KR200346458Y1

KR200346458Y1 - Structure for Preventing Backward Flowing of freshwater Apparatus

Info

Publication number: KR200346458Y1
Application number: KR20-2003-0040551U
Authority: KR
Inventors: 김대중
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2004-03-30

Abstract

본 고안은 해수담수화장치의 역류방지구조에 관한 것으로, 증발기와 탈기기를 일체화하면서 브라인(Brine)이 공급수(Make-up Water)와 혼합되지 않고, 탈기기(Deaerator)쪽으로 역류하는 현상을 방지하도록 한 것이다.The present invention relates to a backflow prevention structure of the seawater desalination apparatus, and prevents the brine from flowing back to the deaerator without being mixed with the make-up water while integrating the evaporator and the deaerator. I did it.

본 고안의 구성은 증발기와 탈기기가 일체로 형성된 해수담수화장치에 있어서,상기 증발기안의 하부에는 소정높이를 가지는 종방향 및 횡방향의 격벽이 각각 형성된 구조이다.The constitution of the present invention is a seawater desalination apparatus in which an evaporator and a deaerator are integrally formed, and the bottom of the evaporator has a structure in which longitudinal and transverse bulkheads each having a predetermined height are formed.

이러한 구성을 가지는 본 고안은 증발기의 스테이지안에 간단하게 종/횡방향의 격벽을 설치하여 증발하고 남은 염도가 높은 브라인이 증발기와 일체화된 탈기기에서 발생된 공급수와 혼합되지 않도록 하고, 일체형이므로, 운송이 용이하고, 설치공간을 적게 차지하는 등의 효과가 있도록 한 것이다.The present invention having such a configuration simply installs longitudinal / lateral partitions in the stage of the evaporator so that the high salinity brine remaining after evaporation does not mix with the feed water generated in the deaerator integrated with the evaporator. It is easy to transport and takes effect such as taking up less installation space.

Description

Structure for Preventing Backward Flowing of Freshwater Apparatus

본 고안은 해수담수화장치의 역류방지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증발기와 탈기기를 일체화하면서 브라인(Brine)이 공급수(Make-up Water)와 혼합되지 않고, 탈기기(Deaerator)쪽으로 역류하는 현상을 방지하도록 한 것이다.The present invention relates to a backflow prevention structure of the seawater desalination apparatus, and more particularly, the brine is not mixed with the make-up water while the evaporator and the degassing unit are integrated, and the countercurrent flows back to the deaerator. It is to prevent the phenomenon.

일반적으로 해수담수화설비에서 순환농염수(Recycling Brine)는 농염수 순환펌프(Brine Recirculation Pump)에 의하여 각각의 열회복구간(Heat RejectionSection)의 응축기 내부를 흘러 해수가열기(Brine Heater)에 유입되어 해수가열기 튜브 바깥쪽으로 흐르는 저압증기의 응축열을 이용하여 가열된다.In general, in a seawater desalination plant, recycled brine flows into the condenser of each heat recovery section by a brine recirculation pump and flows into the brine heater. It is heated using the heat of condensation of low pressure steam flowing out of the heater tube.

가열된 순환농염수는 순차적으로 낮은 압력으로 유지되고 있는 스테이지(Stage)의 증발실(Flash Chamber)로 유입된다. 가열된 순환농염수의 유입은 증발실 주변의 낮은 압력으로 인하여 활발한 증발(Flashing)이 유도된다.The heated circulating brine is sequentially introduced into a flash chamber of a stage which is maintained at a low pressure. Inflow of heated circulating brine leads to active flashing due to the low pressure around the evaporation chamber.

이 증발현상은 유입된 순환농염수가 그 스테이지의 압력에 해당하는 끓는점까지 냉각되는 동안 계속된다. 그리고, 다음 스테이지로 유입되어 이와 같은 과정을 반복하게 되며, 점점 농도가 증가하게된다. 최종 스테이지에 이르러 전체 순환농염수의 농도를 조정하기 위하여 일부는 농염수배출펌프밖으로 배출된다.This evaporation continues while the incoming circulating brine cools to the boiling point corresponding to the pressure of the stage. Then, it enters the next stage and repeats this process, and the concentration gradually increases. To reach the final stage, some are discharged out of the brine drain pump to adjust the concentration of the total circulating brine.

