KR20060019278A - 수평관내 증발식 농축장치 - Google Patents

Abstract

피처리용액, 특히 유기물을 함유한 용액을 효율적으로 간편하고도 염가로 증발 농축할 수 있는 콤팩트한 장치를 제공한다.

용액을 증발농축하는 증발관을 용액의 유입부·열교환부·증발실로 구성하고, 열교환부의 전열관을 수평으로 하고, 증발실에는 칸막이를 설치하여 전열관 출구측의 모든 개구는 순환하는 용액중에 잠기도록 하였다.

특히, 증발관의 형상을 편평히 하고, 증발관을 수직방향으로 겹쳐 다중효용 증발장치로 하고, 편평히 한 증발관에서 증발실의 높이를 확보하기 위해, 증발실의 배치를 교호로 하였다.

한편, 용액을 증발시키는 부압상태를 발생시키는 데에 이젝터와 진공펌프를 이용하여, 열원으로는 이젝터로부터의 열원만을 이용하는 구성으로 하였다.

Description

수평관내 증발식 농축장치{Evaporation-type condensation device with horizontal pipes}

도 1은 본 발명장치의 개략배치도.

도 2는 본 발명장치의 단면의 개략사시도.

도 3은 본 발명장치의 작동원리도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10. 제1효용 증발관 20. 제2효용 증발관 12,22. 유입부

14,24,34. 열교환부 16,26. 증발실 17,27. 칸막이(堰)

18,29. 장벽관 19,29. 기수분리기 30. 응축기

50. 이젝터 51. 증기관 61. 원액관

62. 제1순환액관 72. 제2순환액관 63. 1-2순환액관

65. 토출증기관 66. 흡입증기관 67. 1-2증기이송관

69. 1-2응축수관 77. 2-3증기이송관 79. 2-3응축수관

87. 배기관 88. 냉각수관 89. 응축수관

LS₁,LS₂. 액면스윗치 MV₁. 원액관 MV₂. 송액관

P₁. 제1순환펌프 P₂. 제2순환펌프 P₄. 응축액펌프

P₅. 응축수펌프 TB₁.전열관 TS₁. 관판(管板)

본 발명은 수평으로 배치된 전열관을 가진 증발관을 수직방향으로 겹쳐놓은 다중효용증발식 농축장치(多重

用蒸發式 濃縮裝置)에 관한 것이다.

본 발명에 정확히 대응되는 종래기술은 지금껏 소개된 바 없다.

일반적으로 각종 제품의 생산공장에서는 공장으로부터 불필요한 용액이 배출되는데, 현금에 이르러 지구환경 오염방지대책으로부터 이 용액의 처리가 중요시 되고, 급선무로 취급되어 왔다. 특히 식품 생산에 따라 배출되는 용액은 용액종류가 많고 복잡한데다 일반적으로 수분이 많아서, 그대로 건조기에서 고형화(固形化)할 경우 건조열량이 커지게 되어 경제적으로 불리하다. 또한 농축하여서 량을 적게한 다음 건조기에서 고형물로 하는 방법이 유효한데, 이를 위해서는 간편하고 염가로 농축할 수 있는 장치가 필요하다.

특히, 음료수에서 배출되는 용액은 유기물을 함유할 경우가 많고, 이와 같은 용액의 경우에는 증발농축에 따라 점도도 높아지므로 전열관의 전열계수가 낮아지고, 증발효율이 저하하게 되어 증발장치는 더욱 대형화 되어야 하고 복잡하게 된 다.

따라서, 전열계수의 저하를 될 수 있는 한 적게 할 수 있는 증발장치로서 소형이면서 염가의 장치가 계속 요망되어 왔다.

한편, 불필요한 배출용액처리에 한하지 않고, 유용한 용액을 증발농축하는 염가로 콤팩트한 장치도 요망되어 왔다.

