JPH0445884A - 海水淡水化装置 - 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１ 本発明は、温海水から淡水を製造する装置に関する。よ
り詳しくは、本発明は、海水を冷却水として使用してい
る発電プラント等から排出される温海水を利用して、効
果的に淡水を製造する装置に関するものである。

［従来の技術１ 海岸の近辺に立地する発電所の発電ブランＩでは、大量
の海水をプラントの冷却に使用している。

そのような発電プラントからは大量の温海水が排出され
る。しかし、通常、この温海水の温度は表面海水に約し
て数度程度高いのみであるので、熱回収を１−ｒつでも
経済的に有利とならないために、熱回収の対象としては
とりあげられなかった。

従来からも、このような温排水がら熱をイｉ効に回収す
る方法を開発するだめの研究は行われていた。最も有望
な方法としては、トリチェリの真空の原理とサイフオン
原理とを組み合わせて真空度を高めた状態で蒸発を行う
ことによって淡水を製造する方法がある。

［発明が解決しようとする課題１ しかし、上記の方法は、原η１１としては完成していた
のであるが、具体的な装置としては未完成の面が多く、
そのために、成果を挙げることができず、商業ベースで
の実用化には至らなかった。

第５図は従来の海水淡水化装置を示すもので、大気へ解
放した温海水貯溜槽１２がらサイフオン作用を利用して
温海水−Ｉ−外管１３により温海水を」二昇せしめ、上
部の蒸発装置１６において蒸気を連続的に発生せしめ、
この蒸気を凝縮室２７に導いて温度の低い水等で冷却す
ると、蒸気は蒸留水となり、生成水下降管２〔３を流下
して生成水貯溜槽２９に貯溜される。蒸発しない温海水
は温海水下降管１８を通って温海水受槽１９に流下する
。

この温海水受槽１９を上記温海水貯溜槽１２より低い位
置に維持することにより、サイフオン作用が働いて、温
海水が連続して流れる。一方、凝縮室２７に導かれる冷
却水も冷却水」−外管２３および冷却水下降管２５によ
り構成されるサイフオンによ［）連続して流れる。

上記システムにおいて、重要な事項は蒸発工程前に温海
水を十分に脱気することである。従来は、この脱気を効
率良く行う装置がなく、その結果、海水に溶存する非凝
縮性のガスが放出されて、このガスが凝縮器に滞留する
こととなり、蒸発室内の真空度を低下させることとなっ
た。また、他の重要な問題として、蒸発部における温海
水の蒸発の効率を高めることである。従来は、蒸発を効
率良く行うための装置が得られず、その結果、装置の運
ｉＬのための動力費が大となり、経済的利益を実ｄＩＬ
するに至らなかった。

本発明のＤ的は、上記の問題を解決して、蒸発（ＩＸに
）５いて１分なｊ（空度を組持し、がっ、淡水の蒸発を
最大の効率にて行うことを可能ならしめる海水淡水化装
置を提供することである。

［課題を解決するための手段１ 本発明に係る海水淡水化装置は、温海水供給ポンプと、
該温海水供給ポンプにより供給される温海水を溜める大
気へ解放された温海水貯溜槽と、該温海水貯溜槽から立
ち」二がり、１０１０程度又はそれ以」二の長さを有す
る管状の温海水下降大気脚と、該温海水上昇大気脚の頂
部に設けられた脱気装置と、該脱気装置の下流側に設け
られた蒸発装置と、該蒸発装置から下方へ伸びる管状の
温海水下降大気脚と、該温海水下降大気脚から流下する
温海水を受け入れるための該温海水貯溜槽より低い位置
に設置された大気へ解放された温海水受槽と、上記蒸発
装置の上方に又はそれに隣接して設けられた凝縮室と、
該凝縮室の水蒸気を冷却するための空冷式又は水冷式の
冷却装置と、」−記凝縮室から下方−伸びる管状の生成
水下降大×脚と、該生成水下降大気脚から流下する生成
水を受け入れるための該温海水受槽と同−又はそれよｔ
）低い位置に設置された大気・＼解放された生成水受槽
どから構成されることを特徴とする海水淡水化装置であ
る。

前記の脱気装置は、非凝縮性ガスを効果的に分離するた
めの分離器を備えていることも特徴とする。

また、前記の蒸発室は、２又はそれ以」二の数の蒸発セ
ルに分けらｉｔ、各蒸発セルは、その内部に堰か設けら
れて温海水が溢流して流下し、温海水が穎々に隣の蒸発
セルに流入する構造に股刑されている、二とも特徴とす
る。

