KR102618705B1 - 수직형 다단식 강하막식 증발장치 - Google Patents

Abstract

본 유입되는 성분물질을 증발시킴으로써 정제, 농축, 탈취 등을 수행하기 위한 것으로서, 강하막식 증발기를 수직으로 다단 설치함으로써 작업효율, 설치비용, 운영비용, 용적효율을 개선시킬 수 있게 하는, 수직형 다단식 강하막식 증발장치에 관한 것이다. 그 구성은, 공급되는 액상제품을 증발 및 농축시키는 제1증발유닛; 상기 제1증발유닛의 직하부에 설치되는 것으로서, 공급되는 액상제품을 증발 및 농축시키는 제2증발유닛; 및 상기 제2증발유닛의 직하부에 설치되는 것으로서, 상기 제2증발유닛을 통과하여 하강하는 액상제품을 저장하는 저장챔버; 상기 저장챔버에 저장된 액상제품을 인출하여 순환시키거나 다음 공정으로 공급하는 배출부;를 포함하되; 상기 제1,2증발유닛은; 상부에 액유입구가 마련되고 하부에 액배출구가 마련되는 유입챔버; 상기 유입챔버 상부에 설치되며 상기 액유입구의 아래에 위치됨으로써 유입되는 액상제품이 고일 수 있도록 상기 유입챔버 상부에 횡으로 고정 설치되는 상부플레이트; 상단이 상기 상부플레이트를 수직으로 관통하도록 직립되게 설치됨으로써 상단 개구부가 상기 상부플레이트의 상부 공간과 소통되는 다수의 증발튜브; 및 상기 증발튜브를 가열하기 위한 가열수단;을 포함함으로써 상기 액유입구를 통해 유입된 액상제품이 상기 상부 공간에 흘러든 다음 상기 증발튜브의 내벽을 타고 하방으로 흐르면서 증발되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

수직형 다단식 강하막식 증발장치{Multistage Film Evaporating Apparatus Being Vertical Typed}

본 발명은 강하막식 증발장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 유입되는 성분물질을 증발시킴으로써 정제, 농축, 탈취 등을 수행하기 위한 것으로서, 강하막식 증발기를 수직으로 다단 설치함으로써 작업효율, 설치비용, 운영비용, 용적효율을 개선시킬 수 있게 하는, 수직형 다단식 강하막식 증발장치에 관한 것이다.

본 발명의 증발장치 석유, 화학, 의약, 식품 등 다양한 산업분야에서 소정의 성분물질을 포함하는 액상제품을 정제, 농축, 정화하는 등 다양한 목적으로 사용될 수 있다.

본 발명은 직립 설치된 다수의 증발튜브 상부에서 그 내부로 액상 제품을 투하함으로써 액상 제품이 증발튜브의 내벽을 타고 흘러내리는 동안 증발이 일어나도록 하는 방식의 증발기에 관한 것으로서 일명 폴링 필름 이베퍼레이터(falling film evaporator, 강하막식 증발기)의 개선에 관한 것이다.

종래 증발기에 대한 기본적 내용은 다음과 같다. 대한민국 특허등록 제10-1152305호를 참조하면 될 것이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

직립 설치되는 기다란 원통형 하우징 상부에 상부플레이트가 수평으로 설치된다. 하우징 내부에는 다수의 증발튜브가 상부플레이트를 관통하여 설치된다. 상부플레이트보다 높은 위치에 설치되는 제품유입구를 통해 액상제품이 투입되면 액상제품은 가열된 증발튜브의 내벽을 타고 아래로 흐르면서 필름화된다. 이러한 상황에서 액상제품의 증발이 쉽게 일어나게 되는 것이며, 이 원리를 이용하여 농축, 정제, 정화 등의 작업이 진행되는 것이다.

한편 하나의 증발기에 설치할 수 있는 증발튜브의 개수, 길이에는 한계가 있다. 즉 증발량에 한계가 있다는 의미이다. 증발량을 높이려면 여러 차례에 걸쳐 시스템을 순환시키면서 증발기를 통과시켜야 하며 실제 이런 방식으로 증발기가 이용되고 있다.

