JPH074481B2 - プレート式流下液膜蒸発装置用伝熱プレートエレメント - Google Patents
プレート式流下液膜蒸発装置用伝熱プレートエレメントInfo
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- JPH074481B2 JPH074481B2 JP33004287A JP33004287A JPH074481B2 JP H074481 B2 JPH074481 B2 JP H074481B2 JP 33004287 A JP33004287 A JP 33004287A JP 33004287 A JP33004287 A JP 33004287A JP H074481 B2 JPH074481 B2 JP H074481B2
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- transfer plate
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- heated
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプレート式熱交換器を用いた流下液膜式の蒸発
装置、濃縮装置、多重効用缶、海水淡水化装置などの伝
熱プレートエレメントの改良に関する。
装置、濃縮装置、多重効用缶、海水淡水化装置などの伝
熱プレートエレメントの改良に関する。
従来のプレート式流下液膜蒸発装置の伝熱プレートエレ
メントは第７図に示すように、垂直方向の波形12と波形
12に直交する複数列の波形の無い帯状の部分13とを有す
る伝熱プレート11を交互に対向して重ね合わせることに
より、被加熱流体の通る管状通路14と加熱流体の通るギ
ヤツプ状通路15とを形成せしめたもの、および、第８図
に示すように小波状溝22を設けた伝熱プレート21に適当
な凹凸またはスペーサー23,24を設けて、伝熱プレート
の間隔を維持せしめて交互の間に被加熱流体と加熱流体
を流すものなどがある。
メントは第７図に示すように、垂直方向の波形12と波形
12に直交する複数列の波形の無い帯状の部分13とを有す
る伝熱プレート11を交互に対向して重ね合わせることに
より、被加熱流体の通る管状通路14と加熱流体の通るギ
ヤツプ状通路15とを形成せしめたもの、および、第８図
に示すように小波状溝22を設けた伝熱プレート21に適当
な凹凸またはスペーサー23,24を設けて、伝熱プレート
の間隔を維持せしめて交互の間に被加熱流体と加熱流体
を流すものなどがある。
これらの伝熱プレートは被加熱流体を流す通路側は両水
平方向の端部を、一方加熱流体を流す通路側は上下両端
部をそれぞれ溶接またはガスケツトによりシールし、そ
れぞれの流体の流れる通路を限定している。このような
伝熱プレートエレメントにおいて蒸発効率を高めるため
薄膜を形成するように被加熱流体を上方から分散流入さ
せ、伝熱プレートを介して相隣る通路の水平方向から流
入した加熱流体により伝熱プレートを介して加熱し蒸発
させる。発生蒸気と蒸発しなかつた被加熱流体は下方か
ら流出する。
平方向の端部を、一方加熱流体を流す通路側は上下両端
部をそれぞれ溶接またはガスケツトによりシールし、そ
れぞれの流体の流れる通路を限定している。このような
伝熱プレートエレメントにおいて蒸発効率を高めるため
薄膜を形成するように被加熱流体を上方から分散流入さ
せ、伝熱プレートを介して相隣る通路の水平方向から流
入した加熱流体により伝熱プレートを介して加熱し蒸発
させる。発生蒸気と蒸発しなかつた被加熱流体は下方か
ら流出する。
流下液膜蒸発装置は被加熱流体側の伝熱面全面に、なる
べく薄い液膜を形成せしめて蒸発の効率を高める必要が
ある。また、プレート式の場合は各流体間の差圧に対す
る伝熱プレートの耐圧強度と各流体の流れる間隔を保つ
ため凹凸を設けたり、スペーサーを設けたりしている。
べく薄い液膜を形成せしめて蒸発の効率を高める必要が
ある。また、プレート式の場合は各流体間の差圧に対す
る伝熱プレートの耐圧強度と各流体の流れる間隔を保つ
ため凹凸を設けたり、スペーサーを設けたりしている。
しかしながら、第７図に示した伝熱プレートエレメント
は被加熱流体側にとつて、低負荷の場合、波形12の谷底
部に流体が集まり、山部は乾き易くなり、全面にわたつ
て良好な薄膜が形成されにくく、十分な蒸発性能が得に
くいという問題点があり、またギヤツプ状通路15を形成
する加熱流体側は波形状に流体が流れるため圧力損失が
