具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置的製作方法

2023-07-07 22:10:11

專利名稱：具有電磁阻垢設備的低溫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用於海水淡化的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，尤其涉及一種具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置。
背景技術：
海水淡化技術是指脫除海水中的大部分鹽分，使處理後的水符合規定用水標準的水處理技術。自然界的水資源量是有限的，海水淡化作為一種補足性的方案，在當今世界嚴重缺水的局面下，其重要性日益凸顯。海水淡化技術實現了水資源利用的開源增量，以保障沿海居民飲用水和工業用水等穩定供水。海水淡化技術的種類有很多，應用最廣泛的主要有海水反滲透法(SWRO)、多級閃蒸(MSF)、低溫多效蒸餾海水淡化(MED)技術。低溫多效蒸餾海水淡化技術是指鹽水的最高蒸發溫度不超過70°C的蒸餾海水淡化技術。大型低溫多效蒸餾海水淡化裝置是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發器串聯起來(每一組稱為一效)，後面一效的蒸發溫度均低於前面一效，從而通過多次的蒸發和冷凝，得到多倍於蒸汽量的蒸餾水的淡化過程。其中，水平管噴淋降膜蒸發器包括蒸發器換熱管束和蒸發器物料水分配設備，所述蒸發器物料水分配設備設置在所述多個串聯的蒸發器換熱管束之上，向所述蒸發器換熱管束噴灑海水。在低溫多效蒸餾海水淡化裝置運行過程中，淡水從海水中蒸發分離，使留下的海水得到濃縮，從而使海水中的部分鹽類處在過飽和狀態。這些過飽和的鹽類沉積在換熱管表面，與海水不溶解的礦物質混合形成汙垢。汙垢的產生和積累對低溫多效蒸餾海水淡化裝置的換熱效率產生一定影響，並致使所述裝置的產水量下降。為了降低低溫多效蒸餾海水淡化裝置中的換熱管的結垢速率，需要對進入蒸發器的海水進行預先阻垢處理，目前低溫多效蒸餾海水淡化裝置多採取在海水中添加化學阻垢劑的方法來防止汙垢的產生。但是該方法在節能、環保方面存在很多問題化學藥品消耗較大，在該方法中，不但需要為海水淡化裝置設置加藥設備，而且用藥量還很大，致使海水淡化成本很高；對水質有影響，蒸發器進料海水中投加的阻垢劑，一部分在蒸發過程中被引入蒸餾水中，其它部分隨裝置的濃縮鹽水排放，殘留的阻垢藥劑影響了產品水及排放水的水質， 不僅會汙染海洋環境，還可能會危害用水者的健康。

實用新型內容為了解決目前低溫多效蒸餾海水淡化裝置所存在的問題，本實用新型提供了一種具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置。所述具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，包括多效串聯的水平管噴淋降膜蒸發器，其包括蒸發器換熱管束和蒸發器物料水分配設備；供水泵，其連接至所述蒸發器物料水分配設備；電磁阻垢設備，其連接在所述供水泵與所述蒸發器物料水分配設備之間，以在所述供水泵與所述蒸發器物料水分配設備之間的管線內產生電磁場；以及淡水收集設備，所述淡水收集設備收集並容納由所述水平管噴淋降膜蒸發器產生的蒸餾水。其中，所述電磁阻垢設備包括電磁信號發生器和導線，所述導線連接至所述電磁信號發生器的信號輸出端，並且纏繞在所述供水泵與所述蒸發器物料水分配設備之間的管線上以產生電磁場。優選地，所述電磁信號發生器產生頻率為500Hz、電流為0. 2A的方波信號。其中，所述淡水收集設備包括冷凝室、氣液分離器和收集盤。所述冷凝室設置在相鄰的兩效水平管噴淋降膜蒸發器之間。氣液分離器設置在所述水平管噴淋降膜蒸發器與所述冷凝室之間。