JPH0316601A - 蒸気、液体の冷却、蒸発方法及び流下フィルム式蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は，枝型の流下フィルム式蒸発器の性能の改善、
特に供給液体を予加熱し、一方排出ガスを冷却する装置
に関する． ［従来の技術］ 周辺で結合された一対の枝がら戒る加熱部材あ面を液体
が流下する流下フィルム式蒸発器は広く使われている．
この種蒸発器は米国特許第３，３６６，１５８号に、又
枝型の熱交換部材を使う選択的１１ｖ３器は米国特許第
４，２１６，００２号に記されている．技型の蒸発器と
蒸発装置とは一般に放射損失と排気損失とを受ける．放
射損失は絶縁を使うことにより減少することが出来る．
排気損失は排気ガスが蒸発器を出る前にこれを副冷却す
ることにより減少することが出来る． ［発明が解決しようとするｍ！］ いくつかの型の蒸発器の副冷却はいくつかの型の内部液
体予加熱器／排出ガス冷却装置を使って及び／又は外部
加熱器を使ってある程度達戒されるが、このような装置
は枝型の流下フィルム式蒸発器ではあまり有効ではない
．その理由は入って来る液体が熱を、枝部材内の加熱媒
体との直接熱伝達によるものより効果的に、蒸発器内に
発生する蒸気を直接交換するからである．この方法は利
用出来る温度差と駆動力とを浪費する．本発明の目的は
、上記問題点を解決した蒸気、液体の冷却、蒸発方法及
び流下フィルム式蒸発器を提供することである． ［課題を解決するための手ｆｕ］ 流下フィルム式技型蒸発器内での液休予加熱と排出ガス
冷却とは、本発明により、蒸発器のいくつかの枝部材の
上部をフードにより囲むことにより達戒され、蒸発器が
作動する時フードの下に非凝結体が集まる，非凝結ガス
の存在は、供給される液体と、蒸発器内で発生ずる熱い
蒸気との接触と、直接接触によるこれとの熟交換を妨た
げる．［作　用］ 供給液体は、液体がフード内の部材面を流下する時、枝
部材内にある熱い蒸気との熱交換によりその沸点まで加
熱される．この沸騰は凝結体と非凝結体との両方を生じ
、非凝結体はフードの周辺下まで下降することによって
だけ逃れることが出来る． 蒸発しない液体は、蒸発するよう加熱部材の上で、その
下降流下を続けるか又は蒸発器の底部に集められる． その上部がフード内にある枝部材に供給される熱い蒸気
は、フードの下に置かれていない他の加熱部材の上部か
ら来て、副冷却部分、即ちフードの下方これら部材の下
端近くの枝部材に入る．本発明により副冷却部分と予加
熱部分とが設けられた蒸発器は、多重効果蒸発器の実施
又は工程として有利に使うことが出来、この蒸発装置を
経て加熱蒸気と蒸発される供給｝α体とは逆流で流れる
． ［実　施　例］ 第１図は本発明による流下フィルム式蒸発器の内部部品
を示している．蒸発器内で第１図に示す部品は第２図、
又は前記米国特許に示すようハウジング又はケーシング
内に囲まれている．技型加熱部材１０．１１は互いに略
平行に置かれ、且つ隣接する部材の対立面は垂直講を形
或し、この溝により部材１０。１１の面を液体冷却材が
流下フィルムとして流れることが出来る．部材１０は一
群の部材を有し、この群はフード１２の下にあり、フー
ドは頂部１３と側壁１４とを持つ箱の型である．枝部材
１０の上端はフード１２の側壁１４により囲まれフード
は開いた底部を持ち，蒸発器ハウジング（他の部品をよ
り明らかに示すため第１図には図示せず）の内部空間に
フード１２の中から蒸気を自由に通すことが出来る．枝
部材１１はフードの下でない別の群を形成する． フード１２の中、部材１Ｇのすぐ上に、略水平の底部と
垂直側部とを持つ液体分配皿１５が置かれる．皿１５の
底部は孔（図示せず〉を持ち、液体を皿１５から、皿１
５の下の枝部材１０の面に通すことが出来る．供給液体
は管路（第１図には図示せず）により蒸発器ケーシング
の外四から皿１５に供給され、管路第１図で矢印で示す
ようフード１２の側壁の口１６を経て進む． 蒸発器の予加熱部分の枝部材、即ちフード１２の下の部
材はすべて上部へヴダ１７と連絡し、これを経て排出ガ
スは第１図の矢印で示すよう部材１０から、管路（図示
せず）を経て出て行き、この管路はフード１２の壁１４
経て、及び蒸発器外側ハウジングを経て進んでいる． 予加熱部分の部材１０は又すべて、蒸気入口１つにより
部材１０内に加熱蒸気を入れるため下部ヘッダと連絡す
る． フード１２の下に置かれていない部材１１は上部ヘッダ
２７と下部ヘッダ２８とにより相互結合され、且つ液体
分配皿２５により分配された冷却液体の流れが設けられ
、この皿は皿１５と同様に孔のある平らな底部と垂直側
壁とを持っている， 蒸気は矢印で示すよう口２９を経て下部ヘッダ２８に入
り、部材１１を経て上昇し、上部ヘッダ２７を出て行き
、これから第１図に示すようフード１２の下の部材１０
の下部ヘッダ１９に進む． 多重効果蒸発装置を通る液体の循環は第２図に示され、
この図面はどのように液体が、蒸発器の底部に集められ
た液体の一部を適当なパイプとボンブとにより皿２５に
循環することにより分配皿２５に供給が出来るかを示し
ている．４個の蒸発器Ａ，Ｂ．Ｃ，Ｄが示されている．
第２図は最右端の蒸発器Ｄの頂部内に供給される液体と
、最左端の蒸発器Ａの底部から出る凝結体とを示してい
る。

