KR20160037627A

KR20160037627A - 다중효용방식 해수담수화장치

Info

Publication number: KR20160037627A
Application number: KR1020140130453A
Authority: KR
Inventors: 김철수; 문재종
Original assignee: 주식회사 잎성
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2016-04-06

Abstract

본 발명은 고온의 열을 이용하여 해수를 담수화하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부저장조에 해수가 공급되고 하부저장조 내부에 열공급 장치가 있어 해수를 1차 증발시키고 증발된 증기가 상부로 이동하여 1단냉각핀과 접촉하여 응축수가 되어 배출되고, 1단냉각핀의 상부판에 저장된 2단해수를 가열하여 2차 증발시키고 증발된 증기는 상승하여 2단냉각핀과 접촉하여 응축수가 되어 배출되고, 2단냉각핀의 상부판에 저장된 3단해수를 가열하여 3차 증발시키고 증발된 증기는 상승하여 3단냉각핀과 접촉하여 응축수가 되어 배출되는 것을 특징으로 하는 다중효용방식의 해수담수화 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 해수담수화 장치는 종래의 화석에너지와 전기에너지를 다수 이용하는 해수담수화 장치에 비하여 구조가 간단하고 수리가 간편하며, 외부의 에너지 공급 없는 독립적인 해수담수화 장치이다.

해수담수화, 다단, 다중효용, 독립형

Description

다중효용방식 해수담수화장치 {Multi-Effect Desalination system}

도1 은 다중효용방식 해수담수화장치의 구성도

도2 는 다중효용방식 해수담수화장치의 외형사시도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 해수공급펌프 11 : 1단플로트밸브 12 : 2단공급관

13 : 2단플로트밸브 14 : 3단공급관 15 : 3단플로트밸브

16 : 씰

20 : 하부조부 21 : 열공급기 22 : 1단해수

23 : 1단증기 24 : 하부조

30 : 1단부 31 : 1단단열판 32 : 1단트랩

33 : 1단담수 34 : 1단냉각핀 35 : 2단해수

36 : 2단증기 40 : 2단부 41 : 2단단열판

42 : 2단트랩 43 : 2단담수 44 : 2단냉각핀

45 : 3단해수 46 : 3단증기 50 : 3단부

51 : 3단단열판 52 : 3단트랩 53 : 3단담수

54 : 3단냉각핀 55 : 3단냉각수 56 : 냉각수증기

본 발명은 해수담수화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 해수담수화 장치는 화석에너지와 전력을 이용하여 대용량의 담수를 생산한다. 그러나 화석에너지나 전력이 없는 고립된 지역에서는 해수가 풍부함에도 불구하고 담수화를 할 수 있는 간편한 장치가 없어 식수와 생활용수의 부족이 극심하다.

본 발명은 태양에너지나 기타 열에너지 공급만으로 작동이 가능한 다중효용 해수담수화장치에 관한 것이다.

본 발명은 전력이나 대규모의 화석에너지 소모 없이 지역적으로 풍부한 태양열이나 나무나 기타의 열원을 이용하는 독립적인 소규모 해수 담수화 장치에 관한 것으로 종래에는 화석에너지와 전력을 이용한 대규모의 해수 담수화가 일반적으로 개발되고 보급되었다.

본 발명은 기존의 해수담수화 장치를 낙후된 지역에 적용하기위하여 안출된 것으로서, 제작이 용이하고, 운반과 설치 및 유지 보수가 편리하면서도 높은 효율성과 경제성을 얻는 해수담수화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1 은 다중효용방식 해수담수화장치의 구성도로

하부조부(20)는 1단해수(22)를 공급하는 1단플로트밸브(11)와 1단해수를 저장하는 하부조(24)와 1단해수에 열을 공급하는 열공급기(21)로 구성된다.

1단부(30)는 1단증기(23)을 응축시키는 1단냉각핀(34), 응축된 1단담수(33)를 받아 흐르게 하는 1단단열판(31), 1단담수(33)를 외부로 배출하는 1단트랩(32), 2단해수(35)를 공급하는 2단플로트밸브(13)로 구성된다.

