KR20150119997A

KR20150119997A - evaporating/condensing type desalination apparatus using a vacuum

Info

Publication number: KR20150119997A
Application number: KR1020140045309A
Authority: KR
Inventors: 윤명백
Original assignee: 현무산업 주식회사; 윤명백
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2015-10-27

Abstract

본 발명은 염수탱크와, 증발조와, 응축기와, 음용수 탱크와, 압력유지밸브를 포함하는 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비를 제공하며, 특히 상기 증발조 내부는 스팀 보일러로부터 제공되는 열기의 안내를 위한 열기안내관이 통과되도록 구성함으로써 상기 증발조 내의 염수를 고온의 열기로써 증발시키고, 이렇게 생성된 고온의 수증기는 복수의 응축기를 거치도록 구성함으로써 상기 응축기를 통과하여 증발조 내에 공급되는 염수와의 열교환을 통해 상기 염수를 고온화시키면서도 수증기는 응축될 수 있도록 하며, 또한 증기배출관은 진공 상태를 이루도록 하여 진공압에 의해 증기의 유동이 이루어질 수 있도록 함을 특징으로 제시한다.The present invention provides an evaporation / condensation type fresh water installation using a sterilization-resistant vacuum including a salt water tank, an evaporation tank, a condenser, a drinking water tank, and a pressure maintenance valve, The hot water in the evaporation tank is evaporated by the heat of the high temperature, and the generated high-temperature steam is passed through the plurality of condensers, so that the water is supplied into the evaporation tank through the condenser The water vapor can be condensed while the brine is heated to a high temperature through heat exchange with the brine, and the steam discharge pipe is made to be in a vacuum state so that the steam can be flowed by the vacuum pressure.

Description

Evaporation / condensing type desalination apparatus using a vacuum using evaporation /

본 발명은 농축된 염수를 공업용 소금으로 제조하기 위한 설비가 진공을 이용한 증발/응축식으로 수행될 수 있도록 함으로써 전체적인 구조가 간단하면서도 유지비용의 절감을 이룰 수 있도록 하며, 또한 살균 효과도 함께 얻을 수 있도록 한 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비에 관한 것이다.The present invention enables a facility for producing concentrated salt water to be used as an industrial salt to be carried out in an evaporation / condensation system using a vacuum, so that the overall structure is simple and the maintenance cost can be reduced, The present invention relates to an evaporation / condensation type desalination system using a vacuum,

일반적으로 담수설비는 해수를 담수화하여 음용이 가능한 음용수를 얻도록 한 설비를 의미한다.Generally, a desalination facility means a facility for desalinating seawater to obtain potable drinking water.

이러한 담수설비에 의한 담수화 방법에는 원수를 수증기로 증발시켜 담수화하는 다중효용법 및 다단플래쉬법과, 특수한 막을 이용하는 역삼투압법 및 전기투석법, 그리고 그 이외의 냉동법, 태양열 이용법 등이 있다.The desalination methods using the desalination facilities include a multi-effusion method and a multi-stage flash method in which raw water is evaporated by steam to desalinate water, a reverse osmosis method and an electrodialysis method using a special membrane, and other methods such as a freezing method and a solar heating method.

특히, 전술된 각종 방식의 담수설비 중 증발법에 의한 담수화 방법은 폐열을 이용하여 진행될 수 있도록 함으로써 열원의 공급을 위한 설비 제조 비용의 절감을 이룰 수 있도록 하고 있으며, 이에 관련하여는 등록특허 제10-1084305호에 기재된 바와 같다.In particular, among the various types of fresh water facilities described above, the desalination method using the evaporation method can be carried out using waste heat, thereby making it possible to reduce the manufacturing cost of the equipment for supplying the heat source. -1084305.

하지만, 전술된 종래 기술에 따른 담수설비는 발전기에 의한 열원에만 의존되는 구조이기 때문에 담수화가 원활히 이루어지지 못하고, 또한 다양한 주변 기기들의 유지 보수시 교체 소모품이 많음에 따라 유지비용이 높다는 문제점을 가지고 있다.However, since the desalination facility according to the related art is dependent on only the heat source by the generator, desalination can not be smoothly performed, and maintenance cost is high due to a large number of replacement consumables in maintenance of various peripheral devices .

뿐만 아니라, 전술된 종래 기술에 따른 담수설비는 염수의 유동이 오로지 펌프에 의해서만 진행되도록 구성됨에 따라 상기 펌프가 대용량으로 제공되어야만 하고, 이로 인한 시설 비용의 증가에 따른 문제점이 야기될 수밖에 없다는 문제점이 있다.In addition, since the brine system according to the related art is configured such that the flow of saline water is made only by the pump, the pump must be provided in a large capacity, which causes a problem due to an increase in facility cost have.