한편, 종래 사용되어온 수직으로 놓은 전열관면에서의 박막증발을 이용하는 수직전열관 박막증발식(垂直傳熱管 薄膜蒸發式)에는 전열관에 액을 산포시켜 전열관면에 젖은 박막을 형성시키기 위해 다량의 액을 순환시킬 필요가 있고, 또한, 전열관 상부입구에는 젖은 박막이 형성되어도 전열관하부에서는 액에 가속도가 생겨 액의 유속이 빨라지기 때문에 박막이 잘려 말려진 전열면이 발생하여, 설계대로의 열효율이 얻어지지 않을 경우가 있다.

또한, 종래 간편히 사용되어 온 후랏슈증발식에서는 열효율이 나빠지고 순환액의 량이 많아지는 등 결점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 용액을 효율적으로 간편하고도 염가로 증발 농축할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 용액, 특히 유기물을 포함한 용액을 효율적으로 간편하고도 염가로 증발농축할 수 있고, 장치규모가 작은 비교적 간편하고 콤팩트한 장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서 특허청구범위 청구항 제1항에 기재된 바와 같이 본 발명은 기본적으로 순환액 입구측의 유입부와 수평 설치한 전열관을 가진 열교환부 및 순환액 출구측의 증발실로 증발관을 구성하고, 이 증발실에 방축 또는 칸막이(堰)를 설치하며 전열관의 출구 단(端)은 순환액 중에 잠기도록 하므로써 증기를 함유하고 또한 유속이 빨라진 순환액을 비등상태로 액면을 비출하도록하고, 또한 이 칸막이를 흘러넘은 순환액을 체공시간이 길어지도록 증발공간으로 낙하시켜 증발효율을 높인 것이다.

본 발명은 또한, 청구항 2에서와 같이 상술한 기재의 증발관을 수직방향으로 겹쳐 쌓도록 구성하고, 최하부의 증발관에 유입된 가열증기에 의해 발생된 증기를 상부 증발관에 가열증기로 유입시켜 증기를 발생시키고, 필요에 따라 같은 열교환을 순차적으로 행한다. 최종적으로 발생한 증기를 최상부에 설치한 응축기로 응축시킬것, 증발실의 상부에 다음의 증발관의 유입부를 배치하므로써 효율적이고 장치 높이가 낮은 증발식 농축장치를 염가로 제공할 수 있도록 한 것이다.

또한, 본 발명은 청구항 제3항에서와 같이, 하나의 관체를 수평방향으로 칸막이하고, 상기 증발관 및 응축관을 수직방향으로 겹쳐 구성하므로써 하나의 횡형관체의 구조를 가진 특징을 살려 장치높이가 낮은 소형이면서도 염가의 증발식 농축장치를 제공할 수 있도록 하였다.

본 발명은 일실시예를 들어 이하에 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 다중효용증발장치에 적용할 수 있는 것이나, 이하에 설명의 편의를 위해 2중 효용증발장치의 예를 들어, 본 발명의 바람직한 실시예의 형태를 첨부도면에 의거 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명 장치의 개략도이다.

도 2는 본 발명 장치의 단면사시도이다. 장치의 관체는 수평방향으로 3분할되고, 최하부는 제1효용증발관(10) 그 상부는 제2효용증발관(20), 최상부는 응축기(30)로 구성되어 있다.

도 3은 본 발명장치의 작동원리도이다.

최하부의 제1효용증발관(10)은 순환액입구측 유입부(12)와 수평 설치한 전열관 TBI를 가지는 열교환부(14) 및 순환액출구측 증발실(16)로 구성된다. 유입부ㆍ열교환부ㆍ증발실의 상호간은 일반적으로 플랜지ㆍ볼트 구조에 의해 견고히 체결되어 밀폐된다.(도 2참조)

이 유입부는 순환액이 전열관에 균등히 흘러 들어가도록 헤더(header)구조로 되어있다.(도 2)

