專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低溫多效海水淡化系統(tǒng)中“并列式”不凝氣排除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)中“并 列式”不凝氣排除裝置。
背景技術(shù)：
利用低溫多效海水淡化系統(tǒng)進(jìn)行海水淡化時(shí)，需要將系統(tǒng)中的不凝結(jié)性氣體(簡(jiǎn) 稱(chēng)“不凝氣”)抽出。不凝氣主要有兩個(gè)來(lái)源一是來(lái)自海水的釋放。海水中含有一定量的不 凝氣體，包括氧氣、氮?dú)夂投趸嫉?。低溫多效蒸餾海水淡化過(guò)程是在真空條件下操作， 正常運(yùn)行過(guò)程中，整個(gè)裝置內(nèi)部被抽到-70 _90kPa的真空。當(dāng)海水進(jìn)入真空設(shè)備時(shí)，由 于壓力降低，溶解在海水中的部分氣體將被釋放出來(lái)。另外，由于設(shè)備內(nèi)部處于真空狀態(tài)， 內(nèi)部壓力低于外界環(huán)境壓力，外界空氣也將從法蘭、人孔、門(mén)蓋等處泄漏到設(shè)備中來(lái)。這些從海水中釋放和從外界泄漏進(jìn)來(lái)的氣體在裝置正常操作條件下無(wú)法冷凝，如 不及時(shí)將其排出，一方面，這些不凝氣體將不斷積聚，造成設(shè)備內(nèi)部壓力升高，真空被破壞； 另一方面，這些導(dǎo)熱性極差的氣體聚集在換熱管表面，對(duì)換熱過(guò)程造成阻礙?，F(xiàn)有低溫多效海水淡化裝置中，海水釋放出的不凝氣從首效至末效逐效匯集，最 后從蒸發(fā)器后的凝汽器集中抽出。由于使用蒸汽引射器，大量不凝氣隨蒸汽從引射器抽汽 端引射到蒸發(fā)器的第一效，在蒸發(fā)器內(nèi)形成不凝氣的循環(huán)和積聚。大量不凝氣在換熱管內(nèi) 的積聚導(dǎo)致形成阻礙傳熱的氣膜，大大降低蒸發(fā)器的換熱效果。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種低溫多效海水淡化系統(tǒng)中“并列式”不凝氣排除裝置。為方便描述，本實(shí)用新型的內(nèi)容將使用以下的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)并不能限定本實(shí) 用新型。本實(shí)用新型內(nèi)容中使用的“前端”指靠近蒸汽引射器端，“后端”指靠近凝汽器端。本實(shí)用新型內(nèi)容中使用的“加熱蒸汽側(cè)”、“海水蒸發(fā)側(cè)”和“二次蒸汽側(cè)”指各效 蒸發(fā)器內(nèi)的由水平布置的換熱管束、管束上方的布液裝置和管束兩端的管板構(gòu)成的結(jié)構(gòu)， 為本效蒸發(fā)器的“海水蒸發(fā)側(cè)”。每效內(nèi)，“海水蒸發(fā)側(cè)”的前端為“加熱蒸汽側(cè)”，后端為“二 次蒸汽側(cè)”。前一效的“二次蒸汽側(cè)”與后一效的“加熱蒸汽側(cè)”在空間上是連通的。本實(shí)用新型的低溫多效海水淡化系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝氣排 除裝置、濃鹽水換熱器、淡水換熱器、海水給料泵、濃鹽水泵和淡水泵，各效蒸發(fā)器依次串 聯(lián)，蒸汽引射器與第一效蒸發(fā)器加熱蒸汽側(cè)和中間一效蒸發(fā)器二次蒸汽側(cè)的蒸汽引射器抽 汽口分別相連，凝汽器與末效蒸發(fā)器二次蒸汽側(cè)相連，濃鹽水泵和淡水泵分別接在末效蒸 發(fā)器濃鹽水出口和淡水出口，濃鹽水換熱器和淡水換熱器分別接在濃鹽水泵出口和淡水泵 出口，海水給料泵分別與濃鹽水換熱器和淡水換熱器相連，淡水換熱器和濃鹽水換熱器與 凝汽器海水進(jìn)口相連。