史に、各蒸発セルにおける堰の高さは、相互に隣接する
蒸発セルの開で堰の高さの差が５　（１ｍ　ｍｌり１に
であることも特徴とする。

また、各蒸発セルにおける冬服の長さは、温海水の潅流
里と堰の長さの関係か１０　（１＋ｎ３／Ｉｔ／＋ｎ５
００　＋ｎ３／Ｉｔ／＋ｎ　となるように設計されてい
ることも特徴とする。

また、各蒸発セルにおける堰は、掻板を入れることによ
って、堰の長さを減少させた構造に設計されていること
も特徴とする。

［実施例］ 本発明の実施例を図面を参照しながら以下に説明する。

第１図は、本発明の実施例を示している。地表面に設け
られた温海水供給ポンプ１１により温海水が供給される
。温海水は、まず、地表面よりやや高い場所に設けられ
大気へ解放された温海水貯溜槽１２へ供給される。ここ
から、温海水は温海水−Ｌ外管１３を経由して脱気装置
１４へ送られる。

この脱気装置１４には非凝縮性気体を効果的に分離する
ための分離器１５が備えられている。脱気後の温海水は
、蒸発ｆｌ：置１６へ送られる。蒸発装置１６において
、温海水から所定量の淡水が蒸発した後、残ｒ）の温海
水は、エン゛エクタ１７及び温海水下降管１８を経由し
て、大気へ解放された温海水受槽１９へ入る。

」１記温海水系統のうち、温海水貯溜槽１２、温海水−
に外管１３、脱気装置１４、分離器１５、蒸発装置１６
、エノエクタ１７、晶海水下降管４　Ｆｌ、＝８ 及び温海水受槽１っは全体としてサイフオン管を構成し
、温海水貯溜槽１２の液面が温海水受槽１つの液面より
高い位置にａ持されているので号イアオン作用により、
送液か自然に行われる。

本装置では、多量の一１０疑縮性〃スを特殊な抽気器を
使用することなく系外し効果的に抽出する方式が採用さ
れている。即ち、非凝縮性ガスの搬送は、温海水が降水
管に流入する際に渦が発生して、この渦にガスが自然に
吸い込まれることを利用して行われる。このように、降
水管渦吸引現象を利用して、真空度の高い脱気塔から真
空度の低い分離塔へガスが効果的に搬送される。

分離された非ン疑縮性が又は、分離器１５から冷却エノ
エクク２０・＼送られて、そこから下方へ抜き出される
。

本実施例における冷ノ；ｌシステムは、冷却水ポンプ２
１、冷ノＪ１水１ｆ１２２、冷ノ、■水上外管２３、冷
却器２４、冷却エノエクタ２０、冷却水下降管２５、冷
却水受Ｗｉ２６、及びそれらを接続する配管から構成さ
れ、冷却水槽２２の水面は冷却水受槽２６の水面よりも
高い位置に維持されて、全体として一つのサイフオン管
を構成している。

蒸発装置１６では、蒸発した淡水の水蒸気か、凝縮室２
７において、−１−述の冷却システムにより冷却されて
淡水の水に凝縮する。この生成水が下方へ抜かれて生成
水下降管２８を通って生成水貯溜槽２９へ入る。３０は
ガス冷却器である。

第２図（Ａ）（Ｂ）は、上記蒸発装置１６の構成を説明
するもので、各蒸発セル１６ａ、１６１ｉ、Ｉ　Ｇｃに
Ｊｌｉ　１６Ｌｌ’　、　１．６ｂ’　、　Ｊ　Ｇｃ’
が設けられ′ζいる。

これらの堰１６ａ’　、　１　Ｇ＋１’　、Ｉ　Ｇｃ’
は下流側に向けて段階的に低くなっている。従っ−０温
海水は、まず」１流側の蒸発セル１６ａの堰１６１１′
　からから溢流して順々に下流側の蒸発セル１６１〕お
よび１６ｃに流入する。尚、相互に隣接する蒸発セルｉ
６ａと１６１）、１６１）と１６ｃの開の堰の高さの差
は、５０＋ｎ＋１以−Ｌが好ましい。

第３図は１つの蒸発セル１６ｄに２つの堰１６ｄ′が設
けられた別の実施例をしめすものである。

第４図は上記第３図に示す実施例の堰１６ｄ′に横板４
Ｇ、、ｌ”を入れることによって、堰１６ｄ′の長さを
減少させた更に別の実施例を示すものである。

本発明の各蒸発セルにおける冬服の永さは、温海水の溢
流量と堰の長さの関係力弓００　ｔｎ’／Ｉ＋／＋ｎ〜
５００　ｔｎ３／ｌ＋／＋ｎ　となるように設計されて
いる。