열교환부는 그 양단이 관판(管板) TSI에 의해 유입부 및 증발실과 폐쇄되고, 전열관은 이 관판에 열려진 구멍으로 삽통되어 로울러 확관 등의 방법으로 고착되어 전열관과 관판과는 기밀(氣密)ㆍ액밀(液密)구조로 되어 있으며, 전열관의 단부는 유입부와 증발실에 개구되어 있는 구조로 되어 있다.(도시 생략)

증발실에는 칸막이(17)를 설치하고, 순환액출구측 전열관의 모든 개구는 순환액 속에 잠기도록 한 구조로 되어 있다.(도 1)

열교환부에서 가열된 순환액은 그 온도를 가진 수증기압 상당의 진공하에서 증발을 시작하고, 전열관출구에 근접함에 따라 증발량이 많아지고 유속이 빨라진다.

한편, 전열관의 출구단(出口端)은 순환액중에 잠겨있으므로 증기를 함유하고 유속이 빨라진 순환액은 비등상태로 액면을 넘쳐올라, 칸막이를 넘어 유출된다. 따라서 증발실의 상부에 장벽판(18)을 설치하고, 증발실 공간에서 흘러가는 순환액은 이 장벽판에 충돌·반전하여 증발공간에 길게 체류되므로써 수분을 증발시켜가면서 증발실의 하부로 낙하하는 구조로 되어 있다.(도 1)

열교환기에서 열교환율을 좋게하기 위해서는, 가열측과 피가열측의 온도차는 가장 중요한 설계항목인데, 전열관을 수평으로 놓고 열교환기에서는 상기 온도차이가 농축액의 비등점(沸騰點) 상승온도와 액의 깊이에 따라 온도(이하 "액심온도차(液深溫度差)라 함)의 3종류의 온도로부터 성립된다. 즉, 온도차가 일정하면, 농축액이 비등점 상승온도 및 액심온도차가 작아질수록 전열온도차가 커지게 되고 열교환이 효율적으로 행해지는 것을 의미한다.

그러나, 농축액의 비등점 상승온도는 농축액에 고유한 것으로 인위적으로 대처할 방법은 없으나, 액심온도차는 증발관의 깊이를 얕게 함에 따라 그 영향을 작게할 수 있다.

실예를 들면, 65℃의 수증기압은 19.923kPa(0.20316㎏/㎠), 60℃의 수증기압은 25.013kPa(0.25506㎏/㎠)이고, 압력차는 5.09kPa(0.0519㎏/㎠), 즉 0.519m수주(水柱)의 압력에 상당하게 되고, 따라서 최하부의 전열관과 최상부의 건열관 높이의 차이가 0.519m인 경우에는, 최하부의 전열관과 최상부의 전열관으로 비등상태로 증발시키는데는 최하부의 전열관에서는 65℃, 최상부의 전열관에서는 60℃의 수증기압 상태로 할 필요가 있게 된다.

이는, 최하부의 전열관과 최상부의 전열관 높이의 차가 작을 수록 증발효율이 높아지는 것을 의미한다.

한편, 전열계수가 높을수록 열교환율이 높아지며, 전열관내의 유체의 유속이 빨라지면, 전열계수가 높아지게 됨이 알려져 있다.

따라서, 본 발명에서는 액심온도차를 작게 하기 위해 증발관의 관체는 될 수 있으면 그 높이를 작게 하고 폭을 넓게 한 편평한 형상으로 되도록 하여 각 증발관을 수직으로 겹친 구조를 채용하고 있다.

하나의 관체를 이용한 일체형의 경우에는 증발관의 칸막이는 1매의 칸막이판으로 끝내고, 특히 횡으로 설치되는 둥그런 통형으로 되는 관체를 이용한 일체형의 경우에는 관체의 제조코스트를 염가로 할 수 있으므로 대단히 적합하다(도 1, 도 2 참조)

또한, 증발실의 높이는 높은 쪽이, 증발량은 많게 해주고 기수분리에 유효하므로, 증발실이 교호로 되도록 배치한다.(도 1, 도2) 더우기, 전열관의 출구측에 칸막이를 설치하여 수평으로 있는 전열관의 출구단을 순환액중에 잠기도록 하므로써, 전열관내에서 유속이 고속으로 되고 또한 증기를 품은 순환액을 비등상태로 액면을 비출(飛出)시켜, 열효율을 높이는 구조로 하고 있다.

