TW201330915A - 真空蒸發式造水裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種熱效率優異之真空蒸發式造水裝置。真空蒸發式造水裝置係具備:加熱器,係藉由來自熱源的熱將被供給之原料海水加熱而生成蒸氣者;容器本體,係將加熱器所產生之蒸氣導入者;減壓機構(水噴射器),係將容器本體內減壓者;冷凝器,係藉由冷卻用海水將容器本體內的蒸氣冷卻並生成淡水者;與預熱器,係藉由容器本體內之蒸氣將自冷凝器所排出之冷卻用海水的一部分加熱而作為原料海水供給至加熱器者。冷凝器及預熱器之至少一者的各傳熱管係內面或外面經凹凸加工。

Description

真空蒸發式造水裝置 發明領域
本發明係有關於一種用於從海水製造淡水的真空蒸發式造水裝置,特別是有關於一種具備預熱器之真空蒸發式造水裝置。
發明背景
一般在海上運行的船舶,利用來自船舶所搭載之鍋爐的蒸氣或來自柴油機或其他機械的廢熱作為熱源,使汲取自海中的海水在高真空下蒸發來製造淡水,一直以來都是藉此來進行。該種真空蒸發式造水裝置,一般而言,係具備:加熱器,係藉由將所供給之原料海水與柴油機之冷卻等所使用的溫水之熱交換來加熱而使其蒸發者;與容器本體,係藉由減壓機構使內部保持在減壓(真空)狀態,並將所產生之蒸氣凝結而淡水化者。在容器本體內,係內藏有具複數傳熱管之冷凝器,藉由將蒸氣與流過傳熱管內部之冷卻用海水的熱交換使其冷卻/凝結來淡水化。又,將從冷凝器所排出之冷卻用海水之一部分,作為原料海水供給至加熱器。
供給至加熱器之原料海水藉由與冷凝器之蒸氣 的熱交換,其溫度多少會變高,但相較於海水的蒸發溫度仍然頗低。因此,在上述結構之真空蒸發式造水裝置中,就無法有效率地進行加熱器之原料海水的加熱/蒸發。緣此,提案有一真空蒸發式造水裝置(例如參照專利文獻1),其具備一預熱器,係將從冷凝器所排出之冷卻用海水(原料海水)在進一步加熱後,供給至加熱器者。
在專利文獻1之真空蒸發式造水裝置中,在冷凝器上方係設有與冷凝器相同結構之多管式預熱器。從冷凝器被導入預熱器之傳熱管內的冷卻用海水,係藉由與在容器本體內所產生之蒸氣的熱交換進一步被加熱,而在較高溫的狀態下作為原料海水被供給至加熱器。藉此,在專利文獻1之真空蒸發式造水裝置中,便可謀求加熱器之熱效率的提高,並能謀求裝置整體的小型化。
習知技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開平6-254534號公報
發明概要
然而,在專利文獻1之真空蒸發式造水裝置中,係為了謀求加熱器之熱效率的提高而構成如斯,即藉由設置預熱器,將供給至加熱器之原料海水的溫度較為提高;但因未特別針對構成預熱器(甚至冷凝器)之各傳熱管之傳熱性能的提高有所探討,故在該點上還有改良的餘地。
本發明係著眼於上述課題而完成者,其目的在於提供一種熱效率優異之真空蒸發式造水裝置。
本發明之上述目的係藉由下述真空蒸發式造水裝置來達成;該真空蒸發式造水裝置係利用來自搭載於船舶之熱源的熱,從取進船舶之海水製造淡水,且該真空蒸發式造水裝置係具備:加熱器,係藉由來自熱源的熱將被供給之原料海水加熱而生成蒸氣者;容器本體,其係密閉型,且係使以前述加熱器所產生之蒸氣被導入者;減壓機構,係將前述容器本體內減壓者;冷凝器,係具有複數傳熱管,藉由冷卻用海水將前述容器本體內之蒸氣冷卻而生成淡水者;與預熱器,係具有複數的傳熱管,藉由前述容器本體內之蒸氣將自前述冷凝器所排出之冷卻用海水的一部分加熱,而作為原料海水供給至前述加熱器者;且前述冷凝器及前述預熱器之至少一者的前述各傳熱管係內面或外面經凹凸加工者。
