(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラインが蒸発する蒸発室と、蒸発した蒸気が凝縮する凝縮室とを有するハウジングが多段に連結されて構成され、前記凝縮室の内部には、多数の凝縮管が束状に配置された凝縮管束が管支持板により支持されており、前記凝縮管束の表面で凝縮した凝縮水を前記ハウジングの内部に設けられた回収トレイに回収する多段フラッシュ蒸発器を改造する方法であって、
少なくともいずれかの前記ハウジングの内部に仕切部材および分離壁を設けて、前記ハウジングの内部に前記蒸発室および凝縮室をそれぞれ複数形成する段数増加ステップを備え、
前記仕切部材は、前記管支持板の周囲を閉塞板で囲んで構成された横仕切板を備え、前記凝縮管束を前記管支持板から取り外すことなく前記仕切部材を設置可能であり、
前記分離壁は、前記回収トレイの下方に設けられる多段フラッシュ蒸発器の改造方法。
【請求項２】
前記仕切部材は、前記横仕切板の両側においてそれぞれ前記凝縮管束に沿って延びる第１の縦仕切板および第２の縦仕切板とを更に備える請求項１に記載の多段フラッシュ蒸発器の改造方法。
【請求項３】
前記第１の縦仕切板および第２の縦仕切板のいずれか一方は、隣接する前記ハウジング間を隔てる隔壁を利用して形成され、
前記段数増加ステップは、間隔をあけて複数設置した新たな隔壁により新たにハウジングを区画し、新たな前記隔壁の間に前記仕切部材を配置するステップを含む請求項２に記載の多段フラッシュ蒸発器の改造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設の多段フラッシュ蒸発器を改造する多段フラッシュ蒸発器の改造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の多段フラッシュ蒸発器として、例えば、特許文献１に開示された構成が知られている。この多段フラッシュ蒸発器は、本体の内部が複数の段間仕切板により仕切られて形成された各区画内の上下に、それぞれコンデンサ室およびフラッシュ室が設けられており、各区画内に導入された高温のブラインが、フラッシュ室でフラッシュ蒸発する。発生したフラッシュ蒸気は、デミスタを経てコンデンサ室に導入される。コンデンサ室には、束状に配置された多数の伝熱管が複数の管支持板により支持されており、コンデンサ室で生成されたフラッシュ蒸気の凝縮水が、蒸留水トレイを経て外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１４５０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成を備える多段フラッシュ蒸発器は、造水に必要な燃料消費量が多いため、これを抑制する必要が生じている。既設の多段フラッシュ蒸発器を改造して造水比（Performance Ratio）を向上させるためには、フラッシュ室の段数を増加させることが有効であるが、各区画内に配置された束状の伝熱管は、複数の管支持板に形成された多数の挿通孔に個別に挿入されて支持されているため、段数増加に合わせて伝熱管を取り替える作業は不可能に近い。
【０００５】
そこで、本発明は、既存の多段フラッシュ蒸発器の段数増加を容易に行うことができる多段フラッシュ蒸発器の改造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の前記目的は、ブラインが蒸発する蒸発室と、蒸発した蒸気が凝縮する凝縮室とを有するハウジングが多段に連結されて構成され、前記凝縮室の内部には、多数の凝縮管が束状に配置された凝縮管束が管支持板により支持されており、前記凝縮管束の表面で凝縮した凝縮水を前記ハウジングの内部に設けられた回収トレイに回収する多段フラッシュ蒸発器を改造する方法であって、少なくともいずれかの前記ハウジングの内部に仕切部材および分離壁を設けて、前記ハウジングの内部に前記蒸発室および凝縮室をそれぞれ複数形成する段数増加ステップを備え、前記仕切部材は、前記管支持板の周囲を閉塞板で囲んで構成された横仕切板を備え、前記凝縮管束を前記管支持板から取り外すことなく前記仕切部材を設置可能であり、前記分離壁は、前記回収トレイの下方に設けられる多段フラッシュ蒸発器の改造方法により達成される。段数を２倍にする場合は、前記凝縮管束の長手方向の中央部付近にある前記管支持板を、前記仕切部材に含めることが好ましい。
