分離器の入口に膨張装置を有する機械式蒸気圧縮器を備えた蒸発装置

专利摘要:
処理される廃流体のための入口を有する形式の、機械式蒸気圧縮器を備えた蒸発装置であり、この廃流体は、廃流体を凝縮物と蒸気とに分離するための分離器に供給され、この分離器は、得られた蒸気から廃物の粒子を除去するためのドリフト排除器を有し、この分離器は、一方では、凝縮物が、凝縮物出口、及び／もしくは、前記分離器に再度供給されるような出口を有する交換器の入口に供給されるような出口を有する循環ポンプの入口に、選択的に凝縮物を供給し、他方では、蒸気を蒸留物に転換するための交換器の交換部材を通るように蒸気を排出させる出口を有する加圧部材の入口に蒸気を供給し、この交換器は、蒸留物を再生させるための出口を有しており、流速制限部材が、前記交換器の出口と前記分離器の入口との間に設けられていることを特徴とする、蒸発装置。
公开号:JP2011513058A
申请号:JP2010550153
申请日:2009-03-09
公开日:2011-04-28
发明作者:リデル、フィリップ
申请人:リデルＲｉｄｅｌ；
IPC主号:B01D1-30

专利说明:

[0001] 本発明は、機械式蒸気圧縮器を備えた蒸発装置に関わる。]
[0002] 本発明は、処理される廃流体のための入口を有する形式の、機械式蒸気圧縮器を備えた蒸発装置に特に関わる。廃流体は、廃流体を凝縮物と蒸気とに分離するための分離器に供給される。前記分離器は、得られた蒸気から廃物の粒子を除去するためのドリフト排除器を有する。この分離器は、一方では、凝縮物が、凝縮物の出口に、及び／もしくは、前記分離器へと再度供給されるような出口を有する交換器の入口に、選択的に供給されるような出口を有する高圧循環ポンプの入口に、凝縮物を供給する。この分離器は、他方では、蒸気を蒸留物に転換するための交換器の交換部材を通るように蒸気を排出させる出口を有する加圧部材の入口に、蒸気を供給する。この交換器は、廃流体を分離器に導く前に加熱するための逆方向に流す交換器（contraflow exchanger）の入口に蒸留物を供給し、この逆方向に流す交換器は、蒸留物を再生させるための出口を有する。]
背景技術

[0003] この形式の機械式蒸気圧縮器を備えた蒸発装置の多くの例が、知られている。]
[0004] このような蒸発装置は、前記分離器中に自然に泡が形成されるという周期的に起きる問題によって損害を受けている。]
[0005] 高圧循環ポンプは、処理される廃凝縮物、例えば、汚水を、前記交換器の交換部材によって、廃物がこの交換器中に沈滞しないように、また、ケーキング（caking）として知られている公知の現象によってこの交換器中に堆積物が残らないように、高速で、循環させる機能を有する。]
[0006] この高圧の欠点は、前記交換器を出た凝縮物が、高圧でノズルを通って前記分離器に入り、このことによって、泡即ち気泡が形成されることである。]
[0007] 詳しくは、泡は、前記分離器中の凝縮物の水準より上方に形成され、気泡は、分離器の凝縮物の水準より下方に形成される。]
[0008] 泡は、前記分離器を、特に、蒸留物を形成するために複数の前記交換部材間に導かれる前に前記加圧部材に供給される蒸気を、汚染する。]
[0009] これらに関して、前記凝縮物中にある気泡は、高圧ポンプによって吸引され得、このポンプ中の空洞現象を引き起こす。]
[0010] このような交換器は、前記欠点をある程度取り除くために、前記分離器の本体中に、泡防止物質の導入を可能にするように意図された入口を、従来有している。]
[0011] この解決法は、泡の形成を部分的にしか防がず、更に費用がかかる。更に、気泡の形成を防がない。]
[0012] 本発明は、泡及び気泡の形成を防ぐための機械的な手段を与えられている蒸発装置を提供することによって、この欠点を解消する。]
[0013] この目的のために、本発明は、前記分離器中の泡即ち気泡の形成の現象を制限するために、前記交換器から出た凝縮物の圧力を、この凝縮物が再度前記分離器に導かれる前に制限するように、膨張装置が、前記交換器の前記出口と前記分離器の入口との間に設けられていることを特徴とする、上に説明されている形式の蒸発装置を提供する。]
[0014] 本発明の他の特徴に従えば、
前記膨張装置は、少なくとも１つの流速制限部材を有している。]
[0015] 前記流速制限部材は、交換器の前記出口に接続されている第１のパイプと、前記分離器の入口に流れる入口側のパイプである第２のパイプとの接続部分に配置されている。]
[0016] 前記第１のパイプは、前記第２のパイプの固定用フランジに対応した直径を有する固定用フランジを備えており、前記両パイプは、２つの環状のクランプによって互いに接続されている。これらクランプは、前記両パイプの外径より大きく前記両フランジの直径より小さい内径を有しており、また前記両クランプは、互いに関連して設けられている前記両フランジの後面を支持しており、複数のボルトによって、互いに締め付けられている。前記流速制限部材は、前記フランジの直径に対応した外径と、前記両パイプの内径より小さい内径とを有する少なくとも１つのワッシャを有しており、このワッシャは、前記両フランジ間に配置されており、前記両フランジ間に、前記両クランプによって締め付けられている。]
[0017] シールが、前記ワッシャの一面と前記第１の並びに第２のパイプの各フランジとの間に、各々配置されている。
前記分離器の入口側のパイプである前記第２のパイプは、前記分離器の円筒形の本体のほぼ中間の高さのところに配置されている少なくとも１つの噴出ノズルを通して、前記分離器の前記本体内に凝縮物を吐出する。]
[0018] 前記噴出ノズルは、垂直に下方へ向けられた前記第２のパイプの端部を有している。この端部は、間隔を空けて設けられている同じ直径の第２の環状のフランジに面している第１の環状のフランジを通るように凝縮物を吐出し、前記分離器内での泡の形成を防ぐために、前記分離器の本体の内壁に対して径方向に噴出方向を向けるようにして、前記両フランジ間での凝縮物の径方向の噴出を確実にする。]
[0019] 前記加圧部材は、圧縮器、特にローブ圧縮器（a lobe compressor）であり、
前記交換器の部材は、チューブ、特に水平方向のチューブである。
本発明の他の特徴及び効果は、添付の図面に関連して理解される以下の詳細な説明の見解において明らかになるだろう。]
図面の簡単な説明