생성된 증기는 기수분리기(Demister)를 지나 포함되어 있을 수 있는 염의 알갱이들을 제거한다. 그리고, 스테이지의 응축기부로 유입되어 튜브 내부를 흐르는 순환농염수에 의하여 담수로 응축된다. 이렇게 각각의 스테이지에서 생성된 담수펌프(Distillate Pump)로 후처리공정으로 이송하게 된다.The resulting steam removes grains of salt that may be contained past the demister. Then, it is condensed into fresh water by the circulating brine flowing into the condenser part of the stage and flowing inside the tube. Thus, the distillate pump generated in each stage is transferred to the aftertreatment process.

여기서, 증발기(Evaporator)는 증기의 열에너지를 이용하여 가열된 해수로부터 연속적인 증발, 응축과정을 통하여 담수를 분리하는 설비이다. 증발기는 여러 개(19개 - 30개)의 스테이지로 구성되며, 각각의 스테이지는 응축기, 기수분리기, 증발실로 구성되어 있다.Here, the evaporator is a facility that separates fresh water through continuous evaporation and condensation from the heated seawater using thermal energy of steam. The evaporator consists of several (19-30) stages, each of which consists of a condenser, a separator and an evaporation chamber.

또한, 증발기의 일측에 거리를 두고 설치되는 탈기기(Deaerator)는 증발기의 마지막 스테이지로 유입되는 공급수(Make-up Water)에 포함되어 있는 이산화탄소 및 산소를 제거하도록 하는 장치이다.In addition, a deaerator installed at a distance from one side of the evaporator is a device for removing carbon dioxide and oxygen contained in the make-up water flowing into the last stage of the evaporator.

첨부된 예시도면 도 1은 종래의 증발기와 탈기기가 분리화된 구조를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이, 마지막 스테이지에 해당하는 증발기(10)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 증발기(10)의 하부에는 3개의 출구배관(11)(12)(13)이 형성되어 있다.1 is a view illustrating a structure in which a conventional evaporator and a deaerator are separated, and as shown, the evaporator 10 corresponding to the last stage is shown in FIG. Three outlet pipes (11, 12, 13) are formed at the bottom of the bottom.

그리고, 상기 증발기(10)의 일측에 분리되어 갖추어지는 탈기기(20)의 하부에는 각각 별개의 배관(21)이 설치되어 있다.In addition, a separate pipe 21 is provided at each lower portion of the degassing apparatus 20 provided separately on one side of the evaporator 10.

이러한 배관(11)(12)(13)(21)은 각각 별도 마련된 브라인섬프(30)(Brine Sump)와 연통되게 연결되어 있다. 그리고, 상기 배관(13)은 상기 배관(11)(12)과는 구분되어 차단되도록 상기 브라인섬프(30)의 내부에 차단부재(31)가 갖추어져 있다.These pipes 11, 12, 13, 21 are connected to communicate with the brine sump 30 (Brine Sump) provided separately. In addition, the pipe 13 is provided with a blocking member 31 inside the brine sump 30 so as to be separated from the pipe 11 and 12.

이러한 구성을 가지는 종래의 증발기 및 탈기기는 마지막 스테이지의 증발기의 내부로 브라인(B)이 유입된 다음, 이 고염도를 가지는 브라인(Brine)(B)의 일부는 상기 배관(13)을 통해 펌프(미도시)에 의해 바다로 배출된다.In the conventional evaporator and deaerator having such a configuration, the brine B is introduced into the evaporator of the last stage, and then a part of the brine B having the high salinity is pumped through the pipe 13. It is discharged to the sea by (not shown).