그러나 이러한 순환 방식에 의하면 작업시간이 많이 소요되는 문제가 있고 순환시스템을 계속 가동시켜야 하므로 유지비용이 많이 소요되며 연속적 작업이 어렵게 된다. 투입된 액상제품을 일단 처리한 뒤에 새로 유입되는 것을 받을 수 있기 때문이다.

나아가 액상제품의 성질에 따라서 표면장력이 높을 경우에는 온전하게 증발튜브 내에서 필름을 형성하기가 어렵기 때문에 증발효율이 떨어지게 된다. 이러한 경우에는 순환 횟수를 늘리는 것으로도 문제해결이 잘 되지 않는다.

대한민국 특허등록 제10-2529948호 대한민국 특허등록 제10-1152305호

위와 같은 문제에 대하여 본 발명의 목적은, 증발기의 기본적 구성을 가지는 하나의 증발기 유닛을 이용하여, 작업효율, 설치비용, 운영비용, 용적효율을 개선시킬 수 있게 하는 방안을 제안하는 것에 있다.

위와 같은 목적은,

공급되는 액상제품을 증발 및 농축시키는 제1증발유닛;

상기 제1증발유닛의 직하부에 설치되는 것으로서, 공급되는 액상제품을 증발 및 농축시키는 제2증발유닛; 및 상기 제2증발유닛의 직하부에 설치되는 것으로서, 상기 제2증발유닛을 통과하여 하강하는 액상제품을 저장하는 저장챔버; 상기 저장챔버에 저장된 액상제품을 인출하여 순환시키거나 다음 공정으로 공급하는 배출부;를 포함하되; 상기 제1,2증발유닛은;

상부에 액유입구가 마련되고 하부에 액배출구가 마련되는 유입챔버; 상기 유입챔버 상부에 설치되며 상기 액유입구의 아래에 위치됨으로써 유입되는 액상제품이 고일 수 있도록 상기 유입챔버 상부에 횡으로 고정 설치되는 상부플레이트; 상단이 상기 상부플레이트를 수직으로 관통하도록 직립되게 설치됨으로써 상단 개구부가 상기 상부플레이트의 상부 공간과 소통되는 다수의 증발튜브; 및 상기 증발튜브를 가열하기 위한 가열수단;을 포함함으로써 상기 액유입구를 통해 유입된 액상제품이 상기 상부 공간에 흘러든 다음 상기 증발튜브의 내벽을 타고 하방으로 흐르면서 증발되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단식 강하막식 증발장치에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제2증발유닛과 저장챔버 사이에는 제3증발유닛이 더 설치되며; 상기 제3증발유닛은,

상부에 액유입구가 마련되고 하부에 액배출구가 마련되는 유입챔버; 상기 유입챔버 상부에 설치되며 상기 액유입구의 아래에 위치됨으로써 유입되는 액상제품이 고일 수 있도록 상기 유입챔버 상부에 횡으로 고정 설치되는 상부플레이트; 상단이 상기 상부플레이트를 수직으로 관통하도록 직립되게 설치됨으로써 상단 개구부가 상기 상부플레이트의 상부 공간과 소통되는 다수의 증발튜브; 및 상기 증발튜브를 가열하기 위한 가열수단;을 포함함으로써 상기 액유입구를 통해 유입된 액상제품이 상기 상부 공간에 흘러든 다음 상기 증발튜브의 내벽을 타고 하방으로 흐르면서 증발되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면,

증발가스가 상기 유입챔버의 중심부로 유도되도록 하는 것으로서 상기 유입챔버 내부 중앙에는 설치되는 증발가스유도관;

상기 하단이 상기 유입챔버의 내측벽에 고정되고 상단이 상기 증발가스유도관의 하단에 연결되는 것으로서 외측이 하향하도록 경사지게 설치되는 경사판; 및

상기 경사판의 상면 중간부분에 설치되는 것으로서, 상단에 원주방향을 따라 톱니 형태로 요철부가 마련되어 있는 오버플로우관을 포함하며;