大きくなるという問題点があつた。また、第８図に示し
た伝熱プレートエレメントは前述のものより伝熱性能も
良く、加熱流体側の圧力損失も少ないが、被加熱流体が
下方にいくにしたがい小波状溝22の頂部が乾き、かつ突
起24により流下方向が乱され片寄つて流れる欠点がある
ため、やはり全面的な良好な薄膜が形成されにくく、蒸
発性能が十分とは言えないという問題点があつた。
は被加熱流体側にとつて、低負荷の場合、波形12の谷底
部に流体が集まり、山部は乾き易くなり、全面にわたつ
て良好な薄膜が形成されにくく、十分な蒸発性能が得に
くいという問題点があり、またギヤツプ状通路15を形成
する加熱流体側は波形状に流体が流れるため圧力損失が
大きくなるという問題点があつた。また、第８図に示し
た伝熱プレートエレメントは前述のものより伝熱性能も
良く、加熱流体側の圧力損失も少ないが、被加熱流体が
下方にいくにしたがい小波状溝22の頂部が乾き、かつ突
起24により流下方向が乱され片寄つて流れる欠点がある
ため、やはり全面的な良好な薄膜が形成されにくく、蒸
発性能が十分とは言えないという問題点があつた。
本発明はかゝる現状に鑑みなされたもので、伝熱プレー
トに二つの流体間の差圧に対する強度と流体の流れる間
隔とを保持せしめると共に電熱面全面にわたつて分散流
入した被加熱流体の良好薄膜を形成せしめることができ
蒸発効率の高い伝熱プレートエレメントを提供すること
を目的としたものである。
トに二つの流体間の差圧に対する強度と流体の流れる間
隔とを保持せしめると共に電熱面全面にわたつて分散流
入した被加熱流体の良好薄膜を形成せしめることができ
蒸発効率の高い伝熱プレートエレメントを提供すること
を目的としたものである。
本発明は複数個の伝熱プレートが重ね合わされて形成さ
れ前記伝熱プレートを介して互に隣接し略直交する通路
の垂直方向通路に上方から下方に向けて薄膜で被加熱流
体を流し一方水平方向通路に加熱流体を流して被加熱流
体を蒸発させるプレート式流下液膜蒸発装置の伝熱プレ
ートエレメントにおいて、その水平方向の断面形状が波
形で垂直方向に長い複数列の小波状溝を有するとともに
被加熱流体側に垂直方向に沿つて適宜間隔をおいて前記
複数列の小波状溝に直交する前記小波状溝より深い水平
溝を有し、かつ前記複数列の小波状溝の間に水平方向に
沿つて適宜間隔を置いて設けられた前記複数列の小波状
溝より波高の高い垂直方向に長い垂直方向突起を有する
複数個の伝熱プレートが交互に対向して重ね合わされて
形成されていることを特徴とするプレート式流下液膜蒸
発装置用伝熱プレートエレメントを提案するものであ
る。
れ前記伝熱プレートを介して互に隣接し略直交する通路
の垂直方向通路に上方から下方に向けて薄膜で被加熱流
体を流し一方水平方向通路に加熱流体を流して被加熱流
体を蒸発させるプレート式流下液膜蒸発装置の伝熱プレ
ートエレメントにおいて、その水平方向の断面形状が波
形で垂直方向に長い複数列の小波状溝を有するとともに
被加熱流体側に垂直方向に沿つて適宜間隔をおいて前記
複数列の小波状溝に直交する前記小波状溝より深い水平
溝を有し、かつ前記複数列の小波状溝の間に水平方向に
沿つて適宜間隔を置いて設けられた前記複数列の小波状
溝より波高の高い垂直方向に長い垂直方向突起を有する
複数個の伝熱プレートが交互に対向して重ね合わされて
形成されていることを特徴とするプレート式流下液膜蒸
発装置用伝熱プレートエレメントを提案するものであ
る。
上方から分散流入した被加熱流体は垂直方向突起間の小
波状溝面に薄膜を形成して蒸発しながら流下し、小波状
溝の頂部が乾いたり、液膜が片寄る前に水平溝により再
分散し、再び小波状溝面全面に薄膜を形成して流下し、
これを繰り返えす。小波状溝は伝熱係数を増加させ、水
平溝は被加熱流体の再分散の役割をはたすと共に、加熱
流体側における伝熱プレート間の間隔を保持し、かつ小
波状溝部分の伝熱プレートの耐圧強度を付与する。また
垂直方向突起は被加熱流体側における伝熱プレート間の
間隔を保持し、水平溝の耐圧強度を支えると共に、最初
に分散流入した被加熱流体の流路巾を限定し、斜め方向
に流体が片寄るのを防止する。
波状溝面に薄膜を形成して蒸発しながら流下し、小波状
溝の頂部が乾いたり、液膜が片寄る前に水平溝により再
分散し、再び小波状溝面全面に薄膜を形成して流下し、
これを繰り返えす。小波状溝は伝熱係数を増加させ、水
平溝は被加熱流体の再分散の役割をはたすと共に、加熱
流体側における伝熱プレート間の間隔を保持し、かつ小
波状溝部分の伝熱プレートの耐圧強度を付与する。また
垂直方向突起は被加熱流体側における伝熱プレート間の