[0020] 図１は、本発明の蒸発装置の概略図である。
図２は、膨張装置と噴出ノズルとの配置を示している本発明の蒸発装置の側面図である。
図３は、図２に示されている膨張装置ＩＩＩを示している詳細図である。] 図１ 図２ 図３
実施例

[0021] 以下の説明では、同じ参照符号は、同じ部分を、もしくは類似した機能を有する部分を示している。]
[0022] 図１は、機械的な蒸気圧縮器を備えた蒸発装置１０を示している。
公知の方法では、前記前記蒸発装置１０は、処理される廃流体のための入口１２を有している。この入口１２は、廃流体を凝縮物１６と蒸気１８とに分けるための分離器１４に接続されている。
この分離器１４は、これの本体２２中に、得られた蒸気１８から廃物の粒子を分離するためのドリフト排除器２０を有している。] 図１
[0023] 前記分離器１４は、高圧循環ポンプ２６の入口２４に凝縮物１６を供給し、このポンプの出口２８が、凝縮物の出口３０、及び／もしくは、交換器３４の入口３２に選択的に凝縮物を供給し、この交換器の出口３６が、凝縮物を更に還元するために、前記分離器１４に戻るように凝縮物を供給する。]
[0024] 前記高圧循環ポンプは、処理される廃凝縮物、例えば汚水を、前記交換器３４の交換部材４４を通して、廃水がこの交換器中に沈滞しないように、また、ケーキングとして知られている公知の現象によってこの交換器中に堆積物が残らないように、高速で、循環させる機能を有する。]
[0025] 蒸気の出口の側で、前記分離器１４は、加圧部材４０の入口３８に蒸気を供給し、この加圧部材の出口４２が、前記交換器３４の交換部材４４を通るように、蒸気を供給する。]
[0026] 前記加圧部材４０中で蒸気を加圧することによって、蒸気のエンタルピーが上昇し、そして、この蒸気は、前記分離器１４中に再注入される凝縮物のエンタルピーを上昇させるために、前記交換器３４の交換部材４４に戻ることができる。]
[0027] 前記交換器３４の複数の交換部材４４間で循環している蒸気は、蒸留物へと凝縮する。この蒸留物は、最終的に、逆方向に流す交換器４８の入口４６に供給される。この交換器４８の機能は、廃流体を前記分離器１４に導く前に、この廃流体を予め加熱することである。
前記逆方向に流す交換器４８の出口５０が、前記蒸留物の再生を可能にする。]
[0028] この従来技術の欠点は、前記交換器３４を出て行く凝縮物が、高圧で、前記分離器１４に入り、前記分離器１４、特に蒸気１８を汚染する泡即ち気泡を形成し、前記ドリフト排除器２０と前記加圧部材４０とを汚染する危険性があることである。またこのことは、前記ポンプ２６に流れる前記入口のパイプ２４中に、気泡の形成の危険をもたらす。]
[0029] この欠点に対する従来の対処法は、泡防止物質を加えることである。この泡防止物質は、泡防止物質用のタンク５３に接続されている入口５２を通って、前記分離器１４の本体２２中に導かれる。
しかしながら、この構成は、部分的にしかこの問題を解決できず、更に、非常に費用がかかる。]
[0030] この欠点を取り除くように、本発明は、前記分離器中の泡即ち気泡を制限しこれによって前記蒸発装置の全てのパイプ中の蒸発を容易にするための機械的手段を設けられた蒸発装置１０を、提供する。]
[0031] この目的のために、本発明は、前記分離器１４中の泡の形成の現象を制限するために、前記交換器３４から出た凝縮物が前記分離器に再度導かれる前にこの凝縮物の圧力を制限するように、前記交換器３４の出口３６と前記分離器１４の入口５７との間に膨張装置５４が設けられていることを特徴とする、上述の形式の蒸発装置１０を提供する。]