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 농축된 염수를 공업용 소금으로 제조하기 위한 설비가 진공을 이용한 증발/응축식으로 수행될 수 있도록 함으로써 전체적인 구조가 간단하면서도 유지비용의 절감을 이룰 수 있도록 하며, 또한 살균 효과도 함께 얻을 수 있도록 한 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve various problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide an apparatus for producing concentrated salt water as industrial salt by performing evaporation / The present invention also provides a vapor / condensate type desalination system using a gaseous inert gas, which can simplify the structure and reduce the maintenance cost, and can also obtain a germicidal effect.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비는 염수가 저장되며, 상기 저장된 염수의 공급을 안내하는 염수공급관이 연결되어 이루어진 염수탱크; 상기 염수탱크로부터 염수를 공급받도록 구성되고, 고온의 열기가 유동되는 열기안내관의 일부가 내부를 통과하도록 구성되면서 상기 열기안내관으로부터 발생되는 열기에 의해 상기 염수가 증발되는 공간을 제공하도록 구성되며, 상기 공간에서 증발된 수증기의 배출을 안내하는 증기배출관이 연결되어 이루어진 증발조; 상기 증기배출관의 일부가 통과되도록 구성됨과 더불어 상기 염수공급관 내의 염수가 통과되도록 구성되면서 상기 증기배출관 내를 유동하는 수증기를 상기 염수와 열교환시켜 응축시키는 응축기; 상기 증기배출관과 연결되며, 상기 증기배출관을 통해 유동되면서 응축기를 통과하여 응축된 응축수를 제공받아 저장하는 음용수 탱크; 그리고, 상기 증기배출관의 관로 중 상기 음용수 탱크 내로 응축수가 유입되도록 안내하는 측의 관로상에 구비되며, 상기 증기배출관의 내부가 폐쇄된 상태를 이룰 수 있도록 하면서도 응축수가 일정량 이상 공급될 경우 개방되면서 상기 증기배출관 내부의 압력을 유지하는 압력유지밸브;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.To achieve the above object, there is provided an evaporation / condensation type desalination plant using a vacuum, comprising: a brine tank having brine stored therein and connected to a brine supply pipe for guiding supply of the stored brine; A portion of the heat conducting pipe through which hot air flows is configured to pass through the inside of the apparatus, and a space is provided for evaporating the brine by the heat generated from the heat conducting pipe. An evaporation tank connected to a steam discharge pipe for guiding the discharge of vaporized steam in the space; A condenser configured to allow a part of the steam discharge pipe to pass therethrough and configured to allow salt water in the salt water supply pipe to pass therethrough while heat-exchanging water vapor flowing in the steam discharge pipe with the salt water; A drinking water tank connected to the steam discharge pipe and passing through the steam discharge pipe and passing through the condenser to receive and store condensed condensed water; The steam discharge pipe is provided on a conduit on a side that guides condensed water into the drinking water tank, and when the condensed water is supplied over a predetermined amount, the inside of the steam discharge pipe can be closed, And a pressure holding valve for maintaining a pressure inside the steam discharge pipe.

여기서, 상기 증기배출관의 관로 중 상기 응축기를 통과하여 유출되는 측의 관로상에 구비되며, 상기 증기배출관 내부의 압력이 설정된 진공압에 미치지 않을 경우 동작되면서 상기 증기배출관 내부가 설정된 진공압을 유지하도록 하는 진공펌프가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.Here, when the pressure inside the steam discharge pipe is less than the set vacuum pressure, the inside of the steam discharge pipe is maintained at the set vacuum pressure while the steam discharge pipe is provided on the pipe through the steam discharge pipe through the condenser The vacuum pump further comprises a vacuum pump.

또한, 상기 응축기는 둘 이상 복수로 제공되고, 증기배출관은 상기 각 응축기를 순차적으로 경유하면서 통과하도록 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the condenser is provided in a plurality of two or more, and the steam discharge pipe is configured to sequentially pass through the respective condensers.

이와 함께, 상기 응축기는 둘 이상 복수로 제공되고, 염수공급관을 따라 유동되는 염수는 상기 각 응축기를 순차적으로 경유하면서 통과한 후 염수탱크 내로 제공되도록 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the condenser is provided in a plurality of two or more, and the brine flowing along the brine supply pipe is sequentially passed through the respective condensers, and is then supplied into the brine tank.

또한, 상기 증발조에는 수위센서가 각각 더 구비되고, 상기 염수공급관에는 염수를 펌핑하기 위한 염수공급용 펌프가 더 구비되며, 상기 염수공급용 펌프는 상기 증발조의 수위센서와 연동되어 동작될 수 있도록 세팅됨을 특징으로 한다.Further, the evaporation tank may further include a water level sensor, and the brine supply pipe may further include a brine supply pump for pumping brine, and the brine supply pump may be operated in conjunction with the level sensor of the evaporation tank Is set.

이상에서와 같은 본 발명의 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비는 열원이 해당 선박 내에 구비된 스팀 보일러의 폐열을 이용함으로써 에너지 손실을 최소화한 성에너지식의 구현이 가능하게 된 효과를 가진다.As described above, the evaporative / condensate type desalination plant using the vacuum of the present invention can realize the germane knowledge that minimizes the energy loss by using the waste heat of the steam boiler provided in the ship. I have.

또한, 본 발명의 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비는 염수로부터 증발된 수증기가 복수의 응축기를 거치면서 점진적으로 응축될 수 있도록 함과 더불어 증발조 내로 공급되는 염수는 상기 복수의 응축기를 거치면서 점진적으로 가열될 수 있도록 하며, 특히 상기 수증기와 염수의 증발 및 응축을 위한 열원이 상기 수증기 및 염수의 열원을 이용함으로써 전체적인 구조가 간단하면서도 유지비용의 절감을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.The evaporation / condensation type desalination plant using the sterilization-aware vacuum of the present invention is capable of progressively condensing water vapor evaporated from the brine through a plurality of condensers, and in addition, And the heat source for evaporation and condensation of the water vapor and the brine using the heat source of the water vapor and the brine can be used to simplify the overall structure and reduce the maintenance cost .

