水平降膜蒸發多效蒸餾海水淡化蒸發器的製作方法
2023-05-01 04:15:21 1
專利名稱：水平降膜蒸發多效蒸餾海水淡化蒸發器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種蒸餾海水淡化蒸發器。屬海水淡化裝置技術領域。
(二)
背景技術：
隨著淡水資源的緊缺，我國政府非常重視海水淡化技術。海水淡化技術中的多效 蒸餾海水淡化裝置是採用熱能制水，制水的品質高，具有廣闊的發展前景。 多效蒸餾海水淡化蒸發器中水平管降膜蒸發器，它有單流程(如圖1) 、二流程(如 圖2)和多流程結構形式。換熱管和筒體水平布置，換熱管和筒體中心線與水平基準線一 致。如圖1單流程蒸發器由蒸發器筒體24、換熱管束4、海水噴淋裝置19、擋液裝置6、前管 板20、前管板封板21、後管板22、後管板封板23、驅動蒸汽進口 1、出水端蓋5、工作蒸汽凝 水出口 3、濃海水連管7、凝結淡水連管8、不凝性氣體排出口 17等構成；二流程蒸發器如圖 2與單流程蒸發器區別在於換熱管束被劃分為第一流程和第二流程，它比單流程蒸發器多 了第二出水端蓋26 ;同樣，多流程蒸發器的換熱管束被劃分為相應得N個流程，出水端蓋為 滿足分隔流程也相應改變。目前水平降膜蒸發的單流程、二流程和多流程蒸發器換熱管束 均採用水平布置，管內蒸汽凝結而管外海水降膜蒸發，前一個蒸發器蒸發出來的二次蒸汽 引入下一蒸發器作為加熱蒸汽並在下一蒸發器中凝為蒸餾水，如此依次進行，每一個蒸發 器及其過程稱為一效，這樣就可形成雙效、三效、四效、多效蒸發器，蒸餾水即為要製取的淡 水。 對於目前水平管降膜蒸發器，特別是換熱管束比較長的蒸發器，換熱管內蒸汽凝 結後的凝液不容易排出，造成管內液膜厚度較厚，熱阻增大，換熱性能下降，同時管內有效 內徑減小，蒸汽實際流速提高，流動壓力損失增大，造成凝結溫度降低進而影響蒸發器整體 的換熱溫差，導致蒸發器整體換熱性能下降。如何減小蒸發器換熱管內的液膜厚度，進而減 小熱阻，降低蒸汽流動壓力損失，提高蒸發器的換熱溫差，提高蒸發器的單位造水量換熱面 積，節省材料成本成為目前需要解決的問題。
發明內容本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種能減小蒸發器換熱管內的液膜厚 度的水平降膜蒸發多效蒸餾海水淡化蒸發器。
本實用新型的目的是這樣實現的一種水平降膜蒸發多效蒸餾海水淡化蒸發器， 所述蒸發器換熱管束沿換熱管內蒸汽流動方向傾斜布置。 本實用新型的有益效果是 本實用新型為解決上述問題，減少換熱管內的凝液量，保證凝液能順暢排出，將蒸 發器換熱管束沿換熱管內蒸汽流動方向傾斜布置，使水平換熱管的蒸汽進口端高於出口 端，形成了一定的高度差，給凝水流出換熱管附加一外部流動動力，使已凝結的凝水能快速 從換熱管內流出，減少滯留在換熱管表面的液膜厚度，降低熱阻，提高換熱係數，同時蒸汽 流通截面增大，蒸汽流動阻力減小，蒸汽凝結溫度升高，換熱溫差加大，提高蒸發器整體換熱性能，降低單位造水量的傳熱面積，節省材料成本。
圖1為以往單流程多效蒸餾海水淡化蒸發器中水平管降膜蒸發器示意圖。 圖2為以往二流程多效蒸餾海水淡化蒸發器中水平管降膜蒸發器示意圖。 圖3為本實用新型單流程低溫四效蒸餾海水淡化裝置蒸發器示意圖。 圖4為本實用新型單流程低溫四效蒸餾海水淡化裝置蒸發器示意圖。 圖5為本實用新型二流程低溫四效蒸餾海水淡化裝置蒸發器示意圖。