[0032] 特に、前記膨張装置５４は、少なくとも1つの流速制限部材を有している。]
[0033] この構成は、本発明を制限するものではなく、前記交換器３４の出口のところで圧力を制限するための他の手段が、用いられても良い。]
[0034] 図２に示されているように、前記流速制限部材５４は、前記交換器の出口に接続されている第1のパイプ５６と、前記分離器１４の入口５７に接続されている入口側のパイプである第２のパイプ５８との接続部分に配置されている。] 図２
[0035] 図３に示されているように、前記第１のパイプ５６は、前記第２のパイプ５８の固定用フランジ６２に対応した直径を有する固定用フランジ６０を備えており、前記両パイプは、互いに関連して設けられている２つの環状のクランプ６５、６６によって互いに接続されている。これらクランプは、前記パイプ５６、５８の外径Ｄ５６５８より大きく、前記フランジ６０、６２の直径Ｄ６０６２より小さい内径Ｄ６０を有している。またこれらクランプは、前記互いに関連して設けられているフランジ６０、６２の後面を支持しており、軸“Ｖ”を有する複数のボルト（図示されていない）によって、互いに締め付けられている。] 図３
[0036] 前記流速制限部材は、前記フランジ６０、６２の直径Ｄ６０６２に対応した外径と、前記パイプ５６、５８の内径ｄ５６５８より小さい内径Ｄ６４とを有する少なくとも１つのワッシャ６４を有している。]
[0037] 前記ワッシャ６４は、前記フランジ６０、６２間に配置されており、前記フランジ６０、６２間に前記クランプ６５、６６によって締め付けられている。
各シール６８、７０が、前記ワッシャ６４の一面と前記第１もしくは第２のパイプ５６、５８の各フランジ６０、６２との間に配置されている。]
[0038] 更に、図２に示されているように、入口側のパイプである前記分離器の前記第２のパイプ５８は、前記分離器１４の円筒形の本体２２のほぼ中間の高さのところに配置されている少なくとも１つの噴出ノズル７２を通して、前記分離器１４の前記本体２２内に凝縮物を吐出する。] 図２
[0039] 単一のノズル７２が、図２に示されているが、本発明では、この構成に制限されない。
また、各々の噴出ノズル７２が、気泡の形成を防ぐように設けられていることが好ましい。] 図２
[0040] この目的を果たすために、各々のノズル７２は、垂直に下方へ向けられている前記第２のパイプ５８の端部７４を有しており、この端部７４は、第１の環状のフランジ７６を通るように凝縮物を吐出する。]
[0041] この第１の環状のフランジ７６の向かい側に、間隔を空けて、同じ直径を有する第２の環状のフランジ７８が、設けられている。この構造が、図２の矢印によって示されているように、前記分離器１４の本体２２の内壁８０に対して径方向に凝縮物の噴出方向を向けるようにして、前記フランジ７６、７８間の凝縮物の径方向の噴出を提供する。この結果、前記凝縮物は、前記壁８０に渡って押し流され、このことによって、前記分離器１４内での気泡の形成が、防がれる。] 図２
[0042] 本発明の好ましい実施形態では、前記加圧部材４０は、圧縮器、特にローブ圧縮器によって構成されることに注意すべきである。
この構成は、本発明に関して制限するものではなく、前記加圧部材４０は、代わりに、側流の加圧装置（a lateral channel over-pressurizing member）であっても良い。]
[0043] また、前記交換器３４の部材４４は、好ましくは、汚れを制限する水平方向のチューブであることに注意すべきである。]
[0044] かくして、本発明は、前記分離器１４中の泡即ち気泡の形成をほぼ制限する蒸発装置を提供する。]

