JPH07500526A - 特に海洋および海底設備用の脱塩プラント - 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】 特に海洋および海底設備用の脱塩プラント技術分野 本発明は、請求の範囲第１項の前文に説述された種類の脱塩プラントに関する。

背景技術 既に周知されている脱塩プラントにおいては、転倒した大きい皿が分離器が包含 し、蒸発器からの蒸気と塩水の小滴との混合物の流れをその周縁に向けてその回 りに強いて転向させ、そこで比較的に急激な方向の変化が遠心効果を生成し、従 って塩水の小滴が蒸気から分離される。遠心効果は転倒皿分離器の縁でしか生起 しないので、皿は、蒸発器の出口部分の直径の１．　２倍程度の直径を備え、比 較的に大きくなければならない。これは、言うまでもなく、一つにはハウジング が転倒皿分離器を収容するために大きくなければならず、一つには分離器の中央 領域が、効果的な分離が全く生起しない［空所」を構成すること、を意味する。

発明の開示 本発明の目的は、上述の「空所Ｊが除去され且つ分離器の空間的必要条件が可成 り軽減された、当初に言及された形式の脱塩プラントを提供することにあり、こ の目的は、請求の範囲第１項の特徴を示す節に説述された諸特徴をも示す本発明 による脱塩プラントにより達成される。

この装置によれば、分離器のほぼ全体の流れの横断面積にわたり分離が生起され 、この理由から、分離器が蒸発器の出口部分よりも大である必要はない。

以下の本明細書の詳細な部分によりその効果が明白な、本発明による脱塩プラン トの有利な実施例が、請求の範囲第２項から第５項に説述されている。

図面の簡単な説明 以下の明細書において、本発明を、図面につき更に詳細に説明する。

第１図は、縦断面で視た本発明による脱塩プラントの例示的な実施例の、部分的 に図解的な表示。

第２図は、第１図に示すプラント内に用いられる分離器の断片の斜視図。

第３図は、側面図で視た、若干の部分を取り去った第１図に示すプラントの実際 的な例示的実施例である。

好適な実施例の説明 第１図に図解的に示した脱塩プラントｌには、既に周知された脱塩プラントによ り大体において周知されている三つの主構成要素、即ち蒸気（即ち水蒸気）と、 通常の海水におけるよりも可成り高い濃度の海塩を包有する小滴との混合物を生 成すべく海水を加熱してそれを沸騰させ続けるようにされた蒸発器２、 小滴が落下して塩水の小さい流れとして集収され、この流れがプラント内を上方 へ続き得るような様態で蒸発器２から来る小滴および流れを分離するようにされ た分離器３、および 分離器３から来る蒸気を凝縮させて純水を形成すべくこの蒸気を冷却するように された凝縮器４ が含まれている。

海水は、増大された圧力でポンプ（図示せず）から海水人口５を経てプラントへ 送出され、そこから比較的に低温の海水が凝縮器４の管６内へ流れ、従って蒸気 の凝縮のための必要な冷却が蒸発器２によって生成される。凝縮器４におけるこ の熱交換のプロセス中、海水は必然的に多少加熱され、従って冷却水出ロアを経 て凝縮器を離れる。

ここで予熱された状態にある海水は冷却水出ロアから、給水入口管９の形状の比 較的に狭い分岐がその下方端部にある管８を流過し、管８を通る主流はエジェク タ１０内のドライブ・ノズルに達する。

給水入口管９を流過する海水の部分は蒸発器２の下方部分に入り、蒸発器管１３ を経て上方へ流れ、蒸発器管は、この場合、船の推進機関のようなディーゼル機 関からの冷却水を構成し、ジャケット水入口１１を通じて流入し且つジャケット 水出口１２を通じて流出する。

給水入口管９を通じての海水の供給、ジャケット水入口１１を通じての温水の供 給およびその他の蒸発器２の作動状態は、最適作動条件を備え且つスケールの形 成を回避または最小化すべく、いわゆる［ライジングフィルム蒸発ｊを行う様懸 で調整される。この調整を達成する装置には、給水入口管９内に置かれた制限オ リフィス１４も含まれる。

前述の如く、蒸発器２内で生成された蒸気は分離器３に向けて上方へ続き、それ と共に、蒸発器２内で水を沸騰させるプロセス中に形成された極めて多数の小滴 を運ぶ。この様態で分離器３に達した小滴はそこに捕そくさ托更に大きな液滴ま たは小さい流れに凝集し、重力の下に蒸発器２へ戻り、それらはその頂部で塩水 集取パン１５により遮られ、塩水出口管１６を流過させられる。

蒸発器１７内に形成された蒸気の凝縮により凝縮器４内に形成された浄水は凝縮 物集取パン１７により集成され、それはそこから淡水出口１８を経てプラントを 離れる。やがて明白となる理由により、この出口は、凝縮器４内部の空間への空 気の進入を防止する、ポンプのような何等かの装置により淡水を送出しなければ ならない。