한편, 탈기기(20)로부터 탈기된 공급수(make-up water)(M)는 배관(21)을 통해 배출되어 브라인섬프(30)를 거쳐서 증발기(10)로부터 하향이송되는 브라인(B)과 혼합되면서 다시 증발기로 재순환이송된다. 즉, 블로우다운(Blowdown)되어 바다로 버려지는 양만큼 탈기기(20)의 공급수가 채워져서 재순환되도록 된 것이다.On the other hand, the make-up water (M) degassed from the degasser 20 is discharged through the pipe 21 and the brine (B) which is transferred downward from the evaporator 10 via the brine sump (30) and The mixture is recycled back to the evaporator. That is, the supply water of the deaerator 20 is filled and recycled by the amount blown down and discarded into the sea.

상기 공급수(M)는 탈기기(20)를 거치면서 부식의 원인이 되는 산소, 이산화탄소 등의 가스를 일정농도 밑으로 탈기된 것이다.The supply water (M) is degassed under a certain concentration of gas, such as oxygen, carbon dioxide, which causes corrosion while passing through the deaerator 20.

여기서, 상기 탈기기(20)의 내부에는 충전재(22)가 채워지고, 이 충전재(22)를 지지하는 서포트플레이트(23)가 갖추어지며, 그 아래에 스트립핑 스팀파이프(Stripping Steam Pipe)(24)가 다수 구비되어 있다.Here, the filler 22 is filled in the degasser 20, and a support plate 23 supporting the filler 22 is provided, and a stripping steam pipe 24 is disposed thereunder. ) Is provided with a large number.

상기 충전재(22)는 작은 알갱이 형태를 이루면서 수만개(약 4만여 개)가 채워진다. 또한, 상기 충전재(22)의 상부에는 공급수가 공급되어 분사되도록 하는 파이프(25) 및 노즐(26)이 설치되어 있다.The filler 22 is filled with tens of thousands (about 40,000 pieces) in the form of small grains. In addition, a pipe 25 and a nozzle 26 are provided above the filler 22 to supply and spray the supplied water.

도면중 미설명부호 14는 이전 스테이지로부터 브라인이 넘어오도록 된 통과공이다.In the drawing, reference numeral 14 denotes a through hole through which brine is passed from the previous stage.

그러나, 종래의 증발기(10)와 탈기기(20)는 분리되어 설치되므로, 배관라인과 각종 밸브등을 설치해야하므로, 설비가 복잡해진다. 그에따라 자재비가 많이 필요하고, 현지로의 운송시 각각 독립된 증발기와 탈기기를 별도로 운송해야 하고, 다시 현지에서 설치해야한다. 따라서, 현지는 환경여건이 매우 열악한 사막지대인 경우가 많아 현지에서의 조립등의 설치작업은 그 만큼 많은 시간과 비용이 발생하는 문제점이 있었다.However, since the conventional evaporator 10 and the deaerator 20 are installed separately, piping lines and various valves, etc., must be provided, which makes the facility complicated. As a result, material costs are high, and each evaporator and deaerator must be transported separately and then installed locally. Therefore, in many cases, the environment is a very poor desert area, the installation work, such as assembly in the field had a problem that a lot of time and cost.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 증발기와 탈기기를 일체화한 것이 있었으나, 일체화하게 됨에따라 원가절감 및 경량화를 이루고, 운반작업을 용이하게 할 수는 있었으나, 증발기내에서 증발시키고 남은 염도가 높은 브라인이 탈기기쪽으로 역류하여 공급수와 염도가 높은 브라인이 바로 혼합되는 현상이 발생하였다. 이것은 증발기 내부의 압력이 탈기기 내부의 압력보다 높게 형성되어서, 증발기에서 탈기기쪽으로 브라인이 역류하게 되는 것이다.Therefore, in order to solve this problem, there was an integrated evaporator and degassing apparatus, but as it is integrated, cost reduction and light weight can be achieved, and transportation work can be facilitated. Backflow toward the deaerator caused the brine to mix immediately with the brine with a high salt content. This is because the pressure inside the evaporator is formed higher than the pressure inside the deaerator, so that the brine flows back from the evaporator to the deaerator.

