JPS5971983A - 流下液膜式蒸発器 - Google Patents
流下液膜式蒸発器Info
- Publication number
- JPS5971983A JPS5971983A JP18218482A JP18218482A JPS5971983A JP S5971983 A JPS5971983 A JP S5971983A JP 18218482 A JP18218482 A JP 18218482A JP 18218482 A JP18218482 A JP 18218482A JP S5971983 A JPS5971983 A JP S5971983A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support plate
- evaporator
- heat transfer
- fluid
- holes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D3/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、低温に差、例えば河水の表層と深層の温度差
を利用して発電するプラントの蒸発器に使用される流体
分配器の改良に関する。
を利用して発電するプラントの蒸発器に使用される流体
分配器の改良に関する。
この種のプラントは、高熱源として表ノー簿水。
低熱源として深層海水を利用し、作動流体にはフロン、
アンモニア等の低沸点媒体を使用する。
アンモニア等の低沸点媒体を使用する。
第１図にその系統図を示し詳細に説明する。符号１１は
表層海水を刀ｎ熱媒体として利用する蒸発器であって、
この蒸発器１１で発生した蒸気は、タービン１２へ導入
され、例えば、発を機１３を回転させて電気エネルギへ
変換される。タービン１２で仕事を終えた蒸気は、凝縮
器１４へ導かれ、ここで深層海水によって凝縮される。
表層海水を刀ｎ熱媒体として利用する蒸発器であって、
この蒸発器１１で発生した蒸気は、タービン１２へ導入
され、例えば、発を機１３を回転させて電気エネルギへ
変換される。タービン１２で仕事を終えた蒸気は、凝縮
器１４へ導かれ、ここで深層海水によって凝縮される。
凝縮した作動流体は、回収容器１５を経て循環ポンプ１
６により昇圧され再び蒸発器１１へ戻され、以下、この
サイクルを繰り返す。発電機１３の負荷変動に対しては
、タービンバイパス弁１７を開閉するので、蒸発器１１
からの作動流体の蒸発量は一定である。なお、符号１８
け生蒸気止め弁を示している。
６により昇圧され再び蒸発器１１へ戻され、以下、この
サイクルを繰り返す。発電機１３の負荷変動に対しては
、タービンバイパス弁１７を開閉するので、蒸発器１１
からの作動流体の蒸発量は一定である。なお、符号１８
け生蒸気止め弁を示している。
従来、この種のプラントでは蒸発器１１として、プレー
ト式、プール沸騰式、流下液膜弐等が提案されている。
ト式、プール沸騰式、流下液膜弐等が提案されている。
一般に、これら海洋温度差発電プラントでは、プラント
効率が低く、広い設置スペースを必要とするため、ター
ビン出力の増大に伴って、機器が巨大化し、陸上での設
置が困難となる。
効率が低く、広い設置スペースを必要とするため、ター
ビン出力の増大に伴って、機器が巨大化し、陸上での設
置が困難となる。
また、これらの海洋温度差発電プラントでは、海水側の
わずかな圧力損失の増減が、タービン１２の送電端出力
を左右するため、取水海水を陸上まで圧送することは、
得策とはいえない。そのため大形プラントでは、海上設
ｆ（浮揚）形が検討されている。この場合、上述の各機
器はパージ上に設置されるため、コンバク！・な機器配
置を行なう必要があり、一般的な横形蒸発器よりも縦形
に構成される流下液模式蒸発器（以下、鵠に蒸発器と称
する。）が用いられる。
わずかな圧力損失の増減が、タービン１２の送電端出力
を左右するため、取水海水を陸上まで圧送することは、
得策とはいえない。そのため大形プラントでは、海上設
ｆ（浮揚）形が検討されている。この場合、上述の各機
器はパージ上に設置されるため、コンバク！・な機器配
置を行なう必要があり、一般的な横形蒸発器よりも縦形
に構成される流下液模式蒸発器（以下、鵠に蒸発器と称
する。）が用いられる。
第２図にこの種の蒸発器の一例を示す。加熱流体（表層
海水）は、海水人口２１から上部水室２２に送られ、蒸