收集盤設置在所述冷凝室的底部，其中容納由所述水平管噴淋降膜蒸發器產生的蒸汽在所述冷凝室冷凝後產生的蒸餾水。優選地，所述蒸發器換熱管束為鋁黃銅管。優選地，所述供水泵為吸上式供水泵。本實用新型所提供的具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置不需添加化學阻垢劑，而是採用電磁物理阻垢技術降低海水中成垢離子的濃度，從而有效地減少換熱管束表面汙垢的形成，滿足低溫多效蒸餾海水淡化裝置的阻垢要求，同時符合節能、環保的需求，既能提高淡水的水質，又能降低對海洋環境的不利影響，同時還降低了海水淡化裝置的運行費用。

下面將參照附圖對本實用新型進行描述，其中圖1為根據本實用新型的實施例的具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置的結構示意圖。
具體實施方式
圖1示出根據本實用新型的實施例的具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置的結構。參照圖1，具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置包括多效串聯的水平管噴淋降膜蒸發器、供水泵、電磁阻垢設備以及淡水收集設備。其中，多效串聯的水平管噴淋降膜蒸發器中，後面一效的蒸發器換熱管束的溫度低於前面一效的蒸發器換熱管束的溫度，從而使在前面一效蒸發的蒸汽在下一效冷凝形成淡水。所述蒸發器換熱管束內可以通有熱蒸汽，前面一效的蒸汽還能夠作為後面一效的熱源。根據本實用新型的實施例，所述水平管噴淋降膜蒸發器包括蒸發器換熱管束1和蒸發器物料水分配設備2，所述蒸發器物料水分配設備2設置在所述蒸發器換熱管束1上方，用以向其噴灑海水。所述蒸發器物料水分配設備2包括管線21和噴嘴22，所述管線21 用於輸送海水，噴嘴22用於噴灑海水。蒸發器換熱管束可選用鋁黃銅管(HAL771)或耐海水腐蝕的特殊鋁合金管，在該實施例中，所述蒸發器換熱管束為鋁黃銅管。供水泵4通過管線21連接至所述蒸發器物料水分配設備2，主要用於供應待淡化的海水物料。所述供水泵4可選用多種類型的水泵，例如自灌式供水設備或吸上式供水設備等，根據本實用新型的實施例，所述供水泵4選用的是吸上式供水泵。[0022]所述低溫多效蒸餾海水淡化裝置中的電磁阻垢設備3連接在所述供水泵4與所述蒸發器物料水分配設備2之間。根據本實用新型的實施例，所述電磁阻垢設備3包括電磁信號發生器31以及從所述電磁信號發生器31的信號輸出端引出的導線32，所述導線32纏繞在供水泵4與蒸發器物料水分配設備2之間的管線21上，以在該段管線21內產生電磁場。 在該實施例中，導線32為銅質導線。電磁信號發生器31輸出頻率為500Hz、電流為0. 2A的方波信號，該信號產生的交變電場通過所述導線32在管線21內部產生交變磁場，而交變磁場又產生交變的感應電場。在該電磁場的作用下，海水中的汙垢微晶之間的碰撞速率和碰撞效率增大，小的微晶不斷絮凝生長成大的顆粒，物料海水中的微晶與換熱表面爭奪水中的離子，導致物料水中的成垢離子濃度降低，降低了換熱管束表面上汙垢沉積的速率。所述低溫多效蒸餾海水淡化裝置還包括淡水收集設備，該淡水收集設備包括冷凝室6、氣液分離器7和收集盤8。所述冷凝室6設置在相鄰的兩效水平管噴淋降膜蒸發器之間，所述氣液分離器7設置在水平管噴淋降膜蒸發器與冷凝室6之間。收集盤8設置在所述冷凝室6的底部，當水平管噴淋降膜蒸發器產生的蒸汽通過氣液分離器7進入冷凝室6 後，蒸汽冷凝後形成蒸餾水5並容納在收集盤8中。根據本實用新型的實施例，所述氣液分離器7為氣液過濾網。因此，來自供水泵4的物料海水經過電磁阻垢設備3的降低成垢離子的濃度的處理，處理後的海水通過管線21進入蒸發器物料水分配設備2，利用噴嘴22均勻地噴灑在蒸發器換熱管束1上，噴灑的海水吸收蒸發器換熱管束1的熱量，而被部分地蒸發，蒸發產生的蒸汽在下一效冷凝，每效產生的蒸餾水由淡水收集設備收集起來即為所述具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置生產的淡水。