一種空氣介質的常壓多效蒸發冷凝海水淡化裝置的製作方法

2023-10-09 09:21:59 1

專利名稱：一種空氣介質的常壓多效蒸發冷凝海水淡化裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種海水淡化裝置，特別涉及一種多效加溼除溼的蒸發冷凝海水淡化
直O
背景技術：
目前，工業化應用的熱法海水淡化技術主要為低溫多效蒸餾和多級閃蒸海水淡化 技術，由於需要海水在較低溫度下蒸發冷凝獲得淡水，這些技術均需要保持在低溫低壓條 件下運行，系統運行真空度保持、淡水、濃鹽水強制排放需要較大電力消耗。同時，由於系統 需要在負壓條件下運行，使得系統對設備密封性要求很高，加工和維護成本增加、故障排除 和檢查難度較大、汙垢清理難度很大，綜合運行和維護技術要求較高。從熱性能角度，該類 技術在小容量機組條件下，運行費用更高，經濟性較差。現行的常壓運行系統，多為直接式 的太陽能蒸餾，或為基於直接交叉接觸的加溼-除溼海水淡化技術，系統能量回收和重複 利用困難，系統效率較低，大型化、工業化推廣利用較難。在德國專利DE19620214(A1)提出 了一種基於多效加熱熱溼原理的太陽能海水淡化方法，系統以太陽能為熱源，以空氣為介 質進行多效的加熱加溼，系統空氣加溼後在未經冷凝的情況下再次加熱，並通過多次加熱 加溼，最後統一冷凝，系統阻力較大，風機耗電較多，同時，系統能量回收困難，熱效率較低。 專利W02007128062(A1)提出了一個基於非空氣為載溼介質的加溼除溼海水淡化方法，採 用蜂窩降膜蒸發方法與間壁換熱的冷凝方法，由於採用非空氣載熱載溼介質，系統必須對 氣體採用封閉循環，系統封閉維護困難，同時非空氣系統造成成本增加，系統的單效循環也 使得系統熱性能較低。中國專利CN1597540A設計一種利用利用空氣飽和溼度差的海水淡 化方法，採用從熱海水箱底部鼓入空氣，並在上升過程中實現加溼加熱，並進入冷凝器內進 行降溫冷凝獲得淡水，系統雖然結構簡單，但是系統單效運行，能量回收困難，熱性能與經 濟性較差，大容量發展困難。中國專利200720075022設計了 一種獨立蒸發腔板式海水淡化 裝置，是一種基於負壓蒸發冷凝的單效海水淡化裝置，採用了板式換熱器作為換熱元件，並 在板式加熱板組內進行海水加熱，在獨立的蒸發罐內進行閃蒸，同時採用射流器進行真空 維持與不凝氣體與濃海水排放，與工業化應用的低溫多效及多級閃蒸存在同樣的運行維護 困難、真空及其排放系統耗能較大等問題。中國專利ZL01278782. 5涉及一種基於蒸發冷凝 方法與螺旋板式換熱件的小型海水淡化裝置，同樣存在真空保持與濃海水排放泵造成的電 耗問題，同時系統單效運行性能比較小。中國專利200720144164涉及一種帶有蒸汽供熱單 元的板式海水淡化造水機，同樣存在真空保持與排放系統耗能較高的問題。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中基於低溫多效蒸發與閃蒸系統負壓操作所必 須的真空保持、不凝氣體、濃海水排放所帶來的電耗較大，及其系統保溫與運行維護困難、 容量適應性不強等問題，以及現有加溼除溼海水淡化技術能量回收困難和系統性能較低的 缺點，提供一種以空氣為介質的常壓多效蒸發冷凝海水淡化裝置。
