本發(fā)明涉及一種將海水進行淡化的造水裝置，具體地說是一種焊接式板式造水裝置及其制作方法。

背景技術：

現(xiàn)有的海水淡化技術，通常采用反滲透法和蒸餾法。蒸餾法由于海水發(fā)生相變，產(chǎn)生的蒸汽通過汽液分離器后再冷凝形成淡水，產(chǎn)品水水質(zhì)高、含鹽率小于5ppm，可作鍋爐補給水，且蒸餾法比反滲透法單位淡水產(chǎn)量的成本更低，故蒸餾法較反滲透法應用更為廣泛。

目前蒸餾法海水淡化采用的造水裝置中，根據(jù)采用的換熱部件的不同分為“管-殼”換熱型式的造水裝置和可拆式的造水裝置（以下簡稱為可拆式板式造水裝置）兩種?！肮?殼”換熱型式的造水裝置傳熱系數(shù)較低，導致造水裝置的體積和重量均比較大，顯得比較笨重，不方便運輸和安裝，且造水成本和維護成本高，持續(xù)運行周期短?？刹鹗桨迤瑩Q熱型式的造水裝置，特殊的板片結(jié)構(gòu)增強了對流體的擾動作用，提高了傳熱系數(shù)，減小了換熱面積，并且，可拆式板式造水裝置緊湊度高，體積小，重量輕，因此得到較廣泛的應用。

但是，可拆式板式造水裝置由于板片之間的流道比較窄，板片結(jié)垢后易造成流道堵塞，須定期對板片進行拆卸清洗；同時板片之間采用墊片密封，在海水的作用下，墊片會被腐蝕，發(fā)生老化，因此也需定期更換墊片，這些都增加了海水淡化裝置的維護成本，縮短了持續(xù)運行時間；另外，由于受本身結(jié)構(gòu)的限制，可拆板式造水裝置的熱源溫度和壓力均不能過高，對熱媒參數(shù)的適用能力差。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種焊接式板式造水裝置及其制作方法。

本發(fā)明為了解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種焊接式板式造水裝置，設有一個支架，在支架上焊接設有蒸發(fā)器和冷凝器，所述的蒸發(fā)器包括蒸發(fā)器殼體和設在蒸發(fā)器殼體內(nèi)的蒸發(fā)器板束，所述的蒸發(fā)器殼體上設有熱媒入口管箱、熱媒出口管箱、預熱海水入口管箱和濃海水出口管箱；所述的蒸發(fā)器板束包括多塊上下平行設置矩形的換熱板和四塊齒板，所述的換熱板為一側(cè)具有多個凹槽，另一側(cè)對應為多個凸起的結(jié)構(gòu)，在換熱板的四邊均具有焊接連接區(qū)，其中一組對邊的焊接連接區(qū)與一側(cè)的凹槽底部平齊，另一組對邊的焊接連接區(qū)與同側(cè)凹槽的頂部平齊；多塊換熱板中每兩個為一組，同一組中與凹槽頂部平齊的一組對邊對應焊接在一起，另一組對邊分別與相鄰的一組換熱板的對應邊焊接在一起，同組中的兩塊換熱板之間形成第一流道，相鄰的兩組換熱板之間形成第二流道，第一流道的兩端分別與熱媒入口管箱和熱媒出口管箱相連通，第二流道的兩端分別與預熱海水入口管箱和濃海水出口管箱相連通，四塊齒板的帶齒邊分別焊接在所有換熱板的四個角部，用于將第一流道和第二流道相隔開，齒板的另外三個邊均與蒸發(fā)器殼體焊接在一起；

所述的冷凝器包括冷凝器殼體和設在冷凝器殼體內(nèi)的冷凝器板束，所述的冷凝器殼體的底板與蒸發(fā)器殼體的頂板共用同一塊板，稱為隔板；所述的冷凝器殼體上設有新鮮海水入口管箱、新鮮海水出口管箱、蒸汽管箱和產(chǎn)品淡水管箱；所述的冷凝器板束的結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)器板束的結(jié)構(gòu)相同，冷凝器板束的第一流道的兩端分別與新鮮海水入口管箱和新鮮海水出口管箱相連通，第二流道的兩端分別與蒸汽管箱和產(chǎn)品淡水管箱相連通；

所述的熱媒入口管箱設有熱媒入口，所述的熱媒出口管箱設有熱媒出口，所述的濃海水出口管箱的下部設有濃海水出口，所述的濃海水出口管箱與所述的蒸汽管箱相連通，蒸汽除沫器設置在隔板上濃海水出口管箱與蒸汽管箱相連通的位置；所述的產(chǎn)品淡水管箱設有產(chǎn)品淡水出口；所述的新鮮海水入口管箱設有新鮮海水入口，所述的新鮮海水出口管箱和所述的預熱海水入口管箱之間設有預熱海水傳輸管道。

