KR200328112Y1 - 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 해수 담수화 설비를 구성하는 증발기에 있어서, 증발기 내부에 발생되는 비응축 가스를 배출하기 위한 비응축 가스 벤팅 구조에 관한 것이다. 본 고안에 따르면, 해수 가열기 또는 전단의 증발기에서 고온의 해수가 유입되는 증발 챔버, 상기 증발 챔버에서 증발된 해수의 수증기가 상승할 때 이 수증기로부터 소금입자 등의 불순물을 거르는 데미스터, 상기 데미스터를 거친 수증기를 응축 시키는 튜브 번들이 구비되는 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조에 있어서, 상기 튜브 번들은 상기 증발기 내부의 일측에 치우친 상태로 설치되고, 상기 데미스터는 상기 튜브 번들의 반대 편에 설치되며, 상기 증발기의 각 단을 구분하는 파티션 플레이트에는 벤트 홀이 형성되어 있어, 상기 튜브 번들에서 응축되지 않고 수증기 상태로 남아 있는 비응축 가스를 상기 벤트 홀을 통하여 다음 단으로 직접 배출할 수 있는 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조가 제공된다. 본 고안에 의하면, 증발기 내부에서 각 단 사이에 벤트 홀을 형성하여 비응축 가스를 한 단의 내부에서 다음 단의 내부로 직접 배출시킴으로써, 증발기 외부의 파이프들이 별도로 필요하지 않아 재료비와 작업 시간을 크게 단축할 수 있다.

Description

증발기의 비응축 가스 벤팅 구조 {Non-Condensate Gas Venting Structure for Evaporator}

본 고안은 해수 담수화 설비를 구성하는 증발기에 있어서, 증발기 내부에 발생되는 비응축 가스를 배출하기 위한 비응축 가스 벤팅 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조에 관한 것이다.

도 1에는 통상적인 다단 증발(Multi Stage Flashing: MSF) 방식의 해수 담수화 설비의 측단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 해수 담수화 설비를 구성하는 증발기에 있어서, 증발기 내부에서 응축되지 않고 잔존하는 비응축 가스를 다음 단의 증발실로 배출하는 구조의 단면도가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 해수를 이용하여 담수를 생산하는 해수 담수화 설비 중 MSF 방식에 의한 해수 담수화 설비는 여러 단의 증발실이 일렬로 배열되어 이루어진 증발기(evaporator)(1), 상기 증발기(1)에 해수(brine)를 가열하여 공급하는 해수 가열기(brine heater) 및 상기 해수 가열기에서 가열된 해수(brine)를 상기 증발기(1)에 고루 보내주는 디스터리뷰션 헤더(3)와 상기 증발기(1)에 보충되는 해수에서 공기, 특히 산소를 제거하는 탈기기(2)를 포함하여 구성된다.

도 1에 도시된 것과 같이, 해수 담수화 설비의 증발기(1)에서는 하부에 위치하는 증발 챔버(flash chamber)에서 고온의 해수가 증발하고, 증발된 수증기는 상부의 튜브 번들(tube bundle)로 대류에 의해 이동하며, 상기 수증기는 상기 튜브 번들의 표면에서 응결하여 증류수가 생성되며, 생성된 증류수는 증류수 도관(distillate duct)에 모이게 된다. 그러나, 일반적인 경우, 해수 담수화 설비를 구성하는 증발기에는 증발기에 유입되는 해수에는 응축이 되지않는 비응축 가스의 함량이 약2%정도 존재하는데, 이 가스를 적절히 배출시켜야만 증발기의 원활한 운전이 가능하다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 비응축 가스의 배출을 위하여 증발기 각 단의 상부에 벤팅 파이프(venting pipe)(4)를 설치하여 진공 펌프(vacuum pump)(미도시)를 이용하여 강제로 배출시키는 방법이 사용되어 왔다.