本發明採用基於空氣循環的多效加溼_除溼海水淡化設備，可以採用常規化石能 源作為熱源，亦可以採用太陽能、地熱、工業廢熱等作為熱源，在低溫環境下運行。以空氣作 為介質，通過海水在空氣中的蒸發和冷凝實現海水淡化。本發明是通過以下技術方案實現的。本發明主要包括中低溫熱源、第一級加熱蒸發器、蒸發冷凝器、末級冷凝器，以及 海水噴淋器、風機、泵、水管、風管等輔助部件。本發明涉及的第一級加熱蒸發器、蒸發冷凝器和末級冷凝器均為基於板式換熱器 原理和結構的換熱器。本發明的第一級加熱蒸發器功能為實現中低溫熱源流體與加溼海水和循環空氣 之間換熱，為海水淡化的第一效蒸發提供能量，並實現噴淋海水的加熱和第一效循環空氣 的加熱加溼。第一級加熱蒸發器的數量為一個。第一級加熱蒸發器基本結構與板式換熱器 相同，由多塊換熱板從左到右依次排列組合構成。換熱板由高效傳熱的金屬板或塑料板等 板材加工而成。相鄰換熱板之間留有縫隙，形成換熱流體的流動通道。第一級加熱蒸發器 包含中低溫熱源流體通道和噴淋海水與循環空氣通道兩種流體通道，兩種流體通道從左到 右依次間隔交替緊密排列，通道數量根據海水淡化容量和設計的需求確定，第一級加熱蒸 發器流體通道數量至少2個。本發明的蒸發冷凝器功能為對上一效熱溼空氣進行冷凝減溼獲得淡水，並由下 一效噴淋海水和循環空氣對上一效熱溼空氣的冷凝熱量進行回收，同時實現下一效循環空 氣的加熱加溼。蒸發冷凝器的數量根據海水淡化設計效數確定，數量計算方法為海水淡化 設計效數減1。蒸發冷凝器基本結構與板式換熱器結構相同，由多塊換熱板從左到右依次排 列組合構成。換熱板由高效傳熱的金屬板或塑料板等板材加工而成。相鄰換熱板之間留有 縫隙，形成換熱流體的流動通道。蒸發冷凝器包含上一效熱溼空氣冷凝通道和下一效噴淋 海水和循環空氣通道兩種流體通道，兩種流體通道從左到右依次間隔交替緊密排列，通道 數量根據海水淡化容量和設計的需求確定，每一塊蒸發冷凝器流體通道總數量至少2個。本發明的末級冷凝器功能為採用大流量的低溫海水對最後一效的熱溼空氣進行 最大限度的降溫冷凝獲得淡水。末級冷凝器數量為一個。末級冷凝器的基本結構與板式換 熱器結構相同，由多塊換熱板從排列組合構成，換熱板由高效傳熱的金屬板或塑料板等板 材加工而成。相鄰換熱板之間留有縫隙，形成換熱流體的流動通道。末級冷凝器包含冷卻 海水通道和最後一效熱溼空氣循環通道兩種流體通道，兩種流體通道從左到右依次間隔交 替緊密排列，通道數量根據海水淡化容量和設計的需求而定，至少2個。一個第一級加熱蒸發器、多個蒸發冷凝器和一個末級冷凝器共同構成本發明海水 淡化裝置的淡化本體。所述的海水淡化本體中，一個第一級加熱蒸發器、多個蒸發冷凝器和一個末級冷 凝器依次緊密安裝，多個蒸發冷凝器依次從左到右排列，緊密安裝，其安裝順序為第一級 加熱蒸發器、第一級蒸發冷凝器、第二級蒸發冷凝器，……，第η級蒸發冷凝器、末級冷凝器。本發明的中低溫熱源可以視為淡化本體的外部元件。中低溫熱源與第一級加熱蒸 發器相連接。中低溫熱源根據位置與空間關係與淡化本體就近組合，兩者之間無特殊的位 置關係需求。本發明實現海水淡化的熱力學過程和流體流動循環過程如下
