凝汽源熱泵驅動多效蒸餾工藝的製作方法
2024-04-06 12:25:05
(一)技術領域
本發明涉及一種海水淡化、食品加工、飲料生產、汙水處理、淨水處理、中水處理、化工行業、家用水淨化、商用水淨化、家用電器所使用的凝汽源熱泵驅動多效蒸餾工藝。
(二)
背景技術：
壓汽蒸餾裝置：海水在蒸發冷凝器的蒸發側受熱而蒸餾出二次蒸汽，被水蒸汽壓縮機壓縮以提高壓力和溫度後，重新輸入蒸發冷凝器的冷凝側，作為加熱蒸汽而在凝結成為淡水的同時回收其凝結潛熱，以為其蒸發側提供海水蒸餾潛熱，使得裝置的驅動能耗降至最低；此外，補充海水回收取用淡水和排放鹽水中的顯熱，以使裝置的熱功效率進一步提高。
該裝置的優點如下：(1)回收二次蒸汽凝結潛熱以及取用淡水和排放鹽水的顯熱，以實現獨立的蒸餾操作，其中水蒸汽壓縮機的輸入軸功恰好補償裝置熱損；(2)裝置驅動電耗為11-120kw*h/t；(3)產品水質可達飲用標準。
但是壓汽蒸餾裝置的缺點也制約其進一步發展：(1)水蒸汽壓縮機的價格極其昂貴，無油技術較為複雜，從而導致產品可靠性降低、維修困難；(2)裝置屬於大型化工設備，因此難以實現小型化、家電化；(3)既無法避免二次蒸汽對水蒸汽壓縮機的腐蝕，也無法避免水蒸汽壓縮機對二次蒸汽的腐蝕，無法處理腐蝕性溶液和熱敏性物料，無法製取高標準注射液；(4)由於水的化學活躍度拐點為60℃，因此針對腐蝕性溶液或熱敏性物料，必須採用70℃以下的低溫蒸餾工藝，而在真空時由於水蒸汽的密度過低，導致水蒸汽壓縮機的吸氣排量和造價成百倍地高於熱泵壓縮機，使其經濟性極差、交貨期慢長、維修成本高昂；(5)無法實現全溫度範圍、全容量範圍的蒸餾工藝。
(三)
技術實現要素：
本發明目的是：系統集成凝汽源熱泵、多效蒸餾工藝，是熱泵行業、蒸餾行業的跨界產品；通過凝汽源熱泵直接回收末效二次蒸汽凝結潛熱，實現冷凝器獨立提供首效蒸餾所需熱源，並逐效利用二次蒸汽凝結潛熱；實現冷凝器、多效蒸餾器、蒸發器的系統化設計；實現凝汽源熱泵驅動多效蒸餾工藝。
按照附圖1所示的凝汽源熱泵驅動多效蒸餾工藝，其由1-蒸發器；2-淡水槽；3-淡水管；4-膨脹閥；4-1-乾燥過濾器；5-壓縮機；5-1-驅動設備；5-2-缸套回熱器；5-3-過冷回熱器；5-4-油分離器；5-5-油過濾器；5-6-流量開關；5-7-電磁閥；5-8-油冷卻器；5-9-手動閥；6-多效蒸餾器；6-1-料液進口管；6-2-蒸餾器；6-2-i-首效冷凝蒸餾器；6-2-ii-中效凝結蒸餾器；6-2-iii-末效凝結蒸餾器；6-3-分配器；6-4-氣態熱泵工質進口；6-5-液態熱泵工質出口；6-6-濃縮液出口管；6-7-不凝氣排出管；6-8-汽液分離器；6-9-預熱器；7-熱泵工質；8-料液；9-料液流量調節閥；10-淡水；11-濃縮液；12-壓力開關；13-溫度開關；14-真空泵；15-淡水回熱器；16-淡水泵；17-濃縮液回熱器；18-濃縮液循環泵；19-料液泵；20-排氣閥；21-固液分離機；22-結晶物組成，其特徵在於：
蒸發器1頂部氣態熱泵工質出口通過管道連接壓縮機5、油分離器5-4、氣態熱泵工質進口6-4、首效冷凝蒸餾器6-2-i的工質側、液態熱泵工質出口6-5、過冷回熱器5-3、乾燥過濾器4-1、膨脹閥4、蒸發器1底部液態熱泵工質進口，組成熱泵循環迴路；
油分離器5-4底部出油口通過管道連接手動閥5-9、油冷卻器5-8潤滑油側、油過濾器5-5、流量開關5-6、電磁閥5-7、手動閥5-9、壓縮機5回油口，組成油冷放熱迴路；
多效蒸餾器6中的首效冷凝蒸餾器6-2-i的吸熱蒸餾表面與中效凝結蒸餾器6-2-ii的放熱凝結表面，組成首效熱管式蒸餾室i；
中效凝結蒸餾器6-2-ii的吸熱蒸餾表面與末效凝結蒸餾器6-2-iii的放熱凝結表面，組成中效熱管式蒸餾室ii；
