水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡化裝置的製作方法

2023-05-14 09:25:01

專利名稱：水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水平布置的多效蒸餾海水淡化裝置。主要用於蒸 汽、熱水等為熱源，採用多效蒸餾方法以海水為原料製取淡水的裝置。屬 換熱設備技術領域。
背景技術：
多效蒸餾是將一系列水平管降膜蒸發器或垂直管降膜蒸發器串聯起來被分成2 N效組，用一定量的驅動熱源輸入進行多次蒸發和冷凝，從而得 到多倍於加熱熱源的蒸餾水的海水淡化技術。如圖1所示(圖中所示為四 效，效數可以是2 N效)，經處理的海水通過海水進口 13，進入冷凝器15 進行預熱後分成二路分流， 一路作為冷卻水通過海水冷卻水排出口 16排入 大海，另一路作為蒸餾過程中的進料，進料海水加入阻垢劑後被引入蒸發 器的幾效中，料液經蒸發器噴淋裝置18被均勻分布到蒸發器的頂排管上， 然後沿頂排管以薄膜型式向下流動，部分水吸收管內冷凝蒸汽的潛熱而蒸 發，二次蒸汽在下一效中冷凝成產品水。驅動熱源被輸入到第一效中的蒸 發器內，加熱管外的海水產生與熱量相當的二次蒸汽，由於第二效的操作 壓力要低於第一效，二次蒸汽經擋液裝置6後進入下一效換熱管，蒸發過 程在各效重複，每一效均產生蒸餾水，N效的蒸汽在冷凝器15中被海水冷凝。各效間的產品水罐通過凝結淡水連管3相連，蒸餾後的濃海水通過濃海水連管7相連，由於各效壓力不同使凝結淡水和濃海水在下一效中閃蒸， 並將熱量帶回蒸發器，這樣凝結淡水和濃海水呈階梯狀流動，並逐級閃蒸 冷卻，回收熱量提高系統總熱量。經閃蒸冷卻後的凝結淡水匯總後通過淡 水出口管12進入淡水儲罐。濃海水匯總後經過濃海水出口管11通過濃鹽 水泵排出。不凝性氣體在冷凝器富集，通過不凝性氣體排出口 14由抽真空 裝置抽除。對於大型水平布置的多效蒸餾水淡化裝置，考慮到運輸的單件重量和 製造難度，蒸發器主筒體直徑不可能太大，主筒體直徑一定時，蒸發器筒 體內蒸汽流速較高，在各效間的冷劑蒸汽阻力損失較大，造成各效的蒸汽 凝結溫度降低，使單位換熱面積的製取淡水的量降低，降低了裝置的造水 能力，若造水量不變的話，需要增加傳熱面積。發明內容本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種能降低各效的蒸汽流 速，提高單位換熱面積製取淡水能力的水平布置中間進熱源的多效蒸餾海 水淡化裝置。本實用新型的目的是這樣實現的 一種水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡化裝置，包括有主筒體、設置於主筒體內的多效海水淡化蒸發器 組件以及設置於主筒體上的驅動熱源進口，所述主筒體呈水平方向布置， 所述多效海水淡化蒸發器組件以主筒體的長度方向中間為界，分成左、右 兩個多效海水淡化蒸發器組件，每個多效海水淡化蒸發器組件均包含有一效蒸發器、二效蒸發器、一--N效蒸發器以及擋液裝置和蒸發器噴淋裝置， 所述兩個多效海水淡化蒸發器組件的一效蒸發器、二效蒸發器_______N效蒸發器在主筒體內自中間向左、右兩邊依次順序布置，所述擋液裝置有多個，每個擋液裝置設置在相鄰兩效蒸發器之間， 所述蒸發器噴淋裝置也有多個，多個蒸發器噴淋裝置分別設置在各相應效蒸發器的上方，蒸發器噴淋裝置的進口接海水， 所述驅動熱源進口設置在主筒體的中間。驅動熱源從主筒體中間分別進入兩個多效海水淡化蒸發器組件的一效 蒸發器中加熱管外海水，產生的蒸汽作為下一效的加熱源。兩個多效海水 淡化蒸發器組件分別構成相對獨立的海水淡化蒸發器系統，在N效將產生 的淡水通過連接管路一同併入淡水出口管通過淡水泵打入淡水儲罐；濃縮 後的海水也通過連接管路一同併入濃海水出口管，通過濃海水泵外排。在 相同的造水量、效數和主筒體直徑不變情況下，和以往技術相比各效的換 熱負荷可以減少一倍，換熱管長度可以減少為原來的一半，這樣可以大幅 降低換熱管內和管外的流速，大大降低了蒸汽阻力損失，提高了各效蒸發 器的蒸汽凝結溫度，提高了海水淡化裝置單位換熱面積的製取淡水的能力。