그러나, 위와 같은 종래의 기술에서는 비응축 가스를 배출시키기 위해, 증발기의 각 단(stage)에 벤트 파이프(4)를 설치하여 배출시키므로, 증발기 외부에 많은 파이프가 설치되며 고가의 비철 파이프 또는 스테인리스 파이프가 많이 필요하게 되므로 전체 담수화 설비의 중량을 증가시키고, 용접부위 증가로 시간이 많이 소요되며, 재료비가 많이 소요되어 비경제적이다.

본 고안은, 앞서 설명한 것과 같은 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 고안의 목적은 전체 담수화 설비의 중량을 감소시키면서, 비응축 가스를 효과적으로 배출시킬 수 있는 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조를 개발하는 것이다.

도 1은 통상적인 다단 증발(Multi Stage Flashing: MSF) 방식의 해수 담수화 설비의 측단면도.

도 2는 도 1에 도시된 해수 담수화 설비를 구성하는 증발기에 있어서, 증발기 내부에서 응축되지 않고 잔존하는 비응축 가스를 다음 단의 증발실로 배출하는 구조를 설명하는 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조를 설명하는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 증발기 2: 탈기기

3: 디스터리뷰션 헤더 4: 벤트 파이프

5: 오리피스 6: 데미스터

11: 벤트 홀 12: 튜브 서포트 플레이트

13: 튜브 번들 14: 파티션 플레이트

상기와 같은 본 고안의 목적은, 해수 가열기 또는 전단의 증발기에서 고온의 해수가 유입되는 증발 챔버, 상기 증발 챔버에서 증발된 해수의 수증기가 상승할때 이 수증기로부터 소금 입자 등의 불순물을 거르는 데미스터, 상기 데미스터를 거친 수증기를 응축 시키는 튜브 번들이 구비되는 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조에 있어서, 상기 튜브 번들은 상기 증발기 내부의 일측에 치우친 상태로 설치되고, 상기 데미스터는 상기 튜브 번들의 반대 편에 설치되며, 상기 증발기의 각 단을 구분하는 파티션 플레이트에는 벤트 홀이 형성되어 있어, 상기 튜브 번들에서 응축되지 않고 수증기 상태로 남아 있는 비응축 가스를 상기 벤트 홀을 통하여 다음 단으로 직접 배출할 수 있는 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조를 제공함으로써 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 고안에 따른 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조의 부분 단면도가 도시되어 있다.

도 3에 도시된 것과 같이, 본 고안에 따른 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조의 경우, 튜브 번들(13)이 증발기의 각 단의 일측에 구비된다. 따라서, 외부로 별도의 파이프를 연결하여 다음 단으로 비응축 가스를 배출시키지 않고, 직접 각 단을 구분하는 파티션 플레이트(14)에 벤트 홀(11)을 형성하여 직접 다음 단으로 배출되도록 할 수 있다.

본 고안에 의하면, 증발기 내부에서 각 단 사이에 벤트 홀을 형성하여 비응축 가스를 한 단의 내부에서 다음 단의 내부로 직접 배출시킴으로써, 증발기 외부의 파이프들이 별도로 필요하지 않아 재료비와 작업 시간을 크게 단축할 수 있다.

이상에서는 본 고안의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 고안은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 해수 가열기 또는 전단의 증발기에서 고온의 해수가 유입되는 증발 챔버, 상기 증발 챔버에서 증발된 해수의 수증기가 상승할 때 이 수증기로부터 소금 입자 등의 불순물을 거르는 데미스터, 상기 데미스터를 거친 수증기를 응축 시키는 튜브 번들이 구비되는 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조에 있어서,

   상기 튜브 번들은 상기 증발기 내부의 일측에 치우친 상태로 설치되고, 상기 데미스터는 상기 튜브 번들의 반대 편에 설치되며, 상기 증발기의 각 단을 구분하는 파티션 플레이트에는 벤트 홀이 형성되어 있어, 상기 튜브 번들에서 응축되지 않고 수증기 상태로 남아 있는 비응축 가스를 상기 벤트 홀을 통하여 다음 단으로 직접 배출할 수 있는 것을 특징으로 하는 증발기의 비응축 가스 벤팅 구조.