제2효용 증발관(20)도 제1효용 증발관(10)과 같은 구조로 되고, 제1효용 증 발관의 상방에 겹쳐 놓으면 콤팩트한 장치로 하기 쉽다. 그 외에도 다중효용을 도모하므로, 제2효용 증발관과 같은 구조의 증발관을 겹쳐도 좋다.

응축기(30)는 통상 보여지는 수냉식 증기응축열교환기와 같은 구조로 되어 있고, 증발관의 상방에 겹쳐 놓으면 콤팩트한 장치로 하기 쉬운 것은 증발관의 경우와 같다.

도 3에 나타나 있는 바와 같이, 원액관(61)은 원액밸브(MV₁)를 통하여 제1순환액관(62)에 연결된다. 제1효용증발관(10)의 증발실(16)의 하부와 유입부(12)와의 사이에 제1순환액관이 제1순환펌프(P₁)를 통하여 연결된다.

제2효용증발관(20)도 이와 같이, 제1순환액관(62)으로부터 분기(分岐)한 1-2순환액관(63)이 송액(送液)밸브(MV₂)를 통하여 증발실(26)의 하부에 연결된다. 또한, 증발실(26)의 하부와 유입부(22)와의 사이에 제2순환액관(72)이 제2순환펌프(P₂)를 통하여 연결된다. 또한, 제2순환펌프 출구측 제2순환액관으로부터 농축액 배출관(74)이 분기하여 농축액펌프(P₄)에 연결된다.

이젝터(50)와 제1효용증발관(10)의 열교환부(14)와의 사이에 토출증기관(65)이 연결된다. 또한, 제1효용증발관의 증발실(16)의 상부에는 기수분리기(19)가 있고, 증발실의 상단과 이젝터와의 사이에 흡인증기관(66)이 연결되어 있다. 또한, 흡인증기관으로부터 분기한 1-2증기송관(蒸氣送管)(67)이 제2효용증발관(20)의 열교환부(24)에 연결된다.

제2효용증발관(20)에서의 증기배관도 같이, 증발실(26)의 상부에는 기수분리 기(29)가 있고, 또한 증발실의 상단과 응축기(30)의 열교환부(34)와의 사이에 2-3 증기이송관(77)이 연결된다.

응축기(30)의 열교환부(34)와 진공펌프(P₃)와의 사이에 배기관(87)이 연결된다.

제1효용증발관(10)의 열교환부(14)의 하부와 제2효용증발관(20)의 열교환부(24)와의 사이에 1-2응축수관(69)이 연결되고, 또한, 제2효용증발관의 열교환부(24)와 응축기(30)의 열교환부(34)와의 사이에 2-3응축수관(79)이 연결된다. 또한 응축기의 열교환부의 하부와 응축수펌프(P₅)와의 사이에 응축수관(89)이 연결된다. 응축수(30)의 출입구에는 냉각수관(88)이 연결된다.

제1효용증발관(10)의 증발실(16)의 하부에는 보유 순환수의 액면을 검출하는 액면스윗치(LS₁), 제2효용증발관(20)의 증발실(26)의 하부에는, 액면쉬윗치(LS₂)가 부착되고, 각각의 출력은 각각 원액밸브(原液valve)MV₁ ·송액밸브MV₂를 구동하도록 접속된다.

액면스윗치 LS₁·LS₂가 작동하여 원액밸브 MV₁·송액밸브MV₂가 열리게 되어 원액·순환액이 송입되고, 제1순환펌프P₁·제2순환펌프P₂가 운전되어 순환액이 공급된다. 또한, 냉각수는 냉각관(88)에 의하여 응축기(30)에 공급된다.

