TWI796449B - 船舶用造水裝置 - Google Patents
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Abstract
提供一種可容易地提升造水效率的造水裝置。
一種造水裝置，具備：將被處理液加熱以生成蒸氣的複數個蒸發器；及將在蒸發器生成的蒸氣凝結的凝結器，蒸發器具備朝上下延伸之複數個傳熱管，且構成為藉由導入至傳熱管之外部的加熱用流體，將導入至傳熱管之內部的被處理液加熱，各蒸發器依序連接成複數個蒸發器在水平方向上鄰接配置，而將在前段之蒸發器所生成之被處理液的蒸氣導入作為後段之蒸發器的加熱用流體，凝結器是配置成將在最後段之蒸發器所生成的蒸氣凝結。
Description
本發明是有關於一種造水裝置，更詳而言之是有關於一種適合船舶用的造水裝置。
在船舶用之造水裝置中，以往是以搭載於船舶之鍋爐的蒸氣或柴油引擎機關的冷卻水等作為熱源使海水蒸發，藉此製造淡水。例如，在專利文獻1中揭示了一種造水裝置，將海水加熱而生成蒸氣的加熱器配置於下部，將在加熱器生成的蒸氣凝結的凝結器配置於上部。加熱器具備有供海水通過的加熱管束，將引擎冷卻後的冷卻水作為加熱源而供給到加熱管束的外部，藉此將海水加熱而產生蒸氣。
[專利文獻1] 日本特開昭第51-66280號公報
最近，因為柴油引擎主機關的小型化及高效率化，引擎之套管冷卻水的廢熱量有減少的傾向，另一方面，在船上之水需求因強化排氣控制對策而有增加的傾向。因此，對於船舶用之造水裝置，要求維持小型化以可設置在船內，並且要求提高造水量。
因此，本發明之目的在於提供一種可容易地提升造水效率的造水裝置。
本發明之前述目的是藉由一種造水裝置而達成，具備：將被處理液加熱以生成蒸氣的複數個蒸發器；及將在前述蒸發器生成的蒸氣凝結的凝結器，前述蒸發器具備朝上下延伸之複數個傳熱管，且構成為藉由導入至前述傳熱管之外部的加熱用流體，將導入至前述傳熱管之內部的被處理液加熱，前述各蒸發器依序連接成複數個前述蒸發器在水平方向上鄰接配置，而將在前段之前述蒸發器所生成之被處理液的蒸氣導入作為後段之前述蒸發器的加熱用流體，前述凝結器是配置成將在最後段之前述蒸發器所生成的蒸氣凝結。
前述造水裝置中，宜為：前述蒸發器具備：容置前述傳熱管的容器本體；及設置於前述容器本體的上方且呈水平延伸之筒狀的殼體，藉由前述殼體之端部之間透過端板連結，連接前述各蒸發器。
又，宜更具備配置在前述殼體之內部之平板狀的除霧器，且前述除霧器宜以前述殼體之軸線會通過內
部的方式呈水平配置。
根據本發明之造水裝置，可容易地提升造水效率。
1:造水裝置
10:第1蒸發器
11:容器本體
11a:蒸發室
11b:供給口
11c:排出口
11d:擋板
12:底板
13:閉塞板
14:有導入部
14a:導入室
14b:導入口
15:傳熱管
16:殼體
16a,16b:端板
16c:氣水分離室
16d:氣水分離板
16e:除霧器
16f:蒸氣排出口
16g:排水口
17:連接管
20:第2蒸發器
21:容器本體
21a:蒸發室
21b:供給口
21c:排出口
21d:擋板
22:底板
23:閉塞板
24:導入部
24a:導入室
24b:導入口
25:傳熱管
26:殼體
26a:端板
26b:分隔壁
26c:氣水分離室
26d:氣水分離板
26e:除霧器
26f:蒸氣排出口
26g:排水口
26h:回收口
27:泵
30:凝結器
