JPS61171585A - 多段フラツシユ型海水淡水化装置 - Google Patents

多段フラツシユ型海水淡水化装置

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Publication number
JPS61171585A
JPS61171585A JP60012308A JP1230885A JPS61171585A JP S61171585 A JPS61171585 A JP S61171585A JP 60012308 A JP60012308 A JP 60012308A JP 1230885 A JP1230885 A JP 1230885A JP S61171585 A JPS61171585 A JP S61171585A
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JP
Japan
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brine
temperature
flash chamber
load
output
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Pending
Application number
JP60012308A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Furuki
古木 義章
Kengo Hamanaka
浜中 健吾
Masahiro Tatsumoto
辰本 正弘
Katsutoshi Fukumoto
福本 勝利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61171585A publication Critical patent/JPS61171585A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/06Flash distillation
    • B01D3/065Multiple-effect flash distillation (more than two traps)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多段フラッシュ型海水淡水化装置に関するもの
である。
〔従来の技術〕
従来の多段フラッシュ型海水淡水化装置を第3図によシ
説明すると、(A)が各フラッシュ室(1)乃至フラッ
シュ室(N−2)を具えた熱回収段。
(B)が各フラッシュ室(N−1)(N)を具えた熱放
出段、(3)がグラインヒータ、(4)が原料海水供給
ライン、(5)が原料海水放出ライン、(6)が原料海
水供給ライン、(7)が冷却循環ライン、(8)が凝碑
器、(9)が加熱媒体供給ライン、α0が各フラッシュ
室の入口に設けたオリフィス、αηが各フラッシュ室の
入口Q□近傍に設けた堰、+12が各フラッシュ室に設
けたデミスタ、頭が各フラッシュ室に設けた凝縮液トレ
イ、a→が最終段フラッシュ室(5)からの製造水取出
しライン、qυが最終段フラッシュ室口からの廃水抜出
しライン、翰がブラインヒータ(3)の出口側に設けた
温度検出器。
Qカが同温度検出器−からの検出信号によシ加熱媒体供
給ライン(9)に設けた流量調節弁(17)の開度を調
節する温度制御計、(イ)が冷却循環ライン(7)に設
けた温度検出器、(至)が同温度検出器(ホ)からの検
出信号により冷却循環ライン(7)に設けた流量調節弁
(181の開度を調節する温度制御計、(ハ)が最終段
Nに設けた温度検出器、@eが同温度検出器(ハ)から
の検出信号によシ廃水抜出しラインaQに設けた流量調
節弁+19の開度を調節する温度制御計で、原料海水が
原料海水供給ライン(4)から供給され、一部の原料海
水が原料海水放出ライン(5)から外部へ放出され、残
シの原料海水が原料海水供給ライン(6)から最終段フ
ラッシュ室(5)へ供給されて、同最終段フラッシュ室
(5)の液に合流したのち、冷却循環ライン(7)から
熱回収段(A)へ供給されて、冷却液(循環液)になる
。即ち、熱回収段(A)の各フラッシュ室(1) (2
)乃至(N−2)で沸騰蒸発した蒸気が凝縮器(8)内
を通る冷却液により冷却されて、凝縮する。この凝縮器
