(57)【要約】【課題】消費電力の小さいフラッシュ蒸留型造水装置を安価に提供する。【解決手段】フラッシュ蒸発型造水装置は、底部を流れるブラインが減圧フラッシュされて水蒸気が発生される蒸発室1 と、蒸発室の上方に複数の凝縮伝熱管2 が配され、同伝熱管を上から臨むようにブライン散布装置4 が設けられた凝縮器3,3´とからなる。複数の凝縮伝熱管の内側に上記水蒸気が通されて、同伝熱管外面を流下するブラインで水蒸気が冷却凝縮され、生産淡水とされる。【選択図】    図１
2007098350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部を流れるブラインが減圧フラッシュされて水蒸気が発生される蒸発室と、
蒸発室の上方に複数の凝縮伝熱管が配され、同伝熱管を上から臨むようにブライン散布装置が設けられた凝縮器とからなり、
複数の凝縮伝熱管の内側に上記水蒸気が通されて、同伝熱管外面を流下するブラインで水蒸気が冷却凝縮され、生産淡水とされる、
フラッシュ蒸発型造水装置。
【請求項２】
蒸発室を２つ以上備えた多段フラッシュ蒸留型造水装置であって、隣接する段のうち低温段の流下ブライン溜と高温段のブライン散布装置とが揚水装置を介して接続され、低温段の流下ブラインが高温段の凝縮伝熱管の冷却に使用されることを特徴とする請求項１に記載のフラッシュ蒸発型造水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば海水から淡水を生産するのに用いられるフラッシュ蒸発型造水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より多段フラッシュ蒸留型造水装置は多種提案されているが、いずれも海水すなわちブラインを凝縮器の伝熱管内部に導入し、フラッシュ蒸発によって発生させた水蒸気を伝熱管外表面で冷却凝縮させて生産水としている（特許文献１〜５等参照）。
【０００３】
例えば、図３に示すように、ブラインは低温段から高温段にかけて直列に連結された複数の凝縮器(A1)…(An)を通り、その際に数℃ずつ昇温される。最高温の段の凝縮器(An)で冷却水として用いられたブラインは、この凝縮器(An)を出た後、加熱器(B) でトップブライン温度まで加熱され、次いで最高温段の蒸発室(C1)に導入され、順次減圧フラッシュしながら最低温段の蒸発室(Cn)まで流下し、装置外に排出される。この間に、各段においてフラッシュ蒸発によって発生された水蒸気は伝熱管外表面で冷却凝縮されて生産淡水として取り出される。
【０００４】
上記従来技術では、管長と管径の比が大きく流体摩擦抵抗の非常に大きい凝縮器伝熱管の内部にブラインを流すために、大きな揚程の海水ポンプ(D) およびブライン循環ポンプ(E) が必要であって動力消費量が非常に大きく、加えて、大流量かつ高揚程のポンプは非常に大型で高価であるという問題があった。
【０００５】
近年、多段フラッシュ蒸留型造水装置はより大型化する傾向にあり、上記従来技術の問題点の解決が切望されている。
【特許文献１】特開２０００−８４３０２号公報
【特許文献２】特開２０００−１０７５０１号公報
【特許文献３】特開２０００−１０７５０２号公報
【特許文献４】特開２０００−３２５９４４号公報
【特許文献５】特開２００１−９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従来技術における上記のような問題を克服し、消費電力の小さいフラッシュ蒸留型造水装置を安価に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、
底部を流れるブラインが減圧フラッシュされて水蒸気が発生される蒸発室と、
蒸発室の上方に複数の凝縮伝熱管が配され、同伝熱管を上から臨むようにブライン散布装置が設けられた凝縮器とからなり、
複数の凝縮伝熱管の内側に上記水蒸気が通されて、同伝熱管外面を流下するブラインで水蒸気が冷却凝縮され、生産淡水とされる、
フラッシュ蒸発型造水装置である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、
蒸発室を２つ以上備えた多段フラッシュ蒸留型造水装置であって、隣接する段のうち低温段の流下ブライン溜と高温段のブライン散布装置とが揚水装置を介して接続され、低温段の流下ブラインが高温段の凝縮伝熱管の冷却に使用されることを特徴とする請求項１に記載のフラッシュ蒸発型造水装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によれば、上記構成をとることによって、熱回収を効率よく行うことができるとともに、従来技術よりもポンプ消費動力を大幅に低減することができ、これによって消費電力の小さいフラッシュ蒸留型造水装置を安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態に係る多段フラッシュ蒸発造水装置を図に基づき説明する。
