプレート１３の上方に導びかれた液体はチ
ユーブグループ７の各々のチユーブのまわりでチ
ユーブを囲む液体フイルムとして案内されること
から成る方法を実施する装置において、チユーブ
グループ７はチユーブを囲むノズル開口がノズル
ベイスン２２の開口とチユーブとの間に形成され
るように少なくとも１つのノズルベイスン２２を
通つてマントル側面の連続状空所に貫通している
ことを特徴とする装置。

３ チユーブグループ７のチユーブを支持するた
めに設けられた支持プレート２４はノズルベイス
ン２２の底板の上方の適当な距離に取付けられ、
従つて装置が作動状態である時に支持プレート２
４はノズルベイスン２２内の液体に沈められ、そ
れら支持プレートはチユーブに沿つて下向きに流
れる液体フイルムを破ることがないことを特徴と
する請求の範囲第２項に記載の装置。

４ 支持プレート２４はチユーブの間の諸部分で
液体のための十分な流れ開口２５を有しているこ
とを特徴とする請求の範囲第３項に記載の装置。

５ ノズルベイスンはチユーブのための支持プレ
ートとして同時に作用するようにノズルベイスン
は配置されており、ノズル２０は鋸歯形をしたチ
ユーブで穿孔された孔を形成することによつて作
られることを特徴とする請求の範囲第２項に記載
の装置。

６ ノズルベイスンからのどんな過剰な液体でも
１つ又は複数のオーバフローパイプ又は開口１
５，２６によつて次の下方のノズルベイスンレベ
ルにまで流されるように構成されていることを特
徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。

明細書 この発明の主題は、垂直状チユーブ型の熱交換
器においてすなわち熱を伝達する蒸気または液体
を好ましくは底部から上方に向つて熱交換器のチ
ユーブグループのチユーブに通す熱交換器におい
て液体を蒸発させる方法である。

蒸発が液体に沈められた熱表面から生じる蒸発
器、およびいわゆるフイルム蒸発器は現存してい
る。前者の場合には、熱面の温度が該熱面を支配
する圧力で液体の蒸発温度を越える時に蒸発作用
は開始する。それによつて液体の静水圧が蒸発温
度を上昇させ、しかもそれによつて熱伝達に利用
できる温度差を減少させる。

これに反して、フイルム蒸発器の場合には、静
水圧が原因になつて沸騰温度は上昇することはな
い。従つて、フイルム蒸発器において低い温度差
を使用することができ、または別のこととしてフ
イルム蒸発器に関しては、サーモシトン
（thermositon）または平がま蒸発器に比較して
小さな熱面で十分である。

フイルム蒸発器の２つの主なタイプ、すなわち
垂直状チユーブ型および水平状チユーブ型が現存
している。垂直状チユーブ型のフイルム蒸発器に
おいて、蒸発は下向きまたは上向きのいずれかに
通される液体フイルムからチユーブの内側で生じ
る。他方では、水平状チユーブ型のフイルム蒸発
器はチユーブの外面上を下向きに流れる液体フイ
ルムに基礎を置いており、該液体フイルムはノズ
ルまたは孔あきシートの噴霧作用によつて発生す
る。

この発明の主題は、垂直状チユーブ型のフイル
ム蒸発器において行なわれる蒸発作用に関してで
ある。この発明による方法は、蒸発させるべき液
体が熱交換器の上部にまたは熱交換器の各々のノ
ズルベイスンに別々にマントル側面を通過してか
つ液体フイルムとしてチユーブグループのチユー
ブ外面上を下向きに流れるように案内され、更に
液体フイルムから発生する蒸気がチユーブグルー
プのチユーブに形成された蒸気流通路に沿つて熱
交換器の下部から使用対象物にまたは熱交換器の
各々の構成部分ユニツトから使用対象物に送られ
るということに主として特徴を有する。

更に、この発明は上記方法を実施するための装
置に関し、該装置の詳細な特徴は請求の範囲第２
項〜第６項の記載から明らかである。

垂直状チユーブ型のフイルム蒸発器において、
熱の回収は汚染された又は汚染する媒体流れから
可能である。熱を伝達する媒体流れはチユーブ内
を流れるから、これらチユーブは必要な時に簡単
に洗浄することができる。フイルム蒸発のため
に、熱伝達は効率がよい。

この発明は、次の記載及びこの発明による垂直
状チユーブ型の熱交換器を概略的な側断面図とし
て示している図面から更に明らかになる。

図面に示す熱交換器は垂直円筒状マントル４か
ら成り、該マントル４の内部にチユーブグループ
のチユーブ７をチユーブプレート５と６によつて
取付ける。熱交換器の下部には入口連結部８を設
けており、従つて、蒸気又はできれば液体を熱交
換器の下部における空所９に通し、次いで該空所
９からチユーブグループのチユーブ７の内部を通
つて熱交換器の上部における空所１０へと上方に
通すことができ、該空所１０から蒸気又は液体は
連結部１１を通つて逃がすことができる。更に、
蒸気又は液体を連結部１１を通つて熱交換器に通
すことができ、この場合にはチユーブグループの
チユーブ７の中の流れ方向は頂部から下向きであ
り、その場合には蒸気又は液体は下部における入
口連結部８を通つて熱交換器から逃がす。