末效凝結蒸餾器6-2-iii的吸熱蒸餾表面與蒸發器1的放熱凝結表面，組成末效熱管式蒸餾室iii；
各效蒸餾室的凝結水出口和淡水槽2的底部，通過淡水管3相互連接，組成淡水收集迴路；
蒸發器1的底部液態熱泵工質進口、換熱管工質側、頂部氣態熱泵工質出口，組成熱泵工質的管外取熱滿液式蒸發迴路；
蒸發器1頂部氣態熱泵工質出口管外表面設置的感溫包閉環控制膨脹閥4的開度，而膨脹閥4的出口通過管道連接蒸發器1的底部液態熱泵工質進口，組成熱泵工質膨脹控制迴路；
首效冷凝蒸餾器6-2-i的氣態熱泵工質進口6-4、換熱面工質冷凝側、液態熱泵工質出口6-5，組成熱泵工質的冷凝放熱迴路；
濃縮液出口管6-6、匯流三通、濃縮液循環泵18、分流三通、料液流量調節閥9、料液進口管6-1、蒸餾器6-2的料液8進口、分配器6-3，組成料液的蒸餾循環流量調節迴路；
每效蒸餾室的內壁設置壓力開關12和溫度開關13各一隻；
真空泵14的進氣口通過並聯管道連接各效蒸餾室底部凝結水出口的不凝氣排出管6-7和電磁閥5-7，並由每效蒸餾室內壁設置的壓力開關12和或溫度開關13控制電磁閥5-7的開度，組成蒸餾室不凝氣排出及壓力控制迴路；
淡水收集迴路的總管連接淡水回熱器15的淡水10側、淡水泵16，組成淡水的取用、放熱迴路；
末效凝結蒸餾器6-2-iii的底部濃縮液出口管6-6通過匯流三通、濃縮液循環泵18、分流三通以及管道連接濃縮液回熱器17的濃縮液11側，組成濃縮液的排放、放熱迴路；
料液泵19的出口通過管道連接分流三通、並聯的淡水回熱器15和濃縮液回熱器17的料液8側、匯流三通、油冷卻器5-8的料液8側、過冷回熱器5-3的料液8側、料液流量調節閥9、排氣閥20的進口，組成料液的回熱、調節、排氣迴路；
首效冷凝蒸餾器6-2-i料液8的蒸餾循環流量調節迴路中，在分流三通與料液流量調節閥9之間串聯連接一臺預熱器6-9，組成濃縮液的啟動預熱迴路。
蒸餾器6-2為板式降膜蒸餾器6-2，或是管板結合式降膜蒸餾器6-2，或是管式降膜蒸餾器6-2，或是板式升膜蒸餾器6-2，或是管板結合式升膜蒸餾器6-2，或是管式升膜蒸餾器6-2。
分配器6-3是多孔式分配裝置6-3，或是管式分配裝置6-3，或是噴霧式分配裝置6-3。
末效凝結蒸餾器6-2-iii的底部濃縮液出口管6-6通過匯流三通、濃縮液循環泵18、分流三通以及管道連接濃縮液回熱器17的濃縮液11側、固液分離機21及其結晶物22出口、結晶物22，組成濃縮液與結晶物分離迴路；而固液分離機21的濃縮液11出口則通過管道連接料液泵19的進口三通，組成濃縮液的結晶、分離、混合、循環迴路。
固液分離機21是螺旋沉降離心機21；或是高速冷凍離心機21；或是碟片式離心機21；或是管式離心機21；或是傾橋式離心機21；或是籃式離心機21；或是板框式過濾機21；或是平板過濾機21；或是真空旋轉過濾機21。
驅動設備5-1是電動機5-1，或是燃氣驅動內燃發動機5-1，或是汽油驅動內燃發動機5-1，或是柴油驅動內燃發動機5-1，或是煤油驅動內燃發動機5-1，或是斯特林外燃發動機5-1，或是燃氣驅動燃氣輪發動機5-1，或是煤氣驅動燃氣輪發動機5-1。
料液泵19的出口通過管道連接分流三通、並聯的淡水回熱器15和濃縮液回熱器17的料液8側、匯流三通、油冷卻器5-8的料液8側、過冷回熱器5-3的料液8側、驅動設備5-1的缸套回熱器5-2的料液8側、料液流量調節閥9、排氣閥20的進口，組成料液的梯級回熱、調節、排氣迴路。
料液8是海水8，或是城市中水8，或是城市汙水8，或是鹽水8，或是酸水8，或是鹼水8，或是有機溶液8，或是無機溶液8，或是工業廢水8，或是礦井苦鹹水8，或是油田汙水8，或是化工汙水8中的一種。
