鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置制造方法
【專利摘要】一種鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置，屬于海水淡化【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置由多個(gè)蒸發(fā)/冷凝器組成，每個(gè)稱為一效，其最后一效的一部分濃鹽水與新鮮海水混合后，以并聯(lián)方式進(jìn)入各效蒸發(fā)/冷凝器。另一種鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置由多組上述蒸發(fā)/冷凝器組成，海水以并聯(lián)方式進(jìn)入每組內(nèi)的各效蒸發(fā)/冷凝器，前一組末效排出的海水作為下一組各效的噴淋海水，最后一組末效的一部分濃鹽水與新鮮海水混合后，以并聯(lián)方式進(jìn)入第一組的各效內(nèi)。由于將最后產(chǎn)生的溫度較高的一部分濃海水重新引入裝置內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，海水的噴淋密度得以提高，解決了噴淋密度與濃縮比的合理匹配問題，同時(shí)，提高了裝置的熱利用率，可減小蒸發(fā)/冷凝器的換熱面積，節(jié)省空間和材料。
【專利說明】鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置，屬于海水淡化【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，世界上現(xiàn)行的多效蒸發(fā)海水淡化裝置最后一效蒸發(fā)/冷凝器產(chǎn)生的濃鹽水都直接排出裝置。
[0003]加熱蒸汽進(jìn)入第一效蒸發(fā)/冷凝器換熱管內(nèi)，加熱管外噴淋而下的海水，殼側(cè)進(jìn)料海水通過海水噴淋裝置噴灑到水平傳熱管束外，海水在管束外面由于重力作用形成水平管表面的降膜流動，海水在降膜流動過程中被加熱以致部分海水蒸發(fā)生成水蒸氣，即二次蒸汽。二次蒸汽在管束之間或外側(cè)流向該蒸發(fā)/冷凝器的管箱，作為下一效蒸發(fā)/冷凝器的進(jìn)汽熱源，開始下一效蒸發(fā)/冷凝器的換熱過程。加熱蒸汽和二次蒸汽在管內(nèi)加熱管外海水時(shí)會放熱并凝結(jié)為水，各效蒸發(fā)/冷凝器以此類推。為了避免海水在傳熱面上結(jié)垢，采用低溫蒸發(fā)技術(shù)，各效蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)都處于真空狀態(tài)。
[0004]殼側(cè)進(jìn)料海水或者是新鮮海水，或者是前一組蒸發(fā)/冷凝器中的海水受熱產(chǎn)生二次蒸汽后所得的鹽度提高的海水。受熱產(chǎn)生二次蒸汽后的海水鹽度提高，根據(jù)海水進(jìn)料流程形式不同，該濃海水或者被依次排放至下一效蒸發(fā)/冷凝器底部、直至到最后一效蒸發(fā)/冷凝器被排出裝置外，或者被噴淋至下一組蒸發(fā)/冷凝器，作為被加熱的對象受熱再次產(chǎn)生二次蒸汽、鹽度再次提高。不管采用哪一種進(jìn)料流程，最后一效蒸發(fā)/冷凝器產(chǎn)生的濃鹽水均排出裝置外。
[0005]這種在最后一效蒸發(fā)/冷凝器產(chǎn)生的濃鹽水不再利用而是直接排出裝置外的多效蒸發(fā)海水淡化裝置，需要為進(jìn)料海水提供較大的預(yù)熱量，濃鹽水的熱量沒有有效利用，對于小型海水淡化裝置來說，海水的濃縮比與噴淋密度達(dá)不到最佳匹配，系統(tǒng)的熱利用率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置，該裝置應(yīng)在不增加進(jìn)料新鮮海水量的前提下，增加蒸發(fā)器海水的噴淋量，使其達(dá)到最佳噴淋密度和濃縮比的合理匹配，強(qiáng)化傳熱效果；在保證裝置防垢性的前提下，提高裝置的鹽水排放濃度，減少新鮮海水泵的能耗，減少海水預(yù)熱能量消耗，減少排熱損失，提高系統(tǒng)熱效率。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置，包括多個(gè)蒸發(fā)/冷凝器，每個(gè)蒸發(fā)/冷凝器稱為一效，加熱蒸汽以串聯(lián)方式依次進(jìn)入各效蒸發(fā)/冷凝器，在前一效蒸發(fā)/冷凝器中鹽度提高的海水進(jìn)入下一效蒸發(fā)/冷凝器底部，最后一效蒸發(fā)/冷凝器的濃鹽水排出該效蒸發(fā)/冷凝器，所述最后一效蒸發(fā)/冷凝器排出的一部分濃鹽水與新鮮海水混合后，通過管道以并聯(lián)方式連接所述各效蒸發(fā)/冷凝器的噴淋接口。
[0008]另一種鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置，包括多組蒸發(fā)/冷凝器，每組蒸發(fā)/冷凝器包含多個(gè)多效蒸發(fā)/冷凝器，每個(gè)蒸發(fā)/冷凝器稱為一效，加熱蒸汽以串聯(lián)方式依次進(jìn)入各組的多效蒸發(fā)/冷凝器，在第一組的各效蒸發(fā)/冷凝器中的前一效蒸發(fā)/冷凝器中鹽度提高的海水進(jìn)入下一效蒸發(fā)/冷凝器底部，在前一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器中產(chǎn)生的鹽度提高的海水代替新鮮海水以并聯(lián)方式進(jìn)入下一組的各效蒸發(fā)/冷凝器進(jìn)行噴淋，最后一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器的濃鹽水排出該效蒸發(fā)/冷凝器，所述最后一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器排出的一部分濃鹽水與新鮮海水混合后，通過管道以并聯(lián)方式連接所述第一組的各效蒸發(fā)/冷凝器的噴淋接口。