따라서, 탈기된 공급수가 증발기로 재순환이송되어야할 브라인과 혼합되어바다로 배출되는 문제점이 발생하였다. 이것은 공급수가 규제한도를 벗어나서 바다로 버려지게 되고, 증발기의 증발효율이 저하되는 등의 문제점이 발생하였다.Therefore, a problem arises in that the deaerated feed water is mixed with brine to be recycled to the evaporator and discharged to the sea. This is a problem that the supply water is thrown out of the regulatory limit to the sea, the evaporation efficiency of the evaporator is lowered.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 고안된 것으로서, 증발기의 내부에 격벽을 설치하여 해수의 수두차를 이용하여 역류를 방지하도록 한 해수담수화장치의 역류방지구조를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a backflow prevention structure of the seawater desalination apparatus that prevents backflow using a water head difference by installing a partition wall inside the evaporator. .

도 1은 종래의 증발기와 탈기기의 구조를 개략적으로 나타낸 도면1 is a view schematically showing the structure of a conventional evaporator and deaerator

도 2는 본 고안에 따른 일체형 증발기와 탈기기의 구조를 나타낸 도면2 is a view showing the structure of the integrated evaporator and deaerator according to the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *

10 : 증발기10: evaporator

20 : 탈기기20: deaerator

40,42 : 격벽40,42: bulkhead

50,52 : 브라인섬프50,52: brine sump

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 증발기와 탈기기가 일체로 형성된 해수담수화장치에 있어서, 상기 증발기안의 하부에는 소정높이를 가지는 종방향 및 횡방향의 격벽이 각각 형성된 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a seawater desalination device in which the evaporator and the deaerator are integrally formed, the lower portion of the evaporator is characterized in that the longitudinal and transverse bulkheads each having a predetermined height is formed.

상기 각 격벽은 서로 다른 높이를 두고 형성된 구조이다.Each of the partition walls is formed to have a different height.

상기 횡방향 격벽은 종방향 격벽보다 높게 형성되어 있다.The transverse bulkhead is formed higher than the longitudinal bulkhead.

상기 종방향 및 횡방향 격벽은 일측단부가 개방되게 형성된 구조이다.The longitudinal and transverse bulkheads have a structure in which one side end portion is opened.

상기 증발기와 탈기기의 경계면에는 탈기기로부터 탈기된 공급수가 통과되도록 하는 구멍이 하나 이상 형성되어 있다.At least one hole is formed at the interface between the evaporator and the deaerator to allow the feed water degassed from the deaerator to pass.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상기 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명하고 새로운 구성요소에 대해서는 새로운 부호를 부여하여 설명한다.The same components as in the prior art will be described with the same reference numerals, and the new components will be described with the new symbols.

본 고안은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 증발기(10)의 내부에 종방향및 횡방향의 격벽(40)(42)이 구비된 구조이다. 물론, 상기 증발기(10)와 탈기기(20)는 일체화된 구성이고, 탈기기(20)의 내부에는 충전재(pall packing)(22)가 채워지고, 그 아래에는 상기 충전재(22)를 지지하는 서포트플레이트(23)가 갖추어지며, 그 아래에 스트립핑 스팀파이프(Stripping Steam Pipe)(24)가 다수 구비되어 있다.3 and 4, the present invention has a structure in which longitudinal and transverse partition walls 40 and 42 are provided inside the evaporator 10. Of course, the evaporator 10 and the degasser 20 is an integrated configuration, the inside of the degasser 20 is filled with a filler (pall packing 22), the lower portion for supporting the filler 22 The support plate 23 is provided, and a plurality of stripping steam pipes 24 are provided thereunder.

상기 파이프(25)의 노즐(26)을 통해 분사되는 공급수는 충전재(22)를 통과하면서 공급수에 포함되어 있는 이산화탄소 및 산소가 상기 충전재(22)의 표면에 붙게되면서 제거되고, 이산화탄소 및 산소가 제거된 공급수(M)는 하부로 떨어지게된다. 이러한 과정을 거친 공급수(M)는 증발기(10)안으로 유입된다.The feed water sprayed through the nozzle 26 of the pipe 25 passes through the filler 22 and is removed while carbon dioxide and oxygen contained in the feed water adhere to the surface of the filler 22, and the carbon dioxide and oxygen The feed water (M) from which it is removed is dropped to the bottom. Feed water (M) through this process is introduced into the evaporator (10).