発器用あの長手方向に沿って配置された伝熱管囚の管内
側を流下する。一方、被加熱流体（フロン、アンモニア
！４）は蒸発液入口５から供給され流体分配装置ｆｔ２
６を介しである液面高さＨで器内に貯蔵される。被加熱
流体はここから少しづつ伝熱管冴の外表面に沿って流下
し、このとき伝熱管２２の外表面に液膜を形成しながら
管内側を通る加熱流体と熱交換し、蒸発して一部が蒸気
となって蒸気出口ｎから排出される。蒸発しきれなかっ
た被加熱流体は、図示しない再循環ポンプにより昇圧さ
れ、第１図に示される。循環ポンプ１６で昇圧された被
加熱流体とともに再び器内に供給される。
海水）は、海水人口２１から上部水室２２に送られ、蒸
発器用あの長手方向に沿って配置された伝熱管囚の管内
側を流下する。一方、被加熱流体（フロン、アンモニア
！４）は蒸発液入口５から供給され流体分配装置ｆｔ２
６を介しである液面高さＨで器内に貯蔵される。被加熱
流体はここから少しづつ伝熱管冴の外表面に沿って流下
し、このとき伝熱管２２の外表面に液膜を形成しながら
管内側を通る加熱流体と熱交換し、蒸発して一部が蒸気
となって蒸気出口ｎから排出される。蒸発しきれなかっ
た被加熱流体は、図示しない再循環ポンプにより昇圧さ
れ、第１図に示される。循環ポンプ１６で昇圧された被
加熱流体とともに再び器内に供給される。
第３図は上述した蒸発器において用いられる流体分配装
置２６を示すもので、この流体分配装置かは支持板２８
と、円墳状に形成された調節器２９とにより構成されて
いる。なお、符号３０は調節器四の案内部である。この
図に示されるようなある液面高さＨな有する流体は、伝
熱管冴と調節器四との間に形成される環状の間隙を通過
するとともに、伝熱管Ｕの外表面に液膜な形成する。
置２６を示すもので、この流体分配装置かは支持板２８
と、円墳状に形成された調節器２９とにより構成されて
いる。なお、符号３０は調節器四の案内部である。この
図に示されるようなある液面高さＨな有する流体は、伝
熱管冴と調節器四との間に形成される環状の間隙を通過
するとともに、伝熱管Ｕの外表面に液膜な形成する。
しかして、この種の蒸発器において、伝熱性能を十分に
発揮するためには、流下する流体の流量をできるだけ多
くして、均一で安定な液膜を形成することが必要である
。しかしながら、流体流下量を多くすると蒸発しきれな
い量が増え、再循環ポンプにおけるところの要動力が増
大し、発ｔｉ出力の減少につながる。つまり、伝熱性能
の面から言えば、流体流下量は多いほど良いが、流体流
下量が多いと再循穣流量が増え発電端出力が減少するこ
とになる。かかる観点から実用されている海洋温度差発
電プラントの縦形蒸発器では、蒸発量の数倍程度の被加
熱流体を流下させているが、この流体流下量に対応する
間隙は、０．５〜１．０ ＩｌＫ程度である。長尺（１
０ｍ前後）の伝熱管を用いる海洋温度差発電プラント用
の蒸発器では、伝熱管の長手方向に数ケ所の流体分配装
置を設け、また、調節器は各部において伝熱管毎に必要
である。第３図に示した従来の流体分配装置２６Ｆｉ支
持板２８を用いるように構成されているが、この支持板
２８は上述したように一定の流体流大量を確保するため
に伝熱管２４と直接係合させることができない。このた
め伝熱管２４の中心と流体分配装置２６の調節器四の中
心を同心にすることは、高度の製造技術をもってしても
困難である。すして、間隙が０．５〜１．０１・零と微
小であることから、微小の偏心が環状の間隙に大きな偏
りを生じ、極端な例では中心間の距離が、間隙の距離に
等しくなり、伝熱管別の外表面と調節器四の内面とが直
接接触することもある。
発揮するためには、流下する流体の流量をできるだけ多
くして、均一で安定な液膜を形成することが必要である
。しかしながら、流体流下量を多くすると蒸発しきれな
い量が増え、再循環ポンプにおけるところの要動力が増
大し、発ｔｉ出力の減少につながる。つまり、伝熱性能
の面から言えば、流体流下量は多いほど良いが、流体流
下量が多いと再循穣流量が増え発電端出力が減少するこ
とになる。かかる観点から実用されている海洋温度差発
電プラントの縦形蒸発器では、蒸発量の数倍程度の被加
熱流体を流下させているが、この流体流下量に対応する
間隙は、０．５〜１．０ ＩｌＫ程度である。長尺（１
０ｍ前後）の伝熱管を用いる海洋温度差発電プラント用
の蒸発器では、伝熱管の長手方向に数ケ所の流体分配装
置を設け、また、調節器は各部において伝熱管毎に必要
である。第３図に示した従来の流体分配装置２６Ｆｉ支