通常水蒸気である加熱蒸気は、第１図において部材１１
の頂部から部材１０の底部への内部蒸気循環のために示
されているのと同様に、各蒸発器の頂部領域から次の蒸
発器の底部の蒸気入口に進む液体に逆流で循環される．
説明の簡略−し、蒸気循環は第２図には図示されていな
いが、第１図に示すよう各蒸発器Ａ−Ｄ４４ｋ蒸気循環
を持つことが出来る． 逆流で作動する多重効果蒸発器の使用は、技術上よく知
られ、従ってパイプ、ポンプなどを詳しく説明する必要
はない．公知でない事項は、核型蒸発器内で又は多重効
果蒸発器の蒸発段階で本発明の液体予加熱、蒸気副冷却
を使うことである．第１図の蒸発器の作動過程で、１Ｉ
Ａ発される液体は例えば７３９℃（１６５Ｆ＞の温度で
分配皿１５に供給される．この液体は部材１０内を通る
蒸気との熱交換により沸騰し、蒸発しない液体は蒸発器
の底部に集まる． 沸騰液体により発生する、凝結体と、非凝結体とを有す
る蒸気は、蒸発器ケーシング内で上昇し、フード１２内
の空間は非凝結体を集め、蒸発器が作動し続ける時、非
凝結体で充たされる．これら非凝結体は、これらがフー
ドを完全に充たした時だけフードから逃れることが出来
、フードの壁１４の下縁の下から出ることが出来る．こ
の結果、凝結体はフードに入ることが出来ず、部材１０
の頂部の上又はその近くの液体と直接接触する．フード
１２の下で集められた非凝結体は、液体をかなりの程度
まで加熱することが出来ず、従って液体は部材１０の加
熱媒体により間接に加熱され、これがフード領域から逃
れる前に沸騰を始める．これが液体がフード１２内で予
加熱される作動階段を生じ、ヘッダ１１を経て部材１０
を出る流出蒸気は、例えば７９”Ｃ（１７５Ｆ）の温度
まで副冷却される．蒸発器の底部に集められた液体は例
えば８５℃（１８５Ｆ＞の温度を持っている． 前述した蒸発器は第２図の４個の有効蒸発器の蒸発器Ｄ
であるとすると、蒸発器の底部に集められた液体のいく
っがは部材１１を流下するよう分配皿２５に循環され、
集められた液体のいくっがは蒸発Ｈｃ、即ち枝型部材の
フード付き群を持つ蒸発器に追む．液体は７３．９゜Ｃ
（ＩＧ５Ｆ）の温度より熱く、この時、液体は先ず蒸発
器Ｄに供給され、蒸発器Ｃのフード１２内で、蒸発器Ｃ
の枝部材１ｏ内の蒸気との間接熟交換により再び予加熱
される．工程は、凝結した液体生成物が蒸発器Ａの底部
から取出されるまで蒸発器Ｂ．Ａ内で繰返される．作動
の効率は各蒸発器毎に強められる．排出損失は減少する
。