中低溫熱源加熱的熱源流體通過安裝在中低溫熱源與第一級加熱蒸發器之間的 熱源流體管道上的熱源水泵，從第一級加熱蒸發器的上部進入第一級加熱蒸發器的中低溫 熱源流體通道，通過第一級加熱蒸發器的換熱板，將熱量傳遞給第一級加熱蒸發器的噴淋 海水與循環空氣通道中的噴淋海水和循環空氣，釋放熱量並降溫後的熱源流體從第一級加 熱蒸發器的中低溫熱源流體通道下部流出，並返回中低溫熱源進行加熱升溫，重新經由熱 源水泵進入第一級加熱蒸發器，形成完整的熱源流體熱力學過程和流動過程。熱源流體在 第一級加熱蒸發器中釋放的能量加熱噴淋海水和循環空氣，使噴淋海水蒸發，並實現對循 環空氣的加熱與加溼。海水淡化本體最左端為與中低溫熱源相連接的第一級加熱蒸發器，第一級加熱蒸 發器為海水淡化本體的最高溫度端。經過噴淋海水預熱器的噴淋海水通過置於第一級加熱 蒸發器噴淋海水與循環空氣通道上端的海水噴淋器，將海水噴淋進入第一級加熱蒸發器噴 淋海水與循環空氣通道，並與逆流而上的循環空氣進行熱溼交換，經過噴淋加熱蒸發後剩 餘的海水經由第一級加熱蒸發器下部的管道引入與第一級加熱蒸發器緊密相連的第一級 蒸發冷凝器上部，通過置於蒸發冷凝器海水噴淋與循環空氣通道上部的海水噴淋器將剩餘 海水噴淋進去蒸發冷凝器海水噴淋與循環空氣通道，吸收第一級加熱蒸發器熱溼空氣的冷 凝熱，並對蒸發冷凝器海水噴淋與循環空氣通道內的空氣進行加熱加溼，此第一級蒸發冷 凝器海水噴淋與循環空氣通道底部剩餘的海水，經過置於第一級蒸發冷凝器下部的管道， 進入與第一級蒸發冷凝器緊密相連的相同原理和結構的第二級蒸發冷凝器上部，並通過海 水噴淋器進入海水噴淋與加溼空氣循環通道，回收上一級蒸發冷凝器內形成熱溼空氣的冷 凝潛熱，並對本塊蒸發冷凝器內噴淋海水與循環空氣通道內的循環空氣進行加熱加溼。這 種結構和原理的蒸發冷凝器根據海水淡化容量和海水淡化裝置設計要求可以包括多個，多 個蒸發冷凝器從左到右緊密排列，並以上述的蒸發冷凝原理實現多效海水淡化。根據海水 淡化裝置設計效數以上述方式逐級串聯，並經過最後一效蒸發後，通過置於末級冷凝器左 側的最後一級蒸發冷凝器底部的濃海水排放管道統一排放。第一級加熱蒸發器內形成的熱溼空氣，從第一級加熱蒸發器上部的管道從上部進 入第一級加熱蒸發器緊密相連的第一級蒸發冷凝器，並在第一級蒸發冷凝器的熱溼空氣冷 凝通道內冷凝，獲得淡水，同時，冷凝後的空氣從第一級蒸發冷凝器的底部，經由安裝在第 一級蒸發冷凝器和第一級加熱蒸發器底部之間的循環風機誘導，返回第一級加熱蒸發器， 完成一個封閉的空氣加溼-除溼的熱力學循環過程，這一個過程為本海水淡化裝置的「第 一效」。與第一效熱力學循環相同的原理，在第一級蒸發冷凝器內，由於吸收了第一效熱力 學過程熱溼空氣冷凝熱量而實現加熱加溼的熱溼空氣，從第一級蒸發冷凝器的上部的管道 從上部進入第一塊蒸發冷凝器緊密相連的第二級蒸發冷凝器，並在第二級蒸發冷凝器的熱 溼空氣冷凝通道內冷凝，獲得淡水，同時，冷凝後的空氣從第二級蒸發冷凝器的底部，經由 安裝在第一級蒸發冷凝器和第二級蒸發冷凝器底部之間的循環風機誘導，返回第一級蒸發 冷凝器，完成一個封閉的空氣加溼-除溼的熱力學循環過程，這一個過程為本海水淡化裝 置的「第二效」，並依此類推，實現多效蒸發冷凝海水淡化過程。本海水淡化裝置最後一級蒸 發冷凝器內形成的熱溼空氣，從最後一級蒸發冷凝器上部的管道從上部進入與最後一級蒸 發冷凝器緊密相連的末級冷凝器，並在末級冷凝器內冷凝獲得淡水，同時，冷凝後的空氣從 末級冷凝器的底部，經由安裝在最後一級蒸發冷凝器和末級冷凝器底部之間的循環風機誘導，返回最後一級蒸發冷凝器，完成一個封閉的空氣加溼-除溼的熱力學循環過程，這一個 過程為本海水淡化裝置的最後一效，即多效海水淡化中常表述的「末效」。