유입된 액상제품은 상기 오버플로우관의 상단을 넘쳐 그의 외부로 흐르며 경사판 상면을 따라 아래로 흐르다가 상기 경사판의 하단에는 원주방향을 따라 일정한 간격으로 마련되어 있는 액배출공을 통해 상기 증발튜브로 유입되는 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 기존에 있던 증발기를 수직으로 다단 적층하여 설치함으로써 증발기에서 배출되는 액상제품을 순환시켜야 하는 비용을 없앨 수 있으며, 횡으로 병렬 설치하는 방식에 비하여 설치비용을 절감할 수 있으며, 용적률을 높일 수 있으며 작업시간을 단축시킬 수 있는 수직형 다단식 강하막식 증발장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 수직형 다단식 강하막식 증발장치의 전체 단면구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수직형 다단식 강하막식 증발장치의 제1증발유닛의 단면구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 수직형 다단식 강하막식 증발장치의 제2증발유닛의 단면구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수직형 다단식 강하막식 증발장치의 제3증발유닛의 단면구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 수직형 다단식 강하막식 증발장치의 증발챔버의 사시도이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 5를 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 수직형 다단식 강하막식 증발장치(이하, 단지 '증발장치'라 약칭한다)는 공급된 액상제품을 증발 및 농축시킴으로써 정제, 탈취, 정화하는 공정에 사용된다. 액상제품은 석유, 화학, 의약, 식품 등 다양한 산업분야에서 사용되는 것으로서 종류를 불문한다.

본 발명의 증발장치는 직립 설치된 다수의 증발튜브 상부에서 그 내부로 액상 제품을 투하함으로써 액상제품이 증발튜브의 내벽을 타고 흘러내리는 동안 증발이 일어나도록 하는 방식의 증발기를 응용한 것이다. 이러한 증발기를 일반적으로 강하막식 증발기(falling film evaporator)라 불리기도 한다.

본 발명의 증발장치(1)는 복수 개의 단위증발유닛을 포함한다. 도시된 바에 의하면 3개의 단위증발유닛(3,5,7)을 포함하고 있다. 제1증발유닛(3)이 최상단에 설치되고, 그 직하부에 제2증발유닛(5)이 설치되고, 최하단에 제3증발유닛(7)이 설치되고 있다. 단위증발유닛(3,5,7)의 하단에는 저장챔버(9)가 설치된다. 그리고 저장챔버(9)에 저장된 액상제품을 인출하여 순환시키거나 다음 공정으로 공급하는 배출부(11)가 더 포함된다.

제1증발유닛(3)은 처음으로 공급되는 액상제품을 증발 및 농축시킨다.

제2증발유닛(5)은 제1증발유닛(3)의 직하부에 설치되는 것으로서, 공급되는 액상제품을 재차 증발 및 농축시킨다. 제3증발유닛(7)은 제2증발유닛(5)의 직하부에 설치되는 것으로서, 공급되는 액상제품을 3차로 증발 및 농축시킨다. 저장챔버(9)는 마지막 단위증발유닛, 즉 제3증발유닛(7)에서 아래로 배출되는 액상제품을 수거하여 저장한다.

이와 같이 단위증발유닛(3,5,7)은 복수 개로 구성될 수 있으며 여러 상황에 따라서 2개 또는 그 이상의 개수로 설치될 수 있다. 다만 본 실시예에서는 3개로 구성되는 것을 예시적으로 설명하고 도시하고 있을 뿐이다. 각 단위증발유닛(3,5,7)은 기본적인 구성과 동작원리가 동일하다. 다만 세부적인 부분에 있어서는 조금씩 상이할 수 있다. 먼저 기본적이며 공통적인 구성에 대하여 도면을 참조하여 설명하고 상이한 부분에 대하여는 그 다음에 설명한다.

이하, 제1증발유닛(3)에 대하여 도 1과 도 2를 참조하여 설명한다.

유입챔버(13)는 저장공간을 제공하는 것으로서, 상부에는 액유입구(15)와 배기구(17)가 마련되고 하부에는 액배출공(19)이 마련된다.

유입챔버(13)에는 액유입구(15)보다 낮은 위치에 상부플레이트(21)가 수평으로 고정 설치된다. 상부플레이트(21)는 유입되는 액상제품이 유입챔버(13)의 저장공간(S1)에 고일 수 있도록 하는 것이다.