상기 스트립핑 스팀파이프(24)는 분사되는 공급수(M)를 한번 더 데워주는 기능을 한다.The stripping steam pipe 24 serves to warm the supply water (M) to be injected once more.

여기서, 본 고안은 도 4에 도시된 바와 같이, 종/횡방향으로 설치된 격벽(40)(42)이 스테이지(10)안의 하부에 설치되어 있어 증발기(10)내에서 증발시키고 남은 염도가 높은 브라인(B)은 기본적으로 배관(11)(12)만을 통해서만 배출되어 다시 초기 스테이지의 증발기 재순환 이송되도록 되어 있다.Here, in the present invention, as shown in Figure 4, the partition wall 40, 42 installed in the longitudinal / transverse direction is installed in the lower portion of the stage 10 to evaporate in the evaporator 10, remaining high brine (B) is basically discharged only through the pipes 11 and 12 so that the evaporator can be recycled and transported again in the initial stage.

한편, 고염도의 브라인(B)의 일부는 격벽(42)넘어로 형성된 배관(13)을 통해 배출되어 바다로 버려진다.On the other hand, a portion of the high salt brine (B) is discharged through the pipe 13 formed over the partition wall 42 is discarded into the sea.

상기 배관(11)(12)(13)은 각각 증발기(10)의 저면에 구비된 브라인섬프(50)(52)와 연결되어 배수가 되도록 되어있다.The pipes 11, 12 and 13 are connected to the brine sumps 50 and 52 provided on the bottom surface of the evaporator 10, respectively, to allow drainage.

그리고, 탈기기(20)에서 발생된 공급수(M)는 증발기(10)와의 경계면에 다수 형성된 구멍(60)을 통해 유입되지만, 유입된 공급수(M)는 종방향으로 갖추어진 격벽(40)에 의해 증발기(10)의 내부에 있는 브라인(B)과 혼합되지 않는다.And, the supply water (M) generated in the degasser 20 is introduced through a plurality of holes (60) formed in the interface with the evaporator 10, the introduced supply water (M) is partition wall 40 provided in the longitudinal direction ) Is not mixed with the brine B inside the evaporator 10.

다시말해서, 격벽(40)이 소정높이로 설치되어 있으므로, 도면상 우측의 탈기기(20)로부터 공급수(M)가 구멍(60)을 통해 넘어오더라도 격벽(40)에 의해 차단되어 상기 염도가 높은 브라인과 혼합되지 않는 것이다.In other words, since the partition wall 40 is provided at a predetermined height, even when the supply water M passes through the hole 60 from the degasser 20 on the right side of the drawing, the partition wall 40 blocks the salinity. Will not mix with high brine.

그러나, 배관(13)을 통해 블로우다운되어 배출되는 브라인양만큼, 탈기기에서 발생된 공급수가 격벽(40)의 높이를 넘어 오버플로우되어 브라인과 혼합되어 배관(11)(12)을 통해 배출되어 다시 증발기로 재순환된다.However, as much as the amount of brine blown down through the pipe 13 and discharged, the supply water generated in the deaerator overflows the height of the partition wall 40 and is mixed with the brine and discharged through the pipes 11 and 12. It is recycled back to the evaporator.

브라인이 재순환될때에는 물론, 펌프(미도시)에 의해 펌핑되어 원활하게 재순환되는 것이다.When the brine is recycled, of course, it is pumped by a pump (not shown) to smoothly recycle.