在本發明之較佳實施態樣中,在前述冷凝器與前述預熱器之間,設有將從前述冷凝器所排出之冷卻用海水之一部分升壓以供給至前述預熱器的輔助泵。
在本發明之更佳的實施態樣中,備有用於將冷卻用海水供給至前述冷凝器之泵,前述泵係用於將從海所汲取之海水供給至包含柴油機之船舶的各海水使用處的海水泵。
在本發明之較佳的其他實施態樣中,備有用於將 冷卻用海水供給至前述冷凝器之泵,前述減壓機構係受海水所驅動之水噴射器,且前述泵係用於將驅動用海水供給至前述水噴射器之噴射泵,將由前述水噴射器所排出之驅動用海水作為冷卻用海水而供給至前述冷凝器。
在上述實施態樣之真空蒸發式造水裝置中,前述傳熱管係宜由波形管所構成。或者,前述傳熱管係宜經凹凸加工而在內面或外面以一體的方式設有突起或溝。
又,在本發明之較佳的其他實施態樣中,前述減壓機構係受海水所驅動之水噴射器,並進一步具備係用於朝前述水噴射器供給驅動用海水之噴射泵;前述噴射泵係將自前述冷凝器所排出之冷卻用海水的一部分升壓以供給至前述水噴射器且供給至前述預熱器。在該實施態樣中,係進一步具備用於將冷卻用海水供給至前述冷凝器之泵,前述泵宜為海水泵,係用於將汲取自海上的水供給至包含柴油機在內之船舶的各海水使用處。又,前述傳熱管更宜經凹凸加工而在內面或外面以一體的方式設有突起或溝。
進一步,在上述之所有實施態樣之真空蒸發式造水裝置中,前述加熱器具有內部可導入原料海水之複數加熱管;前述各加熱管係以內面或外面經凹凸加工者為佳。
依據本發明之真空蒸發式造水裝置,由於係將冷凝器及預熱器之至少一者的各傳熱管之內面或外面凹凸加工之故,可提高各傳熱管的傳熱性能。因此,從預熱器被供給至加熱器之原料海水的溫度,相較於以平滑管來構成 各傳熱管之已有的真空蒸發型造水裝置,較能達到高溫。
1‧‧‧真空蒸發式造水裝置
2‧‧‧容器本體
3‧‧‧加熱器
4‧‧‧冷凝器
5‧‧‧預熱器
6‧‧‧裝置本體
7‧‧‧減壓機構(水噴射器)
8‧‧‧噴射泵
9‧‧‧輔助泵
9A‧‧‧第1管集箱
9B‧‧‧第2管集箱
10‧‧‧船舶船體
11‧‧‧海水泵
12‧‧‧海水供給通道
13‧‧‧冷卻水供給通道
14‧‧‧分支通道
15、19‧‧‧給水通道
16‧‧‧原料海水供給通道
17‧‧‧氣體通道
18‧‧‧鹽水排出通道
30‧‧‧加熱室
31‧‧‧加熱管
32‧‧‧海水供給室
33‧‧‧原料海水導入口
34‧‧‧溫水導入口
35‧‧‧溫水排出口
40、50‧‧‧傳熱管
41、51‧‧‧管壁
42、52‧‧‧凸部
43、53‧‧‧凹部
90A、90B、93A、93B、98A、98B‧‧‧隔板
91A、91B‧‧‧預熱用管集箱室
92A、92B‧‧‧凝結用管集箱室
94a‧‧‧冷卻水入口室
94b、99e‧‧‧近側折返室
94c、99c‧‧‧內側折返室
94d‧‧‧冷卻水出口室
95‧‧‧冷卻水入口
96‧‧‧淡水出口
97‧‧‧冷卻水出口
99a‧‧‧原料海水入口室
99b、99d‧‧‧中央折返室
100‧‧‧原料海水入口
101‧‧‧原料海水出口
102‧‧‧排氣管
103‧‧‧鹽水出口