本實用新型中的具有電磁阻垢設備的低溫多效海水淡化裝置，能夠有效地阻止換熱管束表面上汙垢的形成，而不需在海水中添加化學阻垢劑，不僅降低了海水淡化處理的成本，同時還保證了產品水的水質。無論是在海水淡化效率方面，還是節能環保方面都具有較好的效果。儘管本實用新型是通過參照附圖以上述優選的實施例的方式來進行描述，但是可以理解，本實用新型的實現形式並不局限於上述實施方式。應該認識到，在不背離本實用新型權利要求所要求保護的範圍內，本領域技術人員可以對本實用新型做出多種不同的變化和調整。
權利要求1.一種具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，包括多效串聯的水平管噴淋降膜蒸發器，所述水平管噴淋降膜蒸發器包括蒸發器換熱管束和蒸發器物料水分配設備；供水泵，所述供水泵連接至所述蒸發器物料水分配設備，其特徵在於，所述裝置還包括電磁阻垢設備，所述電磁阻垢設備連接在所述供水泵與所述蒸發器物料水分配設備之間，以在所述供水泵與所述蒸發器物料水分配設備之間的管線內產生電磁場；以及淡水收集設備，所述淡水收集設備收集並容納由所述水平管噴淋降膜蒸發器產生的蒸餾水。
2.根據權利要求1所述的具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特徵在於，所述電磁阻垢設備包括電磁信號發生器和導線，所述導線連接至所述電磁信號發生器的信號輸出端，並且纏繞在所述供水泵與所述蒸發器物料水分配設備之間的管線上以產生電磁場。
3.根據權利要求2所述的具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特徵在於，所述電磁信號發生器產生頻率為500Hz、電流為0. 2A的方波信號。
4.根據權利要求1所述的具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特徵在於，所述淡水收集設備包括冷凝室、氣液分離器和收集盤，所述冷凝室設置在相鄰的兩效水平管噴淋降膜蒸發器之間，所述氣液分離器設置在所述水平管噴淋降膜蒸發器與所述冷凝室之間，所述收集盤設置在所述冷凝室的底部，其中容納由所述水平管噴淋降膜蒸發器產生的蒸汽在所述冷凝室冷凝後產生的蒸餾水。
5.根據權利要求1所述的具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特徵在於，所述蒸發器換熱管束為鋁黃銅管。
6.根據權利要求1所述的具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特徵在於，所述供水泵為吸上式供水泵。
專利摘要本實用新型涉及一種具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，包括多效串聯的水平管噴淋降膜蒸發器，用以蒸發海水；供水泵，通過管線為水平管噴淋降膜蒸發器供應海水；電磁阻垢設備，用於在所述管線內產生電磁場；淡水收集設備，用以收集並容納水平管噴淋降膜蒸發器產生的蒸餾水。所述具有電磁阻垢設備的低溫多效蒸餾海水淡化裝置能夠有效地阻止換熱管束表面汙垢的形成，同時在節能環保方面具有較好效果。
文檔編號C02F103/08GK202011804SQ20112006918
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月16日 優先權日2011年3月16日
發明者丁濤, 張建麗, 張忠梅, 張金升, 李延兵, 楊慶衛 申請人:中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責任公司, 神華國華(北京)電力研究院有限公司