31:凝結室
32:凝結管
32a:導入部
32b:排出部
40:噴射器
41:泵
L:軸線
圖1是本發明之一實施形態的造水裝置的縱截面圖。
圖2是圖1所示之造水裝置的側面圖。
以下，就本發明之一實施形態，參照添附圖式進行說明。圖1是本發明之一實施形態之造水裝置的縱截面圖，圖2是朝箭頭所示A方向看圖1所示之造水裝置的側面圖。如圖1及圖2所示，本實施形態之造水裝置1具備有：由第1蒸發器10及第2蒸發器20構成之複數個蒸發器、及凝結器30。
第1蒸發器10具備有：朝上下延伸之圓筒狀的容器本體11；及設置於容器本體11的上方且水平地延伸之圓筒狀的殼體16。
容器本體11之下部開口及上部開口分別被底板12及閉塞板13所覆蓋，藉此於內部形成有蒸發室11a。在底板12及閉塞板13，分別形成有複數個插通孔，朝上下延伸而貫通該等插通孔的複數個傳熱管15是配置於蒸發室11a內。
在底板12的下表面側，連結有導入部14。導入部14形成為托盤狀，且內部具有導入室14a。導入室14a與傳熱管15的下端部連通，從導入口14b導入之海水等的被處理液在傳熱管15的內部上昇。
在容器本體11的側壁，形成有供給口11b及排出口11c。從供給口11b供給到蒸發室11a之內部的溫水等的加熱用流體，通過傳熱管15的外部後從排出口11c排出。在蒸發室11a，設置有使加熱用流體的流路蛇行的複數個擋板11d。各擋板11d藉由外嵌於傳熱管15之筒狀的間隔件(未圖示)，而保持在預定的高度位置。本實施形態中，將供給口11b形成於容器本體11的上部，將排出口11c形成於容器本體11的下部，但亦可令供給口11b及排出口11c的配置上下相反，將排出口11c形成於容器本體11的上部，將供給口11b形成於容器本體11的下部。
殼體16隔著閉塞板13連結於容器本體11的上端，呈水平延伸之筒狀的兩端是被端板16a、16b覆蓋而密閉，在內部形成有氣水分離室16c。在氣水分離室16c，設置有氣水分離板16d及除霧器16e，前述氣水分離板16d是設置於傳熱管15的正上方，前述除霧器16e是配置於氣水分離板16d的上方。除霧器16e是網板積層而成的平板狀構件，呈水平配置在氣水分離室16c內，而藉由支持構件(未圖示)予以固定。除霧器16e是以殼體16的軸線L會通過內部的方式配置在殼體16的上下方向中央。
在氣水分離室16c的上部，形成有讓所生成
之蒸氣排出的蒸氣排出口16f。又，在氣水分離室16c的下部，形成有讓從蒸氣分離之液體排出的排水口16g。
第2蒸發器20與第1蒸發器10同樣地構成，且具備有：朝上下延伸之圓筒狀的容器本體21、及設置於容器本體21的上方且朝水平延伸之圓筒狀的殼體26。
容器本體21的下部開口及上部開口分別由底板22及閉塞板23所覆蓋，藉此而在內部形成有蒸發室21a。在底板22及閉塞板23，分別形成有複數個插通孔，朝上下延伸而貫通該等插通孔的複數個傳熱管25是配置於蒸發室21a內。
在底板22的下面側，連結有導入部24。導入部24形成為托盤狀，且於內部具有導入室24a。導入室24a與傳熱管25的下端部連通，從第1蒸發器10的排水口16g排出的液體從導入口24b被導入，而在傳熱管25的內部上昇。
在容器本體21的側壁，形成有供給口21b及排出口21c。供給口21b透過連接管17而連接於第1蒸發器10的蒸氣排出口16f，從第1蒸發器10供給到蒸發室21a之內部的蒸氣通過傳熱管25的外部而從排出口21c排出。在蒸發室21a設置有使加熱用流體的流路蛇行的複數個擋板21d。各擋板21d藉由外嵌於傳熱管25之筒狀的間隔件(未圖示)，保持在預定的高度位置。