圖1係本發明之一實施型態的真空蒸發式造水裝置的概略圖。
圖2係圖1之裝置本體的縱截面圖。
圖3係沿圖2 I-I線之截面圖。
圖4係沿圖2 Ⅱ-Ⅱ線之截面圖。
圖5(A)~(C)係傳熱管的截面圖。
圖6係其他實施型態之裝置本體的縱截面圖。
圖7(A)~(C)係加熱管的截面圖。
圖8係本發明之其他實施型態之真空蒸發式造水裝置的概略結構圖。
圖9係本發明之其他實施型態之真空蒸發式造水裝置的概略結構圖。
圖10係本發明之其他實施型態之真空蒸發式造水裝置的概略結構圖。
用以實施發明之形態
以下,針對本發明之實施型態,一邊參照附加圖示一邊說明。圖1係本發明之一實施型態之真空蒸發式造水裝置1概略結構圖,圖2係圖1之裝置本體6的縱截面圖。本實施型態之真空蒸發式造水裝置1係如圖1及圖2所示,具備裝置本體6,其係由密閉型的容器本體2、加熱器3、冷凝器4及預熱器5所構成者;與減壓機構7,其係將容器本體2保 持在減壓(真空)狀態者。再者,在圖1中,符號10係船舶的船體,符號11係設置於船舶內,用於將海水從海中汲取上來的海水泵。以海水泵11所汲取上來的海水,係被供給至各種海水使用處,例如除了供給至搭載於船舶內之柴油機,作為用於冷卻柴油機的缸套冷卻水之外,還會供給至冷凝器4,作為利用真空蒸發式造水裝置1來造水用的冷卻水。
容器本體2係於下部連接有加熱器3,且於上部內藏有冷凝器4及預熱器5。又,在容器本體2的上部,設有排氣管102,且在較下部加熱器3高的位置,設有鹽水出口103。
排氣管102係透過氣體通道17連接至減壓機構7。減壓機構7在本實施形態中係由水噴射器所構成,容器本體2內部之不凝結性氣體係自排氣管102受到水噴射器7所吸引,使容器本體2內保持在較大氣壓低的減壓(真空)狀態,在容器本體2中,在減壓(真空)狀態下進行後述之原料海水的蒸發/凝結。又,鹽水出口103係透過鹽水排出通道18連接至水噴射器7,在後述的容器本體2內,已蒸發後之鹽水(海水)自鹽水出口103受水噴射器7所吸引後,排出至船舶外。
加熱器3係具備密閉型的加熱室30與設於加熱室30內之複數的加熱管31。複數的加熱管31係以朝沿垂直方向延伸的方式來配置,其兩端部係連接於加熱室30的上壁面及下壁面。在加熱室30的下部,連接有海水供給室32,在海水供給室32係設有用於將原料海水導入各加熱管31之 原料海水導入口33。在加熱室30的側壁面,係設有溫水導入口34及溫水排出口35,係將用於柴油機卻等缸套冷卻水等的溫水分別導入及排出。自原料海水導入口33導入至各加熱管31之原料海水,係藉由與從溫水導入口34被導入加熱室30內的溫水之熱交換來加熱而蒸發,形成蒸氣後被供給至容器本體2內。
冷凝器4係用於將供給至容器本體2內的蒸氣冷卻而生成淡水者,其具備複數的傳熱管40,與第1管集箱9A及第2管集箱9B,其係與將前述複數傳熱管40捆束而成之傳熱管群的兩端分別連通者。各傳熱管40係以朝水平方向延伸的方式配置,其兩端部係連接至容器本體2之左壁面及右壁面。
在冷凝器4的上方,設有構成預熱器5之複數的傳熱管50。該複數的傳熱管50係以朝水平方向延伸的方式配置,其兩端部係連接至容器本體2的左壁面及右壁面,並與第1管集箱9A及第2管集箱9B連通。