다수 개의 증발튜브(23)가 상부플레이트(21)에 수직으로 관통하여 고정 설치된다. 증발튜브(23)의 개수, 직경 및 길이는 정해진 것은 아니며 상황에 따라 조정된다.

각 증발튜브(23)에서 동시에 증발이 이루어지며, 증발튜브(23)의 외측에는 원통형상의 증발챔버(25)가 모든 증발튜브(23)를 에워싸도록 설치된다. 유입챔버(13)가 증발챔버(25)의 상단에 얹히는 형태로 설치된다. 증발챔버(25)의 하단은 제2증발유닛(5)에 연결된다.

증발튜브(23)의 하단은 하부플레이트(27)를 관통하여 고정된다. 증발챔버(25)는 도 5에 도시된 것처럼 하나의 유닛(unit) 형태로 조립된 다음 유입챔버(13)의 하단에 결합될 수 있다.

증발튜브(23)의 상단이 상부플레이트(21)를 수직으로 관통하도록 직립되게 설치됨으로써 증발튜브(23)의 상단 개구부가 상부플레이트(21)의 상부공간(S2)과 소통되게 된다. 액유입구(15)를 통해 유입된 액상제품은 실선화살표(A0)를 따라서 이 상부공간(22)에 흘러든 다음 증발튜브(23)의 내벽을 타고 하방으로 흐르면서 증발하게 된다. 증발속도를 높이기 위한 것으로서 증발튜브(23)를 가열하기 위한 가열수단이 더 마련될 수 있다. 가열에 의해 증발속도를 높일 수 있기 때문이다. 가열수단은 다양한 방식으로 마련될 수 있다.

본 실시예에 의하면 상부플레이트(21), 증발튜브(23), 증발챔버(25) 및 하부플레이트(27)에 의해 규정되는 밀폐된 공간에 고온의 열매체를 투입함으로써 증발튜브(23)를 가열하는 방식을 취한다. 열매체는 스팀공급부(29)에서 생성되는 스팀이 될 수 있다. 스팀공급부(29)에서 공급되는 스팀의 공급 및 배출을 위하여, 도시된 바와 같이 스팀유입구(31)와 제1스팀배출구(33)가 각 단위증발유닛의 증발챔버(25,25',25")의 측벽에 마련되고 있다. 스팀을 대신하여 오일, 전열히터 또는 열풍이 사용될 수도 있다.

증발에 의해 생기는 가스(gas)는 비중이 낮기 때문에 유입챔버(13)의 상단에 마련되는 배기구(17)를 통해 점선화살표(A1)를 따라 외부로 배출된다. 미처 증발되지 못한 액상제품은 실선화살표(A2)를 따라 증발튜브(23)의 하부로 낙하하여 제2증발유닛(5)으로 공급된다.

한편 유입챔버(13) 내부 중앙에는 증발가스가 중심부로 유도되도록 하는 증발가스유도관(35)이 설치된다. 증발가스유도관(35)은 하단이 유입챔버(13)의 내측벽에 고정되고 상단이 증발가스유도관(35)의 하단에 연결되는 경사판(37)에 의해 설치된다. 경사판(37)은 외측이 하향하도록 경사지게 설치된다. 이에 의해 증발가스는 중심으로 모이면서 상부로 빠져나가게 된다.

경사판(37)의 상면 중간부분에는 오버플로우관(39)이 증발가스유도관(35) 보다 낮은 높이로 설치된다. 오버플로우관(39)의 상단은 원주방향을 따라 톱니 형태로 요철부(39a)가 마련되어 있다.

그리고 액유입구(15)는 엘(L)자로 절곡된 유도관(41)과 연결되고 유도관(41)의 배출구는 증발가스유도관(35)과 오버플로우관(39)의 사이의 공간에 개구되어 있다. 유입된 액상제품은 오버플로우관(39)의 상단을 넘쳐 그의 외부로 흐르며 경사판(37)의 상면을 따라 아래로 흐른다. 한편 경사판(37)의 하단에는 원주방향을 따라 일정한 간격으로 액배출공(19)이 마련되어 있다.