殼體26透過閉塞板23而連結於容器本體21的上端，呈水平延伸之筒狀的一端側對齊軸線L而透過端
板16b連接於第1蒸發器10的殼體16。殼體26的他端側被端板26a覆蓋而密閉。殼體26的內部是由分隔壁26b所區劃，在分隔壁26b的一端側形成有氣水分離室26c。在氣水分離室26c設置有：設置於傳熱管25之正上方的氣水分離板26d、及配置於氣水分離板26d之上方的除霧器26e。除霧器26e是網板積層而成之平板狀的構件，呈水平配置於氣水分離室26c內，而藉由支持構件(未圖示)固定。除霧器26e是以殼體26之軸線L會通過內部的方式，配置於殼體26的上下方向中央。在氣水分離室26c的下部，形成有讓從蒸氣分離之液體排出的排水口26g。
凝結器30設置於殼體26的內部，具備有：形成於殼體26內之分隔壁26b的他端側的凝結室31、及配置於凝結室31內的凝結管32。氣水分離室26c與凝結室31是透過分隔壁26b的上部而連通。在凝結室31的上部，形成有抽氣口26f，在凝結室31的下部，形成有將在凝結室31所生成之凝結水(淡水)回收的回收口26h。在凝結管32的兩端，設置有透過端板26a而與殼體26之外部連通的導入部32a及排出部32b。
具備上述構成之造水裝置1是作為被處理液的海水藉由泵41的作動而透過噴射器40供給到凝結器30的凝結管32，凝結室31內的蒸氣凝結後，一部分會被導入至第1蒸發器10的導入室14a，通過傳熱管14的內部。在凝結室30，亦可設置由1個或複數個傳熱管構成的預熱器，亦可構成為將利用於蒸氣之凝結之海水的一部分導入預熱
器進行預熱後，再導入至導入室14a。預熱器除了凝結室30以外，亦可配置於氣水分離室16c、26c，亦可配置於該等複數處。
在第1蒸發器10的蒸發室11a，例如，如搭載於船舶之柴油引擎主機關之套管冷卻水，可在現場使用的溫水是作為加熱用流體而從供給口11b供給，經過由擋板11d所形成之流路而從排出口11c排出。藉此，通過傳熱管14的海水被加熱而在傳熱管14內蒸發，導入至氣水分離室16c。
導入至氣水分離室16c的蒸氣在混入之液滴被氣水分離板16d及除霧器16e分離後，從排水口16g排出而導入至第2蒸發器20的導入室24a，並通過傳熱管25的內部。在本實施形態中，由於除霧器16e是以殼體16的軸線L通過內部的方式呈水平配置於上下方向中央，因此可使除霧器16e的表面積最大化，可確實地去除液滴而提高造水效率。但是，除霧器16e的配置沒有特別限定，例如，亦可將除霧器16e配置於殼體16之軸線L較上方或下方。又，亦可以調整第1蒸發器10與第2蒸發器20之蒸發溫度差的目的，在排水口16g與導入口24b之間設置限流孔。
另一方面，氣水分離室16c內的蒸氣從排出口16f排出，而作為加熱用流體供給到第2蒸發器20的供給口21b後，經由擋板21d所形成的流路成為淡水，從排出口21c排出。藉此，通過傳熱管25之海水被加熱後在傳熱管25內蒸發，並導入至氣水分離室26c。
導入氣水分離室26c的蒸氣在混入的液滴被氣水分離板26d及除霧器26e分離後，導入至凝結器30的凝結室31，並藉由通過凝結管32的海水而一部分凝結。如此，在第2段的蒸發器即第2蒸發器20所生成之蒸氣在凝結器30凝結而成為淡水。在凝結室31生成的淡水與從第2蒸發器20之排出口21c供給的淡水匯流，而藉由泵27的作動從回收口26h回收。