在第1及第2管集箱9A、9B內,分別設有隔板90A、90B。兩管集箱9A、9B內係由各隔板90A、90B,劃分為上方的預熱用管集箱室91A、91B與下方的凝結用管集箱室92A、92B。預熱用管集箱室91A、91B係與構成預熱器5之各傳熱管50連通,而凝結用管集箱室92A、92B係與構成冷凝器4之各傳熱管40連通。
在各凝結用管集箱室92A、92B內,如圖3所示,係分別設有隔板93A、93B。第1管集箱9A之凝結用管集箱 92A內係由隔板93A劃分為內側的冷卻水入口室94a與近側的折返室94b。又,第2管集箱9B之凝結用管集箱92B內係由隔板93B劃分為近側的冷卻水出口室94d與內側的折返室94c。
在冷卻水入口室94a,設有用於導入冷卻用海水之冷卻水入口95,該冷卻用海水係用於將容器本體2內之蒸氣冷卻/凝結者。在冷卻水入口95係連接有冷卻水供給通道13,其係連接於從海水泵11至船舶內各海水使用處之海水供給通道12者(參照圖1),藉由海水泵11之作動而將海水導入作為冷卻水。在冷卻水入口室94a所導入之冷卻用海水係將在各傳熱管40內,如圖3之箭頭所示,中繼通過各折返室94b、94c,往另側的第2管集箱9B之冷卻水出口室94d的方向流動。被供給至容器本體2內的蒸氣,係利用與各傳熱管40所流動之冷卻用海水的熱交換被冷卻而凝結,藉由凝結而產生的淡水係自設於容器本體2之淡水出口96取出。
在冷卻水出口室94d,係設有用於將冷卻用海水排出之冷卻水出口97。從冷卻水出口97所排出的冷卻用海水,一部分係透過分支通道14供給至噴射泵8,另外一部分係透過給水通道15供給至預熱器5,剩餘的則被排出至船舶外(參照圖1)。噴射泵8係用於驅動水噴射器7者,與裝置本體6以一體的方式設置。供給至噴射泵8的冷卻用海水係利用噴射泵8來升壓後,被供給至水噴射器7,驅動水噴射器7後,被排出至船舶外。
接著,在各預熱用管集箱室91A、91B內,係如 第4圖所示,分別設有2枚隔板98A、98B。在第1管集箱9A之預熱用管集箱91A內,係由隔板98A劃分成內側的原料海水出口室99f與中央及近側的折返室99d、99e。又,在第2管集箱9B之預熱用管集箱91B內,係由隔板98B劃分成近側的原料海水入口室99a與中央及內側的折返室99b、99c。
在原料海水入口室99a,係設有用於將自冷凝器4所排出之冷卻用海水的一部分導入之原料海水入口100。在原料海水入口100係連接有給水通道15;在給水通道15,設有輔助泵9(參照圖1)。從冷凝器4所排出的冷卻用海水之一部分係在經輔助泵9升壓的狀態下,被導入原料海水入口室99a。接著,將構成預熱器5的各傳熱管50內,如第4圖的箭頭所示,通過各折返室99b~99e,往另側的第1管集箱9A之原料海水出口室99f的方向流動。此時,冷卻用海水在各傳熱管50內流動時,一邊藉由與供給至容器本體2內之蒸氣的熱交換而被加熱,一邊被導入原料海水出口室99f。
在原料海水出口室99f,設有用於排出冷卻用海水的原料海水出口101。原料海水出口101所排出之冷卻用海水係透過原料海水供給通道16,被供給至海水供給室32作為原料海水。
如此,因上述結構之預熱器5的存在,從冷凝器所排出之冷卻用海水的一部分,再藉由與被供給至容器本體2內之較高溫的蒸氣之熱交換而升溫後,再做為原料海水供給至加熱器3。因此,可較為提高供給至加熱器3之原料海水的溫度,因而能提高加熱器3的熱效率。