淡水回熱器15是套管式換熱器15，或是殼管式換熱器15，或是板式換熱器15，或是板翅式換熱器15，或是盤管式換熱器15，或是螺旋板式換熱器15，或是板殼式換熱器15的取用淡水10預熱補充料液8的換熱器。
濃縮液回熱器17是套管式換熱器17，或是殼管式換熱器17，或是板式換熱器17，或是板翅式換熱器17，或是盤管式換熱器17，或是螺旋板式換熱器17，或是板殼式換熱器17的排放濃縮液11預熱補充料液8的換熱器。
本發明的工作原理結合附圖1說明如下：
1、凝汽源熱泵驅動多效蒸餾工藝：多效蒸餾器6中，首效冷凝蒸餾器6-2-i的換熱面釋放出熱泵冷凝熱量，以使均勻分配後形成的料液8的降膜蒸餾出70℃二次蒸汽，經汽液分離器6-8的過濾後，而在中效凝結蒸餾器6-2-ii的換熱面放熱凝結成為淡水並由底部淡水管3排出，該封閉蒸餾室構成二次蒸汽為工質的首級開放式熱管；
中效凝結蒸餾器6-2-ii的換熱面吸收首效70℃二次蒸汽的凝結放熱，以使均勻分配後形成的料液8的降膜蒸餾出65℃二次蒸汽，經汽液分離器6-8的過濾後，而在末效凝結蒸餾器6-2-iii的換熱面放熱凝結成為淡水並由底部淡水管3排出，該封閉蒸餾室構成二次蒸汽為工質的中級開放式熱管；
末效凝結蒸餾器6-2-iii的換熱面吸收中效65℃二次蒸汽的凝結放熱，以使均勻分配後形成的料液8的降膜蒸餾出60℃二次蒸汽，經汽液分離器6-8的過濾後，而在蒸發器1的水平換熱管內表面放熱凝結成為淡水，流至淡水槽2中再由底部淡水管3排出，以為凝汽源熱泵提供熱源，該封閉蒸餾室構成二次蒸汽為工質的末級開放式熱管；
各效蒸餾器6-2的凝結水出口和淡水槽2的底部，通過淡水管3相互連接，匯集淡水並排出。
2、熱泵循環：蒸發器1頂部的低壓過熱氣態熱泵工質7被燃氣內燃發動機5-1所驅動的壓縮機5壓縮成為高壓過熱氣態熱泵工質7，再送入首效冷凝蒸餾器6-2-i的工質側而冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質7，流經過冷回熱器5-3、乾燥過濾器4-1，再經膨脹閥4節流而成為低壓兩相熱泵工質7，重新流入蒸發器1的管外側形成滿液式蒸發，以完成熱泵循環，同時把冷凝熱量釋放給首效冷凝蒸餾器6-2-i中的料液8的降膜，提供首效蒸餾潛熱。
3、熱泵工質蒸發：蒸發器1頂部氣態熱泵工質出口管外表面設置的感溫包閉環控制膨脹閥4的開度，以使低壓兩相熱泵工質7從下至上流經底部液態熱泵工質進口、蒸發器1的水平換熱管外側、頂部氣態熱泵工質出口，以提取末效蒸餾出60℃二次蒸汽的凝結潛熱而滿液式蒸發成為低壓過熱氣體。
4、熱泵工質冷凝放熱：高壓過熱氣態熱泵工質7流經氣態熱泵工質進口6-4、首效冷凝蒸餾器6-2-i的工質側、液態熱泵工質出口6-5，其中分段釋放過熱顯熱、冷凝潛熱、過冷顯熱，而冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質7。
5、缸套放熱：驅動設備5-1的缸套循環冷卻水及煙氣循環冷卻水流經缸套回熱器5-2的冷卻水側，以釋放其顯熱後降溫。
6、油冷放熱：經油分離器5-4所分離出的壓縮機高溫潤滑油，依據壓差流經其底部出油口、手動閥5-9、油冷卻器5-8潤滑油側、油過濾器5-5、流量開關5-6、電磁閥5-7、手動閥5-9、壓縮機5的回油口，以釋放其顯熱後降溫。
7、過冷放熱：冷凝成為高壓過冷的液態熱泵工質7，流經液態熱泵工質出口6-5、過冷回熱器5-3工質側，以釋放其顯熱後降溫過冷。
8、料液梯級回熱：由料液泵19所驅動的料液8，先被並聯的淡水回熱器15和濃縮液回熱器17初步回熱升溫後，再梯級回收油冷卻器5-8的油冷顯熱、過冷回熱器5-3的過冷顯熱、缸套回熱器5-2的缸套顯熱，以被梯級回熱至首效蒸餾所需溫度。