2단부(40)는 2단증기(36)을 응축시키는 2단냉각핀(44), 응축된 2단담수(43)를 받아 흐르게 하는 2단단열판(41), 2단담수(43)를 외부로 배출하는 2단트랩(42), 3단해수(45)를 공급하는 3단플로트밸브(15)로 으로 구성된다.

3단부(50)는 3단증기(46)을 응축시키는 3단냉각핀(54), 응축된 3단담수(53)를 받아 흐르게 하는 3단단열판(51), 3단담수(53)를 외부로 배출하는 3단트랩(42)으로 구성된다.

하부조부(20), 1단부(30), 2단부(40), 3단부(50)의 각 각 결합은 일반적으로 볼트로 결합되며 외기와의 밀폐를 위하여 씰(16)이 삽입된다.

하부조(24)에 1단해수(22)를 공급하는 1단플로트밸브(11), 1단해수에 열을 공급하는 열공급기(21), 1단증기(23)을 냉각시키켜 1단담수(33)을 생성하는 1단냉각핀(34), 상기 1단담수를 외부로 배출하기 위한 1단단열판(31)과 1단트랩,

2단해수(35)를 공급하는 2단플로트밸브(13), 2단증기(36)을 냉각시키켜 2단담수(43)을 생성하는 2단냉각핀(44), 상기 2단담수를 외부로 배출하기 위한 2단단열판(41)과 2단트랩,

3단해수(45)를 공급하는 3단플로트밸브(15), 3단증기(46)을 냉각시키켜 3단담수(53)을 생성하는 3단냉각핀(54), 상기 3단담수를 외부로 배출하기 위한 3단단열판(41)과 3단트랩으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중효용방식 해수담수화장치.

2단부와 3단부가 생략되어 하부조부와 1단부 만으로 구성되거나 4단부 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중효용방식 해수담수화장치.

도2 는 다중효용방식 해수담수화장치의 실시 예 외형도이다.

본 발명의 다중효용방식 해수담수화장치의 작동 예는 다음과 같다.

해수가 낙차에 의한 압력이나 해수공급펌프(10)을 통하여 1단플로트밸브(11)을 통하여 하부조(24)에 공급된다. 1단플로트밸브는 하부조(24)의 1단해수(22)의 수위가 하강하면 열려 해수를 공급하고 수위가 상승하면 닫혀 해수 공급을 차단 한다. 하부조(24)에 재치되고 1단해수(22)에 잠긴 열공급기(21)에 의하여 외부의 열이 공급되면 1단해수(22)가 증발되어 1단증기(23)가 발생한다.

1단해수의 증기온도를 T1, 증기압력을 P1으로 표기한다.

2단해수의 증기온도를 T2, 증기압력을 P2으로 표기한다.

3단해수의 증기온도를 T3, 증기압력을 P3으로 표기한다.

증기압력은 P1 ＞ P2 ＞ P3 , 증기온도는 T1 ＞ T2 ＞T3 가 된다.

1단증기(23)는 대류작용에 의하여 1단단열판(31)의 상부로 상승하여 1단냉각핀(34)와 접촉하여 잠열을 방출한 후 응축수 즉 1단담수(33)가 되어 1단단열판(31)의 상부로 낙하하여 1단트랩(32)를 통하여 외부로 배출된다. 1단트랩은 1단담수는 배출하되 증기의 배출은 억제한다.

1단증기(23)의 압력이 P1 이 2단증기(36) P2 보다 높으므로 ( P1 ＞ P2) 1단플로트밸브(11)의 하부에서 2단급수관(12)를 통하여 2단플로트밸브(13)으로 해수가 공급되고 2단플로트밸브(13)는 2단해수(35)의 수위가 하강하면 열려 해수를 공급하고 수위가 상승하면 닫혀 해수 공급을 차단 한다.