【０００７】
この多段フラッシュ蒸発器の改造方法において、前記仕切部材は、前記横仕切板の両側においてそれぞれ前記凝縮管束に沿って延びる第１の縦仕切板および第２の縦仕切板とを更に備えることが好ましい。
【０００８】
また、前記第１の縦仕切板および第２の縦仕切板のいずれか一方は、隣接する前記ハウジング間を隔てる隔壁を利用して形成することが好ましい。このように前記仕切部材を構成する場合、前記段数増加ステップは、間隔をあけて複数設置した新たな隔壁により新たにハウジングを区画し、新たな前記隔壁の間に前記仕切部材を配置するステップを含むことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、既存の多段フラッシュ蒸発器の段数増加を容易に行うことができる多段フラッシュ蒸発器の改造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の多段フラッシュ蒸発器の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す多段フラッシュ蒸発器を、本発明の一実施形態に係る多段フラッシュ蒸発器の改造方法により改造した後の概略構成図である。
【図３】改造前の多段フラッシュ蒸発器の要部斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３に示す多段フラッシュ蒸発器の改造途中の状態を示す斜視図である。
【図６】図３に示す多段フラッシュ蒸発器の改造後の状態を示す斜視図である。
【図７】図６に示す改造後の多段フラッシュ蒸発器の要部を示す概略構成図である。
【図８】図７のＸ−Ｘ断面図である。
【図９】図７のＹ−Ｙ断面図である。
【図１０】図７のＺ−Ｚ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、従来の多段フラッシュ蒸発器の一例を示す概略構成図である。図１に示すように、多段フラッシュ蒸発器１は、多数のハウジング１１−１，１１−２，１１−３，・・・，１１−ｎが多段に連結された本体１０と、加熱器１００とを備えている。各ハウジング１１−１〜１１−ｎは、多数の凝縮管を束状に配置した凝縮管束１２が、上部の凝縮室ｃに設けられており、それぞれの凝縮管束１２には、最後段のハウジング１１−ｎから最前段のハウジング１１−１に向けて、ブラインが供給される。最前段のハウジング１１−１の凝縮管束１２を通過したブラインは、加熱器１００において加熱蒸気により加熱された後、最前段のハウジング１１−１に導入される。各ハウジング１１−１〜１１−ｎは、減圧状態に維持されて、下部の蒸発室ｅがオリフィス１４を介して互いに連通されており、それぞれの蒸発室ｅに導入されたブラインがフラッシュ蒸発する。生成されたブラインの蒸気は、凝縮管束１２の表面で凝縮されて凝縮水となり、回収トレイ１３により回収される。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る多段フラッシュ蒸発器の改造方法は、上記の構成を有する既設の多段フラッシュ蒸発器を改造して段数を増加させることにより、造水比を増加させるものである。すなわち、図２に示すように、２段目のハウジング１１−２と、３段目のハウジング１１−３の内部に仕切部材２０を設けることにより、ハウジング１１−２，１１−３毎に、蒸発室ｅおよび凝縮室ｃをそれぞれ複数形成する。仕切部材２０を設けるハウジングは、複数であることが好ましいが、特に限定されるものではなく、少なくとも１つあればよい。
【００１３】
図３は、改造前の多段フラッシュ蒸発器１の要部斜視図であり、図１に示す多段フラッシュ蒸発器の２つのハウジング１１−２，１１−３を示している。また、図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。構成の理解を容易にするため、図３においては、ハウジング１１−２，１１−３の側壁の一部を透明にすると共に、図１に示す凝縮管束１２の図示を省略している。
【００１４】