9、料液逐效蒸餾、濃縮：梯級回熱升溫後的料液8再經料液流量調節閥9的流量調節和排氣閥20的氣液分離，而與首效冷凝蒸餾器6-2-i濃縮液出口管6-6的濃縮液11混合，再由濃縮液循環泵18驅動後，一部分經分流三通、預熱器6-9、料液流量調節閥9、料液進口管6-1流入首效冷凝蒸餾器6-2-i上部的料液8進口，再經分配器6-3的分配後依重力作用而在換熱面提取熱泵工質7的冷凝放熱，均勻降膜蒸餾出二次蒸汽，並從上部蒸汽出口流至中效凝結蒸餾器6-2-ii的上部蒸汽進口，而蒸餾出的濃縮液11則從底部濃縮液出口管6-6排出。
首效冷凝蒸餾器6-2-i的循環蒸餾料液8的一部分經分流三通、匯流三通，而與中效凝結蒸餾器6-2-ii濃縮液出口管6-6的濃縮液11混合，再由濃縮液循環泵18驅動後，一部分經分流三通、料液流量調節閥9、料液進口管6-1流入中效凝結蒸餾器6-2-ii上部的料液8進口，再經分配器6-3的分配後依重力作用而在換熱面提取首效二次蒸汽的凝結放熱，均勻降膜蒸餾出二次蒸汽，並從上部蒸汽出口流至末效凝結蒸餾器6-2-iii的上部蒸汽進口，而蒸餾出的濃縮液11則從底部濃縮液出口管6-6排出。
中效凝結蒸餾器6-2-ii的循環蒸餾料液8的一部分經分流三通、匯流三通，而與末效凝結蒸餾器6-2-iii濃縮液出口管6-6的濃縮液11混合，再由濃縮液循環泵18驅動後，一部分經分流三通、料液流量調節閥9、料液進口管6-1流入末效凝結蒸餾器6-2-iii上部的料液8進口，再經分配器6-3的分配後依重力作用而在換熱面提取中效二次蒸汽的凝結放熱，均勻降膜蒸餾出二次蒸汽，並從上部蒸汽出口流至蒸發器1一端的蒸汽進口，而蒸餾出的濃縮液11則從底部濃縮液出口管6-6排出。
從而實現料液8的逐效循環蒸餾與濃縮。
10、濃縮液放熱降溫：從末效凝結蒸餾器6-2-iii底部濃縮液出口管6-6排出的濃縮液11由濃縮液循環泵18驅動，一部分流經濃縮液回熱器17的濃縮液11側，以在排放濃縮液11的同時，向料液8釋放其顯熱而降溫。
11、各效蒸餾室的不凝氣排出及壓力控制：開啟真空泵14，並由各效蒸餾室內壁設置的壓力開關12和或溫度開關13控制不凝氣排出管6-7上的電磁閥5-7開度，以在排出不凝氣的同時控制各效蒸餾室壓力。
12、淡水放熱降溫：各效蒸餾室的凝結水出口和淡水槽2底部的淡水10由淡水泵16驅動，通過淡水管3流經淡水回熱器15的淡水10側，以在取用淡水10的同時，向料液8釋放其顯熱而降溫。
13、分離結晶物：向料液8釋放其顯熱而降至常溫並析出結晶物22的濃縮液11，再經固液分離機21而分離出結晶物22與濃縮液11，結晶物22則由輸送帶送至收集池待用。
14、循環處理：由固液分離機21分離出的濃縮液11流經料液泵19的進口三通而與補充料液8混合，再由料液泵19驅動返回多效蒸餾器6中循環處理，以實現循環經濟中的零排放。
15、啟動預熱：多效蒸餾器6啟動運行時，先開啟預熱器6-9，以循環預熱濃縮液11至首效蒸餾溫度並實現第一輪的多效蒸餾，再由熱泵蒸發器1回收第一輪的末效二次蒸汽凝結潛熱，並在首效冷凝蒸餾器6-2-i的換熱面提供第二輪首效蒸餾潛熱，待多效蒸餾器6穩定運行後，則關閉預熱器6-9。
因此與現有多效蒸餾工藝相比較，本發明技術優勢如下：
(1)系統集成凝汽源熱泵、多效蒸餾工藝，是熱泵行業、蒸餾行業的跨界產品；
(2)通過凝汽源熱泵直接回收末效二次蒸汽凝結潛熱，實現冷凝器獨立提供首效蒸餾所需熱源，並逐效利用二次蒸汽凝結潛熱；
(3)實現冷凝器、多效蒸餾器、蒸發器的系統化設計；
(4)實現凝汽源熱泵驅動多效蒸餾工藝。