在凝結室31未凝結的蒸氣及來自海水的不凝結性氣體從蒸氣排出口26f排出，然後與從排水口26g排出的海水一起被吸引到噴射器40的吸引口，並供給到凝結器30的凝結管32。
根據本實施形態之造水裝置1，第1蒸發器10及第2蒸發器20具備朝上下延伸之複數個傳熱管15、25，並且在水平方向上鄰接配置而構成雙重效用式之蒸發裝置，因此藉由小容量之緻密的構成，可得到高造水效率。因此，可適合使用作為船舶用等。
又，第1蒸發器10及第2蒸發器20在容置傳熱管15、25的容器本體11、21的上方，具備有呈水平延伸之筒狀的殼體16、26，且殼體16、26之端部之間透過端板16b而連結，因此可容易地進行第1蒸發器10及第2蒸發器20的連接。
第2蒸發器20及凝結器30的構成是與以往的單一效用式之船舶用造水裝置同樣，因此可利用例如形成於第2蒸發器20之殼體26之一端側的維修埠，而連接第1
蒸發器10。藉此，可將既有的單效用造水裝置容易改變成雙重效用式，故也可對應於增設等。
以上，已就本發明之一實施形態詳述，但本發明之具體的態樣不限定於上述實施形態。例如，本實施形態之造水裝置1是作成雙重效用式，但可藉將具備與第1蒸發器10與同樣構成的1個或複數個蒸發器，隔著端板16a而在水平方向上依序連接，可容易地構成3重以上之多重效用造水裝置。因此，可有效率地進行因應於必要的造水量的設計及製造。
1:造水裝置
10:第1蒸發器
11:容器本體
11a:蒸發室
11b:供給口
11c:排出口
11d:擋板
12:底板
13:閉塞板
14:有導入部
14a:導入室
14b:導入口
15:傳熱管
16:殼體
16a,16b:端板
16c:氣水分離室
16d:氣水分離板
16e:除霧器
16f:蒸氣排出口
16g:排水口
17:連接管
20:第2蒸發器
21:容器本體
21a:蒸發室
21b:供給口
21c:排出口
21d:擋板
22:底板
23:閉塞板
24:導入部
24a:導入室
24b:導入口
25:傳熱管
26:殼體
26a:端板
26b:分隔壁
26c:氣水分離室
26d:氣水分離板
26e:除霧器
26f:蒸氣排出口
26g:排水口
26h:回收口
27:泵
30:凝結器
31:凝結室
32:凝結管
32a:導入部
32b:排出部
40:噴射器
41:泵
L:軸線
Claims (2)
- 一種船舶用造水裝置，具備：將被處理液加熱以生成蒸氣的複數個蒸發器；及將在前述蒸發器生成的蒸氣凝結的凝結器，前述蒸發器具備朝上下延伸之複數個傳熱管，且構成為藉由導入至前述傳熱管之外部的加熱用流體，將導入至前述傳熱管之內部的被處理液加熱，前述各蒸發器依序連接成複數個前述蒸發器在水平方向上鄰接配置，而將在前段之前述蒸發器所生成之被處理液的蒸氣導入作為後段之前述蒸發器的加熱用流體，前述凝結器是配置成將在最後段之前述蒸發器所生成的蒸氣凝結，前述蒸發器具備：容置前述傳熱管的容器本體；及設置於前述容器本體的上方且呈水平延伸之筒狀的殼體，藉由前述殼體之端部之間透過端板連結，在水平方向依序連接複數個前述蒸發器。
- 如請求項1之船舶用造水裝置，其更具備配置在前述殼體之內部之平板狀的除霧器，前述除霧器是以前述殼體之軸線會通過內部的方式呈水平配置。
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