図３および図４に示すように、各ハウジング１１−２，１１−３は、上下に凝縮室ｃおよび蒸発室ｅをそれぞれ備えており、各蒸発室ｅは、各ハウジング１１−２，１１−３間を隔てる隔壁１５の下部に設けられたオリフィス１４を介して、互いに連通している。凝縮室ｃと蒸発室ｅとの間は、回収トレイ１３およびデミスタ１６により仕切られており、回収トレイ１３の直上に凝縮管束１２（図４参照）が配置されている。凝縮管束１２は、各ハウジング１１−２，１１−３の内壁に外周の一部が固定された管支持板１７により支持される。管支持板１７は、凝縮管束１２の長手方向に沿って複数設けられており、図３においては、凝縮管束１２の長手方向の中央部付近に配置された管支持板１７のみを示している。管支持板１７は、多数形成された挿通孔のそれぞれに、凝縮管束１２を構成する各凝縮管が挿通されている。各ハウジング１１−２，１１−３の凝縮管束１２は、図３に破線で示すように、同じ側の端部同士が互いに接続されている。
【００１５】
図４に示すように、蒸発室ｅに導入されたブラインＢから発生した蒸気Ｖは、デミスタ１６を通過した後に凝縮管束１２の表面で凝縮されて、回収トレイ１３に回収される。蒸発室ｅで凝縮しないガスは、ガイド板１８により案内され、抽気管１９を介して後段のハウジングの蒸発室ｅに導入される。
【００１６】
次に、上記の多段フラッシュ蒸発器の改造方法を説明する。まず、図３に示す抽気管１９、隔壁１５の下部およびオリフィス１４を除去し、図５に示すように、各ハウジング１１−２，１１−３の隔壁１５の上部の一部を切除して連通部１５１を形成する。連通部１５１は、各ハウジング１１−２，１１−３の一方または他方の端部と管支持板１７との間に形成され、ハウジングの隣接方向に沿って千鳥状に配置される。隔壁１５の連通部１５１に対応する位置に予めパネルが装着されている場合には、このパネルを取り外すことにより、連通部１５１を形成することができる。
【００１７】
ついで、図６に示すように、各ハウジング１１−２，１１−３毎に新たな隔壁３０を設ける。新たな隔壁３０は、もとの隔壁１５と平行に配置されて、デミスタ１６の幅方向中央部を通過するように設けられ、もとの隔壁１５との間に蒸気が通過する隙間が形成される。新たな隔壁３０の下部には、新たなオリフィス２６を設ける。
【００１８】
こうして、間隔をあけて複数設置した新たな隔壁３０，３０の間に、仕切部材２０を設置する。仕切部材２０は、管支持板１７を含むように形成される。すなわち、仕切部材２０は、管支持板１７の周囲開口を閉鎖する閉塞板２１により管支持板１７の周囲を囲んで形成される横仕切板２２と、横仕切板２２の両側においてそれぞれ凝縮管束１２に沿って延びる第１の縦仕切板２３および第２の縦仕切板２４とを備える。管支持板１７が複数設けられている場合には、凝縮管束１２の長手方向の中央付近を支持する管支持板１７を利用して、仕切部材２０を構成することが好ましい。凝縮管束１２の長手方向の中央付近を支持する管支持板１７を利用して、仕切部材２０を構成することは、段数の増加により造水比を高めるという点からも好ましい。
【００１９】
第１の縦仕切板２３は、もとの隔壁１５を利用したものであり、上述したように、管支持板１７から一方側の上部に連通部１５１が形成されている。第２の仕切板２４は、新たな隔壁３０と平行に配置され、管支持板１７から他方側の上部に連通部２４１が形成されており、新たな隔壁３０との間に蒸気が通過する隙間が形成される。回収トレイ１３の下方に分離壁３１を設け、分離壁３１の下部に新たなオリフィス２６を設ける。こうして、多段フラッシュ蒸発器の改造が完了する。
【００２０】
図７は、図６に示す改造後の多段フラッシュ蒸発器の要部を示す概略構成図であり、図８、図９および図１０は、それぞれ図７のＸ−Ｘ断面図、Ｙ−Ｙ断面図およびＺ−Ｚ断面図である。図７においては、構成の一部を切り欠くか、あるいは仮想線（２点鎖線）で示しており、ブラインからの発生蒸気の流れを矢印で示している。
【００２１】