其中不凝氣排除裝置包括第一效蒸發(fā)器不凝氣抽出管、中間效不凝氣連通管和抽真空裝置，第一效蒸發(fā)器不凝氣抽出管分別與第一效蒸發(fā)器加熱蒸汽側(cè)和抽 真空裝置連接，中間效不凝氣連通管一端連接中間一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽側(cè)，另一端連接 末效蒸發(fā)器二次蒸汽側(cè)與凝汽器之間的蒸汽連接管，且中間效不凝氣連通管設(shè)置在蒸汽引 射器抽汽口之前，中間效指除首效和末效外的一效蒸發(fā)器。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方案，第一效不凝氣抽出管與蒸發(fā)器和抽真空裝置的 連接方式、中間效不凝氣連通管與蒸發(fā)器和蒸汽連接管的連接方式是法蘭連接。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方案，抽真空裝置可以是射汽抽氣器、射水抽氣器或 水環(huán)式真空泵。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方案，第一效不凝氣抽出管和中間效不凝氣連通管分 別設(shè)置在首效蒸發(fā)器加熱蒸汽側(cè)和中間效蒸發(fā)器加熱蒸汽側(cè)殼體外頂端。本實(shí)用新型的有益之處在于在蒸汽引射器抽汽口之前設(shè)置中間效不凝氣連通 管，將不凝氣由中間效直接引到凝汽器，避免大量不凝氣隨蒸汽被引射到蒸發(fā)器的第一效; 并在蒸發(fā)器的第一效設(shè)置不凝氣抽出口，將不凝氣抽出，避免不凝氣在蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)、積 聚，從而提高蒸發(fā)器的換熱效率。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1是抽真空裝置，2是第六效蒸發(fā)器，3是第 五效蒸發(fā)器，4是第四效蒸發(fā)器，5是第三效蒸發(fā)器，6是第二效蒸發(fā)器，7是第一效蒸發(fā)器， 8是蒸汽引射器，9是海水給料泵，10是濃鹽水泵，11是濃鹽水換熱器，12是淡水換熱器，13 是淡水泵，14是凝汽器，15是第一效不凝氣抽出管，16是蒸汽引射器抽汽口，17是中間效不 凝氣連通管。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
說(shuō)明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型并不受限于此。低溫多效海水淡化系統(tǒng)，包括六效蒸發(fā)器2-7、蒸汽引射器8、凝汽器14、不凝氣排 除裝置、濃鹽水換熱器11、淡水換熱器12、海水給料泵9、濃鹽水泵10、淡水泵13。各效蒸 發(fā)器依次首尾串聯(lián)，各效蒸發(fā)器內(nèi)均分為加熱蒸汽側(cè)、海水蒸發(fā)側(cè)和二次蒸汽側(cè)，其中前一 效的二次蒸汽側(cè)與后一效的加熱蒸汽側(cè)在空間上連通。第一效蒸發(fā)器7加熱蒸汽側(cè)進(jìn)汽口 與蒸汽引射器8的排汽口通過(guò)管道相連，蒸汽引射器8與第四效蒸發(fā)器4的二次蒸汽側(cè)頂 端的蒸汽引射器抽汽口 16通過(guò)管道相連，第六效蒸發(fā)器2的二次蒸汽側(cè)與凝汽器14相連。 