正常な作動中、蒸発器２、分離器３および凝縮器４における相互連通空間内の圧 力は、通常の大気圧を可成り下回るレベルに保たれる。これの目的は、蒸発器２ 内の海水の沸点を、いわゆる低位熱、本例の場合ディーゼル機関の冷却ジャケッ トからの熱、を供給することによりそれを容易に沸騰させ得る点にまで低下させ ることにある。エジェクタ１０の目的は、この低下された圧力を設定し且つ維持 することにある。このため、エジェクタｌＯには、二つの吸込入口、即ち、液体 吸込入口１９および気体吸込入口２０が含まれている。エジェクタＩＯのドライ ブ・ノズル２１は、凝縮器４内の冷却水出ロアからの管８を流過する予熱された 海水の主流により作動される。

次いで、作動中、海水人口５を経てポンプで送入され、凝縮に必要な冷却効果を 与えながらそれが予熱される凝縮器を流過する海水は、給水入口管９内へ分岐さ れた小さい一部分は別として、エジェクタｌＯを作動させ、エジェクタＩＯは、 液体吸込入口１９を経て塩水出口管１６から塩水を吸引し、同じく、破線で表示 された気体吸込管２２を経て凝縮器４から、蒸発器２内に遊離させられた空気お よびその他の非凝縮性気体を吸引する。

このように、エジェクタＩＯによれば、同時に三つの機能、即ち蒸発器２の作動 によりもたらされる塩水の除去、沸点を低く保つへく所望の低圧を維持すること 、およびさもなければ凝縮器４内に集積してそれが作動することを妨げる非凝縮 性気体の除去、 が得られる。

第１図から明らかな如く、一つの海水入口、即ち入口５およびエジェクタ１０か らの一つの海水出口、即ち海水出口２３しかない（それにより塩水や非凝縮性気 体も運ばれる）。第１図に示すプラントは、この特徴により、より多数の海水出 口および／または入口を有するプラントよりも可成り容易に据付可能となる。

蒸発器２、分離器３および凝縮器４における相互連通空間内の圧力に関連して上 述されたことから、外側の空気がこの空間に進入することを防止すべくある形態 の装置を淡水出口１８が何故に必要とするかがここで理解されよう。この種の装 置は、前述の如（、適宜のポンプ（図示せず）で構成することもできる。

既に第１図に示した如く、蒸発器２内における沸騰プロセスにより生成された混 合物内の蒸気から塩水の小滴を分離する際に分離器３は、その流れの横断面積の ほぼ全体にわたり有効である。言うまでもな（、これは、分離器３の流れの横断 面積が、少なくとも蒸発器２の隣接部分の流れの横断面積と同程度の、望ましく は等しい、大きさであって良いことを意味する。

第２図には、この種の［分散効果Ｊを可能とする分離器３の一例の断片が示され ている。このために、分離器３は、何列にも配置された数多くのセルから成り、 各セルの壁の主要部分はジグザグ・バッフル２４で構成さ札塩水の小滴がバッフ ル２４上に沈積されて最下方の分離器３の入力側に滴下し、それらがそこから蒸 発器の頂部の塩水集取パン１５上に落下する、という流れ状態を各セル内に生成 する数多くの突出する浮出しシェブロン２５を各々が備えている。第２図に示さ れた断片は実際に、トイ゛入ディンスラーケンＤＷ−４２２０、ゲゼルシャフト ・フユア・フエルファーレンステヒニーク・ディンスラーケン・エムベーハー・ アンド・カンパニー・カーゲー（Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ　ｆｕｅｒ　Ｖｅｒ ｆａｈｒｅｎｓｔｅｃｈｎｉｋＤｉｎｓｌａｋｅｎ　ｍｂＨ＆　Ｃｏ、　ＫＧ） のＴ２７１型霧除去器の断片であり、前記霧除去器は、本目的に適っていること が立証されている。但し、言うまでもなく、その作動パラメタが他の点でこの目 的に適うならば、はぼ全体の流れの横断面積にわたって有効な何れの形式の分離 器も使用できることは明白である。

第３図には、第４図に図解的に示した形式の脱塩プラントの実際的な実施例が示 されているが、エジェクタｌＯおよびプラントの主要構成要素との間の外部相互 接続部は示されていない。

従って第３図には、床または甲板上へ取り付けられるようにされたベース２７へ その皿状の底壁２６を載せた、望ましくは固定させた、蒸発器２が示されている 。蒸発器２の頂部にはそのジグザグ・バッフル２４を備えた分離器３が、またこ れの頂部には凝縮器４があり、凝縮器４は、構成要素２．　３．　４の外壁で構 成される円筒状ハウジングの幅をこえて横に延び、突出する部分が突出するハウ ジング部分２８内に収容されている。凝縮器４の頂部は皿状の頂壁２９で閉鎖さ れ、従ってプラント全体が立てボイラに類似している。

分離器３０作動部分、即ちジグザグ・バッフル２４を含む部分は、前記外壁に形 成された内方へ突出する周辺リム３０と、矢張り前記外壁に形成された周辺溝３ ２内へ解放自在に挿入されたベゼル・リング３１とにより、分離器３の外壁の内 側へ解放自在に固定される。