構成冷凝器4之各傳熱管40及構成預熱器5的各傳熱管50係如圖5所示,其內面及外面經凹凸加工。在本實施型態中,各傳熱管40、50係由波形管所構成,於其管壁41、51上,有多數的凸部42、52及凹部43、53交互地連接。凸部42、52及凹部43、53的截面視形狀係可形成如圖5(A)所示之山形狀之外,還有如圖5(B)、(C)所示之矩形狀或波形狀等各種形狀。
再者,作為各傳熱管40、50,除波形管之外,亦可使用經凹凸加工之加工管,該凹凸加工係對管壁41、51平滑的平滑管,在管壁41、51的內面及外面沿軸方向以預定的間隔一體地設置在周方向上延伸之複數的環狀突起。又,作為加工管,凹凸加工亦可為在管壁41、51的內面及外面以螺旋狀的方式一體地設置突起;又,凹凸加工亦可為以溝來取代突起,在平滑管的管壁41、51之內面及外面,以與突起相同的方式一體地設置。再者,凹凸加工亦可為對於平滑管在管壁41、51之內面及外面,沿周方向以預定的間隔一體地設置在軸方向上延伸之複數的突起或溝。像這樣,只要是能使各傳熱管40、50的表面積增大,則將管壁41、51之內面及外面進行凹凸加工的方法可無特別限定。
在本實施型態之真空蒸發行造水裝置1中,由於冷凝器4及預熱器5之各傳熱管40、50的內面及外面經凸凹加工之故,其外徑相較於幾乎相同的平滑管,各傳熱管40、50的表面積較大,亦即,因在傳熱管內外之熱交換時可確保較大的傳熱面積,且凹凸將傳熱管內所流動的冷卻用海 水係經攪拌,而提高在傳熱面(管壁41、51)之蒸氣及冷卻用海水間的傳熱效率,造成各傳熱管40、50的熱交換量增大。因此,藉由將各傳熱管40、50的內面及外面進行凸凹加工,相較於使用平滑管的情況,可使各傳熱管40、50內所流動的冷卻用海水藉由與蒸氣的熱交換而進一步加熱至高溫,這樣的結果可更加提高供給至加熱器3之原料海水的溫度。因此,可進一步提高加熱器3的熱效率。
另一方面,將各傳熱管40、50之內面及外面進行凸凹加工,會因凹凸而增大管摩擦係數,而使傳熱管內所流動的冷卻用海水之壓力損失變大。因此,為了防止冷卻用海水之流動性變差,加大傳熱管的尺寸,或是提高海水泵的容量/揚程等對策便成為必要。就冷凝器4而言,由於係被供給經海水泵11升壓後的海水,不易受到壓力損失增大的影響,但就預熱器5而言,由於係被供給由冷凝器4排出之冷卻用海水,且預熱器5本身的壓力損失亦增大,故在預熱器5之出口的原料海水出口101之海水的壓力,相較於使用平滑管的情況係大幅降低。壓力損失變大,若來自原料海水出口101的海水供給壓力變低,對加熱器3而言將有無法充分地供給原料海水的疑慮。為了消除此疑慮,一般雖會考慮提高海水泵11的容量/揚程,但要進一步提高對船舶內之各海水使用處供給海水之大型的海水泵11之容量等,會有泵本身的成本及耗費電量等運轉經費大幅地高漲等問題。緣此,在本實施型態之真空蒸發型造水裝置1中,在冷凝器4與預熱器5之間的給水通道15設有小型的輔助泵9,將 自冷凝器4所排出之冷卻用海水利用輔助泵9升壓之後,供給至預熱器5。藉此,即便在預熱器5亦可促進與蒸氣間的熱交換,且能應付冷卻用海水之壓力損失的增大,因此可充分地確保對加熱器3之原料海水的給水量。
依據上述結構的真空蒸發型造水裝置1,因係在容器本體2之多管式的冷凝器4上方設置多管式的預熱器5,來將供給至加熱器3的原料海水加熱,故不再需要用於將預熱器5與冷凝器4分離設置的空間,而可謀求裝置的小型化。