그래서 액상제품은 이 액배출공(19)을 통해 유입챔버(13)와 증발챔버(25)를 연결하고 있는 깔때기 형태의 연결확관(43)의 내벽을 타고 하방으로 흐른다. 연결확관(43)을 타고 떨어진 액상제품은 상부플레이트(21) 상에 모인 다음 어댑터(45)를 통해 증발튜브(23)로 유입된다. 이 어댑터(45)는 특허등록 제10-1152305호의 어댑터(특허공보의 도면부호 17)를 참조하면 된다.

이하, 제2증발유닛(5)과 제3증발유닛(7)을 도 1, 도 3, 도 4를 참조하여 설명한다. 이들의 기본적 구성과 작용은 제1증발유닛(3)과 같다. 설명을 생략하는 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하겠다. 이하에서는 이해를 위해 필요한 부분 및 상이한 부분을 중심으로 설명한다. 명칭을 구분할 필요가 있는 경우에 세부 구성요소에 대하여 '제2', '제3'을 부가하여 호칭하기로 한다.

먼저 제2증발유닛(5)을 도 3을 주로 참조하여 설명한다.

제1증발유닛(5)의 증발챔버(25)를 통과한 액상제품은 제1연결챔버(47)로 유입된다. 제1연결챔버(47)의 하단에는 제2증발챔버(25')가 연결된다. 제2증발챔버(25')는 제2상부플레이트(21'), 제2증발튜브(23') 및 제2하부플레이트(27')를 포함한다.

상부플레이트(21')에 모인 액상제품은 제2증발튜브(23')의 상단 개구부로 유입되어 제2증발튜브(23')의 내벽을 타고 아래로 흐른다.

제1증발유닛(3)의 하부플레이트(27)를 통과해 떨어지는 액상제품은 제1가이드수단(49)에 의해 제2증발튜브(23')로 직접 떨어지지 않고 제2증발유닛의 상부플레이트(21') 상에 축적된 다음 오버플로우되어 제2증발튜브(23')의 상단 개구부로 유입된다.

제1가이드수단(49)은 제2증발챔버(25')의 상부에 설치되어 위에서 떨어지는 액상제품을 받아내는 제1수용관(61)과, 제1수용관(61)에서 떨어지는 액상제품을 전부 받아 일시 저장하는 것으로서 상단(25'a)은 톱니 형태로 되어 있으며 제2증발챔버(25')의 내벽과 이격되어 있어 액상제품이 측벽으로 흘러넘칠 수 있도록 하는 제1저류통(63)과, 상기 제1저류통(63)이 제2상부플레이트(21')로부터 상부로 이격된 상태로 고정되도록 하는 제1지지대(65)를 포함할 수 있다. 제1수용관(61)은 하부플레이트(27)의 저면에 매달리는 형태로 설치될 수 있다. 제1수용관(61)의 상단은 상대적으로 넓게 되어 있고 하단은 상대적으로 좁게 되어 있다. 제1수용관(61)에는 공기가 빠질 수 있도록 벤트공(61a)이 마련될 수 있다.

제2증발챔버(25')의 외벽에는 상하로 압력이 균일해지도록 하기 위한 균압관(67)이 설치될 수 있다. 액상제품이 제1저류통(63)에 차오를 때 제2증발챔버(25')이 상부공간(S3)의 압력이 밖으로 빠짐으로써 액상제품이 원활하게 배출될 수 있도록 하기 위한 것이다. 균압관(67)은 제1증발유닛(3)의 유입챔버(13)에 연결될 수도 있고 아래쪽 제2연결챔버에 연결될 수도 있다.

이하, 제3증발유닛(7)을 도 4를 주로 참조하여 설명한다.

제2증발챔버(25')의 하단에는 제3증발유닛(7)이 연결된다. 제3증발유닛(7) 역시 복수 개의 제3증발튜브(23")가 설치되는 있는 제3증발챔버(25")를 포함한다. 그리고 제3증발챔버(25")는 제3상부플레이트(21")와 제3하부플레이트(27")에 의해 밀폐된 공간을 형성한다.

제3증발유닛(7)의 초입에는 제2연결챔버(47')가 설치된다. 제2연결챔버(47)에는 증발가스가 배출되는 배기구(17')가 마련될 수 있다.

