JPS6354593A - 水平管外流下液膜式蒸発器 - 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】 〔発明の目的〕 （Ｍ業主の利用分野） この発明は海水淡水化装置や吸収式冷凍機、化学プロセ
ス装置等の蒸発器として使用される水平管外流下液膜式
蒸発器に関する。

（従来の技術） 水平管外流下液膜式蒸発器は満液式蒸発器のように媒体
液の静水頭による蒸発抑制がないため、蒸発田力が低い
場合の蒸発器として好適であり、これまでにも海水淡水
化装置や吸収式冷凍機、化学プロセス装置等の蒸発器と
して使用されており、また最近では海洋湿度差発電など
の低温度差発電プラントやヒートポンプ装置の蒸発器と
してもその採用が広く検討されている。

さて、この種従来の水平管外流下液膜式蒸発器は例えば
第６図、第７図に示す如く構成されている。すなわち、
円筒状のシェル９がその軸心線が水平となるよう設置Ｈ
され、上記シェル９の両端開口は管板６ａ％６ｂで閉塞
され、内部に円柱状の蒸発室１０が形成されている。そ
の蒸発室１０内には複数本の伝熱管２が管板６ａ、６ｂ
によって保持される形で水平に配設されており、伝熱管
束１を構成している。この伝熱管束１の各伝熱管２は管
板５ａ、５ｂの双方を貫通するように取付けられており
、管板６ａの側から取入室１１ａを介して各伝熱管内に
供給された加熱流体Ａは伝熱管内を通過して後、管板６
ｂ側から取出室１１ｂを介して外部へ取出される。

蒸発気化すべき媒体液Ｆはシェル９の上部に設けられた
液入口１２を介して上記蒸発室１０内の伝熱管束の上方
に配設されている液分散トレイ１３に供給された後、伝
熱管束１上部の伝熱管上に散布される。ここで使用され
る液分散トレイ１３は例えば枠体１４の下面に第８図に
示すような多孔板３を取り付けた構造になっている。

媒体液は伝熱管外面を重力の作用で流下しながら管内を
流れる加熱流体Ａによって加熱されて一部蒸発し、残り
の媒体液は次の段の伝熱管上に落下して順次蒸発が繰返
される。蒸発室１０内で発生した媒体蒸気Ｆ′はシェル
９の上部に設けられた蒸気出口１５から外部に取出され
る。一方、蒸発室内で蒸発しきれなかった媒体液Ｆは通
常シェル９の下部に設けられた液出口１６から一旦外部
に取出された後、図示しない再循環ゲンプによって上げ
られ蒸発気化すべき媒体液Ｆの一部として前記液入口１
２へ再び供給される。

さて、この種従来の水平管外流下液膜式蒸発器において
は第６図第７図に示す如く液分散トレイ１３がシェル９
に支持金具１７を介して固定される構造になっているた
め、蒸発器の製作時に液分散トレイ１３の多孔板３の孔
列４を伝熱管束１の各伝熱管の真−ににくるよう位置決
めすることが極めて困難であり、位置のずれを生じるこ
とが多かった。そのため液分散トレイ１３に供給された
媒体液Ｆは第９図に示すように伝熱管束１上部の伝熱α
・２の中心位置からはずれて伝熱管上に供給されること
となり、伝熱管外面に均一な流下液膜を形成することが
できず、液の供給されない乾き部１８が生じることがあ
った。この乾き部１８は伝熱に寄与しないため、実質の
伝熱面積が減少してしまい、その結果所定の熱交換を行
なうに必要な伝熱管束が大きくなり、蒸発器をそれほど
小型にすることができなかった。

また、この場合には蒸発器の性能が乾き部の面積大小に
大きく左右されるため、装置の信頼性もそれほど高くな
かった。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の水平管外流下液膜式蒸発器にあっては製作時に伝
熱管の中心線の真上に液分散トレイの多孔板の孔列がく
るように位置決めすることが非常にむずかしく、位置の
ずれを生じることが多々あった。そのため、媒体液を流
した場合伝熱管外面に均一な液膜を形成することができ
ず、乾き部１８が発生し、ひいてはそれが伝熱管束の大
型化や信頼性の低下につながるなど、大きな欠点があっ
た。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは伝熱管全表面に媒体液を均一に供給し、
有効に蒸発させることができる小型高性能の水平管外流
下液膜式蒸発器を容易に提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明は複数本の伝熱管を
管板で保持して水平多段の伝熱管束を構成し、その伝熱
管束の上方に配備した多孔板を有する液分散トレイから
前記伝熱管束へ媒体液を散布させ、かつ前記伝熱管束を
構成する伝熱管の外面に沿って膜状になって流下する媒
体液を同伝熱管内を通流する加熱流体によって加熱し、
蒸発せしめる水平管外流下液膜式蒸発器において、前記
伝熱管束の各伝熱管の真上に当る箇所に前記多孔板に設
けられた孔列が位置するよう前記液分散トレイを前記管
板に固定保持するという手段を採用した、 （作用） 液分散トレイを管板に固定支持することにより、液分散
トレイと伝熱管束との間の位置決め精度を従来に比較し
て高くすることができ、それによって伝熱管束の各伝熱
管の真上に当る箇所に液分散トレイの多孔板の孔列を配
置させることが簡単にできるようになる。

