JPS59112887A - 多段フラツシユ蒸発装置 - 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】 本発明は多段フラッシュ型造水装置等に用いる段間オリ
フィスに関する。

まず、この種多段フラッシュ型造水装置の棚、略を第１
図に基づき説明する。第１図にお℃・て、１は複数段の
蒸発室を具えた熱放出部、２は複数段の蒸発室を具えた
熱回収部を示し、６はブラインヒータで、ここで加熱さ
れたブラインは第１段蒸発室Ｆ０　に導入され、最終段
蒸発室ＦＬに向って順次各段の蒸発室を流過せしめられ
る。

各蒸発室の室内圧力は第１段蒸発室Ｆ１　　より順次最
終段蒸発室ＦＬに向けて低下するよう維持されているの
で、ブラインは各段の蒸発室を流過する際各室内圧力に
おいてフラッシュ蒸発せしめられ、このフラッシュ蒸気
は各段のコンデンサにでシラインヒータろに供給される
ブラインを予熱す　　゛ると共に、自がらも凝縮して液
化し、凝縮液は各段のトレイ８に受は取られ、その下段
のトレイ８′を順次経由して最終的に淡水取出しライン
１ろより淡水として取り出される。

濃縮されたブラインの１部は最終段蒸発室ＦＬより抜出
されて海水排出ライ／１６よりフローダウンされ、残部
は後述する補給海水と共に熱回収部２の最下段のコンデ
ンサＫに送られ次いでその上段のコンデンサＫを順次流
過して再循環する。

新しい海水は冷却海水ライン７より熱放出部１の最終段
のコンデンサＫに導入され、その上段のい（つかのコン
デンサＫを流＋（ｆｉした後、熱放出部１の最上段のコ
ンデンサにより大部分はライン１８を経て排出されるが
、一部は補給海水として脱酸素塔５を経てポンプ乙に吸
入される。ブラインは熱回収部２のコンデンサＫを順次
流過する過程において予熱された後、プライン加熱器乙
の伝熱管内にいたり、該加熱器ろ内におし・て加熱蒸気
ライン１０から供給される加熱蒸気によって加熱昇温さ
れる。加熱蒸気はブラインによって冷却されて復水とな
り、復水ライン１４から排出される。

次に、ブライン加熱器６におし・て加熱昇温された海水
は、第１段蒸発室Ｆ１　　に導入され、前述のごとく各
段の蒸発室を流過して最終段蒸発室ＦＬに至る。なお、
１５はエゼクタを示す。

上述した多段フラッシュ型造水装置の高温段の蒸発室は
、第２図および第６図に示すように、隔壁２２により仕
切られており、上段の蒸発室２１ａと下段の蒸発室２１
ｂは隔壁２２下部の絞り梯；構２６により連通していて
、ここからブラインが下段の蒸発室２１ｂ下部に流入し
、さらに蒸発室底部に設けられた堰２４を越えて次段へ
流れて行（。

このような構造において、下段蒸発室２１ｂ内に流入し
たブラインは、前段蒸発室２１ａよりも圧力が低下する
ため蒸発窯入口でフラッシュ蒸発し、水蒸気ブラインは
堰２４を越えて、蒸発室２１ｂの底板２６に沿って水平
に流れる間、液表面から１部フラッシュ蒸発しながら次
段へ流出する。

一方、フラッシュ蒸発により発生した蒸気は、蒸発室２
１ｂの上部に設置して力）るデミスタ２７を通過し、該
デミスタ２７で蒸気中に同伴されているブラインのミス
トを捕集・除去された後、蒸発室底板２６の上を流れて
いるブラインの温度よりも低温の循環ブラインが内部を
流れている伝熱管２８が配置されているコンデンサ室２
９に導かれ、前記伝熱管２８内を流れている冷却水（循
環ブライン）により冷却され、凝縮して製造淡水となる
。

以−ヒのフラツンユ蒸発において、股間差圧（各蒸発室
間の圧力差）は運転条件等により変化するが、この調節
に両蒸発室のブラインレベル差の変イしにより吸収され
る。しかし、この差が大きくなるとブライン流量を調節
する必要かあり、これは絞り機構２ろ内に配置されてい
る段間絞りオリフイ、ス板６ｏを手動調節して開口面積
を変化させることにより行なわれる。

一般に、従来の装置では第２図で示したように平板の段
間絞りオリフィス板６０が使用されている。

このオリフィス部の損失ヘット″ｈは次式で表わされる
。

ここで、ｈ：損失ヘット’　　（ｍ＋ ニオリフイス部平均流速（ｍ／５ｅｃ）ζ：圧力損失係
数　（−） この圧力損失係数ζは、オリフィス入口のがどの丸味で
定まり、第６図に示すようにかどが鋭い場合、入口で一
度収縮した後再び拡大されるので、ここで入口損失の大
部分を生じる。

この圧力損失係数この例を管路の場合について第１表に
示す。同第１表にみられるように、入口の丸味により圧
力損失係数ζは１／１ｏ以下になる。

また、管路の直径と入口のがどの丸味ｒとの関係を第４
図に示す。ｒ／ｄ＞０．２１Ｌおいて圧力損失第１表 係〆りζはＯＯろになる。

本発明し工、従来のかどが鋭い段間絞りオリフィス板を
改良することにより、従来の装置と製作コストがあまり
変らず、しかも効率よくフラッシュ蒸発を促進する装置
を提案するものである。