在每一效蒸發冷凝循環內部，空氣從蒸發冷凝器底部進入蒸發冷凝器的噴淋海水 與循環空氣通道，在該通道內與噴淋海水進行逆流方式的熱溼交換，在蒸發冷凝器上部經 由兩級蒸發冷凝器之間的空氣循環管路進入與本級蒸發冷凝器相同的蒸發冷凝器熱溼空 氣冷凝通道，進行降溫除溼獲得淡水。降溫除溼後的空氣在經由安裝在蒸發冷凝器底部安 裝的風機，引導返回與本級蒸發冷凝器緊密相連的前一級蒸發冷凝器的噴淋海水與循環空 氣通道，形成一效內完整的空氣循環，各效之間空氣在各效內形成獨立封閉循環。各效內溼 空氣冷凝所獲得的淡水，由安裝在淡化本體底部的淡水收集管道排出並統一收集。在淡化本體最末端為與最後一級蒸發冷凝器右側緊密相連的末級冷凝器。末級冷 凝器為海水淡化本體的最低溫端。末級冷卻海水經由安裝於冷卻海水進水管道的冷卻海水 泵從末級冷凝器底端管路進入末級冷凝器，並採用大流量的冷卻海水對最後一效的溼熱空 氣進行冷卻，大部分冷卻海水經由末級冷凝器上部冷卻海水排放管路排放，部分冷卻海水 在末級冷凝器上部出口經由淡化海水循環泵打入噴淋海水預熱器進行預熱，淡化海水循環 泵與噴淋海水預熱器放置於淡化本體換熱器板組上端，或根據空間就近布局。本發明以空氣作為載溼介質，在常壓條件下實現多效蒸發冷凝，提高系統性能比， 減少電能消耗。採用基於蒸發冷卻的熱法海水淡化技術，充分保證了淡水水質。本發明裝置結構緊湊、蒸發冷凝換熱面積大、單位容量淡化器重量較輕，傳熱效率 高、能耗較低、容量適應性很強、易於操作和維護。本發明涉及的第一級蒸發冷凝器、蒸發冷凝器、末級冷凝器，均包含了兩種通道， 由於每種通道的流體狀態、流體流量和流道功能不同，可以根據提高傳熱特性與實現通道 功能的需求，採用不同換熱板間距，形成不同的流體通道尺寸，以強化換熱和實現複雜的換 熱、噴淋海水成膜、蒸發工藝。本發明的優點在於1、能耗較低常壓操作，不需要強制的真空度保持和液體、不凝氣體排放，電耗較 小，操作方便；2、性能比高系統基於空氣循環的多效加溼_除溼原理，有效的實現了能量回收 和重複利用，系統性能比較高；3、換熱係數高由於板換的結構特點，系統在海水速度很低的情況下，即進入湍流 狀態，傳熱傳質效率較高；4、火用效率高以空氣為載溼介質的多效加溼-除溼海水淡化器，維持了每效內 空氣在較小溫差下循環運行，系統熱力學火用效率較高；5、循環能耗低系統每效蒸發器與冷凝器之間的溫差可以形成效內空氣的自然循 環，僅需要很小功率的風機，即可實現效內空氣循環，空氣循環能耗較低；6、維護方便系統繼承了板式換熱器結構特點，可以自由拆卸，裝配、維修、系統汙 垢處理方便；7、容量適應性強可以通過增加或減小換熱板數量，調整系統容量，系統容量適應 性較強；8、成本較低系統換熱係數較高、結構緊湊，重量較輕，單位容量淡化機耗材較少，成本較低；9、啟動快系統熱容較小，系統啟動速度快，啟動與停車能量損耗較少；10、無需保溫系統結構緊湊，比表面積較小，基本不需要進行外表面保溫，成本較 低。本發明適用於各種容量級別的淡水製取，也可用於化工、醫藥等行業的溶液濃縮 等熱工過程。