더욱이, 해수의 담수화가 고온의 열기에 의해 증발된 수증기를 이용하기 때문에 살균 효과도 함께 얻을 수 있게 된 효과를 가진다.Moreover, since the desalination of seawater utilizes water vapor evaporated by high-temperature heat, it has an effect of obtaining a sterilizing effect as well.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비를 설명하기 위해 나타낸 블럭도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비의 다른 예를 설명하기 위해 나타낸 블럭도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비의 또 다른 예를 설명하기 위해 나타낸 블럭도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram for explaining a vapor / condensate type fresh water installation using a sterilization-aware vacuum according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a block diagram for explaining another example of a vapor / condensate type fresh water system using a sterilization-aware vacuum according to a preferred embodiment of the present invention
3 is a block diagram for explaining another example of a vapor / condensate type fresh water installation using a sterilization-aware vacuum according to a preferred embodiment of the present invention

이하, 본 발명의 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a vaporization / condensation type fresh water system using a sterilized vacuum of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

실시예의 설명에 앞서, 본 발명의 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비는 선박이나 해양 플랜트 등에 적용되는 구성임과 더불어 염수는 해수를 이용하고, 담수화를 위한 열원은 해당 선박 혹은, 해양 플랜트에 구축된 스팀 보일러에서 발생되는 폐열을 이용함을 그 예로 한다.Prior to the description of the embodiments, the vapor / condensate type desalination plant using the vacuum of the present invention is applied to a ship or an offshore plant. In addition, the brine uses seawater and the heat source for desalination is a ship An example is the use of waste heat from the steam boiler built in the plant.

첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비의 전체 구조를 개략화하여 나타낸 블럭도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram schematically showing the entire structure of a vapor / condensate type fresh water system using a sterilization-aware vacuum according to an embodiment of the present invention; FIG.

이를 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비는 크게 염수탱크(100)와, 증발조(200)와, 응축기(300)와, 음용수 탱크(400)와, 압력유지밸브(500)를 포함하여 구성되며, 특히 열원은 스팀 보일러(600)의 폐열을 이용함과 더불어 진공압에 의해 증기의 유동이 이루어질 수 있도록 함으로써 에너지 손실을 최소화한 성에너지식의 구현이 가능하도록 함을 주요한 특징으로 제시한다.As can be seen from the above, the evaporative / condensable water desalination plant using the sterilization-aware vacuum according to the embodiment of the present invention mainly comprises a salt water tank 100, an evaporation tank 200, a condenser 300, a drinking water tank 400 and a pressure maintaining valve 500. Particularly, the heat source uses the waste heat of the steam boiler 600 and the steam can be flowed by the vacuum pressure, To be implemented.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail below for each configuration.

먼저, 상기 염수탱크(100)는 염수가 저장되는 탱크이다.First, the salt water tank 100 is a tank in which salt water is stored.

본 발명의 실시예에서는 상기한 염수탱크(100)가 해수를 공급받아 저장하는 탱크임을 그 예로 한다.In the embodiment of the present invention, the saltwater tank 100 is a tank for receiving and storing seawater.

상기 염수탱크(100)에는 염수(해수)를 유입받는 염수유입관(110) 및 상기 염수탱크(100) 내에 저장된 염수를 공급하는 염수공급관(120)이 각각 연결된다.The brine tank 100 is connected to a brine inlet pipe 110 for receiving brine and a brine supply pipe 120 for supplying brine stored in the brine tank 100.

또한, 상기 염수탱크(100)에는 수위센서(130)가 더 포함되어 구성됨과 더불어 상기 염수유입관(110)에는 수위조절밸브(140)가 더 포함되어 구성됨으로써 상기 염수탱크(100) 내부의 수위에 따라 상기 염수유입관(110)을 통한 염수의 선택적인 공급이 이루어질 수 있도록 하여 상기 염소탱크(100) 내부에 저장되는 염수가 항상 적절한 수위를 유지할 수 있도록 한다.The water level sensor 130 is further included in the salt water tank 100 and the water level control valve 140 is further included in the salt water inlet pipe 110, So that the brine stored in the chlorine tank 100 can be maintained at a proper water level at all times.

다음으로, 상기 증발조(200)는 염수를 공급받아 이를 외부 열원으로써 증발되도록 하는 공간을 제공하는 부위이다.Next, the evaporation tank 200 is provided with a space for receiving the brine and allowing it to evaporate as an external heat source.

상기한 증발조(200)는 내부 공간이 외부 환경으로부터 폐쇄된 통체로 형성되며, 어느 한 부위에는 상기 염수공급관(120)이 연결됨으로써 상기 염수공급관(120)을 통해 염수를 공급받아 임시 저장할 수 있도록 구성된다.In the evaporating tank 200, the inner space is formed of a closed tube from the external environment, and the brine supply pipe 120 is connected to any one of the parts so that the brine can be supplied through the brine supply pipe 120 and temporarily stored .

이와 함께, 상기 증발조(200) 내로는 고온의 열기가 유동되는 열기안내관(610)의 일부가 통과하도록 구성되어, 상기 열기안내관(610)으로부터 발생되는 열기에 의해 상기 염수가 증발되도록 한다.In addition, a part of the heat guide pipe 610 through which the hot air flows is configured to pass through the evaporation tank 200, and the brine is evaporated by the heat generated from the heat guide pipe 610 .