進一步,由於冷凝器4及預熱管5之各傳熱管40、50的內面及外面係經加工,固可提高各傳熱管40、50的傳熱性能。因此,可將從冷凝器4透過預熱器5供給至加熱器3的原料海水的溫度,與以平滑管構成各傳熱管40、50之既存的真空蒸發型造水裝置相比,提高至較高的溫度,因此可進一步提高加熱器3的熱效率。又,在冷凝器4與預熱器5之間的給水通道15設置輔助泵9,將自冷凝器4所排出之冷卻用海水利用輔助泵9升壓後供給至預熱器5,因此可應付流動於預熱器5的各傳熱管50內之冷卻用海水(原料海水)之壓力損失的增大。因此,可對加熱器3充分地供給原料海水。其結果,可增加在真空蒸發型造水裝置1所製造之淡水的製造量,提高裝置之造水性能。另一方面,與各傳熱管40、50由平滑管所構成之既存的真空蒸發型造水裝置相比,藉由裝置之造水性能的提高,即便減少冷凝器4及預熱器5之各傳熱管40、50的數量,也能製造大致同量的淡水。 因此,可謀求裝置的精簡化。
又,由於僅須在各傳熱管40、50由平滑管所構成之既存的真空蒸發型造水裝置中,將平滑管以內面及外面經凹凸加工之波形管或加工管等替代,就能提高裝置的造水性能,故能簡易且低成本地將既存的真空蒸發型造水裝置進行版本升級。
以上雖係針對本發明之一實施型態進行說明,但本發明非受上述實施型態限定者,只要是在不脫離本發明旨趣的範圍內,可有各種的變更。例如,在上述圖1之實施型態中,是將各傳熱管40、50的內面及外面進行凹凸加工,但亦可僅在內面或外面其中一者進行凹凸加工。
又,雖對冷凝器4及預熱器5之各傳熱管40、50施以凹凸加工,但亦可僅對冷凝器4之各傳熱管40或預熱器5之各傳熱管50之一者施予凹凸加工。
又,對加熱器3之各加熱管31,亦可與冷凝器4及預熱器5之各傳熱管40、50同樣地施予凹凸加工。第6圖係表示在除了冷凝器4及預熱器5之各傳熱管40、50以外,針對加熱器3之各加熱管31亦施予凹凸加工之實施型態(圖2的變形例)。各加熱管31係與冷凝器4及預熱器5之各傳熱管40、50同樣,如圖7所示,在管壁31A上,具有多數的凸部31B及凹部31C交互地連接,對其內面及外面施予凹凸加工。凸部31B及凹部31C的截面視形狀係可形成如圖7(A)所示之山形狀外,還可形成如圖7(B)、(C)所示之矩形狀或波形狀等各種形狀。作為上述結構的加熱管31,雖可適宜地 使用波形管,但在波形管之外,亦可使用經凹凸加工的加工管,該凹凸加工係對管壁31A平滑之平滑管,在管壁31A的內面及外面,將在周方向上延伸之複數的環狀突起,沿軸方向以預定的間隔一體地設置。又,作為加工管,亦可將突起在平滑管的管壁31A內面及外面螺旋狀地以一體的方式設置藉以進行凹凸加工,又,亦可以溝來取代突起,在平滑管的管壁31A的內面及外面,以與突起同樣的方式一體的設置,藉以進行凹凸加工。進一步,亦可對平滑管,將在軸方向上延伸之複數的突起或溝,在管壁31A的內面及外面,在周方向上以預定的間隔一體地設置,藉以進行凹凸加工。如此,只要能使各加熱管31的表面積變大,則將管壁31A內面及外面凹凸加工的方法係不受限。
藉由將加熱器3之各加熱管31的內面及外面凹凸加工,與其外徑大致相同的平滑管相較之下,各加熱管30的表面積變大,亦即,可確保在加熱管內外之熱交換時較大的傳熱面積。進一步,利用凹凸來攪拌加熱管內所流動的原料海水,藉此提高在傳熱面(管壁31A)之溫水及原料海水間的傳熱效率。其結果,各加熱管31的熱交換量增大。因此,如圖6所示之實施型態,藉由將各加熱管31之內面及外面進行凸凹加工,相較於使用平滑管的情況,各加熱管31內所流動之原料海水變得能與溫水高效率地進行熱交換,各加熱管31之加熱效率提高,結果使原料海水的蒸發效率良好,而能充分地將蒸氣供給至容器本體2內。
