JPS6344031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、海水淡水化装置、特に、多段フラツ
シユ蒸発式の海水淡水化装置に関するものであ
る。

第１図は、従来の多段フラツシユ蒸発式の海水
淡水化装置の系統図で、１はブラインヒータ、２
は熱回収部蒸発段、３は熱放出部蒸発段、４は海
水前処理装置、５はポンプを示しており、通常は
蒸気発生器（以下ボイラと称する）より加熱用蒸
気６をブラインヒータ１に導入し、この蒸気６の
潜熱によつて海水７が加熱される。この際のブラ
インヒータ１出口の海水温度は、一般に、100℃
前後で運転されている。

特に、多段フラツシユ蒸発式海水淡水化装置
は、大容量の海水淡水化に適しているが、海水の
加熱源に高質の蒸気を用いるため、その造水コス
トは年々高騰する一方であり、エネルギー源を輸
入に頼つている国では、多段フラツシユ蒸発式の
海水淡水化装置の設置をためらいがちで、このた
め、依然として渇水期の水不足を解消するのに役
立つ段階には致つていない。

一方、近年のエネルギー危機はあらゆる方面に
おいて省エネルギー化を促進させており、海水淡
水化においても例外ではなく、従来から排熱利用
による多段フラツシユ蒸発式の海水淡水化装置が
提案されているが、熱交換のための伝熱面積が大
きかつたり、あるいは、抽気に要する動力が多大
になつたりするため、実用化のためには解決すべ
き種々の問題を含んでいる。

本発明は、これらの問題点を除去し、熱水（以
下ドレンと称する）の形の通常の排熱を低温まで
有効に使用でき、造水コストの低減可能な海水淡
水化装置の提供を可能とすることを目的とし、加
熱部、蒸発部および凝縮部を主要構成部分とする
多段フラツシユ蒸発式の海水淡水化装置におい
て、前記加熱部を、吸収液再生部と吸収液希釈部
とより構成し、該吸収液再生部は、吸収液を熱源
により加熱して水蒸気を発生させる熱交換器を有
する濃縮器と、該水蒸気により前記凝縮部から供
給される海水を昇温させる熱交換器を有する凝縮
器とを内蔵し、前記吸収液希釈部は、前記熱源に
より前記水蒸気の凝縮水を再び加熱し水蒸気を発
生させる熱交換器を有する蒸発器と、該水蒸気に
より前記凝縮部から供給される海水を昇温させる
熱交換器を有する吸収器とを内蔵していることを
第１の特徴とするものであり、前述の吸収液再生
部の凝縮器の代りに、前記凝縮部から供給される
海水を分散用ノズルから分散流下させ前記濃縮器
で発生した水蒸気と直接接触させ昇温させる直接
接触式凝縮器を用いていることを第２の特徴とす
るものである。

すなわち、第１図の従来の多段フラツシユ蒸発
式の海水淡水化装置の熱源にドレンを用いる場合
を考えてみると、ブラインヒータは、液−液伝熱
となるため熱貫流率の低下を来し、従つて、ブラ
インヒータの伝熱面を大巾に増加させる必要があ
り、また、ドレンの使用温度の最低が100℃以上
に限定されるか、または、最高温度を下げる必要
が生じる。このように、従来型の多段フラツシユ
蒸発式の海水淡水化装置は、ボイラによる加熱用
蒸気を熱源として駆動される場合には有効に造水
できるものの、ドイン等の排熱源では、問題点が
多く含まれていることが明らかになつた。このよ
うな多段フラツシユ蒸発式の海水淡水化装置の熱
源にドレンを用いる場合の問題点を、その加熱部
に吸収式の熱交換器を用いることによつて解決し
たのが本発明で、これによつて所期の目的の達成
を可能としたものである。

以下、実施例について説明する。

第２図は、一実施例の系統図で、本発明の基本
的の構成を示している。この図で第１図と同一の
部分には同一の符号が付してあり、第１図と異な
るところは、加熱部に、ブラインヒータの代りに
吸収式熱交換器が設置されている点である。