圖1為以往水平布置的多效蒸餾海水淡化裝置的總體結構示意圖。 圖2為本實用新型水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡化裝置的總 體結構示意圖。圖中驅動熱源進口 1、蒸發器換熱管束蒸汽側2、凝結淡水連管3、一效蒸發器4、蒸發器換熱管束海水側5、擋液裝置6、濃海水連管7、 二 效蒸發器8、三效蒸發器9、四效蒸發器IO、濃海水出口管ll、淡水出口 管12、海水進口 13、不凝性氣體排出口 14、冷凝器15、海水冷卻水排出 口 16、蒸發器海水進口支管17、蒸發器噴淋裝置18、蒸發器換熱管束19、 主筒體20。
具體實施方式
如圖2所示(圖中為四效)，本實用新型所涉及的水平布置中間進熱源 的多效蒸餾海水淡化裝置，主要由主筒體20、設置於主筒體20內的多效 海水淡化蒸發器組件、冷凝器15以及設置於主筒體20上的驅動熱源進口 和外部管路系統組成。所述主筒體20呈水平方向布置，多效海水淡化蒸發 器組件以主筒體20的長度方向中間為界，分成左、右兩個多效海水淡化蒸 發器組件，每個多效海水淡化蒸發器組件均包含有一效蒸發器4、 二效蒸 發器8、三效蒸發器9、四效蒸發器10以及擋液裝置6和蒸發器噴淋裝置 18。所述兩個多效海水淡化蒸發器組件的一效蒸發器4、 二效蒸發器8、三 效蒸發器9、四效蒸發器10在主筒體20內自中間向左、右兩邊依次順序 布置，即兩個多效海水淡化蒸發器組件的一效蒸發器4布置在靠近主筒體 20中間的位置處，四效蒸發器10布置在靠近主筒體20兩端的位置處。所 述擋液裝置6有四個，每個擋液裝置6設置在相鄰兩效蒸發器之間，所述 蒸發器噴淋裝置18也有四個，四個蒸發器噴淋裝置18分別設置在各相應 效蒸發器的上方，四個蒸發器噴淋裝置18的進口均接海水。所述驅動熱源 進口 1設置在主筒體20的中間。所述冷凝器15有兩個，兩個冷凝器15分別設置於主筒體20的頂部兩端頭。冷凝器15進口連接海水進口 13，冷凝 器15出口分成二路分流， 一路作為冷卻水通過海水冷卻水排出口 16排入 大海，另一路通過蒸發器海水進口支管17連接兩個多效海水淡化蒸發器組 件的各噴淋裝置18。經各蒸發器被引入蒸發器的各效中。驅動熱源進口 1 設置在主筒體20的中間，各效蒸發器間的產品水罐通過凝結淡水連管3相 連，各效蒸發器底部的濃海水通過濃海水連管7相連，兩個多效海水淡化 蒸發器組件的四效的產品水罐通過連接管路一同併入淡水出口管12。兩個 多效海水淡化蒸發器組件的四效蒸發器底部的濃海水也通過連接管路一同 併入濃海水出口管11。上述方案適用於水平布置的水平管降膜蒸發器或垂直管降膜蒸發器， 冷凝器可以是合到一起的，也可以是分成二個的，海水在各效之間的循環 可以是並聯、串聯、串並聯，加熱熱源可以是蒸汽、熱水、太陽能等多種 熱源，可以帶熱壓縮、吸收式熱泵或低壓透平等多種型式。