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:這種鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置由多個(gè)蒸發(fā)/冷凝器組成，其最后一效蒸發(fā)/冷凝器的一部分濃鹽水與新鮮海水混合后，以并聯(lián)方式進(jìn)入各效蒸發(fā)/冷凝器。另一種鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置由多組蒸發(fā)/冷凝器組成，每組蒸發(fā)/冷凝器包括多個(gè)蒸發(fā)/冷凝器，最后一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器的一部分濃鹽水與新鮮海水混合后，以并聯(lián)方式進(jìn)入第一組的各效蒸發(fā)/冷凝器進(jìn)行噴淋。由于上述的海水淡化裝置將最后產(chǎn)生的溫度較高的一部分濃海水重新引入裝置內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，海水的噴淋密度得以提高，解決了噴淋密度與濃縮比的合理匹配問題，同時(shí)，有效利用了裝置的熱量，提高了裝置的熱利用率，改善了蒸發(fā)/冷凝器的換熱性能，可減小蒸發(fā)/冷凝器的換熱面積，節(jié)省空間和材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是由多個(gè)蒸發(fā)/冷凝器組成的鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置的系統(tǒng)原理圖。
[0011]圖2是由多組蒸發(fā)/冷凝器組成，每組蒸發(fā)/冷凝器包含多個(gè)蒸發(fā)/冷凝器的鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置的系統(tǒng)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1示出了由多個(gè)蒸發(fā)/冷凝器組成的鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置的系統(tǒng)原理圖。圖中，鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置包括多個(gè)蒸發(fā)/冷凝器，加熱蒸汽以串聯(lián)方式依次進(jìn)入各效蒸發(fā)/冷凝器，在前一效蒸發(fā)/冷凝器中鹽度提高的海水進(jìn)入下一效蒸發(fā)/冷凝器底部，最后一效蒸發(fā)/冷凝器的濃鹽水排出該效蒸發(fā)/冷凝器，它與新鮮海水混合后，以并聯(lián)方式進(jìn)入各效蒸發(fā)/冷凝器進(jìn)行噴淋。
[0013]在每一效蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)，管束上部的海水噴淋裝置將最后一效蒸發(fā)/冷器產(chǎn)生的濃鹽水與新鮮海水混合后的混合海水均勻噴灑到管束上，混合海水在第一效蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)被工作蒸汽加熱而部分蒸發(fā)，生成的水蒸氣即二次蒸汽進(jìn)入下一效蒸發(fā)/冷凝器作為加熱熱源，噴淋的混合海水在其余各效蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)被前一效產(chǎn)生的二次蒸汽加熱而部分蒸發(fā)，每一效蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)噴淋的混合海水在部分蒸發(fā)后，鹽度有所提高，依次進(jìn)入下一效蒸發(fā)/冷凝器底部，直至最后一效，其排出的一部分濃鹽水與來自冷凝器的溫度有所升高的新鮮海水混合，進(jìn)入各效蒸發(fā)/冷凝器的噴淋裝置，剩余的濃鹽水被排出系統(tǒng)外。
[0014]圖2示出了由多組蒸發(fā)/冷凝器組成、每組蒸發(fā)/冷凝器包含多個(gè)蒸發(fā)/冷凝器的鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置的系統(tǒng)原理圖。圖中，鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置包括多組蒸發(fā)/冷凝器，每組蒸發(fā)/冷凝器由多各蒸發(fā)/冷凝器組成，加熱蒸汽以串聯(lián)方式依次進(jìn)入各組的多效蒸發(fā)/冷凝器，在第一組的各效蒸發(fā)/冷凝器中的前一效蒸發(fā)/冷凝器中鹽度提高的海水進(jìn)入下一效蒸發(fā)/冷凝器底部，在前一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器中排出的鹽度提高的海水代替新鮮海水以并聯(lián)方式進(jìn)入下一組的各效蒸發(fā)/冷凝器進(jìn)行噴淋，最后一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器的濃鹽水排出該效蒸發(fā)/冷凝器，一部分濃鹽水與新鮮海水混合后，以并聯(lián)方式進(jìn)入第一組的各效蒸發(fā)/冷凝器進(jìn)行噴淋。