因此與現有多效蒸餾工藝相比較，本發明技術優勢如下：系統集成凝汽源熱泵、多效蒸餾工藝，是熱泵行業、蒸餾行業的跨界產品；通過凝汽源熱泵直接回收末效二次蒸汽凝結潛熱，實現冷凝器獨立提供首效蒸餾所需熱源，並逐效利用二次蒸汽凝結潛熱；實現冷凝器、多效蒸餾器、蒸發器的系統化設計；實現凝汽源熱泵驅動多效蒸餾工藝。
(四)附圖說明
附圖1為本發明的系統流程圖。
如附圖1所示，其中：1-蒸發器；2-淡水槽；3-淡水管；4-膨脹閥；4-1-乾燥過濾器；5-壓縮機；5-1-驅動設備；5-2-缸套回熱器；5-3-過冷回熱器；5-4-油分離器；5-5-油過濾器；5-6-流量開關；5-7-電磁閥；5-8-油冷卻器；5-9-手動閥；6-多效蒸餾器；6-1-料液進口管；6-2-蒸餾器；6-2-i-首效冷凝蒸餾器；6-2-ii-中效凝結蒸餾器；6-2-iii-末效凝結蒸餾器；6-3-分配器；6-4-氣態熱泵工質進口；6-5-液態熱泵工質出口；6-6-濃縮液出口管；6-7-不凝氣排出管；6-8-汽液分離器；6-9-預熱器；7-熱泵工質；8-料液；9-料液流量調節閥；10-淡水；11-濃縮液；12-壓力開關；13-溫度開關；14-真空泵；15-淡水回熱器；16-淡水泵；17-濃縮液回熱器；18-濃縮液循環泵；19-料液泵；20-排氣閥；21-固液分離機；22-結晶物。
(五)具體實施方式
本發明提出的凝汽源熱泵驅動多效蒸餾工藝實施例如附圖1所示，現說明如下：其由蒸發取熱量664kw、水平設置、紫銅管制造的蒸發器1；0.3m3的淡水槽2；直徑10mm/壁厚1mm/總長1600mm的不鏽鋼管淡水管3；接口直徑60mm/壁厚1mm的紫銅熱力膨脹閥4；接口直徑60mm/壁厚1mm的紫銅乾燥過濾器4-1；吸氣量600m3/h的壓縮機5；輸出軸功率109kw的燃氣內燃發動機5-1；缸套冷卻及煙氣回熱量109kw的缸套回熱器5-2；回熱量33kw的過冷回熱器5-3；回熱量9kw的油分離器5-4；接口直徑19mm/壁厚1mm的紫銅油過濾器5-5；接口直徑19mm/壁厚1mm的紫銅流量開關5-6；接口直徑19mm/壁厚1mm的紫銅電磁閥5-7；接口直徑19mm/壁厚1mm/冷卻量9kw的紫銅油冷卻器5-8；接口直徑19mm/壁厚1mm的紫銅手動閥5-9；多效蒸餾器6；直徑60mm/壁厚2.5mm/長度600mm的不鏽鋼管料液進口管6-1；蒸餾器6-2；直徑1200mm/高度2000mm/冷凝放熱量773kw的首效冷凝蒸餾器6-2-i；直徑1200mm/高度2000mm/冷凝放熱量772kw的中效凝結蒸餾器6-2-ii；直徑1200mm/高度2000mm/冷凝放熱量771kw的末效凝結蒸餾器6-2-iii；分配器6-3；直徑90mm/壁厚1.5mm/長度200mm的紫銅管氣態熱泵工質進口6-4；直徑40mm/壁厚1.5mm/長度100mm的紫銅管液態熱泵工質出口6-5；直徑45mm/壁厚1.5mm/長度150mm的不鏽鋼管濃縮液出口管6-6；接口直徑9mm/壁厚0.9mm/長度150mm的紫銅管不凝氣排出管6-7；圓形、絲網式汽液分離器6-8；電加熱功率200kw的預熱器6-9；r134a熱泵工質7；進口溫度20℃、流量11.58t/h、濃度35000ppm的海水8；接口直徑60mm/壁厚2.5mm/長度150mm的不鏽鋼料液流量調節閥9；出口溫度25℃、流量5.79t/h、濃度50ppm的淡水10；出口溫度25℃、流量5.79t/h、濃度70000ppm的鹽水11；0.5bar-2.0bar的壓力開關12；0℃-120℃的溫度開關13；抽氣流量3m3/min的真空泵14；回熱量200kw的套管式淡水回熱器15；流量5.79t/h、揚程5mh2o的淡水泵16；回熱量200kw的套管式濃縮液回熱器17；流量5.79t/h、揚程5mh2o的濃縮液循環泵18；流量11.58t/h、揚程5mh2o的料液泵19；接口直徑60mm/壁厚2.5mm/長度160mm的不鏽鋼管排氣閥20；濃縮液11處理流量5.79t/h的螺旋沉降離心機21；溫度25℃、質量濃度85％、流量1t/h的結晶鹽22組成。