權利要求1、一種水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡化裝置，包括有主筒體(20)、設置於主筒體(20)內的多效海水淡化蒸發器組件以及設置於主筒體(20)上的驅動熱源進口(1)，所述主筒體(20)呈水平方向布置，其特徵在於所述多效海水淡化蒸發器組件以主筒體(20)的長度方向中間為界，分成左、右兩個多效海水淡化蒸發器組件，每個多效海水淡化蒸發器組件均包含有一效蒸發器(4)、二效蒸發器(8)、------N效蒸發器(10)以及擋液裝置(6)和蒸發器噴淋裝置(18)，所述兩個多效海水淡化蒸發器組件的一效蒸發器(4)、二效蒸發器(8)、-----N效蒸發器(10)在主筒體(20)內自中間向左、右兩邊依次順序布置，所述擋液裝置(6)有多個，每個擋液裝置(6)設置在相鄰兩效蒸發器之間，所述蒸發器噴淋裝置(18)也有多個，多個蒸發器噴淋裝置(18)分別設置在各相應效蒸發器的上方，蒸發器噴淋裝置(18)的進口接海水，所述驅動熱源進口(1)設置在主筒體(20)的中間。
2、 根據權利要求1所述的一種水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡 化裝置，其特徵在於所述蒸發器噴淋裝置(18)的進口與冷凝器(15)出口相 連，冷凝器(15)進口接海水。
3、 根據權利要求2所述的一種水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡 化裝置，其特徵在於所述冷凝器(15)有一個或多個。
4、 根據權利要求3所述的一種水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡 化裝置，其特徵在於所述冷凝器(15)設置於主筒體(20)的頂部。
5、 根據權利要求4所述的一種水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡 化裝置，其特徵在於所述冷凝器(15)設置於主筒體(20)的頂部中間或頂部兩端頭。
6、 根據權利要求1~5其中之一所述的一種水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡化裝置，其特徵在於所述多效海水淡化蒸發器組件的各效蒸發器採用水平布置的水平管降膜蒸發器或垂直管降膜蒸發器。
7、 根據權利要求1 5其中之一所述的一種水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡化裝置，其特徵在於海水在各效蒸發器之間的循環是並聯、 串聯或串並聯。
8、 根據權利要求1 5其中之一所述的一種水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡化裝置，其特徵在於所述驅動熱源是蒸汽、熱水或太陽能。
專利摘要本實用新型涉及一種水平布置中間進熱源的多效蒸餾海水淡化裝置，包括有主筒體(20)、設置於主筒體(20)內的多效海水淡化蒸發器組件以及設置於主筒體(20)上的驅動熱源進口(1)，所述主筒體(20)呈水平方向布置，所述多效海水淡化蒸發器組件以主筒體(20)的長度方向中間為界，分成左、右兩個多效海水淡化蒸發器組件，每個多效海水淡化蒸發器組件均包含有一效蒸發器(4)、二效蒸發器(8)、--N效蒸發器(10)以及擋液裝置(6)和蒸發器噴淋裝置(18)，所述兩個多效海水淡化蒸發器組件的一效蒸發器(4)、二效蒸發器(8)、--N效蒸發器(10)在主筒體(20)內自中間向左、右兩邊依次順序布置，所述驅動熱源進口(1)設置在主筒體(20)的中間。本實用新型能降低各效的蒸汽流速，提高單位換熱面積的製取淡水的能力。
文檔編號C02F103/08GK201169545SQ200820030568
公開日2008年12月24日 申請日期2008年1月7日 優先權日2008年1月7日
發明者毛洪財, 江榮方 申請人:江蘇雙良空調設備股份有限公司