보일러로부터 증기가 공급되어 이젝터(50)가 작동하고, 진공펌프(P₃)도 운전되어, 증발관(10)(20) 및 응축기(30)의 내부는 대기압보다 낮은 압력(이하 "부압( 負壓)"이라 함) 상태로 된다.

보일러로부터의 증기는 증기관(51)을 통하여 이젝터(50)에 공급된다. 이젝터에 공급된 증기의 엔탈피의 일부는 이젝터의 구동에 소비되고, 나머지 엔탈피는 열원으로 이용되어, 흡입된 증기와의 혼합증기로 되며, 혼합증기는 토출증기관(65)을 통하여 제1효용증발관(10)의 열교환부(14)에 유도된다.

혼합증기는 전열관(TB₁)의 외면으로부터 전열관내부를 순환하는 순환액을 가열하고 열교환을 행한 후, 응축수로 되어 열교환부 하부로 낙하하며, 응축수는 1-2응축수관(69)을 통하여 제2효용 증발관(20)의 열교환부(24)에 흘러든다.

한편, 가열된 순환액은 그 온도의 수증기압 상당의 진공하에서 증발해가면서 전열관 출구로 향하나, 전열관의 출구단은 순환액중에 잠겨 있으므로, 증기를 품고 유속이 빨라진 순환액을 비등상태로 액면을 비출시켜 칸막이를 넘어 흘러 유출되며, 증발실의 상부 장벽판(18)에 충돌·반전하여 체공시간을 길게하므로써 수분을 증발시켜가면서 증발실의 하부로 낙하한다.

증발하지 않고 잔류한 순환액은 제1순환펌프에 의해 다시 유입부(12)로 보내어진다.

또한, 증발한 수증기는 기수분리기(19)로 증기와 물로 분리되고, 증기의 일부는 이젝트(50)로 흡인됨과 동시에, 나머지는 1-2증기이송관(67)을 통하여 제2효용관 증발관(20)의 열교환부(24)에 보내어진다.

한편, 순환액은 상기 증발에 따라 또는 1-2순환액관(63)으로부터 제2효용 증 발관(20)의 증발실(26)에 보내어지고 감소되는데, 그 감소량은 액면스윗치LS₁에 의해 검출되고, 원액밸브MV₁가 열려져 원액이 제1순환액관(62)에 보내어진다.

한편, 순환액을 가열하는 열원으로는 상기 이젝터의 열원만이 이용된다.

제2효용증발관(20)에서도 제1효용증발관(10)과 같은 열교환이 행해진다. 1-2증기이송관(67)을 통하여 열교환부(24)에 보내어지는 증기는 전열관에서 순환액과 열교환을 행하여 응축수로 되고, 2-3응축수관(79)을 통하여 응축기(30)의 열교환부(34)에 유입된다.

한편, 가열된 순환액은 그 온도의 수증기압 상당의 진공하에서 증발해가면서 전열관 출구로 향하나, 전열관의 출구단은 순환액중에 잠겨있는데서, 증기를 품고 또한 유속이 빨라진 순환액은 비등상태로 액면을 흘러 넘쳐, 칸막이(27)를 넘어 유출되고, 증발실(26)의 천정과 장벽판(28)에 충돌·반전하므로써 체공시간을 길게하여 수분을 증발시켜가면서 증발실 하부에 낙하한다. 그리고 증발함이 없이 잔류한 순환액은 제2순환펌프P₂에 따라 다시 유입부(22)에 보내어진다.

또한, 증발한 수증기는 기수분리기(29)로 증기와 물로 분리되고, 증기는 2-3증기이송관(77)을 통하여 응축기(30)의 열교환부(34)에 보내어진다. 또한, 순환액은, 상기 증발로 감소하나, 그 감소량은 액면스윗치LS₂에 의해 검출되고, 송액밸브MV₂가 열리게 되어 순환액이 1-2순환액관(63)으로 부터 증발실(26)에 보내어진다.

소정의 농도로 농축된 액은 농축액펌프(P4)에 의해 배출된다.

한편, 농축액펌프의 ON·OFF 제어에는 통상 타이머제어가 사용되나, 농도제 어를 사용해도 좋다.