図７に示すように、各ハウジング１１−２，１１−３は、新たな隔壁３０によって区画される。２段目のハウジング１１−２は、仕切部材２０および分離壁３１によって、２つの段（２−１段、２−２段）に分割される。また、３段目のハウジング１１−３も、仕切部材２０および分離壁３１によって、２つの段（３−１段、３−２段）に分割される。各段（２−１段、２−２段、３−１段、３−２段）に対応して、複数の凝縮室ｃ２１，ｃ２２，ｃ３１，ｃ３２および蒸発室ｅ２１，ｅ２２，ｅ３１，ｅ３２が形成される。このように、改造後の多段フラッシュ蒸発器は、段数が増加するため造水比を高めることができ、ブラインの加熱に必要な燃料消費量を低減することができる。
【００２２】
図７および図８に示すように、２−１段および３−２段の蒸発室ｅ２１，ｅ３２で発生したブラインの蒸気は、それぞれ第１の縦仕切板２３の連通部１５１、および、第２の縦仕切板２４の連通部２４１を介して、凝縮室ｃ２１，ｃ３２に導入され、凝縮水となって回収トレイ１３に回収される。凝縮室ｃ２１，ｃ３２で凝縮されなかったガスは、もとの抽気管１９（図４参照）の一部である抽気管２７を介して、後段の凝縮室（例えば、２−１段の凝縮室ｃ２１から２−２段の凝縮室ｃ２２）に導入される。
【００２３】
図７および図１０に示すように、２−２段および３−１段の蒸発室ｅ２２，ｅ３１で発生したブラインの蒸気は、それぞれ第２の縦仕切板２４の連通部２４１、および、第１の縦仕切板２３の連通部１５１を介して、凝縮室ｃ２２，ｃ３１に導入され、凝縮水となって回収トレイ１３に回収される。凝縮室ｃ２２，ｃ３１で凝縮されなかったガスは、もとの抽気管１９（図４参照）の一部である抽気管２７を介して、後段の凝縮室（例えば、２−２段の凝縮室ｃ２２から３−１段の凝縮室ｃ３１）に導入される。
【００２４】
図７から図１０に示すように、２−１段の凝縮室ｃ２１と２−２段の凝縮室ｃ２２との間、および、３−１段の凝縮室ｃ３１と３−２段の凝縮室ｃ３２との間は、仕切部材２０の一部を構成する横仕切板２２により隔離されている。横仕切板２２に含まれる管支持板１７は、凝縮管束１２の各凝縮管が個別に挿通される多数の挿通孔を有しており、凝縮管の表面と挿通孔の内周面との間には、若干の隙間が生じるおそれがあるが、凝縮管束１２の表面には蒸気の凝縮水が常時付着しているため、上記の隙間は凝縮水により封止される。したがって、管支持板１７を仕切部材２０に含めた場合でも、各段の凝縮室の間を確実に遮断することができ、それぞれの圧力差を維持することができる。
【００２５】
本実施形態の多段フラッシュ蒸発器の改造方法は、各ハウジング１１−２，１１−３の内部に仕切部材２０を設けて、ハウジング１１−２，１１−３毎に蒸発室ｅおよび凝縮室ｃをそれぞれ複数形成する段数増加ステップを備えており、仕切部材２０は、凝縮管束１２を支持する管支持板１７を含むように形成される。凝縮管束１２が貫通する横仕切板を新たに設ける場合は、凝縮管束１２を複数の管支持板１７から取り外すという煩雑な作業が必要になる。しかし、本発明では、凝縮管束１２を管支持板１７から取り外す煩雑な作業が不要であり、既存の多段フラッシュ蒸発器の段数増加を容易に行うことができる。
【００２６】
また、仕切部材２０が、管支持板１７の周囲を閉塞板２１で囲んで構成された横仕切板２２と、横仕切板２２の両側においてそれぞれ凝縮管束１２に沿って延びる第１の縦仕切板２３および第２の縦仕切板２４を備えることにより、必要な作業の増加を抑制することができ、多段フラッシュ蒸発器の改造を効率良く行うことができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  多段フラッシュ蒸発器
１０  本体
１１−２，１１−３  ハウジング
１２  凝縮管束
１５  もとの隔壁
１７  管支持板
２０  仕切部材
２１  閉塞板
２２  横仕切板
２３  第１の縦仕切板
２４  第２の縦仕切板
３０  新たな隔壁
３１  分離壁
ｅ  蒸発室
ｃ  凝縮室
【図１】
0006342319.tif 000002
【図２】
0006342319.tif 000003
【図３】
0006342319.tif 000004
【図４】
0006342319.tif 000005
【図５】
0006342319.tif 000006
【図６】
0006342319.tif 000007
【図７】
0006342319.tif 000008
【図８】
0006342319.tif 000009
【図９】
0006342319.tif 000010
【図１０】
0006342319.tif 000011