[0015]在第一組蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)，各效蒸發(fā)/冷凝器管束上部的海水噴淋裝置將最后一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器產(chǎn)生的濃鹽水與新鮮海水混合后的混合海水均勻噴灑到第一組的各效蒸發(fā)/冷凝器管束上，混合海水在第一效蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)被加熱蒸汽加熱而部分蒸發(fā)，在其余各效蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)被前一效蒸發(fā)/冷凝器產(chǎn)生的二次蒸汽加熱而部分蒸發(fā)，在第一組的各效蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)產(chǎn)生的鹽度提高的海水依次引入下一效蒸發(fā)/冷凝器底部閃蒸，直至到第一組的最后一效蒸發(fā)/冷凝器，其底部因二次蒸汽產(chǎn)生而鹽度有所增大的海水被引入第二組的各效蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)，經(jīng)海水噴淋裝置均勻噴灑到第二組的各效蒸發(fā)/冷凝器管束上，被來自上一效蒸發(fā)/冷凝器的二次蒸汽加熱，部分海水蒸發(fā)，海水濃度再次提高，以此類推，直至最后一組蒸發(fā)/冷凝器。在最后一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器內(nèi)，來自前一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器的濃度較高的濃海水經(jīng)由噴淋裝置在管束外被來自前一效蒸發(fā)/冷凝器的二次蒸汽加熱，部分蒸發(fā)后產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝成為產(chǎn)品水，各效蒸發(fā)/冷凝器管內(nèi)的凝結(jié)水亦進(jìn)入冷凝器作為產(chǎn)品水，最后一組的最后一效蒸發(fā)/冷凝器產(chǎn)生的一部分濃鹽水與來自冷凝器的溫度有所升高的新鮮海水混合，進(jìn)入第一組的各效蒸發(fā)/冷凝器的噴淋裝置，剩余的濃鹽水被排出系統(tǒng)外。
[0016]采用上述的技術(shù)方案，不管采用哪種海水進(jìn)料形式，在最后一效內(nèi)產(chǎn)生的濃海水都不是直接排出裝置外，而是將其中一部分與來自冷凝器的溫度有所升高的新鮮海水混合，新鮮海水在混合后溫度進(jìn)一步升高，循環(huán)濃鹽水量根據(jù)系統(tǒng)所需濃縮比和噴淋海水量要求確定，同沒有濃鹽水混合的循環(huán)相比，其噴淋密度可成倍提高，其余濃鹽水排出裝置外。
[0017]這種海水淡化裝置克服了原有最后一效蒸發(fā)/冷凝器產(chǎn)生的濃鹽水直接排出裝置外而造成的熱量浪費(fèi)的缺點(diǎn)，減少排熱損失、減少新鮮海水泵的能耗、減少海水預(yù)熱能量消耗，重要的是實(shí)現(xiàn)了噴淋密度與濃縮比的合理匹配，具有提高系統(tǒng)熱利用率、在減少進(jìn)水量的同時(shí)增大海水噴淋密度、增強(qiáng)換熱效率、減小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸、節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效節(jié)省裝置占地空間，尤其在小型船用多效蒸發(fā)海水淡化裝置中具有明顯優(yōu)勢。
【權(quán)利要求】
1.一種鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置，包括多個(gè)蒸發(fā)/冷凝器，每個(gè)蒸發(fā)/冷凝器稱為一效，加熱蒸汽以串聯(lián)方式依次進(jìn)入各效蒸發(fā)/冷凝器，在前一效蒸發(fā)/冷凝器中鹽度提高的海水進(jìn)入下一效蒸發(fā)/冷凝器底部，最后一效蒸發(fā)/冷凝器的濃鹽水排出，其特征在于:所述最后一效蒸發(fā)/冷凝器排出的一部分濃鹽水與新鮮海水混合后，通過管道以并聯(lián)方式連接所述各效蒸發(fā)/冷凝器的噴淋接口。
2.一種鹽水循環(huán)多效蒸發(fā)海水淡化裝置，包括多組蒸發(fā)/冷凝器，每組蒸發(fā)/冷凝器包含多個(gè)多效蒸發(fā)/冷凝器，每個(gè)蒸發(fā)/冷凝器稱為一效，加熱蒸汽以串聯(lián)方式依次進(jìn)入各組的多效蒸發(fā)/冷凝器，在第一組的各效蒸發(fā)/冷凝器中的前一效蒸發(fā)/冷凝器中鹽度提高的海水進(jìn)入下一效蒸發(fā)/冷凝器底部，在前一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器中產(chǎn)生的鹽度提高的海水代替新鮮海水以并聯(lián)方式進(jìn)入下一組的各效蒸發(fā)/冷凝器進(jìn)行噴淋，最后一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器的濃鹽水排出該效蒸發(fā)/冷凝器，其特征在于:所述最后一組最后一效蒸發(fā)/冷凝器排出的一部分濃鹽水與新鮮海水混合后，通過管道以并聯(lián)方式連接所述第一組的各效蒸發(fā)/冷凝器的噴淋接口。
【文檔編號】C02F103/08GK203558879SQ201320611551
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月2日
【發(fā)明者】郭亞麗, 沈勝強(qiáng), 梁剛濤, 牟興森 申請人:大連理工大學(xué)