この吸収式熱交換器は、吸収液再生部１０と吸
収液希釈部２０からなつており、吸収液再生部１
０は濃縮器１１、凝縮器１２から、吸収液希釈部
２０は蒸発部２１、吸収部２２からなつており、
それぞれの器内には、熱交換器１３，１４，２
３，２４が内蔵されており、熱交換器１３，２３
の管内にはドレン８を流し管外の吸収液を加熱す
る。この時、吸収液再生部１０は加温された吸収
液の飽和圧力に保持されているため、吸収液の水
分は蒸発し濃縮器１１から凝縮器１２へ蒸気が移
動する。凝縮器１２内の熱交換器１４の管内には
海水７が流れており、管外蒸気の凝縮熱を得て管
内の海水７は加熱され、海水淡水化装置へ供給さ
れる。一方、濃縮された吸収液は吸収器２２へ移
送され、熱交換器２４の管外を流下し、この時、
蒸発器２１の熱交換器２３の管内は熱交換器１３
で使用し温度が低下したドレンが再び導入され、
管外の水を加熱する。この際の吸収液希釈部２０
はその加温水の飽和蒸気圧に保持されているため
に、水蒸気が発生し、蒸発器２１から吸収器２２
へ流れ、上方から流下する吸収液に吸収される。
したがつて吸収液は凝縮した蒸気の持つエンタル
ピ分を吸収して昇温する。この昇温液により熱交
換器２４の伝熱管内を流れる海水７は加温され、
海水淡水化装置へ供給される。

このように動作する吸収式熱交換器を加熱部に
用いた多段フラツシユ蒸発式海水淡水化装置の具
体例について説明する。火力発電所等における各
種ブロードレンの内、例えば、194℃のドレンを
使用した場合の使用温度状況は、熱交換器１３に
おいては145℃まで、熱交換器２３においては145
℃〜75℃である。そして、この時の海水淡水化装
置への供給海水温度は常に95℃一定であり、ドレ
ンの排出温度よりも高い温度の海水を供給でき
る。したがつて、熱水の有効活用を図ることがで
きる。

また、この実施例のように、濃縮器１３と吸収
器２２との間に吸収液の貯留槽３０が設けられて
いる場合には、この貯留槽３０によりドレン温度
が低下した場合、および、流量が変化した場合で
も、吸収液再生部１０における海水加熱量を低下
させ、吸収液希釈部２０における海水の加熱を行
なわせることによつて、海水淡水化装置への入熱
量を一定として安定な運転を行なうことが可能で
ある。

第３図は、他の実施例の系統図で、第２図と同
一部分には同一符号が付してあるが、これが第２
図の実施例と異なるところは、吸収液再生部１０
と吸収液希釈部２０との中間に通常の多管式熱交
換器（以下中間ヒータと称する）４０が設置して
ある点である。この実施例では、吸収液再生部１
０と吸収液希釈部２０において使用するドレンの
温度を最適化することができる。すなわち、前述
の実施例の説明で示した具体例では、吸収液再生
部におけるドレンの使用温度は194℃〜145℃、一
方吸収液希釈部においては99℃〜75℃とすること
によつて同一流量のドレン量を処理でき、この場
合の145℃〜75℃は不要であつたが、この実施例
では、この部分に中間ヒータ４０を設置してある
ので、この温度を利用して海水を加熱することが
できる。すなわち、前述の実施例の説明で示した
具体例では不要であつた温度の間でも海水を加熱
することができ、ドレンの有効利用をさらに進め
ることができ、熱水量当りの造水量が増大でき
る。

第４図は、さらに他の実施例の系統図で、第２
図および第３図と同一部分には同一符号が付して
ある。この実施例が、第３図の実施例と異なると
ころは、凝縮器１２の代りに、海水を用いた直接
接触式凝縮器１５を用いている点で、海水淡水化
装置を循環する海水が分散用ノズル１６から分散
流下して濃縮器１１から移動する蒸気と直接接触
して加熱され海水淡水化装置へ供給される。ま
た、蒸発器２１への水の補給には、海水淡水化装
置のブローダウン海水９の一部を使用している。
海水淡水化装置におけるブローダウン海水９はほ
ぼ完全に脱気されているため、蒸発器２１への補
給水としては好適である。なお、蒸発器２１への
補給水は真空で脱気されていれば、ブローダウン
した海水以外のものを用いることもできる。

この実施例は、第３図の実施例で最も伝熱面積
の大きい熱交換器１４を省略することができるた
め、装置コストをさらに低減することができる。

第５図は、また、さらに他の実施例の要部系統
図で、第４図と同一部分には同一符号が付してあ
り、この実施例が第４図のものと異なるところ
は、第４図の実施例の中間ヒータ４０を直接接触
式凝縮器１５内に中間ヒータ４１として設置して
ある点、および海水淡水化装置からの海水の一部
をこの中間ヒータ４１の伝熱管に噴射させるノズ
ル４２が設けられている点である。なお、この実
施例では吸収液再生部１０と吸収液希釈部２０と
の間は貯留槽を介さずに接続されている。