이때, 상기 열기안내관(610)은 선박 혹은, 해양플랜트에 구축된 스팀 보일러(600)로부터 발생된 폐열을 안내하는 관으로 구성함으로써 본 발명의 실시예에 따른 담수설비가 성에너지식을 이룰 수 있도록 한다. 이와 함께 상기 열기안내관(610)에는 열기조절밸브(620)가 더 포함되어 구성됨과 더불어 상기 증발조(200)에는 온도센서(210)가 더 포함되어 구성되도록 함으로써 상기 증발조(200) 내의 온도에 따라 상기 열기안내관(610)을 통한 열기의 공급이 선택적으로 이루어질 수 있도록 한다.At this time, the heat guide pipe 610 is constituted by a tube for guiding the waste heat generated from a ship or a steam boiler 600 built in an offshore plant, so that the desalination facility according to the embodiment of the present invention can obtain the knowledge . The evaporator 200 may further include a temperature sensor 210 so that the temperature of the evaporator 200 may be lower than the temperature of the evaporator 200. [ So that the supply of heat through the heat guide pipe 610 can be selectively performed.

또한, 상기 증발조(200)의 하단에는 고농도 염수의 배출을 위한 염수배출관(220)이 추가로 연결되고, 상기 증발조(200)에는 그 내부에 임시 저장된 염수의 염도를 측정하기 위한 염도센서(230)가 더 구비됨과 더불어 상기 염수배출관(220)에는 모터밸브(240)가 더 구비되며, 이러한 염도센서(230)에 의해 센싱된 염수의 농도에 따라 상기 모터밸브(240)가 자동으로 동작하면서 상기 염수배출관(220)을 통해 고농도의 염수가 배출될 수 있도록 한다.In addition, a brine discharge pipe 220 for discharging high-concentration brine is additionally connected to the lower end of the evaporation tank 200, and a salinity sensor (not shown) for measuring the salinity of the brine stored in the evaporation tank 200 The saline discharge pipe 220 is further provided with a motor valve 240. The motor valve 240 is automatically operated according to the concentration of saline water sensed by the salinity sensor 230 So that the high concentration brine can be discharged through the brine discharge pipe 220.

이와 함께, 상기 증발조(200)에는 수위센서(250)가 더 구비됨과 더불어 상기 증발조(200)로 염수를 공급하는 염수공급관(120)에는 염수를 펌핑하기 위한 염수공급용 펌프(150)가 더 구비되며, 상기 염수공급용 펌프(150)는 상기 증발조(200)의 수위센서(250)와 연동되어 동작될 수 있도록 세팅된다.The evaporation tank 200 is further provided with a water level sensor 250 and a brine supply pump 150 for pumping brine is provided in the brine supply pipe 120 for supplying brine to the evaporation tank 200 And the brine supply pump 150 is set to operate in conjunction with the level sensor 250 of the evaporation tank 200.

또한, 상기 증발조(200)에는 증기배출관(260)이 추가로 연결된다. 이때 상기 증기배출관(260)은 상기 증발조(200)의 상단에 연결되면서 상기 증발조(200) 내부 공간과 연통되도록 구성되며, 이를 통해 상기 증발조(200) 내에서 고온의 열기로 인해 염수로부터 증발된 수증기가 상기 증기배출관(260)을 통해 상기 증발조(200) 외부로 배출될 수 있도록 한다.Further, a steam discharge pipe 260 is additionally connected to the evaporation tank 200. The steam discharge pipe 260 is connected to the upper end of the evaporation tank 200 and communicates with the inner space of the evaporation tank 200 so that the steam is discharged from the brine So that evaporated water vapor can be discharged to the outside of the evaporation tank 200 through the steam discharge pipe 260.

다음으로, 상기 응축기(300)는 상기 증발조(200)로 공급되는 염수의 온도를 상승시킴과 더불어 상기 증기배출관(260)을 통해 배출되는 수증기의 온도를 하락시켜 응축되도록 하는 장비이다.Next, the condenser 300 increases the temperature of the brine supplied to the evaporation tank 200 and reduces the temperature of the steam discharged through the steam discharge pipe 260 to be condensed.

상기한 응축기(300)는 첨부된 도 1에 도시된 바와 같이 상기 염수공급관(120)을 통해 안내되는 염수가 통과되는 공간을 제공하도록 구성됨과 더불어 상기 증기배출관(260)의 일부가 상기 염수의 통과 공간을 추가로 통과하도록 구성되며, 이를 통해 상기 증기배출관(260) 내를 유동하는 수증기를 열교환시켜 응축시킴으로써 응축수가 만들어지도록 하게 된다. 물론, 상기 수증기에 의해 상기 응축기(300) 내를 통과하는 염수의 온도가 상승될 수 있기 때문에 상기 염수를 공급받는 증발조(200) 내의 급격한 온도 변화는 방지될 수 있다.1, the condenser 300 is configured to provide a space through which salt water guided through the salt water supply pipe 120 passes, and a portion of the steam water discharge pipe 260 is configured to pass through the salt water So that condensed water can be produced by heat-exchanging water vapor flowing through the steam discharge pipe 260 to condense the steam. Of course, since the temperature of the brine passing through the condenser 300 can be raised by the water vapor, a sudden temperature change in the evaporation tank 200 supplied with the brine can be prevented.