濃鹽水泵10和淡水泵13分別接在第六效蒸發(fā)器2的濃鹽水出口和淡水出口，濃鹽水換熱 器11和淡水換熱器12分別接在濃鹽水泵10出口和淡水泵13出口，海水給料泵9出口管 道分為兩路，分別與淡水換熱器12和濃鹽水換熱器11相連。淡水換熱器12和濃鹽水換熱 器11與凝汽器14海水進(jìn)口相連。其中，不凝氣排除裝置包括第一效蒸發(fā)器不凝氣抽出管 15、中間效不凝氣連通管17和抽真空裝置1，第一效蒸發(fā)器不凝氣抽出管15分別與第一效 蒸發(fā)器7加熱蒸汽側(cè)和抽真空裝置1連接，中間效不凝氣連通管17 —端連接第四效蒸發(fā)器 4的加熱蒸汽側(cè)，另一端連接第六效蒸發(fā)器2 二次蒸汽側(cè)與凝汽器14之間的蒸汽連接管，且 連通管17設(shè)置在蒸汽引射器抽汽口 16之前。以本系統(tǒng)進(jìn)行海水淡化時(shí)，由外部供汽系統(tǒng)來(lái)的高壓生產(chǎn)蒸汽首先進(jìn)入蒸汽引射器8，作為蒸汽引射器8的動(dòng)力蒸汽。在高壓動(dòng)力蒸汽的高速?lài)娚渥饔孟?，一部分第四效?發(fā)器4內(nèi)的海水蒸發(fā)出的二次蒸汽也通過(guò)管道被吸引到蒸汽引射器8中，兩股蒸汽在蒸汽 引射器8中混合，然后通過(guò)管道排出到第一效蒸發(fā)器7，作為第一效蒸發(fā)器7的加熱蒸汽。 第一效蒸發(fā)器7的加熱蒸汽由于是由外部生產(chǎn)蒸汽和第四效的二次蒸汽混合而成，而第四 效的二次蒸汽中含有第四效海水蒸發(fā)過(guò)程中釋放的不凝氣及第四效蒸發(fā)器4泄漏進(jìn)來(lái)的 空氣，故第一效蒸發(fā)器7加熱蒸汽實(shí)際為水蒸汽和不凝氣的混合物，水蒸汽在換熱管內(nèi)冷 凝，剩余不凝氣從第一效蒸發(fā)器7加熱蒸汽側(cè)殼體頂部的不凝氣出口進(jìn)入第一效不凝氣抽 出管15中，并沿管道流向抽真空裝置14，最后被抽真空裝置14排放到大氣中。第一效蒸發(fā)器7加熱蒸汽在換熱管內(nèi)冷凝的同時(shí)加熱了覆蓋在換熱管外壁的海 水，使海水蒸發(fā)出水蒸汽，即第一效二次蒸汽。海水在蒸發(fā)的同時(shí)釋放出其中的部分不凝 氣，另外還有部分從外界泄漏進(jìn)來(lái)的空氣，這些不凝氣與第一效二次蒸汽混合，一起沿第一 效蒸發(fā)器7 二次蒸汽側(cè)流向第二效蒸發(fā)器6，作為第二效的加熱蒸汽。第二效加熱蒸汽在第 二效蒸發(fā)器6的換熱管內(nèi)冷凝成淡水，剩余的不凝氣穿過(guò)第二效加熱蒸汽側(cè)與海水蒸發(fā)側(cè) 間的連通孔，與產(chǎn)生自第二效蒸發(fā)器6海水蒸發(fā)側(cè)的不凝氣混合，隨第二效二次蒸汽一起 流向第三效蒸發(fā)器5。第三效蒸發(fā)器5內(nèi)的情況與第二效蒸發(fā)器6相同。第三效的二次蒸 汽進(jìn)入第四效蒸發(fā)器4的換熱管內(nèi)作為第四效的加熱蒸汽，但第四效蒸發(fā)器4加熱蒸汽側(cè) 與海水蒸發(fā)側(cè)間沒(méi)有連通孔，冷凝剩余的不凝氣從第四效蒸發(fā)器4加熱蒸汽側(cè)殼體頂部的 不凝氣出口進(jìn)入到中間效不凝氣連通管17中，沿管道流入第六效蒸發(fā)器2 二次蒸汽側(cè)與凝 汽器14間的連接管，與第六效二次蒸汽混合一起進(jìn)入凝汽器14中。第四效二次蒸汽被分成兩部分，一部分從第四效蒸發(fā)器4 二次蒸汽側(cè)殼體頂部的 蒸汽引射器抽汽口 16進(jìn)入蒸汽抽出管流向蒸汽引射器8，另一部分流向第五效蒸發(fā)器3，作 為第五效的加熱蒸汽。第五效蒸發(fā)器3和第六效蒸發(fā)器2的情況與第二效蒸發(fā)器6相同， 加熱蒸汽側(cè)與海水蒸發(fā)側(cè)間的隔板上均有連通孔供不凝性氣體通過(guò)。第四、五效的不凝氣 通過(guò)連通孔匯集到第六效蒸發(fā)器2海水蒸發(fā)側(cè)，與第六效的不凝氣一起隨第六效二次蒸汽 通過(guò)第六效蒸發(fā)器2 二次蒸汽側(cè)與凝汽器14間的連通管流入凝汽器14中。在凝汽器14中，第六效二次蒸汽冷凝成水，剩余的不凝氣沿著凝汽器14與抽真空 裝置1間的管道流向抽真空裝置1，最后被抽真空裝置1排放到大氣中。