（実施例） 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図、第２図は本発明の水平管外流下液膜式蒸発器の
概略構成を示す断面図であり、第６図、第７図に示した
従来の水平管外流下液膜式蒸発器と同一部分は同一符号
で示しである。従って重複する部分についてはその説明
を省略する。

本発明に係る水平管外流下液膜式蒸発器が従来のものと
異なる点は、伝熱管束１の各伝熱管２の真上に当る箇所
に多孔板３に設けられた孔列４が位置するよう、液分散
トレイ５を管板６ａ、６ｂに固定保持したことにある。

液分散トレイ５と管板６ａ、６ｂとの接続方法について
は畿通りもの方法があるが、この実施例においては第３
図に示した管板６ａ側の部分拡大図の如く、管板に設け
た貫通孔７に第４図に示すような液分散トレイ５の支持
金具８を挿入した後、管板とその支持金具８とを溶接接
合しである。この場合には、支持金具８は液分散トレイ
５と一体構造になっているが、これに限定されることな
く、組立て方式でも良い。

以上、説明したように伝熱管２を保持している管板６ａ
、６ｂに液分散トレイ５を固定するため、液分散トレイ
５と伝熱管束１との間の位置決め精度を高くすることが
可能となり、伝熱管束１の各伝熱管２の真上に当る箇所
に多孔板３の孔列４を配置をさせることが従来に比較し
て格段に容易になる。そのため、液分散トレイ５に供給
された媒体液Ｆは第５図に示す如く、伝熱管束１上部の
伝熱管２の真上に供給されることとなり、従来媒体液の
偏りによって生じていた乾き部は解消され伝熱管外面に
均一な流下液膜が形成される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、伝熱管束を構成する伝熱管の貞」二に
媒体液を供給することが容易となり、それによって伝熱
管外面に均一な流下液膜を形成することができ、従来発
生していた乾き部をなくすることができる。その結果、
伝熱管束の全表面を十分に生かした小型で、しかも高い
信頼性を有する水平管外流下液膜式蒸発器を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る水平管外流下液膜式蒸
発器の概略構成を示す断面図、第２図は第１図の矢視Ｉ
Ｉ−ＩＩ断面図、第３図は第１図の部分拡大図、第４図
は第１図、第２図で示した水平管外流下液膜式蒸発器に
使用される液分散トレイを示す図、第５図は第１図、第
２図に示した水平管外流下液膜式蒸発器における伝熱管
外での媒体液の流れの様子を示す説明図、第６図は従来
の水平管外流下液膜式蒸発器の概略構成を示す断面図、
第７図は第６図の矢視■−■断面図、第８図は液分散ト
レイに取付けられる多孔板を示す図、第９図は従来の水
平管外流下液膜式蒸発器における多段配列された伝熱管
外での媒体液の流れの様子を示す説明図である。 １・・・伝熱管束、　　２・・・伝熱管、３・・・多孔
板、　　　４・・孔列、 ５・・液分散トレイ、　　５ａ、５ｂ・・管板・７・・
・貫通孔、　　８・・・支持金具。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男 、ｚｔ： ８Ｆ 代〉升（で・ Ｍｔｑ０３−５４！５９３　（Ｅ５＞ 第　　８　図 ＠＠＠＠＠＠　　　　２ ＠＠＠＠＠＠ ｔ７　　　　　＠＠＠＠＠＠ ＠＠＠＠＠＠　　　　　　１０ ＠＠＠＠＠＠ θ偽θ偽ρ偽４−＾σ≧

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の伝熱管を管板で保持して水平多段の伝熱
   管束を構成し、その伝熱管束の上方に配備した多孔板を
   有する液分散トレイから前記伝熱管束へ媒体液を散布し
   、かつ前記伝熱管束を構成する伝熱管の外面に沿って膜
   状になって流下する媒体液を同伝熱管内を通流する加熱
   流体によって加熱し、蒸発せしめる水平管外流下液膜式
   蒸発器において、 前記伝熱管束の各伝熱管の真上に当る箇所に前記多孔板
   に設けられた孔列が位置するよう前記液分散トレイを前
   記管板に固定保持したことを特徴とする水平管外流下液
   膜式蒸発器。
2. （２）管板に設けた貫通孔に液分散トレイの支持金具を
   挿入した後、溶接接合したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の水平管外流下液膜式蒸発器。