［発明の効果１ 本発明に係る海水淡水化装置を使用することによって、
比較的温度の低い温海水からでも淡水を効率良く製造す
ることが可能となった。

本発明に係る装置では、従来の脱気不良による蒸発室内
の真空度低下の問題は、分離器付きの脱気装置を使用す
ることによって、降水管渦吸引現象を利用して真空度の
高い脱気器から真空度の低い分離器へ非凝縮性のガスを
搬送して、非凝縮性ガスの脱気及び抽気を確実ならしめ
たので、完全に解決した。

また、蒸発装置の内部で温海水が流下する堰の構造を最
適ｆｌｓＬなので、蒸発か促進され、温海水の蒸発の効
率が向ｆ＝、　Ｌ、その結果、温海水の揚水動力費が低
下した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の海水淡水化装置の一実施例を示す７０
−図、第２図（Ａ）（Ｂ）は蒸発装置の原３ＩＩＩを説
明する１ｕ１）断面および平面図、第３図および゛第４
図は各々別の実施例を示す千１百１図、第５図は従来の
海水淡水化装置の説明図である。 １１・・・温海水供給ポンプ、１２・・・温海水貯溜槽
、１３・・・温海水」二外管、１４・・・脱気装置、１
５・・分離器、１．６−蒸発装置、１６ａ、　１．６ｂ
、　Ｉ　Ｇｃ、　Ｉ　Ｇｄ・・蒸発セル、１Ｇ１１′、
１６１１’　、１６ｃ’　、１６ｄ′・・・堰、１６ｄ
”・・・横板、１７・・・エン゛エクタ、１３Ｉ・・・
温海水下降管、１９・・・温海水受槽、２０・・・冷却
エノエクタ、２１・・・冷却水ポンプ、２２・・・冷却
水槽、２３・・・冷却水」二外管、２４・・冷却器、２
５・・冷却水下降管、２Ｇ・・・冷却水受槽、２７・・
・凝縮室、２３・・生成水下降管、２く〕　・生成水貯
溜＋ｌ’ｌ、：（０・・ガス冷却器。 特許出願人　がプリウス株式会社 ｂｄ ６ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）温海水供給ポンプと、該温海水供給ポンプにより供
   給される温海水を溜める大気へ解放された温海水貯溜槽
   と、該温海水貯溜槽から立ち上がり、１０ｍ程度又はそ
   れ以上の長さを有する管状の温海水上昇大気脚と、該海
   水上昇大気脚の頂部に設けられた脱気装置と、該脱気装
   置の下流側に設けられた蒸発装置と、該蒸発装置から下
   方へ伸びる管状の温海水下降大気脚と、該温海水下降大
   気脚から流下する温海水を受け入れるための該温海水貯
   溜槽より低い位置に設置された大気へ解放された温海水
   受槽と、上記の蒸発装置の上方に又はこれに隣接して設
   けられた凝縮室と、該凝縮室の水蒸気を冷却するための
   空冷式又は水冷式の冷却装置と、上記の凝縮室から下方
   へ伸びる管状の生成水下降大気脚と、該生成水下降大気
   脚から流下する生成水を受け入れるための該温海水受槽
   と同一又はそれより低い位置に設置された大気へ解放さ
   れた生成水受槽とから構成されることを特徴とする海水
   淡水化装置。 ２）請求項１記載の海水淡水化装置において、前記の脱
   気装置は、非凝縮性ガスを系から分離するための分離器
   を備えていることを特徴とする海水淡水化装置。 ３）請求項１ないし２記載の海水淡水化装置において、
   前記の蒸発室は、２又はそれ以上の数の蒸発セルに分け
   られ、各蒸発セルは、その内部に堰が設けられて温海水
   が溢流して流下し、温海水が順々に隣の蒸発セルに流入
   する構造に設計されていることを特徴とする海水淡水化
   装置。 ４）請求項３記載の海水淡水化装置において、各蒸発セ
   ルにおける堰の高さは、相互に隣接する蒸発セルの間で
   堰の高さの差が５０ｍｍ以上であることを特徴とする海
   水淡水化装置。 ５）請求項３ないし４記載の海水淡水化装置において、
   各蒸発セルにおける各堰の長さは、温海水の溢流量と堰
   の長さの関係が１００ｍ＾３／ｈ／ｍ〜５００ｍ＾３／
   ｈ／ｍとなるように設計されていることを特徴とする海
   水淡水化装置。 ６）請求項３ないし５記載の海水淡水化装置において、
   各蒸発セルにおける堰は、横板を入れることによって、
   堰の長さを減少させた構造に設計されていることを特徴
   とする海水淡水化装置。