(8)内を通る冷却液は、ブラインヒータ(3)の入口
に至るまでの間に次第に昇温していって、フラッシュ室
(1)に設けた凝縮器(8)内を通るときには、同フラ
ッシュ室(1)で沸騰蒸発した蒸気の温度近くまで昇温
しており、上記冷却作用の外に。
熱回収作用をもっている。同冷却液は、ブラインヒータ
(3)で加熱媒体供給ライン(9)から送られてくる加
熱媒体(通常は蒸気)によシ、フランシュ室(1)の飽
和温度よシも数度高い温度に加熱されて、フラッシュ室
(1)へ供給される。この加熱された海水(ブライン)
は、各フラッシュ室(1)乃至(社)に向い流れてゆく
が、各フラッシュ室(1)乃至(財)の入口には、オリ
フィスθ1と堰a℃とがあって、摩擦圧損が生じるので
、各フ、ラッシュ室(1)乃至向を通過して液温か下っ
ても、飽和圧力も下っていくので、各フラッシュ室(1
)乃至薗で海水の沸騰蒸発が行われる。各フラッシュ室
(1)乃至(5)で沸騰蒸発した蒸気が同伴する水滴は
デミスタ(2)により分離され、同水滴を分離した蒸気
は、凝a器(8)に接触して冷却され、凝縮して淡水に
76・′cc′淡水は・凝縮液1″(至)に   1貯
められたのち、最終段フラッシュ室(5)に向い流れて
いって、製造水取出しラインa→から取゛出される。ま
たブラインヒータ(3)を出てフラッシュ室(1)に向
う加熱された海水(ブライン)の温度が温度検出器−に
より検出され、そのとき得られる検出信号が温度制御針
Qpへ送られ、同温度制御計21)が流量調節弁aηの
開度を制御して。
加熱媒体供給ライン(9)をブラインヒータ(3)に向
う加熱媒体の流量を制御する。また最終段フラッシュ室
(5)を出て冷却循環ライン(7)中を熱回収段(A)
に向う循環液の温度が温度検出器(イ)によシ検出され
、そのとき得られる検出信号が温度制御計@へ送られ、
同温度制御計峙が流量調節弁(旧の開度を調節して、循
環液の流量を所要の負荷(造水量)に対応した設定流量
になるように制御する。また最終段フラッシュ室釣の温
度が温度検出器(ハ)によシ検出され、そのとき得られ
る検出信号が温度制御計(ハ)へ送られ、同温度制御計
(ハ)が流量調節弁IQの開度を調節して(最終段フラ
ッシュ室(へ)から廃水抜出しラインα枠に向う廃水量
を調節して)、最終段フラッシュ室(5)の液レベルを
一定になるように制御するようになっている。
〔発明が解決しようとする問題点、〕
前記第8図の多段フラッシュ型海水淡水化装置では、運
転時に熱効率及び製造水の純度の面から各フラッシュ室
内の海水(ブライン)の液位を所定値に保つ必要がある
。しかし負荷の変動時や装置を起動する際等の運転条件
変更時には、各フラッシュ室内の海水(ブライン)の液
位を一定に保つのが容易でない。即ち2本装置は一般に
20段程度のフラッシュ室があるが、前記の制御を行う
のは1両端のフラッシュ室に限られており、各フラッシ
ュ室内の海水(ブライン)の液位を一定に保つのが容易
でない。しかも負荷の変動時や装置を起動する際等の運
転条件変更時に応答性が悪い。装置の負荷(製造水量)
FPは、循環液の流量をFIL + フラッシュ室(1
)とフラッシュ室(ト)の温度差をTF+  プラント
により決まる比例定数をKとすると。
F、= K  、F、、T。
によシ表わされる。この式から明らかなように製造水量
を増加するには、循環液の流量を増加させるか、ブライ
ンヒータ(3)の出口温度を上昇させればよいが、安定
的な運転を行うためには。
各フラッシュ室の液位を所定の範囲に保つと同時に、循
環液の流量とブラインヒータ(3)の出口温度とを調和
させながら増加、上昇させる必要があり、この条件を満
足していない場合、即ち。
循環液の流量のみを増加させた場合、或いはプロセスの
応答性の面から循環液の流量を増加させると同時にブラ
インヒータ(3)の出口温度を上昇させるが、ブライン
ヒータ(3)の出口温度の上昇量よりも循環液の流量増
加量の方が多い場合には2次の問題を生じる。即ち、循
環液の流量が増加した場合、各フラッシュ室を流れる海
水(ブライン)の流量もその増加量にほぼ比例して増加
していないと、物質の収支及び熱の収支も狂ってくる。
しかしブラインヒータ(3)の出口温度がそれにほぼ比
例して上昇していないと。
即ち、飽和圧力を上昇させて、各フラッシュ室間の圧力
差を大きくさせていないと、各フラッシュ室間での流量
が増加していかず、上流側のフラッシュ室にブラインが