蒸發器1頂部氣態熱泵工質出口通過管道連接壓縮機5、油分離器5-4、氣態熱泵工質進口6-4、首效冷凝蒸餾器6-2-i的工質側、液態熱泵工質出口6-5、過冷回熱器5-3、乾燥過濾器4-1、膨脹閥4、蒸發器1底部液態熱泵工質進口，組成熱泵循環迴路；
油分離器5-4底部出油口通過管道連接手動閥5-9、油冷卻器5-8潤滑油側、油過濾器5-5、流量開關5-6、電磁閥5-7、手動閥5-9、壓縮機5回油口，組成油冷放熱迴路；
多效蒸餾器6中的首效冷凝蒸餾器6-2-i的吸熱蒸餾表面與中效凝結蒸餾器6-2-ii的放熱凝結表面，組成首效熱管式蒸餾室i；
中效凝結蒸餾器6-2-ii的吸熱蒸餾表面與末效凝結蒸餾器6-2-iii的放熱凝結表面，組成中效熱管式蒸餾室ii；
末效凝結蒸餾器6-2-iii的吸熱蒸餾表面與蒸發器1的放熱凝結表面，組成末效熱管式蒸餾室iii；
各效蒸餾室的凝結水出口和淡水槽2的底部，通過淡水管3相互連接，組成淡水收集迴路；
蒸發器1的底部液態熱泵工質進口、換熱管工質側、頂部氣態熱泵工質出口，組成熱泵工質的管外取熱滿液式蒸發迴路；
蒸發器1頂部氣態熱泵工質出口管外表面設置的感溫包閉環控制膨脹閥4的開度，而膨脹閥4的出口通過管道連接蒸發器1的底部液態熱泵工質進口，組成熱泵工質膨脹控制迴路；
首效冷凝蒸餾器6-2-i的氣態熱泵工質進口6-4、換熱面工質冷凝側、液態熱泵工質出口6-5，組成熱泵工質的冷凝放熱迴路；
濃縮液出口管6-6、匯流三通、濃縮液循環泵18、分流三通、料液流量調節閥9、料液進口管6-1、蒸餾器6-2的料液8進口、分配器6-3，組成料液的蒸餾循環流量調節迴路；
每效蒸餾室的內壁設置壓力開關12和溫度開關13各一隻；
真空泵14的進氣口通過並聯管道連接各效蒸餾室底部凝結水出口的不凝氣排出管6-7和電磁閥5-7，並由每效蒸餾室內壁設置的壓力開關12和或溫度開關13控制電磁閥5-7的開度，組成蒸餾室不凝氣排出及壓力控制迴路；
淡水收集迴路的總管連接淡水回熱器15的淡水10側、淡水泵16，組成淡水的取用、放熱迴路；
末效凝結蒸餾器6-2-iii的底部濃縮液出口管6-6通過匯流三通、濃縮液循環泵18、分流三通以及管道連接濃縮液回熱器17的濃縮液11側，組成濃縮液的排放、放熱迴路；
料液泵19的出口通過管道連接分流三通、並聯的淡水回熱器15和濃縮液回熱器17的料液8側、匯流三通、油冷卻器5-8的料液8側、過冷回熱器5-3的料液8側、驅動設備5-1的缸套回熱器5-2的料液8側、料液流量調節閥9、排氣閥20的進口，組成料液的梯級回熱、調節、排氣迴路。
首效冷凝蒸餾器6-2-i料液8的蒸餾循環流量調節迴路中，在分流三通與料液流量調節閥9之間串聯連接一臺預熱器6-9，組成濃縮液的啟動預熱迴路。
蒸餾器6-2為板式降膜蒸餾器6-2，或是管板結合式降膜蒸餾器6-2，或是管式降膜蒸餾器6-2，或是板式升膜蒸餾器6-2，或是管板結合式升膜蒸餾器6-2，或是管式升膜蒸餾器6-2。
分配器6-3是多孔式分配裝置6-3，或是管式分配裝置6-3，或是噴霧式分配裝置6-3。
末效凝結蒸餾器6-2-iii的底部濃縮液出口管6-6通過匯流三通、濃縮液循環泵18、分流三通以及管道連接濃縮液回熱器17的濃縮液11側、固液分離機21及其結晶物22出口、結晶物22，組成濃縮液與結晶物分離迴路；而固液分離機21的濃縮液11出口則通過管道連接料液泵19的進口三通，組成濃縮液的結晶、分離、混合、循環迴路。
固液分離機21是螺旋沉降離心機21。