蒸気されるべき液体を、熱交換器のマントル側
面、すなわち熱交換器のマントル４、チユーブグ
ループ７のチユーブの外面及びチユーブプレート
５と６によつて形成された密閉空所に通すように
配置する。蒸発されるべき液体はノズルプレート
１３上の上部に配置された連結部１２を通つて熱
交換器内に通される。ノズルベイスン１４はノズ
ルプレート１３上に形成され、その場合に液体の
表面位置をオーバフローパイプ１５によつて決定
する。ノズルベイスン１４のノズルプレート１３
は、同時にノズルプレート１３がチユーブグルー
プ７のチユーブのために支持プレートとして作用
するように配置されており、この場合に、鋸歯形
をしたチユーブによつて穿孔された孔を設けるこ
とによつてノズル１６を形成する。蒸発されるべ
き液体はノズル１６によつてノズルベイスン１４
から通され、従つて液体フイルムとしてチユーブ
の外面上を下向きに流れることができる。チユー
ブグループのチユーブがそられの全区分長さにわ
たつて濡れ、すなわち液体フイルムによつて覆わ
れるようにノズル１６の寸法を決める。液体フイ
ルムから発生した蒸気はチユーブグループ７に形
成された蒸気流通路によつて熱交換器の下部から
連結部１７を通つて使用対象物まで、又は熱交換
器の各々の構成部分ユニツト１，２及び３から使
用対象物まで通過するようなタイプの熱交換器で
よい。もしこの装置が後者のタイプであるなら
ば、熱交換器の構成部分ユニツト１，２及び３の
間のノズルプレートは、それら構成部分ユニツト
が別々に作動することができしかも液体フイルム
のみがチユーブグループ７の全長にわたつて流れ
るように、形成されなければならない。言い換え
ると、熱交換器の構成部分ユニツト１及び２の間
に配置されたノズルプレートのタイプによれば、
ノズルプレート１８はプレートを越えて蒸気を下
向きに流すのを妨げるが、しかしながらプレート
の上方の新しいノズルベイスン１９を形成し、ノ
ズル２０は液体を該プレートから案内し、再び液
体フイルムとしてチユーブグループ７のチユーブ
の外面上を流れることができ、それによつて液体
フイルムの均一性が保証される。もし蒸気が熱交
換器の各々の構成部分ユニツト１，２及び３から
使用対象物まで別々に送られるならば、これは連
結部２１を通つて構成部分ユニツト１と関連して
図示されたように行なわれる。もし蒸気が各々の
構成部分ユニツト１，２及び３から使用対象物ま
で別々に送られるようなタイプの熱交換器である
ならば、構成部分ユニツト２と３の間のノズルプ
レート又はノズルベイスンは勿論構成部分ユニツ
ト１と２の間のそれと同じタイプである。

もし熱交換器における液体フイルムから蒸発さ
れた蒸気が熱交換器からその下部に配置された連
結部１７を通つてのみ流れるならば、構成部分ユ
ニツト１と構成部分ユニツト２との間のノズルプ
レート１８は構成部分ユニツト１から構成部分ユ
ニツト２まで蒸気の通路を阻止しないノズルベイ
スン、例えば、構成部分ユニツト２と構成部分ユ
ニツト３との間に配置されたノズルベイスンに取
換えなければならない。図面ではノズルベイスン
２２は構成部分ユニツト２と構成部分ユニツト３
との間に示されており、該ノズルベイスン２２に
おけるノズル開口２３はノズルベイスンの底板と
チユーブグループ７のチユーブとの間に形成され
ており、該ノズル開口はチユーブを囲んでいる環
状ノズル開口である。図面では構成部分ユニツト
２と構成部分ユニツト３との間に示されているノ
ズルベイスン２２は、チユーブグループ７のチユ
ーブを支持するように連結するのにノズルベイス
ン２２の底板の上方の適当な距離に配置された分
離支持プレート２４を必要とする。この装置が作
動状態である時に、支持プレート２４はノズルベ
イスン内の液体中に沈められており、該支持プレ
ート２４はチユーブグループ７のチユーブに沿つ
て下向きに流れる液体フイルムを破ることはな
い。このような場合に、支持プレート２４はチユ
ーブグループ７のチユーブの間の諸部分において
液体のために十分な流れ開口２５を有していなけ
ればならない。

各々の構成部分ユニツト１，２及び３におい
て、構成部分ユニツトの上方のノズルベイスン内
の液体レベルは、図面で示されたタイプの比較的
に長いオーバフローパイプ又はノズルプレートを
越えた程度の短いパイプであるオーバフローパイ
プによつて決まる。オーバフローパイプ１５と１
６との間にはガイドプレート３１が設けられてお
り、上方のオーバフローパイプ１５から下方のオ
ーバフローパイプ２６に真直に液体の流れるのを
防止することができる。オーバフローパイプ２６
とオーバフローパイプ３０との間には同様なガイ
ドプレート３２が設けられている。

熱交換器の最も下方の部分に流れ込む液体はチ
ユーブプレート６の上方のベイスンに集められ、
そこから液体は連結部２７を通つて除去される。

更に、液体は連結部１２を通つて熱交換器の上
部に圧力によつて流される。所望ならば、構成部
分ユニツト２と３における液体フイルムの形成
は、蒸発されるべき液体を連結部２８と２９を通
つて同様のノズルベイスンに通すことによつて制
御することもできる。

この発明による熱交換器は、汚染された蒸気を
熱交換器のチユーブグループ７のチユーブに連結
部８を通つて流し、チユーブの内面に集められた
どんな汚染物でも、例えば装置の作動中にチユー
ブグループ７上方の空所１０に洗剤液体を噴射す
ることによつてチユーブから簡単に除去すること
ができ、該液体はチユーブグループ７のチユーブ
の内面に沿つて流下し、それによつて汚洗物を除
去しかつそれら汚染物を熱交換器の下部に運び、
そこからそれら汚染物を簡単に除去することがで
きるものに特に適したものである。