滞留し、上流側のフラッシュ室の液位が上昇して、安定
的な運転状態とはいえなくなる。またそれとは逆に、ブ
ラインヒータ(3)の出口温度を高めて、循環流量が同
温度に対して不足しているときには、上流側のフラッシ
ュ室の液位が異常に低下する。以上から明らかなように
安定的に運転するには、循環液の流量とブラインヒータ
(3)の出口温度とを負荷(製造水量)に応じた比率に
保つことが重要である。この比は、プラント毎に異るが
、計算によシ予め知ることができる。しかし計算で知る
ことができるのは、静的な場合であシ、負荷が変動して
たシ、プラントが起動、停止する    1ような過渡
状態時には、循環液の流量とブラインヒータ(3)の出
口温度とQ比を所装置に保つだけでは不充分である。そ
こで従来は、負荷の変化速度を小さくして、静的バラン
スからの偏位を小さくしてお92次の操作を行っている
。まず不安定にならないことを確認しながら、操作量を
小刻みに且つ緩慢に変化させるか、安定的に運転できる
いままでのデータから予め決められた昇温速度または降
温速度と、独立変数を時間の設定値、従属変数をブライ
ンヒータ(3)の出口温度の設定値とする関数とにより
、同温度を負荷変動にともなって変更するか、循環液の
流量を上記温度に比例して変化させるか、しているが、
これらの方法には、適切なフィードバック機能がなく、
状態に遠心した操作を行うことができず、負荷変更速度
が緩慢にならざるを得なくて、また外乱への対応力がな
くて、不安定な運転状態になシ易いという問題があった
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明は前記の問題点に対処するもので、ブラインヒー
タの出口温度若しくはブラインの循環流量を制御する制
御計と、各フラッシュ室のブライン温度を検出する温度
検出器と、同温度検出器から段間圧力差を算出する演算
器と、同演算器からの検出信号を微分して段間差圧変化
速度の絶対値を演算する微分演算器と、同微分演算器の
出力を予め設定した設定値を越えない範囲で上記制御計
へ出力する制御回路とを具えていることを特徴とした多
段フラッシュ型海水淡水化装置に保シ、その目的とする
処は、負荷の変化速度が時々刻々変化しても負荷をそれ
に対応して迅速に変更できて、プロセスを安定的に運転
できる改良された多段フラッシュ型海水淡水化装置を供
する点にある。
〔作用〕
よって、負荷が変化するとその変化に伴なう信号は温度
検出器、演算器をへて微分演算器にいたり、微分演算器
より変化に応じた信号が出力されるとともに、微分演算
器の出力を予め設定した設定値を越えない範囲で上記制
御計へ出力する制御回路とを具えているので、負荷の変
化に対応して安定的に運転できる。
〔実施例〕
次に本発明の多段フラッシュ型海水淡水化装置の一実施
例を第1,2図に示す一実施例により説明すると、(1
)〜QFJση〜(ハ)が前記と同一の部分、第1,2
図の■が第1段のブライン温度検出器、00が第2段の
ブライン温度検出器(実用上は第3.第4段等でも良い
)、翰が翰、(7)の各ブライン温度検出器の信号を入
力として、第1段と第2段の各フラッシュ室の差圧を算
出する演算器(フラッシュ室の圧力とブライン温度は略
飽和状態にあシ、飽和温度と圧力の関係から圧力差を算
出する)、0υは微分演算器(至)の出力を予め設定し
た設定値を越えない範囲で制御計&l)へ出力する制御
回路、(至)が製造水流量検出器、(至)が目標負荷(
目標製造水量)を設定する製造水量設定器、@が製造水
量制御計で、同製造水量制御計(ロ)は、製造水流量検
出器(至)からの信号と製造水量設定器−からの信号と
の差に対応して温度制御計01)の設定値を上下させて
、所定の負荷になるようにブラインヒータ(3)の出口
温度を調節する。以上の機器(ハ)翰翰は、いままでに
用いられているが、負荷を安定的に変更するためには、
温度制御計■υの設定値を変更するときの変更速度が問
題になるが2本発明は上記に)、@、(至)からなる差
圧検出回路を付加している。また(至)が演算器−の出
力を微分して差圧の絶対値を演算する微分演算器で、同
微分演算器(至)の出力が第1段フラッシュ室(1)と
第2段フラッシュ室(2)との段間差圧変化速度の絶対
値になる。また(至)が負荷を安定変更できる上記段間
差圧変化速度の上限値を設定する設定器、−が演算器で
、同演算器−は、上記微分演算器(至)の出力と上記設