驅動設備5-1是燃氣驅動內燃發動機5-1。
料液8是海水8。
淡水回熱器15是套管式換熱器15。
濃縮液回熱器17是套管式換熱器17。
本發明實施例中：
1、凝汽源熱泵驅動多效蒸餾工藝：多效蒸餾器6中，首效冷凝蒸餾器6-2-i的換熱面釋放出773kw的熱泵冷凝熱量，以使均勻分配後形成的料液8的降膜蒸餾出70℃、流量1.16t/h的二次蒸汽，經汽液分離器6-8的過濾後，而在中效凝結蒸餾器6-2-ii的換熱面放熱凝結成為淡水並由底部淡水管3排出，該封閉蒸餾室構成二次蒸汽為工質的首級70℃、換熱量773kw的開放式熱管；
中效凝結蒸餾器6-2-ii的換熱面吸收首效70℃二次蒸汽772kw的凝結放熱，以使均勻分配後形成的料液8的降膜蒸餾出65℃、流量1.16t/h的二次蒸汽，經汽液分離器6-8的過濾後，而在末效凝結蒸餾器6-2-iii的換熱面放熱凝結成為淡水並由底部淡水管3排出，該封閉蒸餾室構成二次蒸汽為工質的中級65℃、換熱量772kw的開放式熱管；
末效凝結蒸餾器6-2-iii的換熱面吸收中效65℃二次蒸汽771kw的凝結放熱，以使均勻分配後形成的料液8的降膜蒸餾出60℃、流量1.16t/h的二次蒸汽，經汽液分離器6-8的過濾後，而在蒸發器1的水平換熱管內表面放熱凝結成為淡水，流至淡水槽2中再由底部淡水管3排出，以為凝汽源熱泵提供熱源，該封閉蒸餾室構成二次蒸汽為工質的末級60℃、換熱量771kw的開放式熱管；
各效蒸餾器6-2的凝結水出口和淡水槽2的底部，通過淡水管3相互連接，匯集淡水並排出。
2、熱泵循環：蒸發器1頂部的低壓過熱氣態熱泵工質7被輸出軸功率109kw的燃氣內燃發動機5-1所驅動的壓縮機5壓縮成為高壓過熱氣態熱泵工質7，再送入首效冷凝蒸餾器6-2-i的工質側而冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質7，流經過冷回熱器5-3、乾燥過濾器4-1，再經膨脹閥4節流而成為低壓兩相熱泵工質7，重新流入蒸發器1的管外側形成滿液式蒸發，以完成熱泵循環，同時把773kw的冷凝熱量釋放給首效冷凝蒸餾器6-2-i中溫度67℃、流量11.58t/h的料液8的降膜，提供首效蒸餾潛熱。
3、熱泵工質蒸發：蒸發器1頂部氣態熱泵工質出口管外表面設置的感溫包閉環控制膨脹閥4的開度，以使低壓兩相r134a熱泵工質7從下至上流經底部液態熱泵工質進口、蒸發器1的水平換熱管外側、頂部氣態熱泵工質出口，以提取末效蒸餾出60℃二次蒸汽的凝結潛熱而滿液式蒸發成為低壓過熱氣體。
4、熱泵工質冷凝放熱：高壓過熱氣態熱泵工質7流經氣態熱泵工質進口6-4、首效冷凝蒸餾器6-2-i的工質側、液態熱泵工質出口6-5，其中分段釋放過熱顯熱、冷凝潛熱、過冷顯熱，而冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質7。
5、缸套放熱：驅動設備5-1的缸套循環冷卻水及煙氣循環冷卻水流經缸套回熱器5-2的冷卻水側，以釋放其顯熱後降溫。
6、油冷放熱：經油分離器5-4所分離出的壓縮機高溫潤滑油，依據壓差流經其底部出油口、手動閥5-9、油冷卻器5-8潤滑油側、油過濾器5-5、流量開關5-6、電磁閥5-7、手動閥5-9、壓縮機5的回油口，以釋放其顯熱後降溫。
7、過冷放熱：冷凝成為高壓過冷的液態熱泵工質7，流經液態熱泵工質出口6-5、過冷回熱器5-3工質側，以釋放其顯熱後降溫過冷。
8、料液梯級回熱：由料液泵19所驅動進口溫度20℃、流量11.58t/h、鹽濃度35000ppm的料液8，先被並聯的淡水回熱器15和濃縮液回熱器17初步回熱升溫後，再梯級回收油冷卻器5-8的9kw油冷顯熱、過冷回熱器5-3的33kw過冷顯熱、缸套回熱器5-2的109kw缸套顯熱，以被梯級回熱至首效蒸餾所需67℃。