当業者には詳しく説明されていない木発明の装置及び方
法の色々の応用か考えられる。

［発明の効果］ 本発明は、複雑で高価な外部加熱装置を使用せずに、作
動効率を高め且つ排出損失を減少することができるもの
がある．

【図面の簡単な説明】

第１図はパイプとケーシングとが省略された、本発明に
よる蒸発器の簡単化した図面、第２図は本発明の多重効
果蒸発器装置を示す図である．１０．１１・・加熱部材
，１２・・・フート、１３・・・項部、１４・・・（！
Ｗ壁、１５・・・皿、１６・・・口，１７．１８・ヘッ
ダ、１９・・・口、２５・・・皿、２７・・・ヘッダ、
２８・・・ヘッダ、２９・・・口。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）流下フィルム式蒸発器内で排出蒸気を過冷却する
   方法において、前記蒸発器の加熱部材の上端を非凝結体
   により囲まれるようにさせ、前記非凝結体を蒸発のため
   前記蒸発器内に供給される液体と直接効果的な熱交換を
   させずに、前記加熱部材内で循環する加熱媒体を前記液
   体との間接熱交換により冷却する液体冷却方法。
2. （２）請求項第１項の液体冷却方法において、前記加熱
   媒体は前記加熱部材内にその底部近くで供給される液体
   冷却方法。
3. （３）蒸発される液体を蒸発器内の空間内に導入して、
   前記液体を薄いフィルムとして、加熱部材内で循環する
   加熱媒体との間接熱交換により蒸発のため前記加熱部材
   の面を流下させる工程と、前記加熱部材の上部を囲むフ
   ード内で、非凝結蒸気を集めることにより、前記加熱部
   材の上部近くでの前記間接熱交換による前記液体の蒸発
   により発生する凝結蒸気との直接の熱交換を防ぐ工程と
   、からなり、前記間接熱交換により前記上部内の前記蒸
   気を冷却する液体蒸発方法。
4. （４）流下フィルム式蒸発器において、複数個の加熱部
   材と、前記部材を通して加熱媒体を循環し且つそのいく
   つかがその上部が下方に開くフード内に囲ている装置と
   、蒸発される前記液体を前記加熱部材の面に分配する装
   置とを有し、前記フードは前記蒸発される液体と、前記
   液体の蒸発により発生する凝結可能蒸気との問の直接熱
   交換を防ぐよう働く流下フィルム式蒸発器。
5. （５）請求項第４項の流下フィルム式蒸発器において、
   前記加熱部材は略周辺において一緒に結合された平らな
   枝を有する流下フィルム式蒸発器。
6. （６）請求項第４項の流下フィルム式蒸発器において、
   前記加熱部材は、周辺において結合された平らな枝で構
   成される囲繞体であり、前記加熱媒体を循環する装置は
   、前記囲繞体をその下端近くで相互結合する下部ヘッダ
   と、前記囲繞体を排気するため前記囲繞体のその上端を
   相互結合する上部ヘッダとを有する流下フィルム式蒸発
   器。
7. （７）請求項第４項の流下フィルム式蒸発器において、
   前記フードは排出口を持っている流下フィルム式蒸発器
   。
8. （８）流下フィルム式蒸発器において、ケーシング内に
   ある複数個の加熱部材と、蒸気を前記加熱部材内に導入
   する装置と、前記加熱部材を排気する装置とを有し、前
   記加熱部材のいくつかは、前記フードにより非凝結体を
   集めるため前記ケーシング内の前記フード内に囲まれた
   上部を持ち、前記蒸発される液体と前記フード内の凝結
   可能蒸気との直接接触を防いでいる流下フィルム式蒸発
   器。
9. （９）請求項第８項の流下フィルム式蒸発器において、
   前記加熱部材は枝型加熱部材である流下フィルム式蒸発
   器。
10. （１０）請求項第８項の流下フィルム式蒸発器において
    、前記加熱装置の上方、前記フードの中に液体分配皿が
    置かれている流下フィルム式蒸発器。
11. （１１）請求項第８項の流下フィルム式蒸発器において
    、その上部がフードにより囲まれていない前記加熱部材
    から出る蒸気は、その上部が前記フードにより囲まれて
    いる前記加熱部材に供給される流下フィルム式蒸発器。
12. （１２）請求項第８項の流下フィルム式蒸発器において
    、前記液体を、前記フード内にその上部が置かれていな
    い前記加熱部材に分配するため、前記ケーシングの底部
    に集められた前記液体を前記フードの外側に置かれた前
    記液体分配装置に循環するための装置を有する流下フィ
    ルム式蒸発器。
13. （１３）請求項第８項の流下フィルム式蒸発器において
    、前記加熱部材の各々は、周辺で一緒に結合された一対
    の略平らな枝を有し、前記加熱部材は上部及び下部のヘ
    ッダにより相互結合されている流下フィルム式蒸発器。