제2연결챔버(47')에도 제2가이드수단(49')이 설치됨으로써 액상제품이 바로 제3증발튜브(23")로 유입되지 않도록 한다. 제2가이드수단(49')은 제2증발유닛(5)의 제1가이드수단(49)과 형태는 다르지만 동일한 기능을 수행한다.

제2가이드수단(49')은 제2하부플레이트(27')의 제2증발챔버(25')의 상부에 설치되어 위에서 떨어지는 액상제품을 받아내는 제2수용관(61')과, 제2수용관(61')에서 떨어지는 액상제품을 전부 받아 일시 저장하는 것으로서 상단은 톱니 형태로 되어 있으며 제3증발챔버(25")의 내벽과 이격되어 있어 액상제품이 측벽으로 흘러넘칠 수 있도록 하는 제2저류통(63')과, 상기 제2저류통(63')이 제3상부플레이트(21")로부터 상부로 이격된 상태로 고정되도록 하는 제2지지대(65')를 포함할 수 있다.

제2수용관(61')은 상단이 제2연결챔버(47')의 상단에 매달리는 형태로 설치될 수 있다. 제2수용관(61')은 깔때기와 같이 상단은 상대적으로 넓게 되어 있고 하단은 상대적으로 좁게 되어 있다.

위와 같은 구성에 의한 작용과 설명되지 않은 구성요소를 설명한다.

단위증발유닛(3,5,7)을 통과하여 증발, 농축된 액상제품은 최종적으로 저장챔버(9)에 떨어져 모이게 된다. 배출부(11)는 저장챔버(9)에 저장되어 있는 농축된 액상제품을 인출하여 후속공정에 보내거나 또는 제1증발유닛(3)에 공급한다. 배출부(11)는 저장챔버(9)의 하부에 마련되는 액배출구(51)와, 일단이 액배출구(51)에 연결되는 순환관(53)과, 순환관(53)의 중간에 설치되는 펌프(55)를 포함할 수 있다. 저장챔버(9)의 상부에도 배기구(17")가 마련된다.

제1증발유닛(3)의 액유입구(15)로 투입된 액은 3단으로 설치된 제1,2,3증발튜브(23,23',23")를 타고 흐르면서 저장챔버(9) 내부로 떨어진다. 이 과정에서 증발이 이루어지고 증발에 의해 생성되는 가스 또는 수증기는 제1,2배기구(17,17')를 통해 밖으로 배출되고 미도시된 콘덴서, 필터 등으로 공급되어 처리되거나 대기로 방출된다.

미설명된 도면부호 71,73은 맨홀이다. 그리고 도면부호 75는 각 챔버를 보온하기 위한 단열재이다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

1 : 증발장치 3,5,7 : 제1,2,3증발유닛
9 : 저장챔버 11 : 배출부
13 : 유입챔버 15 : 액유입구
17(17',17") : 배기구 19 : 액배출공
21 : 상부플레이트 23 : 증발튜브
25 : 증발챔버 27 : 하부플레이트
29 : 스팀공급부 31 : 스팀유입구
33 : 스팀배출구 35 : 증발가스유도관
37 : 경사판 39 : 오버플로우관
41 : 유도관 43 : 연결확관
45 : 어댑터 47,47' : 제1,2연결챔버
49,49' : 제1,2가이드수단 51 : 액배출구
53 : 순환관 55 : 펌프
61,61' : 제1,2수용관 63,63' : 제1,2저류통
65,65' : 제1,2지지대 67 : 균압관
71,73 : 맨홀 75 : 단열재

Claims (5)