圖中 驅動蒸汽進口1、一效蒸發器2、工作蒸汽凝水出口3、換熱管束4、出水端蓋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10、四效蒸發器11、濃海 水排出泵12、淡水排出泵13、冷凝器14、海水進口 15、海水冷卻水排出管16、不凝性氣體排 出口 17、海水進口支管18、海水噴淋裝置19、前管板20、前管板封板21、後管板22、後管板 封板23、蒸發器筒體24、第二流程換熱管束25、第二出水端蓋26 ; 筒體中心線A、水平基準線B。
具體實施方式方案一適用於單流程水平管降膜蒸發器，在原單效或多效蒸餾海水淡化水平管 降膜蒸發器的基礎上，蒸發器換熱管與蒸發器筒體中心線平行布置，將蒸發器筒體沿蒸發 器換熱管內蒸汽流動方向整體傾斜布置，換熱管束沿蒸汽流動方向隨筒體一起傾斜，本方 法不需改變原蒸發器結構。如圖3所示為單流程低溫四效蒸餾海水淡化裝置蒸發器示意 圖，它是由一效蒸發器2、二效蒸發器9、三效蒸發器10、四效蒸發器11、濃海水排出泵12、淡 水排出泵13、驅動蒸汽進口 1、工作蒸汽凝水出口 3、海水進口 15、海水進支管18、濃海水連 管7、海水冷卻水排出管16、凝結淡水連管8、不凝性氣體排出口 17、冷凝器14及控制系統 圖中未示出等組成。所有蒸發器構件全部布置在同一個蒸發器筒體內，整個蒸發器筒體傾 斜，換熱管束沿換熱管內蒸汽流動方向傾斜，使換熱管內的凝液增加流動動力，更加快速流 出換熱管內。 方案二 適用於單流程、二流程、三流程和多流程水平管降膜蒸發器，如圖4所示 為單流程低溫四效蒸餾海水淡化裝置蒸發器，如圖5所示為二流程低溫四效蒸餾海水淡化 裝置蒸發器。蒸發器筒體中心線與水平基準線一致，整個蒸發器筒體水平布置，每一流程的 蒸汽進口前管板上的換熱管孔高於相同換熱管的出口處後管板上的換熱管孔，每塊支撐板 管孔依同流程傾斜高度而變化，保證了每一流程的換熱管束沿換熱管內蒸汽流動方向形成 傾斜布置，使換熱管內的凝液增加流動動力，更加快速流程換熱管內。 以上方案中的蒸發器效數是單效或多效蒸餾水平降膜海水淡化蒸發器。系統可以 是帶TVC的，也可以是不帶TVC的，驅動熱源可以是蒸汽、熱水或其他熱源。
權利要求一種水平降膜蒸發多效蒸餾海水淡化蒸發器，其特徵在於所述蒸發器換熱管束(4)沿換熱管內蒸汽流動方向傾斜布置。
2. 根據權利要求1所述的一種水平降膜蒸發多效蒸餾海水淡化蒸發器，其特徵在於所 述蒸發器換熱管束(4)單流程，蒸發器換熱管相對蒸發器筒體中心線平行布置，蒸發器筒 體(24)沿蒸發器換熱管內蒸汽流動方向整體傾斜布置，蒸發器換熱管束(4)沿蒸發器換熱 管內蒸汽流動方向隨筒體一起傾斜。
3. 根據權利要求1所述的一種水平降膜蒸發多效蒸餾海水淡化蒸發器，其特徵在於所 述蒸發器換熱管束(4)單流程或多流程，蒸發器筒體中心線與水平基準線一致，整個蒸發 器筒體(24)水平布置，蒸發器每一流程蒸汽進口前管板上的換熱管孔高於相同換熱管出 口處後管板上的換熱管孔，每塊支撐板管孔依同流程傾斜高度而變化，每一流程的換熱管 束沿換熱管內蒸汽流動方向形成傾斜布置。
專利摘要本實用新型涉及一種水平降膜蒸發多效蒸餾海水淡化蒸發器，屬海水淡化裝置技術領域。所述蒸發器換熱管束(4)沿換熱管內蒸汽流動方向傾斜布置。這樣使水平換熱管的蒸汽進口端高於出口端，形成了一定的高度差，給凝水流出換熱管附加一外部流動動力，使已凝結的凝水能快速從換熱管內流出，減少滯留在換熱管表面的液膜厚度，降低熱阻，提高換熱係數，同時蒸汽流通截面增大，蒸汽流動阻力減小，蒸汽凝結溫度升高，換熱溫差加大，提高蒸發器整體換熱性能，降低單位造水量的傳熱面積，節省材料成本。
文檔編號C02F1/04GK201534784SQ20092004689
公開日2010年7月28日 申請日期2009年7月6日 優先權日2009年7月6日
發明者毛洪財, 江榮方, 王炎麗 申請人:江蘇雙良空調設備股份有限公司