물론, 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이 상기 염수공급관(120)이 상기 응축기(300)를 경유하도록 설치함과 더불어 증기배출관(260)을 따라 유동되는 수증기가 상기 응축기(300) 내를 유동한 후 통과하도록 구성될 수도 있다.2, the brine supply pipe 120 is installed to pass through the condenser 300, and water vapor flowing along the steam discharge pipe 260 flows in the condenser 300 And may be configured to pass through.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기한 응축기(300)가 둘 이상 복수로 제공되고, 증기배출관(260)은 상기 각 응축기(300)를 순차적으로 경유하면서 통과하도록 구성됨과 더불어 상기 염수공급관(120)을 따라 유동되는 염수는 상기 각 응축기(300)를 상기 증기배출관(260)과는 역순으로 순차적으로 경유하면서 통과한 후 염수탱크(100) 내로 제공되도록 구성됨을 특징으로 제시한다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the condenser 300 is provided in a plurality of two or more, and the steam discharge pipe 260 is configured to sequentially pass through the respective condensers 300 and to pass through the brine supply pipe 120, The brine flows along the steam discharge pipe 260 in a reverse order to that of the steam discharge pipe 260, and then is supplied into the brine tank 100. [

즉, 상기 응축기(300)를 복수로 제공함으로써 염수의 온도 상승 및 수증기의 응축이 순차적으로 진행될 수 있도록 하여 더욱 원활한 염수의 온도 상승 및 수증기의 응축이 이루어질 수 있도록 한 것이다.That is, by providing a plurality of the condensers 300, the temperature of the brine can be increased and the condensation of the water vapor can be progressed sequentially, so that the temperature of the brine can be increased and the condensation of the water vapor can be performed more smoothly.

이때, 상기 각 응축기(300) 간에는 염수의 유동을 위한 연결관(310)이 추가로 연결되고, 상기 연결관(310)에는 상기 염수가 일방향으로만 유동되면서 역방향의 유동은 방지될 수 있도록 하는 체크밸브(320)가 더 구비된다.At this time, a connection pipe 310 for brine flow is additionally connected between each of the condensers 300, and a check valve (not shown) is installed in the connection pipe 310 so that the brine can flow only in one direction, A valve 320 is further provided.

물론, 첨부된 도 3에 도시된 바와 같이 상기 응축기(300)는 하나로만 제공될 수도 있다.Of course, as shown in FIG. 3, the condenser 300 may be provided only as one.

다음으로, 상기 음용수 탱크(400)는 상기 증기배출관(260)을 따라 유동되면서 응축된 응축수를 제공받아 저장하는 탱크로써, 상기 증기배출관(260)의 응축수 유출측에 연결된다.Next, the drinking water tank 400 is connected to the condensate discharge side of the steam discharge pipe 260, which is a tank for receiving and storing condensed water while flowing along the steam discharge pipe 260.

상기한 음용수 탱크(400) 내에 저장되는 응축수는 해당 선박 혹은, 해양플랜트 내부의 식수로 사용됨과 더불어 스팀보일러(600)의 동작을 위한 연수로 사용되며, 이를 위해 상기 음용수 탱크(400)는 식수배관(410)에 연결됨과 더불어 보급수탱크(700)로의 응축수 공급을 위한 저장수 공급관(420)이 추가로 연결된다.The condensed water stored in the drinking water tank 400 is used as potable water in the ship or an offshore plant, and is used as soft water for operation of the steam boiler 600. To this end, the drinking water tank 400 is connected to the drinking water pipe And a storage water supply pipe 420 for supplying condensed water to the supply water tank 700 is additionally connected.

이때, 상기 보급수탱크(700)에는 보급수 공급관(710)이 연결되며, 상기 보급수 연결관(710)을 통해 스팀 보일러(600)의 동작에 필요한 보급수를 공급하도록 구성된다.At this time, a supply water supply pipe 710 is connected to the supply water tank 700, and the supply water necessary for the operation of the steam boiler 600 is supplied through the supply water connection pipe 710.

다음으로, 상기 압력유지밸브(500)는 상기 증기배출관(260)의 내부의 압력을 진공압 상태로 유지하도록 제공되는 밸브이다.Next, the pressure maintaining valve 500 is a valve provided to maintain the pressure inside the steam discharge pipe 260 in a vacuum pressure state.

상기한 압력유지밸브(500)는 상기 증기배출관(260)의 관로 중 상기 음용수 탱크(400) 내로 응축수가 유입되도록 안내하는 측의 관로상에 구비되며, 상기 증기배출관(260)의 내부가 폐쇄된 상태를 이룰 수 있도록 하면서도 응축수가 일정량 이상 공급될 경우 개방되면서 상기 증기배출관(260) 내부의 압력을 유지하는 작용을 한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 압력유지밸브(500)가 설정된 유량 이상의 응축수가 제공될 경우에만 증기배출관(260)의 관로를 개방하는 체크밸브로 이루어짐을 제시한다.The pressure holding valve 500 is provided on a conduit of a conduit of the steam discharge pipe 260 for guiding the condensed water into the drinking water tank 400. When the inside of the steam discharge pipe 260 is closed While maintaining the pressure inside the steam discharge pipe 260 when the condensed water is supplied for a predetermined amount or more. In the embodiment of the present invention, it is proposed that the pressure holding valve 500 is composed of a check valve that opens the piping of the steam discharge pipe 260 only when a condensed water of a predetermined flow rate or more is provided.

즉, 평소시 상기 압력유지밸브(500)는 증기배출관(260)의 응축수 유출측을 폐쇄 상태로 유지하면서 응축수가 설정 유량 이상으로 제공될 경우 자동으로 해당 관로(260)를 개방하여 상기 응축수가 유출될 수 있도록 하며, 이를 통해 상기 증기배출관(260) 내부는 항상 진공 상태를 이룰 수 있도록 함으로써 이러한 진공압에 의해 증발조(200) 내의 수증기가 자동으로 흡입되어 강제 유동될 수 있도록 한 것이다.That is, the pressure maintaining valve 500 normally maintains the condensed water outflow side of the steam discharge pipe 260 in a closed state, and automatically opens the corresponding duct 260 when the condensed water is supplied at a set flow rate or more, So that the inside of the steam discharge pipe 260 can be always in a vacuum state so that steam in the evaporation tank 200 can be automatically sucked and forcedly flow by the vacuum pressure.