間隔を保持し、水平溝の耐圧強度を支えると共に、最初
に分散流入した被加熱流体の流路巾を限定し、斜め方向
に流体が片寄るのを防止する。
第１図は本発明の一実施例の伝熱プレートエレメントの
部分正面図、第２図は第１図のａ−ａ線に沿う断面図、
第３図は第１図のｂ−ｂ線に沿う断面図、第４図は本実
施例の伝熱プレートエレメントの部分斜視図である。第
１図〜第４図において１は水平方向の断面形状が波形の
伝熱プレートで伝熱プレート１には垂直方向に長い複数
列の小波状溝２が設けてあり、被加熱流体側には、複数
列の小波状溝２より深い水平溝３が垂直方向に沿つて適
宜間隔をおいて小波状溝２と直交する方向に設けられて
おり、また複数列の小波状溝２より波高が高い垂直方向
突起４が水平方向に適宜間隔をおいて小波状溝２と並行
に設けてある。
部分正面図、第２図は第１図のａ−ａ線に沿う断面図、
第３図は第１図のｂ−ｂ線に沿う断面図、第４図は本実
施例の伝熱プレートエレメントの部分斜視図である。第
１図〜第４図において１は水平方向の断面形状が波形の
伝熱プレートで伝熱プレート１には垂直方向に長い複数
列の小波状溝２が設けてあり、被加熱流体側には、複数
列の小波状溝２より深い水平溝３が垂直方向に沿つて適
宜間隔をおいて小波状溝２と直交する方向に設けられて
おり、また複数列の小波状溝２より波高が高い垂直方向
突起４が水平方向に適宜間隔をおいて小波状溝２と並行
に設けてある。
これらの水平溝３と垂直方向突起４は伝熱プレート１を
交互に対向して重ね合せた場合、被加熱流体側では垂直
方向突起４同志で重なり合い、加熱流体側では水平溝３
の裏面同志で重なり合うように配置されており、伝熱プ
レート１交互の間に複数列の断面形状が長方形の垂直方
向通路５と、複数列の断面形状が長方形の水平方向通路
６とが形成され伝熱プレート１を介して隣接しかつ直交
している。垂直方向通路５側は伝熱プレート１の水平方
向の両端部を、また水平方向通路６側は伝熱プレート１
の上下両端部をそれぞれ溶接またはガスケツトによりシ
ールし、被加熱流体と加熱流体の流れる方向を限定して
いる。第５図および第６図は本発明の伝熱プレートエレ
メントの他の実施例の部分斜視図であり、伝熱プレート
１を交互に向い合わせに重ねた場合、第５図は水平溝３
同志および垂直方向突起４同志が互に重ならないよう
に、第６図は水平溝３の裏面または垂直方向突起４のい
ずれか一方の面同志が重なり合い他方は重ならないよう
に、水平溝３および垂直方向突起４を配置した場合の例
である。このような伝熱プレートエレメントにおいて被
加熱流体は垂直方向通路５に伝熱プレート１の壁面に沿
つて分散流入し、小波状溝２の表面上を薄膜を形成して
流下し伝熱プレート１を介して相隣る水平方向通路６に
流入した加熱流体により伝熱プレート１を介して加熱さ
れ蒸発する。小波状溝２は伝熱面積を増加し、表面張力
により谷部に液が引き寄せられ頂部の液膜がより薄膜化
する効果により伝熱係数を増大させ、かつ液膜の良好な
流下をうながす。しかしながら、液膜は下部に行くにし
たがい小波状溝２の谷部に集まり、頂部が乾いてしま
い、せつかくの頂部薄膜による伝熱係数の増大効果が薄
れてしまう。また斜め方向に流れ片寄つた流下もする。
ここで水平溝３は小波状溝２の頂部の液膜が乾く前に再
分散させ、垂直方向突起４は垂直方向通路５の水平方向
の両端部を閉じる役割をはたし最初に分散流入した被加
熱流体の流路巾を限定し、液膜が斜め方向に走るのを防
止し整流する効果と伝熱プレートの耐圧強度を高める。
したがつて、水平溝３は小波状溝２の頂部の液膜が乾く
前に再分散させ、絶えず全面に薄膜を形成し得るよう
に、また、小波状溝部分の伝熱プレートの耐圧強度を考
慮して配置する間隔が決められ垂直方向突起４は水平溝
３の耐圧強度と被加熱流体の最初の分散度を考慮して間
隔が決められる。また、加熱流体は水平方向通路６をほ
ぼ直線的に流れ得るために圧力損失も小さい。
交互に対向して重ね合せた場合、被加熱流体側では垂直
方向突起４同志で重なり合い、加熱流体側では水平溝３
の裏面同志で重なり合うように配置されており、伝熱プ
レート１交互の間に複数列の断面形状が長方形の垂直方
向通路５と、複数列の断面形状が長方形の水平方向通路
６とが形成され伝熱プレート１を介して隣接しかつ直交
している。垂直方向通路５側は伝熱プレート１の水平方
向の両端部を、また水平方向通路６側は伝熱プレート１
の上下両端部をそれぞれ溶接またはガスケツトによりシ
ールし、被加熱流体と加熱流体の流れる方向を限定して
いる。第５図および第６図は本発明の伝熱プレートエレ