圖1是本發明海水淡化裝置結構示意圖，圖中1熱源水泵、2海水噴淋器、3、循環 空氣、4-1、4-2、……、4-n蒸發冷凝器、5噴淋海水預熱器、6淡化海水循環泵、7冷卻海水排 放管道、8末級冷凝器、9冷卻海水泵、10淡水收集管道、11濃海水排放管道、12循環風機、13 中低溫熱源、14第一級加熱蒸發器；圖2是第一級加熱蒸發器結構示意圖，圖中15第一級加熱蒸發器中的低溫熱源 流體通道、16第一級加熱蒸發器中的噴淋海水與循環空氣通道、17第一級加熱蒸發器的換 熱板；圖3是蒸發冷凝器結構示意圖，圖中18蒸發冷凝器熱溼空氣冷凝通道、19噴淋海 水和循環空氣通道、20蒸發冷凝器的換熱板；圖4是末級冷凝器結構示意圖，圖中21末級冷凝器冷卻海水通道、22末級冷凝器 熱溼空氣循環通道、23末級冷凝器的換熱板。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施方式
進一步說明本發明。如圖1所示，本發明主要包括中低溫熱源13、第一級加熱蒸發器14、蒸發冷凝器4、 海水噴淋器2、循環風機3、熱源水泵1、冷卻海水泵9、淡水收集管道10、濃海水排放管道11 末級冷凝器8等。中低溫熱源13可以視為海水淡化系統中以換熱器板組組成的淡化本體 的外部元件。中低溫熱源13根據位置與空間關係與淡化本體就近組合，無特殊的位置關係 需求。淡化本體由一個第一級加熱蒸發器14、蒸發冷凝器4和一個末級冷凝器8構成，蒸發 冷凝器4可以為多個蒸發冷凝器4-1、4-2、……、4-n。第一級加熱蒸發器14、蒸發冷凝器 4、末級冷凝器8均由多塊換熱板從左到右依次排列組合構成，相鄰換熱板之間留有縫隙， 形成換熱流體的流動通道。由一個第一級加熱蒸發器14、多個蒸發冷凝器4-1、4-2、……、 4-n和一個末級冷凝8構成的淡化本體中，一個第一級加熱蒸發器14、蒸發冷凝器4和一個 末級冷凝8依次緊密裝配的原則安裝。蒸發冷凝器4由多個蒸發冷凝器4-1、4-2、……、 4-n從左到右串行連接組成。淡化本體的最左端為與中低溫熱源13相連接的第一級加熱 蒸發器14，第一級加熱蒸發器14為淡化本體的最高溫度端，緊鄰第一級加熱蒸發器14的 是第一級蒸發冷凝器4-1，第一級蒸發冷凝器4-1作為與第一級加熱蒸發器14配套的冷凝 換熱部件，作為第一級加熱蒸發器所產生熱溼空氣的冷凝器，形成完整的第一效蒸發冷凝 循環過程。同時，經過第一級加熱蒸發器14加熱蒸發後的剩餘海水進入第一級蒸發冷凝 器4-1的噴淋海水與循環空氣通道，回收第一效熱溼空氣的冷凝熱，並在第一級蒸發冷凝 器4-1的噴淋海水與循環空氣通道內與逆流而上的空氣進行熱溼交換，對逆流空氣進行加熱加溼，作為第二效的蒸發加溼器。與第一級蒸發冷凝器4-1緊連的是第二級蒸發冷凝器 4-2，蒸發冷凝器4-2的結構和工作原理與蒸發冷凝器4-1相同，作為第二效蒸發加溼後空 氣的冷凝器，也作為第三效的蒸發器，其餘各級蒸發冷凝器4-3，……4-n的功效以此類推。 蒸發冷凝器4的數量根據海水淡化裝置設計效數來確定。在淡化本體最末端為末級冷凝器 8，末級冷凝器8為海水淡化本體的最低溫端。熱源水泵1安裝於第一級加熱蒸發器14與中低溫熱源13的連接管路中間，以實 現加熱流體在熱源與負載之間強制循環。熱源水泵1的相對位置根據管路位置與空間決 定。末級冷卻海水經由安裝於冷卻海水進口管道中間的冷卻海水泵9從末級冷凝器8底部 管道進入末級冷凝器8，對最後一級蒸發冷凝器4-n內形成的溼熱空氣進行冷卻。