특히, 농축율을 결정하면, 원액도입량과 농축액배출량이 정해진다는 점에서, 원액밸브MV₁의 열림(開)시간과 농축액펌프의 구동시간을 관계지워 ON·OFF제어하면 염가의 농출율제어가 가능해진다.

응축기(30)에 2-3 증기이송관(77)을 통하여 열교환부(34)에 송입된 증기는 냉각되어 응축수로 되고, 또한 응축수(30)에 2-3응축수관(79)을 통하여 열교환부(34)에 유입된 응축수도 냉각되어, 동시에 응축수관(89)을 통하여 응축수펌프(P₅)에 의해 배출된다.

실시예

이하에서는, 설명의 편의를 위해, 각 관체·배관 등에서 열손실이 없는 것으로 기술한다.

이젝터에 공급되는 증기의 엔탈피의 일부는 제1효용 증발관의 증발실의 압력을 부압(負壓)으로 하기 때문에 이젝터에서 소비되고, 나머지 엔탈피는 열원으로 되어 제1효용증발관의 열교환부에서 순환액의 가열용으로 사용되며, 이젝터가 흡입하는 증기의 온도와 이젝터가 토출하는 혼합증기의 온도의 온도차가 작을 수록 이젝터가 소비하는 엔탈피는 작아진다는 점에서 보일러로부터 공급되는 증기량은 작아진다.

지금, 증기관(51)로부터 이젝터(50)에 공급되는 증기의 압력을 784.5KPa(8㎏/㎠)로 하면, 그 포화증기의 엔탈피는 2757KJ/kgf(661.0Kcal/㎏)이고, 이젝터로부 터 토출증기관(65)으로 방출되는 70℃의 포화증기의 엔탈피는 2625KJ/kgf(627.0Kcal/㎏)이고, 또한 흡인증기관(66)으로부터 흡인되는 60℃의 포화증기의 엔탈피는 2608KJ/kgf(622.9Kcal/㎏)이다.

따라서, 이젝터로 소비된 엔탈피 낙차는 142KJ/kgf(34Kcal/㎏)이고 이젝터로 흡인하여 압축하는데 요하는 엔탈피 낙차는 17.17KJ/kgf(4.1Kcal/㎏)으로 되므로, 팽창증기와 압축증기의 에너지효율이 100%이면, 784.5KPa(8㎏/㎠)의 증기와 60℃의 포화증기의 비율 142/17.17=8.3이 된다.

즉, 이론적으로는, 784.5KPa(8㎏/㎠)의 증기 1kgf으로, 60℃의 포화증기를 8.3kgf 흡인하는 것이 된다. 그러나, 일반적으로 이젝터효율은 낮고, 30%이하인 것이 현상이므로, 784.5KPa(8㎏/㎠)의 증기 : 60℃의 흡인증기 : 70℃의 토출증기 = 1 : 2: 3 정도로 되고, 실시예에서는 1: 2 : 3의 값으로 되는 것으로 상술한다.

공급된 증기의 엔탈피의 일부는 이젝터(50)로 소비되어 제1효용증발관(10)의 증발실(16)을 부압으로 하므로, 가열된 순환액은 그 부압인 수증기압의 온도, 실시예로 60℃로 되기까지 비등상태로 수분을 증발한다.

한편, 공급된 증기의 엔탈피의 나머지는 열원으로서 이용되고, 증발실에서 발생한 증기의 일부, 실시예에서 2/3를 흡입하여 혼합증기가 되며, 그 혼합증기의 온도는 순환액의 온도보다 높은 온도, 실시예에서 70℃로 되며, 또한 그 량은 실시예에서 3/3으로 되어 열교환부(14)에 도입되어 순환액을 가열하게 된다.

한편, 제2효용 증발관(20)의 열교환부(24)는 제1효용 증발관(10)의 열교환부(14)보다 낮은 온도, 실시예에서 60℃로 되도록 부압으로 유지되므로, 제2효용 증 발관에서는 제1효용 증발관(10)의 증발실(16)에서 발생한 증기의 일부, 실시예에서 1/3을 흡인하여 처리하면 좋게된다.