持板２８を用いるように構成されているが、この支持板
２８は上述したように一定の流体流大量を確保するため
に伝熱管２４と直接係合させることができない。このた
め伝熱管２４の中心と流体分配装置２６の調節器四の中
心を同心にすることは、高度の製造技術をもってしても
困難である。すして、間隙が０．５〜１．０１・零と微
小であることから、微小の偏心が環状の間隙に大きな偏
りを生じ、極端な例では中心間の距離が、間隙の距離に
等しくなり、伝熱管別の外表面と調節器四の内面とが直
接接触することもある。
この場合均一で安定な流下液膜が形成されないだめ、伝
熱管囚の外表面にドライパッチ（液で儒らされていない
部分）が発生したり、加熱流体の液膜からの剥離を生じ
たりする。そのため、蒸発器は、所定の性能を発揮でき
なくなるとともに、蒸発器での蒸気発生機が減少し、発
電端出力の減少が起こる。
熱管囚の外表面にドライパッチ（液で儒らされていない
部分）が発生したり、加熱流体の液膜からの剥離を生じ
たりする。そのため、蒸発器は、所定の性能を発揮でき
なくなるとともに、蒸発器での蒸気発生機が減少し、発
電端出力の減少が起こる。
本発明の目的は伝熱管の外表面に均一で安定な流下液膜
を形成することのできる蒸発器を提供することにある。
を形成することのできる蒸発器を提供することにある。
本発明に係る蒸発器は蒸発器側に水密に取付けられた支
持板と、この支持板上にあって同支持板に挿通された伝
熱管にパツキンを介して鍔状に装置され、適量の蒸発液
を複数の透孔を通して該伝メ、−一管の外表面に供給す
る略王冠形、ないし略中壁円筒形の破節器とからなる流
体分配装置を備んていることを特徴としている。
持板と、この支持板上にあって同支持板に挿通された伝
熱管にパツキンを介して鍔状に装置され、適量の蒸発液
を複数の透孔を通して該伝メ、−一管の外表面に供給す
る略王冠形、ないし略中壁円筒形の破節器とからなる流
体分配装置を備んていることを特徴としている。
以下、本発明による蒸発器を好適な実施例である第４図
、および第５図を紗照して説明する。
、および第５図を紗照して説明する。
第４図において、装置全体を符号３１で示される流体分
配装置は蒸発器胴乙に水密に取付けられた支持板３２と
、この支持板３２の上面に設けられたパツキン３３を有
する調節器Ｍとから構成されている。
配装置は蒸発器胴乙に水密に取付けられた支持板３２と
、この支持板３２の上面に設けられたパツキン３３を有
する調節器Ｍとから構成されている。
この調節器３４は全体としてみたときに、王冠形をなし
ており、伝熱管囚に鍔状に挿入されて用いられる。この
ため、中心を垂直方向上側に貫く位置に嵌着部あを設け
るとともに、その下側には流体通路部３６を形成してい
る。さらに前ｉ己嵌着部あにはパツキン溝が穿たれ、こ
こにパツキン３３が装着される。
ており、伝熱管囚に鍔状に挿入されて用いられる。この
ため、中心を垂直方向上側に貫く位置に嵌着部あを設け
るとともに、その下側には流体通路部３６を形成してい
る。さらに前ｉ己嵌着部あにはパツキン溝が穿たれ、こ
こにパツキン３３が装着される。
一方、流体通路部３６は第５図に示されるように、複数
の透孔３７を介して器外と連絡させている。同″ａＭ
＃Ｌ ３７ Ｖｉ図に示されるようにその中心線が伝熱
管ン 冴の接線と一致する方向に開口しており、との透孔３７
の数と口径とを適切に選ぶことにより、伝熱管別の周囲
に適量の被加熱流体が供給されるようになっている。
の透孔３７を介して器外と連絡させている。同″ａＭ
＃Ｌ ３７ Ｖｉ図に示されるようにその中心線が伝熱
管ン 冴の接線と一致する方向に開口しており、との透孔３７
の数と口径とを適切に選ぶことにより、伝熱管別の周囲
に適量の被加熱流体が供給されるようになっている。
このように構成されている本発明は、調節器あと伝熱管
別との間に弾力性のあるパツキン３３を介したことによ
り、このパツキン３３の弾力性を利用して、調節器調の
中心を、伝熱管囚の中心に一致させるのが容易であり、
調節器Ｕと伝熱１ｆ２４との間隙を周方向の全域に亘っ
て一定に保てる。
別との間に弾力性のあるパツキン３３を介したことによ
り、このパツキン３３の弾力性を利用して、調節器調の
中心を、伝熱管囚の中心に一致させるのが容易であり、
調節器Ｕと伝熱１ｆ２４との間隙を周方向の全域に亘っ
て一定に保てる。
ある高さＨな有する流体は、複数の透孔３７より噴流と
なって伝熱管囚の外表面に旋回しながら付着し、伝熱管
