帶預熱器的多效蒸餾海水淡化裝置的製作方法

2023-04-24 20:30:21 2

專利名稱：帶預熱器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帶預熱器的多效蒸餾海水淡化裝置，主要用於用 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。
(二)
背景技術：
多效蒸餾是將一系列的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 15，進入冷凝器14 進行預熱後分成二路物流， 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，進料海水加熱後被引入到蒸發器的 幾效中，料液經蒸發器海水進口支管18進入蒸發器海水噴淋裝置19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，最
3後一效的蒸汽在冷凝器14中被海水冷凝。各效間的產品水罐通過凝結淡水 連管8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水管13進入淡水儲罐。濃海水 匯總後經過濃海水出口管12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 17由抽真空裝置抽除。
對於多效蒸餾海水淡化裝置，由於海水經過冷凝器加熱後進入蒸發器 中，各效進料海水的溫度低於冷凝溫度，更低於各效蒸發壓力對應的飽和 溫度，進料海水處於過冷狀態，所以蒸發器上部管排主要消除海水的過冷 度，沒有蒸汽產生，變為管內蒸汽和管外過冷水進行換熱，造成換熱係數 較低，耗費的傳熱面積較大。
發明內容
本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種可以減少海水淡化裝 置總傳熱面積，降低成本的帶預熱器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 方案一
一種帶預熱器的多效蒸餾海水淡化裝置，包括一效蒸發器二效蒸發器
一直到n效蒸發器及擋液裝置、蒸發器海水噴淋裝置、冷凝器和海水進料 管，所述海水進料管包括海水進料總管和進入各效蒸發器的海水進料支管， 在沿海水流動方向的海水進料管上設置有第一海水預熱器第二海水預 器料海水走海水預熱器管程，各效蒸發器管程 的蒸汽通過蒸汽進海水預熱器管進入海水預熱器殼程，蒸汽凝結後通過凝 水出海水預熱器管回到蒸發器中。由於海水預熱器的管外凝結換熱係數遠 大於原蒸發器上部消除進料海水過冷度部分的換熱係數，通過增加海水預 熱器可以減少海水淡化裝置總傳熱面積，降低成本。
方案二
在沿海水流動方向的海水總管上串聯設置第一海水預熱器一直到第n 海水預熱器，海水走海水預熱器管程，將海水一級一級加熱，將各效蒸發 器管程的蒸汽通過蒸汽進海水預熱器管進入海水預熱器殼程，加熱管程進 料海水，蒸汽凝結後通過凝水出海水預熱器管回到蒸發器中。從第一海水 預熱器開始每個海水預熱器出口分出一路進入海水進口支管通過蒸發器海 水噴淋裝置進入各效蒸發器殼程噴淋。剩餘海水進入下一個海水預熱器管 程加熱。通過海水由低到高被一級一級加熱，通過海水由低到高一級一級 加熱，可以將低溫效的部分熱量通過進料海水帶入到高溫效中，使單位水 量的熱源消耗量減小，提高了造水比，減少運行成本。
本實用新型的有益效果是通過增設海水預熱器，將進料海水預熱， 溫度提高，再進入各效蒸發器殼程噴淋，這樣可以可以減少海水淡化裝置 總傳熱面積，降低成本。