权利要求:

請求項1
処理される廃流体のための入口を有する形式の、機械式蒸気圧縮器を備えた蒸発装置であり、この廃流体は、廃流体を凝縮物（１６）と蒸気（１８）とに分離するための分離器（１４）に供給され、この分離器（１４）は、得られた蒸気から廃物の粒子を除去するためのドリフト排除器（２０）を有し、この分離器は、一方では、凝縮物が、凝縮物の出口（３０）と、前記分離器に再度供給されるような出口（３６）を有する交換器（３４）の入口（３２）との少なくとも一方に、選択的に供給されるような出口（２８）を有する高圧循環ポンプ（２６）の入口（２４）に、凝縮物を供給し、この分離器（１４）は、他方では、蒸気を蒸留物に転換するための前記交換器（３４）の交換部材（４４）を通って蒸気を排出させる出口（４２）を有する加圧部材（４０）の入口（３８）に蒸気を供給し、この交換器は、廃流体を分離器（１４）に導く前に加熱するための逆方向に流す交換器（４８）の入口（４６）に蒸留物を供給し、この逆方向に流す交換器（４８）は、蒸留物を再生させるための出口（５０）を有している、蒸発装置において、前記分離器（１４）の中の泡即ち気泡の形成の現象を制限するために、前記交換器（３４）から出た凝縮物の圧力を、この凝縮物が再度分離器（１４）に導かれる前に制限するように、流速制限部材（５４）が、前記交換器の前記出口（３６）と前記分離器（１４）の入口（５７）との間に設けられていることを特徴とする、蒸発装置。
請求項2
前記流速制限部材（５４）は、交換器（３４）の前記出口に接続されている第１のパイプ（５６）と、前記分離器（１４）の入口側のパイプである第２のパイプ（５８）との接続部分に配置されている請求項１に記載の蒸発装置。
請求項3
前記第１のパイプ（５６）は、前記第２のパイプ（５８）の固定用フランジ（６２）に対応した直径を有する固定用フランジ（６０）を備えており、これらパイプは、環状のクランプ（６５、６６）によって互いに接続されており、これら両クランプは、前記両パイプ（５６、５８）の外径（Ｄ５６５８）より大きく前記両フランジ（６０、６２）の直径（Ｄ６０６２）より小さい内径（Ｄ６０）を有しており、またこれら両クランプは、互いに関連して設けられている前記両フランジ（６０、６２）の後面を支持しており、複数のボルトによって、互いに締め付けられていることと、前記流速制限部材は、前記両フランジ（６０、６２）の直径（Ｄ６０６２）に対応した外径と、前記両パイプ（５６、５８）の内径（ｄ５６５８）より小さい内径（Ｄ６４）とを有する少なくとも１つのワッシャ（６４）を有しており、前記ワッシャは、前記両フランジ（６０、６２）間に配置されており、前記両フランジ（６０、６２）間に、前記両クランプ（６５、６６）によって締め付けられていることとを特徴とする、請求項１又は２に記載の蒸発装置（１０）。
請求項4
シール（６８、７０）が、前記ワッシャ（６４）の一面と前記第１のパイプ並びに第２のパイプ（５６、５８）のフランジ（６０、６２）の各々との間にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の蒸発装置（１０）。
請求項5
前記分離器の入口側のパイプである前記第２のパイプ（５８）は、前記分離器（１４）の円筒形の本体（２２）のほぼ中間の高さのところに配置されている少なくとも１つの噴出ノズル（７２）を通して、前記分離器（１４）の前記本体（２２）内に凝縮物を吐出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の蒸発装置（１０）。
請求項6
前記噴出ノズル（７２）は、垂直に下方へ向けられた前記第２のパイプ（５８）の端部（７４）を有しており、この端部は、間隔を空けて設けられている同じ直径の第２の環状のフランジ（７８）に面している第１の環状のフランジ（７６）を通るように凝縮物を吐出し、前記分離器（１４）内での泡の形成を防ぐために、前記分離器（１４）の本体（２２）の内壁（８０）に対して径方向に噴出方向を向けるようにして、前記フランジ（７６、７８）間での凝縮物の径方向の噴出を確実にすることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１に記載の蒸発装置（１０）。
請求項7
前記加圧部材（４０）は、圧縮器、特にローブ圧縮器であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の蒸発装置（１０）。
請求項8
前記交換器（３４）の交換部材（４４）は、チューブ、特に水平方向のチューブであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の蒸発装置（１０）。