以下、本発明を実施例に基づき説明する。

第５図は、従来の平板の股間絞りオリフィス板ろＯの下
部に円管６５を取付けてオリフィス入口に丸味をもたぜ
た実施例を示す。

上段の蒸発室２１ａを流出するノラインは、蒸発室２１
ａでフラッシュ蒸発して飽和状態になっており、円管ろ
５を取付げた段間絞りオリフィス板ろ０と底板２６の間
のオリフィススリット６６を通過して下段蒸発室２１ｂ
へ流入してここでフラッシュ蒸発する。

この場合、従来のかどが鋭い股間絞りオリフィス板ろＯ
に比べて、円形断面を有する円管ろ５を取付けたオリフ
ィス板では、入口圧力損失係数ζが減少するため、オリ
フィスの損失ヘットゝが減少する。

この損失ヘッドの減少により下記の効果が１斗もれろ。

（１１同一ブライン流量でオリフィスの開口を小さく出
来るため、股間シールに必要なブラインレベルを下げる
ことが出来、これによりフラッシュ蒸発性能が大幅に改
善されろ。

（２）プラインレベルの・低下により、シール用の堰（
第２図の２４）も低くすることが出来、ブラインレベル
調整が容易になる。

（３）　　同一段間差圧、同一開口においては、従来の
オリフィスに比べてブライン流量を増加さ・ｋ７．、）
ことができるため、製造水能力を向−ヒすることができ
る。

（４）更に、装置製造コストは従来の装置構造の場合と
ほとんど変らない。

オリフィス入口に丸味をもたせた場合の別の実施例を第
６図に示す。

前記股間絞りオリフィス板６０の下端は１／４　円状の
丸味を有し、更に強度を持たせろためにＬ字型に曲げた
後、端は更に１４　円状の形状をｈ′１−ろ。

第６図に示す実施例の場合、第５図の実施例で示す円管
を使用した場合に比べて股間絞りオリフィス部の高さを
コンノξり１・にすることができろ。

又このＬ字型部は股間仕切板２２の補強としても有効で
ある。

従来の平板の段間絞りオリフィス板（薄刃型）を使用し
た場合と、本発明による丸型オリフィス板を使用した場
合（第５図参照）との運転結果を第７図に比較して示す
。この結果から、オリフィス開［１度が小さくなるにつ
れて、オリフィスの４０失係数この影響が大きくなり、
同−液レベルの場合でも、薄刃型に比べて丸型のオリフ
ィスの方かΔＰは小さくなる。

例えば、ΔＰ＝６５Ｑｎ＋＋＋＋Ｈ２０の場合、薄刃型
では５２５”ｍＨ２Ｏの液レベルとなるが、丸型では２
５　Ｑ　ｍｍ　ｌ−１２ｏ　　の液レベルとなる。

この液レベル差は、非平衡温度差（ＮＥＴＤ、ＮｏｎＥ
ｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｄｉ
ｆｆｅｒｅｎｃｅ）に影響する。ここで、ＮＥＴＤ　　
は次式で定義する（第８図参照） １”ＪＥＴＤ＝Ｔｏ−（Ｔ８−ＴＢ） ここで、Ｔｏ：蒸発室出口液温度（°Ｃ）Ｔ８：飽和蒸
気温度（°Ｃ） ＴＢ：沸点上昇（°Ｃ） 本発明の丸型オリフィスを使用した場合の結果を第９図
に示す。この結果から、液レベル差Δ１１２＝５２５−
２５０＝２７５胴　の場合ＮＥＴＤは０６℃程度小さく
することができろ。その結果、蒸発効率が高くなる。

均」二、本発明を実施例について説明したが、本発明（
・まもちろんこのような実施例だけに限定されるもので
はなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計
の改変を施しうろものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な多段フラッシュ蒸妃装置の系統図、第
２図は、そのズライン流れ方向の蒸発室断面概要図、第
６図は、従来の平版の股間絞りオリフィス部概要図、第
４図は、圧力損失係数ことｒ７ａの関係を示すグラフ、
第５図は、本発明の円管を使用した実施例、第６タ１は
、本発明の１／円を使用した他の実施例を示す。 第７図は、従来の平板（薄刃型）と本発明の丸型σフオ
リフイスを各々使用して運転した結果の例を示すグラフ
、 第８図は符号の説明図、第９図は、第７図と同様に、従
来の薄刃型と本発明の丸型との運転結果を比較して示す
グラフである。 ２１ａ、２１ｂ：蒸発室、２２：段間隔壁、２６、：底
板、６０：段間絞りオリフィス板、６５：円管、ろ６：
オリフィススリット、６４：堰第２図 第３図 第８図 液レベ゛ルｈ２瞳皿１−１２０）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各フラッシュ段を仕切る隔壁の下部と床板との間に形成
   された絞り機構の上縁のブライン入口側にその長手方向
   に沿って丸味を持たせたエツジ部を具えたことを特徴と
   する多段フラッシュ蒸発装置。