圖1以往多效蒸餾海水淡化裝置的總體結構示意圖。
圖2為本實用新型方案一的結構示意圖。200920040248.5
圖中驅動蒸汽進口 1、 一效蒸發器2、工作蒸汽凝水出口3、蒸發器
換熱管束4、蒸發器出液端蓋5、擋液裝置6、濃海水連管7、凝結淡水連 管8、 二效蒸發器9、三效蒸發器IO、四效蒸發器ll、濃海水出口管12、 淡水出水管13、冷凝器14、海水進口 15、海水冷卻水排出16、不凝性氣 體排出口 17、蒸發器海水進料支管18、蒸發器海水噴淋裝置19、第一海 水預熱器20、第二海水預熱器21、蒸汽進海水預熱器管22、凝水出海水 預熱器管23、第三海水預熱器24、第四海水預熱器25。 具體實施方式方案一
如圖2所示圖中為四效，該多效蒸餾海水淡化裝置由一效蒸發器2二 效蒸發器9 一直到n效蒸發器及擋液裝置6、蒸發器海水噴淋裝置19、冷 凝器14、第一海水預熱器20第二海水預熱器21 —直到n海水預熱器和外 部管路系統組成。在沿海水流動方向的各效蒸發器並聯海水進口支管18上 增設第一海水預熱器20 —直到第n海水預熱器，各效進料海水走海水預熱 器管程，將各效蒸發器管程的蒸汽通過蒸汽進海水預熱器管22進入海水預 熱器殼程，加熱管程進料海水，蒸汽凝結後通過凝水出海水預熱器管23回 到蒸發器中。經預熱升溫後的進料海水通過蒸發器海水噴淋裝置19進入各 效蒸發器殼程噴淋。驅動熱源進入一效蒸發器2管程加熱管外海水產生蒸 汽，管程加熱蒸汽自身凝結成淡水。產生的蒸汽進入下一效作為加熱源， 以此類推，各效間的產品水罐通過凝結淡水連管8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，在最後一級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ll，通過濃海水泵外排。 方案二
如圖3所示圖中為四效，該多效蒸餾海水淡化裝置由一效蒸發器2 二 效蒸發器9 一直到n效蒸發器及擋液裝置6、蒸發器海水噴淋裝置19、冷 凝器14、第一海水預熱器20第二海水預熱器21 —直到n海水預熱器和外 部管路系統組成。在沿海水流動方向的海水總管上串聯設置第一海水預熱 器20—直到第n海水預熱器，海水走海水預熱器管程，將海水一級一級加 熱，將各效蒸發器管程的蒸汽通過蒸汽進海水預熱器管22進入海水預熱器 殼程，加熱管程進料海水，蒸汽凝結後通過凝水出海水預熱器管23回到蒸 發器中。從第一海水預熱器20開始每個海水預熱器出口分出一路進入海水 進口支管18通過蒸發器海水噴淋裝置19進入各效蒸發器殼程噴淋。剩餘 海水進入下一個海水預熱器管程加熱，海水由低到高被一級一級加熱。
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， 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、一種帶預熱器的多效蒸餾海水淡化裝置，包括一效蒸發器(2)二效蒸發器(9)一直到n效蒸發器及擋液裝置(6)、蒸發器海水噴淋裝置(19)、冷凝器(14)和海水進料管，所述海水進料管包括海水進料總管和進入各效蒸發器的海水進料支管(18)，其特徵在於在沿海水流動方向的海水進料管上設置有第一海水預熱器(20)第二海水預熱器(21)一直到n海水預熱器，各效進料海水走海水預熱器管程，各效蒸發器管程的蒸汽通過蒸汽進海水預熱器管(22)進入海水預熱器殼程，蒸汽凝結後通過凝水出海水預熱器管(23)回到蒸發器中。
2、 根據權利要求1所述的一種帶預熱器的多效蒸餾海水淡化裝置，其 特徵在於所述各海水預熱器並聯設置在沿海水流動方向的各效蒸發器海 水進料支管(18)上。
3、 根據權利要求1所述的一種帶預熱器的多效蒸餾海水淡化裝置，其 特徵在於所述各海水預熱器串聯設置在沿海水流動方向的海水進料總管 上，從第一海水預熱器(20)開始的每個海水預熱器出口分出一路海水進入 海水進口支管(18)，剩餘海水進入下一個海水預熱器管程。
4、 根據權利要求l、 2或3所述的一種帶預熱器的多效蒸餾海水淡化 裝置，其特徵在於所述各效蒸發器蒸發器是水平管降膜蒸發器或垂直管 降膜蒸發器。
專利摘要本實用新型涉及一種用於用蒸汽、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帶預熱器的多效蒸餾海水淡化裝置，包括一效蒸發器(2)二效蒸發器(9)一直到n效蒸發器及擋液裝置(6)、蒸發器海水噴淋裝置(19)、冷凝器(14)和海水進料管，所述海水進料管包括海水進料總管和進入各效蒸發器的海水進料支管(18)，其特徵在於在沿海水流動方向的海水進料管上設置有第一海水預熱器(20)第二海水預熱器(21)一直到n海水預熱器，各效進料海水走海水預熱器管程，各效蒸發器管程的蒸汽通過蒸汽進海水預熱器管(22)進入海水預熱器殼程，蒸汽凝結後通過凝水出海水預熱器管(23)回到蒸發器中。本實用新型裝置可以減少海水淡化裝置總傳熱面積，降低成本。
文檔編號C02F1/04GK201395519SQ200920040248
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月16日 優先權日2009年4月16日
發明者毛洪財 申請人:江蘇雙良空調設備股份有限公司