【００１１】
実施例１
図１において、多段フラッシュ蒸留型造水装置は、低温段から高温段にかけて（すなわち右側から左側にかけて）直列に連結されている複数の蒸発室(1) と、各蒸発室(1) の上方に設けられた左右一対の凝縮器(3) (3´) とから主として構成されている。各凝縮器(3) (3´) は、水平に配された複数の凝縮伝熱管(2) と、これら伝熱管(2) を上から臨むように設けられたブライン散布装置(4) とから主として構成されている。ブライン散布装置(4) は例えば多孔板、スプレーノズルなどで構成され、ブラインを複数の凝縮伝熱管(2) に均一に散布する。
【００１２】
上記構成の多段フラッシュ蒸留型造水装置において、各蒸発室(1) の底部を高温段から低温段に向かって流れるブラインが減圧フラッシュされて水蒸気が発生される。発生した水蒸気は、ワイヤーメッシュ、フック・アンド・ベーンなどで構成された汽水分離器(5) で液体を分離除去した後、凝縮器伝熱管(2) の内側に導入される。
【００１３】
各凝縮器(3) (3´) では、頂部にてブライン散布装置(4) からブラインが複数の凝縮伝熱管(2) に向けて散布され、同伝熱管外面を流下するブラインで、凝縮器伝熱管(2) 内を通る水蒸気が冷却され、凝縮水となる。得られた生産淡水は生産水受(10)に流下し、ここから生産水溜へ取り出される。
【００１４】
ここで凝縮されなかった水蒸気残部と非凝縮性ガスは、各段において左右の凝縮器伝熱管群の間に形成された垂直の通気路(9) を上行し、エジェクタ等の排出装置(7) によって系外に排出される。
【００１５】
一方、凝縮器伝熱管(2) に向けて散布され同管外面を流下しながら加熱されたブラインは、各凝縮器(3) (3´) の下に設けられたブライン溜(6) に集められる。隣接する段のうち、低温段の一対の凝縮器(3) (3´) の下のブライン溜(6) と高温段の一対の凝縮器(3) (3´) の上のブライン散布装置(4) とが、ポンプなどの揚水装置(8) を介して接続されており、低温段の流下ブラインが高温段のブライン散布装置から減圧フラッシュされ、高温段の凝縮伝熱管の冷却に使用される。
【００１６】
本発明は、上記構成によって、従来技術よりも安価な造水装置を実現できる。すなわち、ポンプ等の揚水装置の揚程は各段の蒸発室(1) 間の圧力差に相当する揚程とブライン散布装置(4) までの高さとの和になり、従来技術と比べて非常に小さな揚程でよい。ただし、各段にそれぞれブラインポンプを配置した場合には、ポンプのコストは従来技術よりも高くなることがあるが、複数の段の流下ブラインをまとめて高温側の複数段に供給する構成にすることにより、ポンプのコストを従来技術よりも小さくすることができる。さらに、この場合には従来技術と比較して運転動力も小さくなる。
【００１７】
一方、装置各部の鋼材量は従来技術と比較して大幅に減少する。例えば、本発明の場合には管外／管内ともに薄い被膜による伝熱が行われるため、従来技術と比べて高い伝熱特性を得ることができ、そのため、伝熱面積（伝熱管鋼材量）を大幅に低減することができる。その他、ブラインの圧力が従来技術と比較して極端に低いので、管板、ブライン導管等の耐圧部鋼材の肉厚を大幅に薄くすることができる。
【００１８】
実施例２
この実施例では、図２に示すように、各段において、左側の凝縮器(3) を構成する複数の凝縮伝熱管(2) は右側に向かって若干下り勾配で傾斜し、右側の凝縮器(3´) を構成する複数の凝縮伝熱管(2) は左側に向かって若干下り勾配で傾斜している。すなわち、左右の凝縮伝熱管(2) はこれらの間に形成された垂直の通気路(9) に向かって若干下行するように傾斜している。したがって、凝縮器伝熱管(2) 内で水蒸気の凝縮によって生じた生産淡水は各管の傾斜下端から容易に生産水受(10)に流下する。この実施例のその他の構成は実施例１と同じである。
【００１９】
実施例３
この実施例では、図１において、右から左にすなわち低温段から高温段に直列に連結されている複数の凝縮室(1) から多段フラッシュ蒸留型造水装置が構成され、さらに同造水装置が前後方向にも多数配列されている。この実施例のその他の構成は実施例１と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１におけるフラッシュ蒸留型造水装着の構成を示す垂直縦断面図である。
【図２】実施例２におけるフラッシュ蒸留型造水装着の構成を示す垂直縦断面図である。
【図３】従来技術のフラッシュ蒸留型造水装置のフロー図である。
【符号の説明】
【００２１】
(1) 蒸発室
(2) 凝縮伝熱管
(3) (3´) 凝縮器
(4) ブライン散布装置
(5) 汽水分離器
(6) ブライン溜
(7) 排出装置
(8) 揚水装置
(9) 通気路
(10)生産水受
【図１】
2007098350.tif 000003
【図２】
2007098350.tif 000004
【図３】
2007098350.tif 000005