따라서, 상기 증기배출관(260) 내의 수증기 강제 유동을 위한 별도의 펌프는 필요치 않게 되며, 이로써 시설 비용의 절감을 이룰 수 있게 된다.Therefore, a separate pump for steam forced flow in the steam discharge pipe 260 is not required, thereby reducing the facility cost.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 증기배출관(260)의 관로 중 상기 응축기(30))를 통과하여 유출되는 측의 관로상에는 진공펌프(800)가 더 구비됨을 추가로 제시한다.In the meantime, in the embodiment of the present invention, a vacuum pump 800 is additionally provided on a pipeline through which the refrigerant passes through the condenser 30 of the steam discharge pipe 260.

상기 진공펌프(800)는 상기 증기배출관(260) 내부의 압력이 설정된 진공압에 미치지 않을 경우 동작되면서 상기 증기배출관(260) 내부가 설정된 진공압을 유지할 수 있도록 한 것으로써, 이를 통해 증발조(200) 내부에서 생성된 수증기가 원활히 배출될 수 있도록 한다.The vacuum pump 800 is operated when the pressure inside the steam discharge pipe 260 does not reach the set vacuum pressure so that the inside of the steam discharge pipe 260 can maintain the set vacuum pressure, 200 so that the generated steam can be discharged smoothly.

물론, 상기한 진공펌프(800)는 액상 유체(예컨대, 응축수)의 강제 펌핑을 위한 펌프에 비해 소용량의 구조로 적용하면 됨에 따라 상기 응축수의 강제 펌핑을 위한 펌프를 추가로 적용하는 구조에 비해 시설 단가를 확연히 낮출 수 있다.Of course, since the vacuum pump 800 is applied in a small capacity structure as compared with a pump for forced pumping of a liquid fluid (for example, condensed water), the pump The unit price can be significantly lowered.

하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비의 작용을 더욱 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the evaporation / condensation type desalination plant using the sterilization-aware vacuum according to the embodiment of the present invention will be described in more detail.

먼저, 담수설비의 운전을 위한 동작 제어가 이루어지면 증발조(200)에 구비된 수위센서(250)로부터 센싱된 증발조(200) 내의 염수 수위에 따라 염수공급용 펌프(150)의 동작이 선택적으로 이루어지면서 염수탱크(100) 내부에 저장된 염수가 염수공급관(120)을 통해 유동되면서 증발조(200) 내로 공급된다.When operation control for operating the desalination facility is performed, the operation of the brine supply pump 150 is selectively performed according to the level of the brine in the evaporation tank 200 sensed by the level sensor 250 provided in the evaporation tank 200 And the brine stored in the brine tank 100 flows into the evaporation tank 200 while flowing through the brine supply pipe 120.

이의 과정에서, 상기 염수는 각 응축기(300)를 순차적으로 통과하게 되고, 이러한 각 응축기(300)를 순차적으로 통과하면서 점진적인 온도의 상승이 이루어지게 된다.During this process, the brine passes sequentially through the respective condensers 300, and the temperature gradually rises as they pass through the respective condensers 300 sequentially.

예컨대, 염수탱크(100) 내에 저장된 염수의 온도는 대략 20℃ 정도이지만, 상기 각 응축수(300)를 통과하는 과정에서 점진적인 온도의 상승이 이루어져 대략 50℃의 온도를 이루면서 증발조(200) 내로 공급되는 것이다.For example, the temperature of the brine stored in the brine tank 100 is about 20 ° C. However, when the brine is passed through the respective condensed water 300, the temperature is gradually increased to be supplied into the evaporation tank 200 at a temperature of about 50 ° C. .

그리고, 상기와 같이 증발조(200) 내로 공급된 염수는 증발조(200) 내를 경유하도록 연결된 열기안내관(610)의 열기에 의해 가열되면서 고농도의 염수는 상기 증발조(200) 내의 저부에 가라앉음과 더불어 상기 염수로부터 증발된 수증기는 상기 증발조(200)의 상단에 연결된 증기배출관(260)을 따라 증발조(200) 외부로 배출된다.As described above, the brine supplied into the evaporation tank 200 is heated by the heat of the heat guide pipe 610 connected to the inside of the evaporation tank 200, so that the high-concentration brine is supplied to the bottom of the evaporation tank 200 The steam evaporated from the brine is discharged to the outside of the evaporation tank 200 along with the steam discharge pipe 260 connected to the upper end of the evaporation tank 200.

이때, 상기 증기배출관(260)의 응축수 유출측 관로는 압력유지밸브(500)에 의해 폐쇄된 상태임을 고려할 때 상기 증기배출관(260) 내부는 진공 상태로 유지되고, 이로 인해 상기 증발조(200) 내에서 발생된 수증기는 상기 증기배출관(260) 내의 진공압에 의해 상기 증기배출관(260)으로 강제 흡입된 후 상기 증기배출관(260)을 따라 유동될 수 있게 된다.In this case, considering that the conduit on the outflow side of the steam discharge pipe 260 is closed by the pressure holding valve 500, the inside of the steam discharge pipe 260 is maintained in a vacuum state, The steam generated in the steam discharge pipe 260 can be forced into the steam discharge pipe 260 by the vacuum pressure in the steam discharge pipe 260 and then flow along the steam discharge pipe 260.