9、料液逐效蒸餾、濃縮：梯級回熱升溫後的料液8再經料液流量調節閥9的流量調節和排氣閥20的氣液分離，而與首效冷凝蒸餾器6-2-i濃縮液出口管6-6的濃縮液11混合，再由濃縮液循環泵18驅動後，一部分經分流三通、預熱器6-9、料液流量調節閥9、料液進口管6-1流入首效冷凝蒸餾器6-2-i上部的料液8進口，再經分配器6-3的分配後依重力作用而在換熱面提取熱泵工質7的773kw冷凝放熱，均勻降膜蒸餾出70℃、流量1.16t/h的二次蒸汽，並從上部蒸汽出口流至中效凝結蒸餾器6-2-ii的上部蒸汽進口，而蒸餾出的濃縮液11則從底部濃縮液出口管6-6排出。
首效冷凝蒸餾器6-2-i的循環蒸餾料液8的一部分經分流三通、匯流三通，而與中效凝結蒸餾器6-2-ii濃縮液出口管6-6的濃縮液11混合，再由濃縮液循環泵18驅動後，一部分經分流三通、料液流量調節閥9、料液進口管6-1流入中效凝結蒸餾器6-2-ii上部的料液8進口，再經分配器6-3的分配後依重力作用而在換熱面提取首效二次蒸汽的772kw凝結放熱，均勻降膜蒸餾出65℃、流量1.16t/h的二次蒸汽，並從上部蒸汽出口流至末效凝結蒸餾器6-2-iii的上部蒸汽進口，而蒸餾出的濃縮液11則從底部濃縮液出口管6-6排出。
中效凝結蒸餾器6-2-ii的循環蒸餾料液8的一部分經分流三通、匯流三通，而與末效凝結蒸餾器6-2-iii濃縮液出口管6-6的濃縮液11混合，再由濃縮液循環泵18驅動後，一部分經分流三通、料液流量調節閥9、料液進口管6-1流入末效凝結蒸餾器6-2-iii上部的料液8進口，再經分配器6-3的分配後依重力作用而在換熱面提取中效二次蒸汽的771kw凝結放熱，均勻降膜蒸餾出60℃、流量1.16t/h的二次蒸汽，並從上部蒸汽出口流至蒸發器1一端的蒸汽進口，而蒸餾出的濃縮液11則從底部濃縮液出口管6-6排出。
從而實現料液8的逐效循環蒸餾與濃縮。
10、濃縮液放熱降溫：從末效凝結蒸餾器6-2-iii底部濃縮液出口管6-6排出溫度66℃、鹽濃度70000ppm的濃縮液11由流量5.79t/h的濃縮液循環泵18驅動，一部分流經濃縮液回熱器17的濃縮液11側，以在排放濃縮液11的同時，向料液8釋放其顯熱而降溫至25℃。
11、各效蒸餾室的不凝氣排出及壓力控制：開啟抽氣流量3m3/min的真空泵14，並由各效蒸餾室內壁設置的壓力開關12和或溫度開關13控制不凝氣排出管6-7上的電磁閥5-7開度，以在排出不凝氣的同時控制各效蒸餾室壓力。
12、淡水放熱降溫：各效蒸餾室的凝結水出口和淡水槽2底部溫度63℃、鹽濃度50ppm的淡水10由流量5.79t/h的淡水泵16驅動，通過淡水管3流經淡水回熱器15的淡水10側，以在取用淡水10的同時，向料液8釋放其顯熱而降溫至25℃。
13、分離結晶物：向料液8釋放其顯熱而降溫至25℃並析出結晶物22的濃縮液11，再經濃縮液11處理流量5.79t/h的螺旋沉降離心機21而分離出溫度25℃、質量濃度85％、流量1t/h的結晶物22與溫度25℃、質量濃度15％、流量4.79t/h的濃縮液11，結晶物22則由輸送帶送至收集池待用。
14、循環處理：由螺旋沉降離心機21分離出溫度25℃、質量濃度15％、流量4.79t/h的濃縮液11流經料液泵19的進口三通而與補充料液8混合，再由料液泵19驅動返回多效蒸餾器6中循環處理，以實現循環經濟中的零排放。
15、啟動預熱：多效蒸餾器6啟動運行時，先開啟預熱器6-9，以循環預熱濃縮液11至首效蒸餾溫度並實現第一輪的多效蒸餾，再由熱泵蒸發器1回收第一輪的末效二次蒸汽凝結潛熱，並在首效冷凝蒸餾器6-2-i的換熱面提供第二輪首效蒸餾潛熱，待多效蒸餾器6穩定運行後，則關閉預熱器6-9。