別の外表面に均一な液膜な形成する。
なって伝熱管囚の外表面に旋回しながら付着し、伝熱管
別の外表面に均一な液膜な形成する。
″（
ｊｌｊ愕０さ°゛・調節器１と伝熱管２４．！１０間隙
′ｉ−９周′に亘って一定に保たれているため、複数の
透孔３７から出る噴流の伝熱管囚への到達距離は、一定
である。
′ｉ−９周′に亘って一定に保たれているため、複数の
透孔３７から出る噴流の伝熱管囚への到達距離は、一定
である。
また、第３図に示される従来の流体分配装置部では、支
持板２８に調節器四を固定するにあたっては、間隙の一
様性を確保する上からすきまゲージ等による間隙の測定
、および間隙調整を余儀なくされていたが、本発明によ
れば、調節器３４を伝熱管別に装着したのち、調節器調
を支持板３２に固定するだけで、容易に間隙を一定に保
てる。
持板２８に調節器四を固定するにあたっては、間隙の一
様性を確保する上からすきまゲージ等による間隙の測定
、および間隙調整を余儀なくされていたが、本発明によ
れば、調節器３４を伝熱管別に装着したのち、調節器調
を支持板３２に固定するだけで、容易に間隙を一定に保
てる。
次に、本発明の他の実施例を第６図、および第７図を参
照して説明する。なお、第４図、および第５図に示され
る部分と同一な部分には同一の符号を付してその説明を
省略する。第６図において、本実施例の調節器３８は全
体としてみたときに、中空円筒形をなしており、伝熱′
ｉ￥囚に鍔状に押入されて用いられる。このため、中心
を垂直方向上側に貫く位置に嵌着部３９を設けるととも
に、その下側には漏斗状に流体案内部４０を形成してい
る。ここで、透孔４１は上記流体案内部４０の傾斜角に
合わせて複数個穿設されている。（第７図参照）しかし
て、本実施例では、透孔４１と流体案内部４０とを連接
的に傾斜させているので、上記実施例以上に流体を伝熱
・ｇ２４に外表面に効果的に付着させることができ、ま
た、液膜の乱れも大幅に減少させることかり詣である。
照して説明する。なお、第４図、および第５図に示され
る部分と同一な部分には同一の符号を付してその説明を
省略する。第６図において、本実施例の調節器３８は全
体としてみたときに、中空円筒形をなしており、伝熱′
ｉ￥囚に鍔状に押入されて用いられる。このため、中心
を垂直方向上側に貫く位置に嵌着部３９を設けるととも
に、その下側には漏斗状に流体案内部４０を形成してい
る。ここで、透孔４１は上記流体案内部４０の傾斜角に
合わせて複数個穿設されている。（第７図参照）しかし
て、本実施例では、透孔４１と流体案内部４０とを連接
的に傾斜させているので、上記実施例以上に流体を伝熱
・ｇ２４に外表面に効果的に付着させることができ、ま
た、液膜の乱れも大幅に減少させることかり詣である。
以上説明したように本発明によれは、伝熱・ｇの外表面
に均一で安定な流下液膜を形成することができ、蒸発器
の伝熱性能が飛躍的に高められるという優れた効果を奏
する。
に均一で安定な流下液膜を形成することができ、蒸発器
の伝熱性能が飛躍的に高められるという優れた効果を奏
する。
第１図は海洋温度差発′声プラントの構成機器を示す系
統図、第２図は従来の流下液模式蒸発器の要部を示す断
面図、第３図は従来の流下液膜式蒸発器において用られ
る流体分配装置の断面図、第４図は本発明（でよる流下
液模式蒸発器の一実施例を示す１新面図、４９５図は第
４図の■−■線に沿う断面図、第６図は本発明の他の実
施例を示す断面図、第７図は第６図のＸ■−■線に沿う
断面図である。 ２１・・・海水人口 ２２・・・−Ｌ都氷室乙・
・・蒸発器側 ハ・・・伝熱管５・・・蒸発液人
口 ２７・・・蒸気出口：５１・・・流体分配装置
３２・・・支持板３３・・・パツキン ３４．３
８・・・Ａ ｋＭ 器３５ 、３９・・・嵌着部
３６・・・流体通路部３７．４１・・・透孔
４０・・・流体案内部（７３１７）代理人弁理士 則
近惹佑（ほか１名）第１図 ／８ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 １ Ｂ
統図、第２図は従来の流下液模式蒸発器の要部を示す断
面図、第３図は従来の流下液膜式蒸発器において用られ
る流体分配装置の断面図、第４図は本発明（でよる流下
液模式蒸発器の一実施例を示す１新面図、４９５図は第
４図の■−■線に沿う断面図、第６図は本発明の他の実
施例を示す断面図、第７図は第６図のＸ■−■線に沿う
断面図である。 ２１・・・海水人口 ２２・・・−Ｌ都氷室乙・