1. 공급되는 액상제품을 증발 및 농축시키는 제1증발유닛;
   상기 제1증발유닛의 직하부에 설치되는 것으로서, 공급되는 액상제품을 증발 및 농축시키는 제2증발유닛; 및 상기 제2증발유닛의 직하부에 설치되는 것으로서, 상기 제2증발유닛을 통과하여 하강하는 액상제품을 저장하는 저장챔버; 및
   상기 저장챔버에 저장된 액상제품을 인출하여 순환시키거나 다음 공정으로 공급하는 배출부;를 포함하되;
   상기 제1,2증발유닛은;
   상부에 액유입구가 마련되고 하부에 액배출구가 마련되는 유입챔버; 상기 유입챔버 상부에 설치되며 상기 액유입구의 아래에 위치됨으로써 유입되는 액상제품이 고일 수 있도록 상기 유입챔버 상부에 횡으로 고정 설치되는 상부플레이트; 상단이 상기 상부플레이트를 수직으로 관통하도록 직립되게 설치됨으로써 상단 개구부가 상기 상부플레이트의 상부 공간과 소통되는 다수의 증발튜브; 및 상기 다수의 증발튜브를 가열하기 위한 가열수단;
   을 포함함으로써 상기 액유입구를 통해 유입된 액상제품이 상기 상부 공간에 흘러든 다음 상기 다수의 증발튜브의 내벽을 타고 하방으로 흐르면서 증발되도록 구성되는 수직형 다단식 강하막식 증발장치에 있어서,
   상기 제1증발유닛에서 떨어지는 액상제품은 제1가이드수단(49)에 의해 제2증발튜브(23')로 직접 떨어지지 않고 상기 제2증발유닛의 상부플레이트(21') 상에 축적된 다음 오버플로우되어 제2증발튜브(23')의 상단 개구부로 유입되며;
   상기 제1가이드수단(49)은,
   제2증발챔버(25')의 상부에 설치되어 위에서 떨어지는 액상제품을 받아내는 제1수용관(61)과, 제1수용관(61)에서 떨어지는 액상제품을 전부 받아 일시 저장하는 것으로서 상단(25'a)은 톱니 형태로 되어 있으며 상기 제2증발챔버(25')의 내벽과 이격되어 있어 액상제품이 측벽으로 흘러넘칠 수 있도록 하는 제1저류통(63)과, 상기 제1저류통(63)이 제2상부플레이트(21')로부터 상부로 이격된 상태로 고정되도록 하는 제1지지대(65)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 다단식 강하막식 증발장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2증발유닛과 저장챔버 사이에는 제3증발유닛이 더 설치되며;
   상기 제3증발유닛은,
   상부에 액유입구가 마련되고 하부에 액배출구가 마련되는 유입챔버; 상기 유입챔버 상부에 설치되며 상기 액유입구의 아래에 위치됨으로써 유입되는 액상제품이 고일 수 있도록 상기 유입챔버 상부에 횡으로 고정 설치되는 상부플레이트; 상단이 상기 상부플레이트를 수직으로 관통하도록 직립되게 설치됨으로써 상단 개구부가 상기 상부플레이트의 상부 공간과 소통되는 다수의 증발튜브; 및 상기 증발튜브를 가열하기 위한 가열수단;을 포함함으로써 상기 액유입구를 통해 유입된 액상제품이 상기 상부 공간에 흘러든 다음 상기 증발튜브의 내벽을 타고 하방으로 흐르면서 증발되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단식 강하막식 증발장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   증발가스가 상기 유입챔버의 중심부로 유도되도록 하는 것으로서 상기 유입챔버 내부 중앙에는 설치되는 증발가스유도관(35);
   하단이 상기 유입챔버의 내측벽에 고정되고 상단이 상기 증발가스유도관(35)의 하단에 연결되는 것으로서 외측이 하향하도록 경사지게 설치되는 경사판(37); 및
   상기 경사판(37)의 상면 중간부분에 설치되는 것으로서, 상단에 원주방향을 따라 톱니 형태로 요철부(39a)가 마련되어 있는 오버플로우관(39)을 포함하며;
   액상제품은 상기 오버플로우관(39)의 상단을 넘쳐 그의 외부로 흐르며 경사판(37) 상면을 따라 아래로 흐르다가 상기 경사판(37)의 하단에는 원주방향을 따라 일정한 간격으로 마련되어 있는 액배출공(19)을 통해 상기 증발튜브로 유입되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단식 강하막식 증발장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2증발챔버(25')의 외벽에는,
   액상제품이 제1저류통(63)에 차오를 때 제2증발챔버(25')이 상부공간(S3)의 압력이 밖으로 빠짐으로써 액상제품이 원활하게 배출될 수 있도록 하기 위한 균압관(67)이 설치되는 것을 특징으로 하는 수직형 다단식 강하막식 증발장치.

Images