ある理由またはその他により分離器３の作動部分を取り外すことが必要な場合、 これは、フランジ継手３３を分解してハウジングを分割することによって行うこ とができ、従ってベゼル・リング３１および、ジグザグ・バッフル２４で構成さ れる分離器３の作動部分への接近が達成される。

第３図の上記説明に言及されなかった参照数字を有する第３図の部分は、参照が なされた第１図に関連して既に説明されている。

部品一覧表 １　脱塩プラント ２　蒸発器 ３　分離器 ４　凝縮器 ５　海水入口 ６管 ７　冷却水出口 ８管 ９　給水入口管 ＩＯエジェクタ １１　ジャケット水入口 １２　ジャケット水出口 １３　蒸発器管 １４　制限オリフィス １５　塩水集取パン １６　塩水出口管 １７　凝集物集取パン １８　淡水出口 １９　液体吸込入口 ２０　気体吸込入口 ２１　ドライブ・ノズル ２２　気体吸込管 ２３　海水出口 ２４　ジグザグ・バッフル ２５　浮出しシェブロン ２６　底壁 ２７　ベース ２８　ハウジング部分 ２９　頂壁 ３０　周辺リム ３１　ベゼル・リング ３２　周辺溝 ３３　フランジ継手 ｄ ′℃を 国際調査報告 ＋ｍ−−１−ｍｍ５ｌＡｎｌｌｅ＊ｌｌａ＊ｊ１ｗＰＣＴツメＤＫ９１１００２ ２３国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．脱塩プラントにして、 ａ）脱塩される水を、水蒸気と、そこに連行された溶解固形物を高い濃度で包有 する小滴との混合物に変換するようにされた蒸発器（２）、ｂ）前記蒸発器（２ ）の上方に置かれ、前記小滴を前記水蒸気から分離し、小滴が集収されて適宜の 出口装置（１６）を経てプラントを離れる塩水の流れを形成し且つ蒸気が上方へ 流入する如くするようにされた分離器（３）、ｃ）前記分離器（３）の上方に置 かれ、淡水を形成すべく前記水蒸気を凝縮させてそれが適宜の出口装置（１８） を経てプラントを離れる如くするようにされた凝縮器（４）、および ｄ）脱塩される水、蒸発器のための熱、および凝縮器のための冷却効果を供給す ると同時に、非凝縮性気体を除去し且つ、蒸発器および凝縮器における相互連通 空間内に適当な圧力を維持する装置を含む脱塩プラントにおいて、ｅ）前記分離 器（３）が分配された効果を有する形式であること、即ち、その全体の流れの横 断面積のほとんど全ての点においてそれが、蒸発器（２）に面するその入口側に 分離される前記混合物を受容し、その入口および出口側間で前記分離を遂行し、 分離された小滴をその下方へ落下させ、且つまた水蒸気を前記凝縮器（４）に向 けて上方へ流れさせることを可能とすることを特徴とする脱塩プラント。 ２．請求の範囲第１項に記載の脱塩プラントにおいて、前記分離器（３）が、第 １項の項目ｅに述べられた諸機能を各々が果たすようにされた分離器セルの組立 体で構成される形式であることを特徴とする脱塩プラント。 ３．請求の範囲第１項または第２項に記載の脱塩プラントにおいて、ａ）少なく ともそのハウジングの前記分離器（３）を包有する部分が概ね円筒状であること 、 ｂ）前記分離器（３）がその入口および出口側の間に延びる外壁を有し且つ、前 記ハウジング部分内へ滑ってはまるように概ね円筒状の形状であること、ｃ）前 記ハウジングが、前記蒸発器（２）と前記凝縮器（４）との間の位置（３３）で 分割されることにより開かれるようにされていること、およびｄ）分離器（３） をその作動位置へ解放自在に固定する装置（３０，３１，３２）が前記ハウジン グ部分に含まれ、開いた際にハウジングから分離器（３）が取り出され得るよう に前記位置（３３）が置かれていることを特徴とする脱塩プラント。 ４．請求の範囲第３項に記載の脱塩プラントにおいて、恐らく、凝縮器（４）の 諸部分を包有する突出部分（２８）を除いてはハウジング全体が前記ハウジング 部分とほぼ同じ直径を備えて概ね円筒状をなし且つ、皿状の底壁（２６）および 頂壁（２９）を含み、その中の底壁（２６）が、プラントを床または甲板に取り 付けるべく、ベース（２７）に対し若くはそれと一体に固定されることを特徴と する脱塩プラント。 ５．請求の範囲第３項または第４項に記載の脱塩プラントにおいて、分離器をそ の作動位置へ解放自在に固定する前記装置（３０，３１，３２）が、ａ）前記ハ ウジング部分の壁内の内方へ突出する周辺リム（３０）、ｂ）少なくとも分離器 （３）の高さに対応する前記リム（３０）より下方の距離における前記ハウジン グ部分の壁内の周辺溝（３２）、およびｃ）前記溝内へはまるようにされたベゼ ル・リング（３１）を含むことを特徴とする脱塩プラント。