특히, 전술된 바와 같이 증발조(200) 내에서 염수의 증발이 이루어지는 도중 상기 염수 내에 함유되어 있던 각종 미생물은 상기 염수의 증발을 위한 고온의 열기에 의해 살균됨으로써 상기 증기배출관(260)을 통해 배출되는 수증기에는 미생물이 포함되지 않는다.Particularly, as described above, various microorganisms contained in the salt water during the evaporation of the salt water in the evaporation tank 200 are sterilized by the heat of high temperature for evaporating the salt water, and are discharged through the steam discharge pipe 260 The water vapor does not contain microorganisms.

이와 함께, 상기 증기배출관(260)은 각 응축기(300)를 순차적으로 통과하도록 구성되어 있음을 고려할 때 상기 증기배출관(260)을 따라 압송되는 수증기는 상기 각 응축기(300)를 통과하는 도중 상기 응축기(300) 내를 통과하는 염수와 열교환되면서 점진적인 온도 하강이 이루어짐과 더불어 응축된다.Considering that the steam discharge pipe 260 is configured to sequentially pass through each of the condensers 300, water vapor that is fed along the steam discharge pipe 260 flows through the condenser 300 while passing through the respective condensers 300, The temperature is gradually exchanged with the brine passing through the inside of the heat exchanger 300, and the temperature is gradually lowered and condensed.

예컨대, 증발조(200) 내로부터 증기배출관(260)을 통해 배출되는 수증기의 온도는 대략 85℃를 이루지만, 상기 각 응축기(300)를 순차적으로 통과하는 과정에서 75℃ 및 30℃에 이르기까지 점진적으로 온도가 하락되어 응축되는 것이다.For example, the temperature of the water vapor discharged from the evaporation tank 200 through the steam discharge pipe 260 is approximately 85 ° C. However, in the process of sequentially passing through the respective condensers 300, The temperature is gradually decreased and condensed.

이에 따라, 상기 각 응축기(300)를 통과한 증기배출관(260) 내의 수증기는 응축수로 바뀌게 된다.Accordingly, the steam in the steam discharge pipe 260 passing through the respective condensers 300 is converted into condensed water.

이후, 상기 증기배출관(260) 내의 응축수가 설정 유량 이상이 될 경우 압력유지밸브(500)의 강제 개방이 이루어지면서 상기 응축수는 음용수 탱크(400) 내로 제공되어 저장된다.Thereafter, when the condensed water in the steam discharge pipe 260 becomes equal to or higher than the set flow rate, the pressure holding valve 500 is forcibly opened, and the condensed water is provided and stored in the drinking water tank 400.

그리고, 전술된 과정이 진행되는 도중 상기 압력유지밸브(500)의 개방에 의해 상기 증기배출관(260) 내의 압력 해제가 이루어질 경우에는 상기 증기배출관(260)에 연결된 진공펌프(800)가 동작되면서 상기 증기배출관(260) 내부를 다시금 진공 상태로 유지시키게 된다.When the pressure in the steam discharge pipe 260 is released by opening the pressure holding valve 500 during the above-described process, the vacuum pump 800 connected to the steam discharge pipe 260 is operated, The inside of the steam discharge pipe 260 is maintained in a vacuum state again.

또한, 이때에는 상기 응축수의 배출로 인해 압력유지밸브(500)의 자동적인 폐쇄 동작이 이루어지면서 증기배출관(260) 내부의 관로를 폐쇄시키기 때문에 상기 진공펌프(800)의 동작에 의한 증기배출관(260) 내부의 진공 상태는 빠르게 진행될 수 있으며, 이렇듯 상기 증기배출관(260) 내부가 진공 상태를 이루게 되면 다시금 그 진공압력에 의해 증발조(200) 내에서 발생된 수증기의 흡입이 이루어지면서 전술된 각 과정을 반복하여 연속적으로 수행된다.At this time, since the automatic closing operation of the pressure holding valve 500 is performed due to the discharge of the condensed water, the pipe inside the steam discharge pipe 260 is closed, so that the steam discharge pipe 260 The vacuum state inside the vapor discharge pipe 260 can be rapidly advanced. When the inside of the vapor discharge pipe 260 becomes a vacuum state, the suction of the steam generated in the evaporation tank 200 is performed again by the vacuum pressure, Is repeatedly performed.

한편, 전술된 과정이 진행되는 도중 증발조(200)에 구비된 염도센서(230)는 상기 증발조(200) 내의 저부에 가라앉은 고농도 염수의 염도를 지속적으로 센싱하게 되고, 상기 센싱된 염도가 설정 염도 이상일 경우에는 모터밸브(240)를 동작시켜 상기 증발조(200) 내의 저부에 가라앉은 고농도 염수를 배출하게 된다.Meanwhile, the salinity sensor 230 provided in the evaporation tank 200 continuously senses the salinity of the high-concentration saline that has settled in the bottom portion of the evaporation tank 200 while the above- When the salinity is equal to or higher than the set salinity, the motor valve 240 is operated to discharge the high concentration brine that has settled in the bottom of the evaporation tank 200.

이때, 상기 증발조(200)로부터 배출되는 고농도 염수는 소금제조공정으로 제공되어 공업용 소금으로 제조된다.At this time, the high concentration brine discharged from the evaporation tank 200 is supplied to a salt production process and is manufactured as industrial salt.