・・蒸発器側 ハ・・・伝熱管５・・・蒸発液人
口 ２７・・・蒸気出口：５１・・・流体分配装置
３２・・・支持板３３・・・パツキン ３４．３
８・・・Ａ ｋＭ 器３５ 、３９・・・嵌着部
３６・・・流体通路部３７．４１・・・透孔
４０・・・流体案内部（７３１７）代理人弁理士 則
近惹佑（ほか１名）第１図 ／８ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 １ Ｂ
Claims (2)
- （１）蒸発器胴と、この蒸発器胴内にあって外部から蒸
発液入口を通して送られる蒸発液をその内部に収容し、
かつ分配する流体分配装置とを備えてなる流下液膜式蒸
発器において、前記流体分配装置は前記蒸発器胴に水密
に取付けられた支持板と、この支持板上にあって同支持
板に押通された伝熱管にパツキンを介して鍔状に装着さ
れ、適量の蒸発液を複数の透孔な通して該伝熱管の外表
面に供給する略王冠形の調節器とからなり、前記調節器
の透孔は蒸発液が前記伝熱管の１外表面に沿って流れる
ように該伝熱管の接線方向に向けて穿たれていることを
特徴とする流下液膜式蒸発器。 - （２）蒸発器胴と、この蒸発器胴内にあって外部から蒸
発液入口を通して送られる蒸発液をその内部に収容し、
かつ分配する流体分配装置とを備えてなる流下液膜式蒸
発器において、前記流体分配装置は前記蒸発器胴内に水
密に取付けられた支持板と、この支持板上にあって同支
持板に押通された伝熱管にパツキンを介して鍔状に装着
され、適量の蒸発液を複数の透孔を通して該伝熱管の外
衣面に供給する略中空円筒形の調節器とからなり、前記
調節器の透孔は蒸発液が該調節器内の流体案内部に沿っ
て流れるように前記流体案内部の傾斜角に合わせて穿設
されていること特徴とする流下液膜式蒸発器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18218482A JPS5971983A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 流下液膜式蒸発器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18218482A JPS5971983A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 流下液膜式蒸発器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971983A true JPS5971983A (ja) | 1984-04-23 |
Family
ID=16113803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18218482A Pending JPS5971983A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 流下液膜式蒸発器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971983A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011257065A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 液膜形成用キャップ及び流下液膜式熱交換器 |
| JP2021025754A (ja) * | 2019-08-09 | 2021-02-22 | 株式会社前川製作所 | 流下液膜式熱交換器及び流下液膜式チューブアイス製氷機 |
-
1982
- 1982-10-19 JP JP18218482A patent/JPS5971983A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011257065A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 液膜形成用キャップ及び流下液膜式熱交換器 |
| JP2021025754A (ja) * | 2019-08-09 | 2021-02-22 | 株式会社前川製作所 | 流下液膜式熱交換器及び流下液膜式チューブアイス製氷機 |
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