又,在上述圖1之實施型態中,作為在加熱器3 用於使原料海水加熱/蒸發的熱源,係利用來自柴油機的廢熱,但除此之外,亦可利用來自會產生廢熱之裝置的廢熱,如利用來自鍋爐的蒸氣,在加熱器3使原料海水加熱/蒸發亦可。
又,在述圖1之實施型態中,自冷凝器4所排出之冷卻用海水,其一部分係利用輔助泵9來升壓並透過給水通道15供給至預熱器5,但亦可省略該輔助泵9。圖8係圖1之實施型態的變形例,表示輔助泵9經省略之真空蒸發式造水裝置1的概略結構圖。再者,基本的結構係與上述圖1之實施型態的結構相同,在此因將對應的結構標上相同符號故省略說明。
在圖8的實施型態中,自冷凝器4所排出的冷卻用海水,一部分係透過分支通道14,供給至噴射泵8,剩下的被排出至船舶外。供給至噴射泵8之冷卻用海水,在經噴射泵8升壓後,一部分供給至水噴射器7,而剩下的則透過通道19供給至預熱器5。接著,供給至預熱器5之冷卻用海水係利用與供給至容器本體2內之蒸氣的熱交換來加熱後,作為原料海水,透過原料海水供給通道16供給至加熱器3。如此,在圖8的實施型態中,使噴射泵8之噴出側的通道分支,將利用噴射泵8升壓後的冷卻用海水透過給水通道19供給至預熱器5,藉此可應付預熱器5之各傳熱管50內所流動之冷卻用海水之壓力損失的增大,而能對加熱器3充分地供給原料海水。其結果,不僅可實現與圖1之實施型態相同的作用/效果,更由於不需輔助泵9,也能將裝置簡略化。
又,在上述圖1之實施型態中,雖是將噴射泵8與裝置本體6以一體的方式設置,但如圖9所示,亦可將噴射泵8設置於較裝置本體6下方的位置。在圖1的實施型態中,噴射泵8係被供給有自冷凝器4所排出之冷卻用海水的一部分,但在圖9的實施型態中,噴射泵8係將從海中汲取上來的海水作為驅動水供給至水噴射器7。
又,在圖1、圖8及圖9之實施型態中,雖使用水噴射器作為減壓機構7,但其並非必定受限於此者,亦可為真空泵等。
進一步,圖10係表示本發明之其他實施型態的真空蒸發式造水裝置1的概略結構圖。再者,基本的結構係與上述圖1的實施型態相同,在此因將對應的結構標上相同符號故省略說明。
在圖10的實施型態中,從噴射泵8作為驅動水而被供給至噴射器7之海水,係透過冷卻水供給回路13,作為利用真空蒸發式造水裝置1來造水用的冷卻水供給至冷凝器4。作為噴射泵8,係使用自海中汲取海水,並僅將之供給至水噴射器7之小型泵。
即便在該圖10之實施型態中,被供給至冷凝器4的冷卻用海水,在將被供給至容器本體2內之蒸氣冷卻/凝結而生成淡水後,從冷凝器4被排出,但其中一部分係被供給至預熱器5而藉由與被供給至容器本體2內之蒸氣的熱交換被加熱後,作為原料海水,透過原料海水供給通道16被供給至海水供應室32。在此,藉由將預熱器5之各傳熱管50(進 一步則是冷凝器4之各傳熱管40)的內面及外面凹凸加工,可使供給至加熱器3之原料海水的溫度更高,而能提高加熱器3之熱效率。另一方面,在圖10之實施型態中,藉由提高噴射泵8的容量等,就不需要輔助泵9,又,或許因為提高了海水泵11的容量等而能以低成本來應付流動於預熱器5之各傳熱管50(甚至是冷凝器4之各傳熱管40)內的冷卻用海水之壓力損失的增大,故可對加熱器3充分地供應原料海水。其結果,可實現與圖1之實施型態相同的作用/效果。