メントの他の実施例の部分斜視図であり、伝熱プレート
１を交互に向い合わせに重ねた場合、第５図は水平溝３
同志および垂直方向突起４同志が互に重ならないよう
に、第６図は水平溝３の裏面または垂直方向突起４のい
ずれか一方の面同志が重なり合い他方は重ならないよう
に、水平溝３および垂直方向突起４を配置した場合の例
である。このような伝熱プレートエレメントにおいて被
加熱流体は垂直方向通路５に伝熱プレート１の壁面に沿
つて分散流入し、小波状溝２の表面上を薄膜を形成して
流下し伝熱プレート１を介して相隣る水平方向通路６に
流入した加熱流体により伝熱プレート１を介して加熱さ
れ蒸発する。小波状溝２は伝熱面積を増加し、表面張力
により谷部に液が引き寄せられ頂部の液膜がより薄膜化
する効果により伝熱係数を増大させ、かつ液膜の良好な
流下をうながす。しかしながら、液膜は下部に行くにし
たがい小波状溝２の谷部に集まり、頂部が乾いてしま
い、せつかくの頂部薄膜による伝熱係数の増大効果が薄
れてしまう。また斜め方向に流れ片寄つた流下もする。
ここで水平溝３は小波状溝２の頂部の液膜が乾く前に再
分散させ、垂直方向突起４は垂直方向通路５の水平方向
の両端部を閉じる役割をはたし最初に分散流入した被加
熱流体の流路巾を限定し、液膜が斜め方向に走るのを防
止し整流する効果と伝熱プレートの耐圧強度を高める。
したがつて、水平溝３は小波状溝２の頂部の液膜が乾く
前に再分散させ、絶えず全面に薄膜を形成し得るよう
に、また、小波状溝部分の伝熱プレートの耐圧強度を考
慮して配置する間隔が決められ垂直方向突起４は水平溝
３の耐圧強度と被加熱流体の最初の分散度を考慮して間
隔が決められる。また、加熱流体は水平方向通路６をほ
ぼ直線的に流れ得るために圧力損失も小さい。
なお、上記の実施例では水平溝３および垂直方向突起４
が双方共断続しているが、どちらか一方は連続していて
も良い。
が双方共断続しているが、どちらか一方は連続していて
も良い。
上述のように、上記の実施例の伝熱プレートエレメント
によれば、伝熱プレート全面にわたつて伝熱係数が大き
く蒸発に適した良好な薄膜が形成され蒸発性能が高まる
とともに加熱流体の圧力損失も小さい。
によれば、伝熱プレート全面にわたつて伝熱係数が大き
く蒸発に適した良好な薄膜が形成され蒸発性能が高まる
とともに加熱流体の圧力損失も小さい。
本発明の伝熱プレートエレメントによれば水平溝および
垂直方向突起は伝熱プレート間隔と伝熱プレートの耐圧
強度を保持すると共に、液膜の再分散と整流の役目をは
たし伝熱プレート全面にわたつて蒸発に適した良好な薄
膜を作り、小波状溝による伝熱係数の増大効果を低負荷
から高負荷まで安定して維持することができ、蒸発性能
を高めることができるという特有の効果を奏する。
垂直方向突起は伝熱プレート間隔と伝熱プレートの耐圧
強度を保持すると共に、液膜の再分散と整流の役目をは
たし伝熱プレート全面にわたつて蒸発に適した良好な薄
膜を作り、小波状溝による伝熱係数の増大効果を低負荷
から高負荷まで安定して維持することができ、蒸発性能
を高めることができるという特有の効果を奏する。
第１図は本発明の伝熱プレートエレメントの一実施例の
部分正面図、第２図は第１図のａ−ａ線に沿う断面図、
第３図は第１図のｂ−ｂ線に沿う断面図、第４図は本実
施例の部分斜視図。第５図および第６図は本発明の伝熱
プレートエレメントの他の実施例の部分斜視図、第７図
および第８図は従来の伝熱プレートエレメントの部分斜
視図である。 １…伝熱プレート、２…小波状溝、３…水平溝、４…垂
直方向突起、５…垂直方向通路、６…水平方向通路、11
…伝熱プレート、12…波形、13…波形の無い帯状部分、
14…管状通路、15…ギヤツプ状通路、21…伝熱プレー
ト、22…小波状溝、23,24…凹凸またはスペーサー。
部分正面図、第２図は第１図のａ−ａ線に沿う断面図、
第３図は第１図のｂ−ｂ線に沿う断面図、第４図は本実
施例の部分斜視図。第５図および第６図は本発明の伝熱
プレートエレメントの他の実施例の部分斜視図、第７図
および第８図は従来の伝熱プレートエレメントの部分斜
視図である。 １…伝熱プレート、２…小波状溝、３…水平溝、４…垂
直方向突起、５…垂直方向通路、６…水平方向通路、11
…伝熱プレート、12…波形、13…波形の無い帯状部分、
14…管状通路、15…ギヤツプ状通路、21…伝熱プレー
ト、22…小波状溝、23,24…凹凸またはスペーサー。
Claims (1)
- 【請求項１】複数個の伝熱プレートが重ね合わされて形
成され前記伝熱プレートを介して互に隣接し略直交する