1단증기(23)가 1단냉각핀(34)과 접촉하여 응축되면서 방출한 잠열은 1단냉각핀(34)의 상부에 있는 2단해수(35)에 열을 공급하여 2단증기(36)가 발생한다.

2단증기(36)는 대류작용에 의하여 2단단열판(41)의 상부로 상승하여 2단냉각핀(44)와 접촉하여 잠열을 방출한 후 응축수 즉 2단담수(43)가 되어 2단단열판(41)의 상부로 낙하하여 2단트랩(32)를 통하여 외부로 배출된다. 2단트랩은 2단담수는 배출하되 증기의 배출은 억제한다.

2단증기(36)의 압력이 P2 이 3단증기(46) P3 보다 높으므로 ( P2 ＞ P3) 2단플로트밸브(13)의 하부에서 3단급수관(14)를 통하여 3단플로트밸브(15)으로 해수가 공급되고 3단플로트밸브(15)는 3단해수(45)의 수위가 하강하면 열려 해수를 공급하고 수위가 상승하면 닫혀 해수 공급을 차단 한다.

2단증기(36)가 2단냉각핀(44)과 접촉하여 응축되면서 방출한 잠열은 2단냉각핀(44)의 상부에 있는 3단해수(45)에 열을 공급하여 3단증기(46)가 발생한다.

3단증기(46)는 대류작용에 의하여 3단단열판(51)의 상부로 상승하여 3단냉각핀(54)와 접촉하여 잠열을 방출한 후 응축수 즉 3단담수(53)가 되어 3단단열판(51)의 상부로 낙하하여 3단트랩(52)를 통하여 외부로 배출된다. 3단트랩은 3단담수는 배출하되 증기의 배출은 억제한다.

해수담수화 장치의 운전이 계속됨에 따라 1단해수(22), 2단해수(35), 3단해수(45)가 증발을 계속하면 염분의 농도가 계속 높아지므로 일정한 시간마다 배출한다. 배출된 고염도의 배출수는 모아 3단냉각수(55)로 공급한다.

3단증기(46)가 3단냉각핀(54)과 접촉하여 응축되면서 방출한 잠열은 3단냉각핀(54)의 상부에 있는 3단냉각수(55)에 열을 공급하여 냉각수증기(56)가 발생하여 대기중으로 배출된다.

고염도의 3단냉각수(55)는 증발이 진행됨에 따라 더욱 염도가 높아지고 일정한 시간 간격으로 배출되어 소금을 얻는데 사용될 수 있다

본 발명의 해수담수화 장치는 외부에너지 공급이 없는 낙후된 지역에 태양열이나 기타 열원을 이용하여 해수를 담수화하므로 높은 에너지 이용 효율과 독립적인 담수화가 가능하고 구조가 간단하며 유지 보수가 편리함으로 인하여 경제적 이용이 가능하게 한다.

Claims

하부조(24)에 1단해수(22)를 공급하는 1단플로트밸브(11), 1단해수에 열을 공급하는 열공급기(21), 1단증기(23)을 냉각시키켜 1단담수(33)을 생성하는 1단냉각핀(34), 상기 1단담수를 외부로 배출하기 위한 1단단열판(31)과 1단트랩,

2단해수(35)를 공급하는 2단플로트밸브(13), 2단증기(36)을 냉각시키켜 2단담수(43)을 생성하는 2단냉각핀(44), 상기 2단담수를 외부로 배출하기 위한 2단단열판(41)과 2단트랩,

3단해수(45)를 공급하는 3단플로트밸브(15), 3단증기(46)을 냉각시키켜 3단담수(53)을 생성하는 3단냉각핀(54), 상기 3단담수를 외부로 배출하기 위한 3단단열판(41)과 3단트랩으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중효용방식 해수담수화장치.
제 1항에 있어서 2단부와 3단부가 생략되어 하부조부와 1단부 만으로 구성되거나 4단부 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중효용방식 해수담수화장치.