權(quán)利要求一種低溫多效海水淡化系統(tǒng)中不凝氣排除裝置，所述低溫多效海水淡化系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝氣排除裝置、濃鹽水換熱器、淡水換熱器、海水給料泵、濃鹽水泵和淡水泵，其特征在于所述不凝氣排除裝置包括第一效蒸發(fā)器不凝氣抽出管、中間效不凝氣連通管和抽真空裝置，第一效蒸發(fā)器不凝氣抽出管分別與第一效蒸發(fā)器加熱蒸汽側(cè)和抽真空裝置連接，中間效不凝氣連通管一端連接中間效蒸發(fā)器的加熱蒸汽側(cè)，另一端連接末效蒸發(fā)器二次蒸汽側(cè)與凝汽器之間的蒸汽連接管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于中間效不凝氣連通管設(shè)置在蒸汽引射器 抽汽口之前。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于抽真空裝置是射汽抽氣器、射水抽氣器或 水環(huán)式真空泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于第一效不凝氣抽出管設(shè)置在首效蒸發(fā)器 加熱蒸汽側(cè)殼體外頂端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于中間效不凝氣連通管設(shè)置在中間效 蒸發(fā)器加熱蒸汽側(cè)殼體外頂端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)中“并列式”不凝氣排除裝置，所述海水淡化系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝氣排除裝置、濃鹽水換熱器、淡水換熱器、海水給料泵、濃鹽水泵和淡水泵，所述不凝氣排除裝置包括第一效蒸發(fā)器不凝氣抽出管、中間效不凝氣連通管和抽真空裝置，不凝氣抽出管分別與第一效蒸發(fā)器加熱蒸汽側(cè)和抽真空裝置連接，中間效不凝氣連通管分別與中間效蒸發(fā)器的加熱蒸汽側(cè)和末效蒸發(fā)器二次蒸汽側(cè)與凝汽器之間的蒸汽連接管連接，連通管設(shè)置在蒸汽引射器抽汽口之前。本實(shí)用新型避免大量不凝氣隨蒸汽被引射到第一效蒸發(fā)器及不凝氣在蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)、積聚，從而提高蒸發(fā)器的換熱效率。
文檔編號(hào)C02F1/04GK201626845SQ200920292638
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者丁濤, 張川英, 張建麗, 李大鵬, 李延兵, 王紅武, 邵英琳, 韓晶 申請(qǐng)人:中國(guó)神華能源股份有限公司;北京國(guó)華電力有限責(zé)任公司;神華國(guó)華(北京)電力研究院有限公司;河北國(guó)華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司