大部分冷 卻海水由經由末級冷凝器8上部冷卻海水排放管道7排放，部分冷卻海水在末級冷凝器8 的上部出口經由安裝於冷卻海水排放管道7與噴淋海水預熱器5之間的淡化海水循環泵6 打入噴淋海水預熱器5預熱，淡化海水循環泵6與噴淋海水預熱器5放置於由第一級加熱 蒸發器14、蒸發冷凝器4和末級冷凝器8組成的淡化本體上端，或根據空間就近布局。經 過噴淋海水預熱器5的噴淋海水通過置於第一級加熱蒸發器14上端的海水噴淋器2進入 加熱蒸發器的加溼蒸發通道，並與逆流而上的空氣進行熱溼交換，經過噴淋加熱蒸發後剩 餘的海水經由第一級加熱蒸發器14下部統一管道從第一級蒸發冷凝器4-1上部，通過與海 水噴淋器2結構和功能相同的海水噴淋器進入第二級蒸發冷凝器4-2，對上一效熱溼空氣 的冷凝熱回收，並進一步蒸發，所有的蒸發冷凝器4根據海水淡化裝置設計效數，按以上述 方式逐級串聯，並經過最後一效蒸發後，通過置於最後一級蒸發冷凝器4-n下部的濃海水 排放管道11統一排放。在每一效蒸發冷凝循環內部，空氣從蒸發冷凝器底部進入蒸發冷凝 器的噴淋海水與循環空氣通道，在該通道內與噴淋海水進行逆流方式的熱溼交換，由該級 蒸發冷凝器的上端，經由統一風管從該級蒸發冷凝器的上部進入下一級蒸發冷凝器，進行 降溫除溼獲得淡水，降溫除溼後的空氣在蒸發冷凝器底部經由安裝在蒸發冷凝器底部的風 機12，引導空氣循環返回上一級蒸發冷凝器的噴淋海水與循環空氣通道，形成一效內完整 的空氣循環，各效之間空氣在各效內形成獨立封閉循環。各效溼空氣冷凝所獲得的淡水，由 安裝在淡化本體底部的淡水收集管道10排出並統一收集。圖2所示為本發明第一級加熱蒸發器14的結構示意圖。第一級加熱蒸發器14基 本結構與板式換熱器相同，由多塊換熱板17從左到右依次排列組合構成。相鄰換熱板之 間留有縫隙，形成換熱流體的流動通道，第一級加熱蒸發器包含中低溫熱源流體通道15-1、 15-2,15-3,以及噴淋海水與循環空氣通道16-1、16-2，兩種流體通道從左到右依次間隔交 替緊密排列，通道數量根據海水淡化容量和設計的需求，第一級加熱蒸發器流體通道數量 至少兩個。圖3所示為本發明蒸發冷凝器4結構示意圖。蒸發冷凝器4的基本結構與板式換 熱器結構相同，由多塊換熱板20從左到右依次排列組合構成。相鄰換熱板之間留有縫隙， 形成換熱流體的流動通道。蒸發冷凝器包含上一效熱溼空氣冷凝通道18-1、18-2、18-3，以 及下一效噴淋海水和循環空氣通道19-1、19-2兩種流體通道，兩種流體通道從左到右依次 間隔交替緊密排列，通道數量根據海水淡化容量和設計的需求，每一塊蒸發冷凝器流體通 道總數量至少兩個。圖4所示為本發明末級冷凝器8的結構示意圖。末級冷凝器8的基本結構與板式換熱器結構相同，由多塊換熱板23從左至右依次排列組合構成。相鄰換熱板之間留有縫 隙，形成換熱流體的流動通道。末級冷凝器8包含冷卻海水通道22-2、22_1，以及最後一效 熱溼空氣循環通道21-1、21-2、21-3兩種流體通道，兩種流體通道從左到右依次間隔交替 緊密排列，通道數量根據海水淡化容量和設計的需求而定，至少兩個。
權利要求