2‧‧‧容器本體
3‧‧‧加熱器
4‧‧‧冷凝器
5‧‧‧預熱器
6‧‧‧裝置本體
9A‧‧‧第1管集箱
9B‧‧‧第2管集箱
16‧‧‧原料海水供給通道
30‧‧‧加熱室
31‧‧‧加熱管
32‧‧‧海水供給室
33‧‧‧原料海水導入口
34‧‧‧溫水導入口
35‧‧‧溫水排出口
40、50‧‧‧傳熱管
90A、90B‧‧‧隔板
91A、91B‧‧‧預熱用管集箱室
92A、92B‧‧‧凝結用管集箱室
95‧‧‧冷卻水入口
96‧‧‧淡水出口
97‧‧‧冷卻水出口
100‧‧‧原料海水入口
101‧‧‧原料海水出口
102‧‧‧排氣管
103‧‧‧鹽水出口

Claims (9)

  1. 一種真空蒸發式造水裝置,其係利用來自船舶所搭載之熱源的熱,由被引入船舶的海水來製造淡水者,該真空蒸發式造水裝置係具備:加熱器,係藉由來自熱源的熱將被供給之原料海水加熱而生成蒸氣者;容器本體,係將以前述加熱器所產生之蒸氣導入之密閉型的容器本體;減壓機構,係將前述容器本體內減壓者;冷凝器,係具有複數傳熱管,藉由冷卻用海水將前述容器本體內之蒸氣冷卻而生成淡水者;與預熱器,係具有複數的傳熱管,藉由前述容器本體內之蒸氣將自前述冷凝器所排出之冷卻用海水的一部分加熱,而作為原料海水供給至前述加熱器者;前述冷凝器及前記預熱器之至少一者的前述各傳熱管係內面或外面經凹凸加工。
  2. 如申請專利範圍第1項之真空蒸發式造水裝置,其中,在前述冷凝器與前述預熱器之間,設有將自前述冷凝器所排出之冷卻用海水的一部分升壓以供給至前述預熱器的輔助泵。
  3. 如申請專利範圍第1項之真空蒸發式造水裝置,其具備用於將冷卻用海水供給至前述冷凝器之泵;前述泵係用於將自海所汲取上來的海水供給至船 舶之各海水使用處的海水泵。
  4. 如申請專利範圍第2項之真空蒸發式造水裝置,其具備用於將冷卻用海水供給至前述冷凝器之泵;前述泵係用於將自海所汲取上來的海水供給至船舶之各海水使用處的海水泵。
  5. 如申請專利範圍第1項之真空蒸發式造水裝置,其具備用於將冷卻用海水供給至前述冷凝器之泵;前述減壓機構係受海水所驅動之水噴射器,且前述泵係用於將驅動用海水供給至前述水噴射器的噴射泵者;且從前述水噴射器所排出之驅動用海水係作為冷卻用海水被供給至前述冷凝器。
  6. 如申請專利範圍第1項之真空蒸發式造水裝置,其中前述傳熱管係由波形管所構成。
  7. 如申請專利範圍第1項之真空蒸發式造水裝置,其中前述傳熱管係經凹凸加工而在內面或外面以一體的方式設有突起或溝者。
  8. 如申請專利範圍第1項之真空蒸發式造水裝置,其中,前述減壓機構係受海水所驅動之水噴射器;且更具有用於朝前述水噴射器供給驅動用海水之噴射泵;前述噴射泵係將自前述冷凝器所排出之冷卻用海水的一部分升壓以供給至前述水噴射器並供給至前述預熱器。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之真空蒸發式造水裝置,其中前述加熱器具有內部可導入原料海水之複數的加熱管;前述各加熱管係內面或外面經凹凸加工者。
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