제2효용 증발관(20)의 열교환부(24)를 상기 소정의 온도로 유지하는데는, 이 열교환부를 소정의 부압으로 유지하면 좋고, 그 것은 응축기의 열교환부(34)의 온도를 소정온도, 실시예에서 50℃로 유지하면 좋으므로, 이것은 진공펌프(P₃)에 의한 부압의 유지와 냉각수에 의한 냉각으로 달성된다.

이젝터는 공급증기가 고압으로부터 저압이 될 때의 에너지를 사용하여 흡인효과를 발생시키는데서, 이를 사용하여 증발관을 진공으로 함과 아울러, 흡인한 증기와 공급 증기의 혼합증기는 제1효용 증발관의 가열에 이용되고, 이 이젝터의 히트펌프효과는 성에너지효과로서 극히 유효하다.

한편, 순환액을 가열하는 열원은 상기 이젝터의 열원만을 이용하고 있는데서, 다른 열원은 불필요하고, 콤팩트한 장치의 제공이 될 수 있었다.

전열관을 수평으로 배치하는 열교환기를 채용하고, 전열관의 출구측에 칸막이를 설치하여 출구단을 순환액 중에 잠기도록 한데서, 증기를 함유하고 또한 유속이 빨라진 순환액은 비등상태로 액면을 비출하도록 되며, 이 효과에 따라, 점도가 높아져서 전열관의 전열계수가 낮아지게 되어 유기물을 포함한 용액의 경우라도 전열계수의 대폭적인 개선과 증발효율을 높이는 것이 가능하게 되었다.

증발관을 수직방향으로 겹쳐 놓는 구성으로 한 점에서 증발관의 깊이를 얕게 할 수가 있고, 특히, 하나의 관체를 채용한 경우에는 수평방향으로 칸막이 하므로써 증발관과 응축관의 깊이를 얕고 편평히 하는 것이 용이하게 되었으며, 이에 따라, 액심온도차가 작아져서 열교환상 유리하게 되어, 한층 높이가 낮은 장치가 제공가능하게 되었다.

또한, 편평히 한 증발관에 있어 증발실의 높이를 확보하기 위해, 증발실의 배치를 교호로 되도록 배치하므로써 증발실의 높이를 크게 하는 것이 가능하게 된 점에서 기수분리가 양호하고 콤팩트한 장치의 제공이 가능하게 되었다.

Claims (3)

1. 전열관의 외면을 증기로 가열하고 이 전열관내를 순환하고 있는 순환용액을 증발시켜 농축하는 증발식 농축장치에 있어서, 상기 순환용액 입구측의 유입부와 수평 설치한 전열관을 가진 열교환부 및 순환액 출구측의 증발실로 증발관을 구성하고, 이 증발실에 칸막이를 설치하여 전열관의 출구단은 순환액중에 잠기도록 하여 이 칸막이를 흘러넘친 순환액이 이 증발실의 증발공간으로 낙하하도록 한 것을 특징으로 하는 증발식 농축장치(蒸發式 濃縮奬置).
2. 제 1항에 있어서, 상기 증발관을 수직방향으로 겹쳐 놓은 구성으로 하고, 최하부의 증발관에 유입된 가열증기에 따라 발생한 증기를, 상부의 증발관에 가열증기로서 유입시켜 증기를 발생시키고, 필요에 따라 같은 열교환을 순차적으로 행하며, 최종적으로 발생한 증기를 최상부에 설치한 응축기로 응축시키고, 증발실의 상부에 다음의 증발관의 유입부를 배치한 것을 특징으로 하는 증발식 농축장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 하나의 관체를 수평방향으로 칸막이하고, 상기 증발관 및 응축관을 수직방향으로 겹쳐놓은 구성으로 하는 것을 특징으로 하는 증발식 농축장치.

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