그리고, 상기 종/횡방향의 격벽(40)(42)은 그 높이가 다른바, 즉 횡방향의 격벽(42)이 종방향의 격벽(42)보다 높게 형성되어 있어 탈기기(20)로부터 구멍(60)을 통해 넘어오는 공급수(M)가 배관(13)을 통해 블로우다운되지 않도록 하기 위해서이다. 즉, 격벽(40)에 의해 유량이 제한되어 그 넘치는 오버플로우양이 블로우다운되지 않도록 한 것이다.The vertical / lateral partition walls 40 and 42 have different heights, that is, the horizontal partition walls 42 are formed higher than the longitudinal partition walls 42, so that the holes from the deaerator 20 are increased. This is to prevent the supply water (M) flowing through the (60) is blown down through the pipe (13). In other words, the flow rate is limited by the partition wall 40 so that the overflow overflow amount does not blow down.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 종방향 격벽(40)은 일측부가 개방된 개방부(40a)가 형성되어 브라인섬프(52)가 있는 영역과 연통되게 되어 있고, 또한,횡방향의 격벽(42)도 일측단부가 개방되어 개방부(42a)가 형성된 구조이다.On the other hand, as shown in Figure 4, the longitudinal partition wall 40 is formed with an open portion 40a having one side open to communicate with the region where the brine sump 52 is located, and further, the horizontal partition wall (42) also has a structure in which one side end is opened to form an open portion 42a.

이렇게 구성된 본 고안은 전 단계 스테이지에서 넘어온 브라인(B)이 일시에 브라인섬프(50)를 통해 배출되고, 일부는 브라인섬프(52)를 통해 블로우다운되므로, 작동중에는 탈기기(20)로부터 넘어온 공급수가 격벽(40)의 단부에 개방된 부분쪽으로 이동하지 않고, 바로 브라인섬프(52)쪽으로 오버플로우되어 배출되어 증발기로 재순환되는 것이다.The present invention configured in this way is because the brine (B) from the previous stage is discharged through the brine sump (50) at a time, and part of the blow down through the brine sum (52), the supply from the deaerator 20 during operation The water does not move toward the open portion at the end of the partition 40, but overflows to the brine sump 52 and is discharged and recycled to the evaporator.

만일, 장치를 정지한 상태라면, 이미 유입된 상태에서는 일부가 격벽(40)의 개방부위를 통과하여 브라인섬프(52)쪽으로 유입되어 배출될 우려가 있지만, 작동중에는 많은 양이 일시에 브라인섬프(50)(52)를 통해 배출되므로, 극히 미세한 양만이 블로운다운쪽으로 배출되어서, 장치의 운용에는 아무런 지장이 없는 것이다.If the device is in a stopped state, a portion of the device may already flow into the brine sump 52 through the open portion of the partition 40 while being discharged, but a large amount of the brine sump may be temporarily removed during operation. Since it is discharged through 50) 52, only a very small amount is discharged toward the blowdown, so there is no problem in the operation of the device.

이와 같이 본 고안에 의하면, 증발기의 스테이지안에 간단하게 종/횡방향의 격벽을 설치하여 증발하고 남은 염도가 높은 브라인이 증발기와 일체화된 탈기기에서 발생된 공급수와 혼합되지 않도록 하고, 일체형이므로, 운송이 용이하고, 설치공간을 적게 차지하는 등의 효과가 있다.Thus, according to the present invention, simply install the longitudinal / transverse bulkhead in the stage of the evaporator so that the brine after high evaporation is not mixed with the feed water generated in the deaerator integrated with the evaporator, It is easy to transport and takes up less installation space.

Claims

In the seawater desalination apparatus formed integrally with the evaporator,

Reverse flow prevention structure of the seawater desalination device, characterized in that the lower portion of the evaporator is formed with longitudinal and transverse bulkheads each having a predetermined height.

The method of claim 1,

Each of the partition walls is formed with a different height backflow prevention structure of the seawater desalination device.

The method according to claim 1 or 2,

The transverse bulkhead is a backflow prevention structure of the seawater desalination device, characterized in that formed higher than the longitudinal bulkhead.

The method according to claim 1 or 2,

The longitudinal and transverse bulkheads have a backflow prevention structure of the seawater desalination device, characterized in that one side end is opened and an opening is formed.

The method of claim 1,

Backflow prevention structure of the seawater desalination device, characterized in that at least one hole formed in the interface between the evaporator and the deaerator passes through the degassed feed water.