이와 함께, 상기 고농도 염수의 배출로 인해 증발조(200) 내의 염수 수위가 낮아지면 수위센서(250)가 이를 센싱하여 염수공급용 펌프(150)를 동작시키도록 제어 신호를 제공하게 됨으로써, 연속적인 담수화 과정이 수행될 수 있게 된다.In addition, when the level of the brine in the evaporation tank 200 is lowered due to the discharge of the high-concentration brine, the level sensor 250 senses it and provides a control signal to operate the brine supply pump 150, A desalination process can be performed.

결국, 본 발명의 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비는 열원이 해당 선박 내에 구비된 스팀 보일러(600)의 폐열을 이용함으로써 에너지 손실을 최소화한 성에너지식의 구현이 가능하다.As a result, in the evaporative / condensation type desalination system using the sterilized vacuum of the present invention, the heat source can utilize the waste heat of the steam boiler 600 provided in the ship, thereby realizing the germane knowledge with minimized energy loss.

뿐만 아니라, 본 발명의 성에너지식 진공을 이용한 증발/응축식 담수설비는 염수로부터 증발된 수증기가 복수의 응축기(300)를 거치면서 점진적으로 응축될 수 있도록 함과 더불어 증발조(200) 내로 공급되는 염수는 상기 복수의 응축기(300)를 거치면서 점진적으로 가열될 수 있도록 하며, 특히 상기 수증기와 염수의 증발 및 응축을 위한 열원이 상기 수증기 및 염수의 열원을 이용함으로써 성에너지화를 이룰 수 있으면서도 전체적인 구조가 간단하고 유지비용의 절감을 이룰 수 있다.In addition, the evaporation / condensation type desalination system using the self-exploiting vacuum of the present invention allows steam evaporated from the brine to be progressively condensed through a plurality of condensers 300 and is supplied into the evaporation tank 200 The brine can be progressively heated by passing through the plurality of condensers 300. In particular, a heat source for evaporating and condensing the water vapor and the brine can utilize the heat source of the water vapor and brine to achieve sexual energy, The overall structure is simple and the maintenance cost can be reduced.

또한, 담수화가 고온의 열기에 의해 증발된 수증기를 이용하기 때문에 살균 효과도 함께 얻을 수 있게 된다.In addition, since the desalination uses water vapor evaporated by the heat of the high temperature, the sterilizing effect can be also obtained.

100. 염수탱크 110. 염수유입관
120. 염수공급관 130. 수위센서
140. 수위조절밸브 150. 염수공급용 펌프
200. 증발조 210. 온도센서
220. 염수배출관 230. 염도센서
240. 모터밸브 250. 수위센서
260. 증기배출관 300. 응축기
310. 연결관 320. 체크밸브
400. 음용수 탱크 410. 식수배관
420. 음용수 공급관 500. 압력유지밸브
600. 스팀 보일러 610. 열기안내관
620. 열기조절밸브 700. 보급수 탱크
710. 보급수 연결관 800. 진공펌프100. Salt water tank 110. Brine inlet pipe
120. Salt water supply pipe 130. Water level sensor
140. Level control valve 150. Pump for salt water supply
200. Evaporator 210. Temperature sensor
220. Salt water discharge pipe 230. Salinity sensor
240. Motor valve 250. Level sensor
260. Steam exhaust pipe 300. Condenser
310. Connector 320. Check valve
400. Drinking water tank 410. Drinking water piping
420. Drinking water supply pipe 500. Pressure maintenance valve
600. Steam boiler 610. Opening guide tube
620. Open control valve 700. Supply water tank
710. Supply water connector 800. Vacuum pump

Claims

A brine tank in which brine is stored and a brine supply pipe for guiding the supply of the stored brine is connected;
A portion of the heat conducting pipe through which hot air flows is configured to pass through the inside of the apparatus, and a space is provided for evaporating the salt water by the heat generated from the heat conducting pipe. An evaporation tank connected to a steam discharge pipe for guiding the discharge of vaporized steam in the space;
A condenser configured to allow a part of the steam discharge pipe to pass therethrough and configured to allow salt water in the salt water supply pipe to pass therethrough while heat-exchanging water vapor flowing in the steam discharge pipe with the salt water;
A drinking water tank connected to the steam discharge pipe and passing through the steam discharge pipe and passing through the condenser to receive and store condensed condensed water; And,
The steam discharge pipe is provided on a conduit on a side of guiding the condensed water into the drinking water tank of the steam discharge pipe so that the inside of the steam discharge pipe can be closed while being opened when the condensed water is supplied over a predetermined amount, And a pressure holding valve for maintaining the pressure inside the evaporation / condensation type desiccant tank.

The method according to claim 1,
A condenser for condensing the refrigerant discharged from the condenser, and a condenser for condensing the condensed refrigerant; a condenser for condensing the condensed refrigerant; And a pump is further included. The evaporation / condensation type desalination plant using vacuum.

The method according to claim 1,
Wherein the condenser is provided in a plurality of two or more,
And the steam discharge pipe is configured to pass through each of the condensers sequentially while passing through the evaporation / condensation type desalination plant.

The method of claim 3,
Wherein the condenser is provided in a plurality of two or more,
Wherein the brine flowing along the brine supply pipe is configured to be passed through the respective condensers sequentially through the brine tank and then to be supplied into the brine tank, and the evaporation / condensation type fresh water installation using the vacuum.

The method according to claim 1,
The evaporation tank is further provided with a water level sensor,
The brine supply pipe is further provided with a brine supply pump for pumping brine,
Wherein the brine supply pump is set to operate in conjunction with the level sensor of the evaporation tank.