この実施例では、中間ヒータのシエルを省略す
ることができ、また、海水の一部を伝熱管に噴射
させているので、管表面を流下する流の撹拌を促
進して熱貫流率を向上させることが可能となつた
のに伴ない伝熱面積を低減できる効果がある。

このように、実施例の海水淡水化装置は、 (1) 排ドレンを低温まで有効に使用することがで
きるため、ドレン量当りの造水量が従来の装置
の場合より増加する。

(2) 装置コストの大半を占める伝熱面積を低減す
ることができるため、安価な装置の提供が可能
である。

(3) 吸収液貯留槽を設けることにより、ドレンの
温度、流量変化を吸収することができ、安定し
た海水淡水化装置の運転条件が得られる。

以上の如く、本発明の海水淡水化装置は、熱水
の形の通常の排熱を低温まで有効に使用でき、造
水コストの低減を可能とするもので、産業上の効
果の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の海水淡水化装置の系統図、第
２図、第３図および第４図は、本発明の海水淡水
化装置のそれぞれ異なる実施例の系統図、第５図
は、同じく実施例の要部の系統図である。 ７……海水、８……ドレン、９……ブローダウ
ン海水、１０……吸収液再生部、１１……濃縮
器、１２……凝縮器、１３，１４……熱交換器、
１５……直接接触式凝縮器、２０……吸収液希釈
部、２１……蒸発器、２２……吸収器、２３，２
４……熱交換器、３０……貯留槽、４０，４１…
…多管式熱交換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱部、蒸発部および凝縮部を主要構成部分
   とする多段フラツシユ蒸発式の海水淡水化装置に
   おいて、前記加熱部を、吸収液再生部と吸収液希
   釈部とより構成し、該吸収液再生部は、吸収液を
   熱源により加熱して水蒸気を発生させる熱交換器
   を有する濃縮器と、該水蒸気により前記凝縮部か
   ら供給される海水を昇温させる熱交換器を有する
   凝縮器とを内蔵し、前記吸収液希釈部は、前記熱
   源により前記水蒸気の凝縮水を再び加熱し水蒸気
   を発生させる熱交換器を有する蒸発器と、該水蒸
   気により前記凝縮部から供給される海水を昇温さ
   せる熱交換器を有する吸収器とを内蔵しているこ
   とを特徴とする海水淡水化装置。 ２ 前記吸収液再生部と前記吸収液希釈部との中
   間に多管式熱交換器が設けてある特許請求の範囲
   第１項記載の海水淡水化装置。 ３ 前記吸収液再生部と前記吸収液希釈部との間
   に、前記吸収液再生部からの吸収液の貯留槽が設
   けてある特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の海水淡水化装置。 ４ 加熱部、蒸発部および凝縮部を主要構成部分
   とする多段フラツシユ蒸発式の海水淡水化装置に
   おいて、前記加熱部を、吸収液再生部と吸収液希
   釈部とより構成し、該吸収液再生部は、吸収液を
   熱源により加熱して水蒸気を発生させる熱交換器
   を有する濃縮器と、前記凝縮部から供給される海
   水を分散用ノズルから分散流下させ前記水蒸気と
   直接接触させ昇温させる直接接触式凝縮器とを内
   蔵し、前記吸収液希釈部は、前記熱源により前記
   水蒸気の凝縮水を再び加熱し水蒸気を発生させる
   熱交換器を有する蒸発器と、該水蒸気により前記
   凝縮部から供給される海水を昇温させる熱交換器
   を有する吸収器とを内蔵していることを特徴とす
   る海水淡水化装置。 ５ 前記吸収液再生部と前記吸収液希釈部との中
   間に多管式熱交換器が設けてある特許請求の範囲
   第４項記載の海水淡水化装置。 ６ 前記吸収液再生部と前記吸収液希釈部との間
   に、前記吸収液再生部からの吸収液の貯留槽が設
   けてある特許請求の範囲第４項又は第５項記載の
   海水淡水化装置。 ７ 前記直接接触型凝縮器が伝熱管内を前記熱源
   が流れる熱交換器を内蔵し、前記凝縮部から供給
   される海水の一部を前記伝熱管に噴射させるノズ
   ルを有している特許請求の範囲第４項記載の海水
   淡水化装置。