一種以空氣為介質的常壓多效蒸發冷凝海水淡化裝置，其特徵在於，所述的海水淡化裝置包括中低溫熱源(13)、第一級加熱蒸發器(14)、蒸發冷凝器(4)和末級冷凝器(8)；第一級加熱蒸發器(14)、蒸發冷凝器(4)和末級冷凝器(8)組成淡化本體；所述的談話本體中，第一級加熱蒸發器(14)、蒸發冷凝器(4)和末級冷凝器(8)依次緊密安裝；中低溫熱源(13)為淡化本體的外部元件，與第一級加熱蒸發器(14)相連；第一級加熱蒸發器(14)、蒸發冷凝器(4)和末級冷凝器(8)均由多塊換熱板從左到右依次排列組合構成，相鄰換熱板之間留有縫隙，形成換熱流體的流動通道。
2.如權利要求1所述的以空氣為介質的常壓多效蒸發冷凝海水淡化裝置，其特徵在 於，所述的蒸發冷凝器(4)為多個，多個蒸發冷凝器從左到右排列，緊密安裝，其安裝順序 為第一級蒸發冷凝器(4-1)、第二級蒸發冷凝器(4-2)，……，第η級蒸發冷凝器(4-η)。
3.如權利要求1所述的以空氣為介質的常壓多效蒸發冷凝海水淡化裝置，其特徵在 於，所述的第一級加熱蒸發器(14)為淡化本體的最高溫度端，第一級加熱蒸發器(14)包含 中低溫熱源流體通道和噴淋海水與循環空氣通道兩種流體通道，中低溫熱源流體通道和噴 淋海水與循環空氣通道兩種流體通道從左到右依次間隔交替緊密排列；緊鄰第一級加熱蒸 發器(14)的蒸發冷凝器(4)包含上一效熱溼空氣冷凝通道和下一效噴淋海水和循環空氣 通道，上一效熱溼空氣冷凝通道和下一效噴淋海水和循環空氣通道從左到右依次間隔交替 緊密排列；與第一級加熱蒸發器(14)相連的蒸發冷凝器(4)中的第一級蒸發冷凝器(4-1) 形成完整的第一效蒸發冷凝循環過程，並作為第二效的蒸發加溼器；與第一級蒸發冷凝器 (4-1)相連的第二級蒸發冷凝器(4-2)作為第二效蒸發加溼後空氣的冷凝器，也作為第三 效的蒸發器，其餘各級蒸發冷凝器的功效以此類推；在淡化本體最末端為末級冷凝器(8)， 末級冷凝器(8)為海水淡化本體的最低溫端，末級冷凝器(8)包含冷卻海水通道和最後一 效熱溼空氣循環通道兩種流體通道，冷卻海水通道和最後一效熱溼空氣循環通道從左到右 依次間隔交替緊密排列。
4.如權利要求1所述的以空氣為介質的常壓多效蒸發冷凝海水淡化裝置，其特徵在 於所述的第一級加熱蒸發器(14)與中低溫熱源(13)的連接管路間安裝有熱源水泵(1)； 第一級加熱蒸發器(14)的上端安裝海水噴淋器(2)；淡化海水循環泵(6)與噴淋海水預熱 器(5)放置於淡化本體上端，或根據空間就近布局淡水收集管道(10)安裝在淡化本體的 換熱器板底部。
全文摘要
一種以空氣介質的常壓多效蒸發冷凝海水淡化裝置。該淡化裝置主要包括中低溫熱源(13)、第一級加熱蒸發器(14)、蒸發冷凝器(4)和末級冷凝器(8)；第一級加熱蒸發器(14)、蒸發冷凝器(4)和末級冷凝器(8)依次緊密安裝。中低溫熱源(13)與第一級加熱蒸發器(14)相連；第一級加熱蒸發器(14)、蒸發冷凝器(4)和末級冷凝器(8)均由多塊換熱板從左到右依次排列組合構成，相鄰換熱板之間留有縫隙，形成換熱流體的流動通道，採用板式換熱原理，在常壓下實現多效空氣加溼減溼的蒸發冷凝海水淡化。噴淋海水與過流空氣進行熱溼交換，同時吸收來自前效熱溼空氣的凝結潛熱，實現能量回收，並對前效的熱溼空氣進行冷凝獲得淡水。
文檔編號C02F103/08GK101921036SQ20101022192
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者付向東, 原郭豐, 徐二樹, 王志峰 申請人:中國科學院電工研究所