定器(至)の出力との差を演算して、微分演算器(至)
の出力が設定器(至)の出力よシも小さ   1いとき
のみにON信号を出力し、その外のときにはOFF信号
を出力する二うになっている。またL41)が上記製造
水制御計(至)で行っている演算を制御する制御器で、
同制御器0I)は、演算器に)の出力がOFFのときに
は、製造水制御計(ロ)の演算をホー/L/)″し、 
ONのときには、製造水制御計(ロ)の演算結果を温度
制御計@υへ出力するようになっている。
次に前記第1,2図の多段フラッシュ型海水淡水化装置
の作用を説明する。いまプラントが60%の負荷で安定
的に運転されているとすると。
そのとき、第1段フラッシュ室(1)と第2段フラッシ
ュ室(2)との間に差圧変化がないので、微分演算器(
至)の出力は零である。この状態で製造水量設定器(至
)の負荷設定を80%にしたとすると。
製造水量制御計(ロ)により温度制御計Qつの設定値が
増加し、ブラインヒータ(3)の出口温度が上昇して、
負荷も上昇傾向になる。この結果、微分演算器(至)の
出力も漸増してゆき、ある時点では。
設定器−の設定値を越える。このとき、演算器(ト)の
出力がOFFになって、製造水量制御計(ロ)からの温
度上昇信号が中断される。以上の作用により、段間の流
動増加速度が所定範囲に抑えられ且つ可能な限シ迅速に
変化する。なお制御器0υの出力を循環液の流量の設定
値として使用する場合、つまシ制御器0υの出力を温度
制御計(イ)の設定値として使用する場合にも同様の作
用が行われる。
〔発明の効果〕
本発明の多段フラッシュ型海水淡水化装置は前記のよう
にブラインヒータの出口温度若しくはブラインの循環流
量を制御する制御計と、各フラッシュ室のブライン温度
を検出する温度検出器と、同温度検出器から段間圧力差
を算出する演算器と、同演算器からの検出信号を微分し
て段間差圧変化速度の絶対値を演算する微分演算器と、
同微分演算器の出力を予め設定した設定値を越えない範
囲で上記制御計へ出力する制御機器とを具えて、前、記
の作用が行われるので。
負荷の変化速度が時々刻々変化しても負荷をそれに対応
して迅速に変更できて、装置を安定的に運転できる効果
がある。
以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく9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
うるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る多段フラッシュ型海水淡水化装置
の一実施例を示す系統図、第2図はその信号処理回路を
示す系統図、第3図は従来の多段フラッシュ型海水淡水
化装置を示す系統図である。 n) (2)〜(5)・・・フラッシュ室、 (3)−
・・ブラインヒータ、■す・・・ブラインヒータ(3)
の出口温度の制御計。 @・・・ブラインの循環流量の制御計、帽側・・ブライ
ン温度検出器、翰・・・演算器、@・・・微分演算器。 第I図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ブラインヒータの出口温度若しくはブラインの循環流量
    を制御する制御計と、各フラッシュ室のブライン温度を
    検出する温度検出器と、同温度検出器から段間圧力差を
    算出する演算器と、同演算器からの検出信号を微分して
    段間差圧変化速度の絶対値を演算する微分演算器と、同
    微分演算器の出力を予め設定した設定値を越えない範囲
    で上記制御計へ出力する制御回路とを具えていることを
    特徴とする多段フラッシュ型海水淡水化装置。
JP60012308A 1985-01-25 1985-01-25 多段フラツシユ型海水淡水化装置 Pending JPS61171585A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007063998A (ja) * 2005-08-29 2007-03-15 Mt System Kiki Kk エンジンの洗浄方法及び洗浄装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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