通路の垂直方向通路に上方から下方に向けて薄膜で被加
熱流体を流し一方水平方向通路に加熱流体を流して被加
熱流体を蒸発させるプレート式流下液膜蒸発装置の伝熱
プレートエレメントにおいて、その水平方向の断面形状
が波形で垂直方向に長い複数列の小波状溝を有するとと
もに、被加熱流体側に垂直方向に沿つて適宜間隔をおい
て前記複数列の小波状溝に直交する前記小波状溝より深
い水平溝を有しかつ前記複数列の小波状溝の間に水平方
向に沿つて適宜間隔を置いて設けられた前記複数列の小
波状溝より波高の高い垂直方向に長い垂直方向突起を有
する複数個の伝熱プレートが交互に対向して重ね合わさ
れて形成されていることを特徴とするプレート式流下液
膜蒸発装置用伝熱プレートエレメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33004287A JPH074481B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | プレート式流下液膜蒸発装置用伝熱プレートエレメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33004287A JPH074481B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | プレート式流下液膜蒸発装置用伝熱プレートエレメント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01171602A JPH01171602A (ja) | 1989-07-06 |
| JPH074481B2 true JPH074481B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=18228123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33004287A Expired - Lifetime JPH074481B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | プレート式流下液膜蒸発装置用伝熱プレートエレメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074481B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013042905A2 (ko) * | 2010-09-17 | 2013-03-28 | Lee Jong Wha | 폐수증발응축장치 및 이를 포함하는 폐수증발응축시스템 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08313186A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器 |
| US6924051B2 (en) * | 2002-04-03 | 2005-08-02 | Modine Manufacturing Company | Contact heater/humidifier for fuel cell systems |
| CN102393151A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-03-28 | 温州市宇达轻工机械有限公司 | 一种新型升降膜板式蒸发器 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP33004287A patent/JPH074481B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013042905A2 (ko) * | 2010-09-17 | 2013-03-28 | Lee Jong Wha | 폐수증발응축장치 및 이를 포함하는 폐수증발응축시스템 |
| WO2013042905A3 (ko) * | 2010-09-17 | 2013-05-23 | Lee Jong Wha | 폐수증발응축장치 및 이를 포함하는 폐수증발응축시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01171602A (ja) | 1989-07-06 |
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