在所述的冷凝器殼體的蒸汽管箱上設有用于對蒸汽除沫器進行觀察和維修的手孔。

所述的支架包括一個長方形的框架，在框架的上端設有四條支腿，所述的蒸發(fā)器殼體焊接在四條支腿的上部。

一種焊接式板式造水裝置的制作方法，包括以下步驟：

A、冷凝器板束和蒸發(fā)器板束的制作：

冷凝器板束和蒸發(fā)器板束結(jié)構(gòu)相同，分別為一個換熱部件，所述換熱部件的制作方法如下：

1）、換熱板的壓制成型：

將備好的多個矩形平展板料分別壓制成一側(cè)具有多個凹槽，另一側(cè)對應為多個凸起的結(jié)構(gòu)，且壓制成型后的換熱板的四邊均留有焊接連接區(qū)，其中一組對邊的焊接連接區(qū)與一側(cè)的凹槽底部平齊，另一組對邊的焊接連接區(qū)與同側(cè)凹槽的頂部平齊；

2）、換熱板的分組焊接：

將換熱板兩個一組面對面放置，使每組的兩個換熱板中與凹槽頂部平齊的一組對邊的焊接連接區(qū)對應貼合，然后施焊，將對應的焊接連接區(qū)沿邊緣焊接在一起，得到多個換熱板組，每組中的兩塊換熱板之間形成第一流道；

3）、換熱板束的焊接成型：

將步驟2）中焊接好的多個換熱板組疊放，并使已經(jīng)焊接的一組對邊放置方向相同，然后將相鄰換熱板組中相鄰的兩塊換熱板的另一組對邊沿焊接連接區(qū)的邊緣焊接在一起，從而在相鄰換熱板組中相鄰的兩塊換熱板之間形成第二流道，多個換熱板組依次焊接形成換熱板束；

4）、換熱部件的焊接成型：

在步驟3）得到的換熱板束的四個角部分別焊接用于將第一流道和第二流道隔開的齒板，使所述齒板的板面與第一流道的介質(zhì)流向相垂直，齒板的齒插進相鄰兩個換熱板組之間在角部形成的空隙內(nèi)，然后將齒板與換熱板束焊接在一起，形成換熱部件；

B、蒸發(fā)器的焊接成型：

將蒸發(fā)器板束平放在備好的蒸發(fā)器殼體的底板上，使四塊齒板豎直立在蒸發(fā)器殼體的底板上，在蒸發(fā)器板束的上端平放隔板，所述隔板與蒸發(fā)器殼體的底板形狀和大小相同，蒸發(fā)器殼體的底板具有用于形成熱媒入口管箱、熱媒出口管箱、預熱海水入口管箱以及濃海水出口管箱的各下部結(jié)構(gòu)，隔板對應具有用于形成熱媒入口管箱、熱媒出口管箱、預熱海水入口管箱以及濃海水出口管箱的各上部結(jié)構(gòu)，隔板上開設有用于連通濃海水出口管箱與蒸汽管箱的連通孔，然后將四塊齒板的底邊與蒸發(fā)器殼體的底板焊接在一起，將四塊齒板的頂邊與隔板焊接在一起，最后將蒸發(fā)器殼體的各側(cè)板焊接在隔板與蒸發(fā)器殼體的底板之間，且四塊齒板的側(cè)邊分別與蒸發(fā)器殼體相應的側(cè)板焊接在一起，形成蒸發(fā)器；

C、冷凝器的焊接成型：

采用和步驟B中蒸發(fā)器板束的放置相同的方式，將冷凝器板束平放在隔板上，在冷凝器板束的上端平放冷凝器殼體的頂板，冷凝器殼體的頂板具有用于形成新鮮海水入口管箱、新鮮海水出口管箱、蒸汽管箱以及產(chǎn)品淡水管箱的各上部結(jié)構(gòu)，然后采用和步驟B中蒸發(fā)器板束與蒸發(fā)器殼體的焊接相同的方式進行焊接，形成冷凝器，其中，在蒸汽管箱成型之前或成型之后，將蒸汽除沫器設置在隔板上的連通孔處；

D、將預熱海水傳輸管道的兩端分別與冷凝器的新鮮海水出口管箱與蒸發(fā)器的預熱海水入口管箱焊接在一起；

E、焊接支架；

F、將蒸發(fā)器殼體焊接在支架上。

有益效果：

根據(jù)本發(fā)明，蒸發(fā)器和冷凝器均采用板式換熱結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)器板束和冷凝器板束分別采用焊接連接的結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)器殼體與蒸發(fā)器板束之間以及冷凝器殼體與冷凝器板束之間也完全采用焊接連接，蒸發(fā)器與冷凝器之間通過共用的一塊隔板焊接連接，整個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，連接可靠，提高了本發(fā)明的承壓和耐溫性能。

在相同傳熱系數(shù)的情況下，本發(fā)明可以減小蒸發(fā)器和冷凝器的換熱面積，進而減小體積，便于運輸和安裝。

另外，將蒸汽除沫器設置在蒸發(fā)器濃海水出口管箱和冷凝器蒸汽管箱之間，使整個造水裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，安裝運輸方便。

本發(fā)明中，冷凝器板束與蒸發(fā)器板束均免于使用密封墊片，不僅可提高本發(fā)明對熱媒參數(shù)的適用能力，延長維護周期，而且需要維護時，可整體進行加藥、浸泡和沖洗，便捷而快速。

進一步，設置人孔，可方便對蒸汽除沫器以及相關的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行觀察和維修。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步具體詳細的說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1去掉一部分蒸發(fā)器殼體側(cè)板和冷凝器殼體側(cè)板后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為蒸發(fā)器焊接結(jié)構(gòu)示意圖（圖中去掉了部分側(cè)板）。

圖4為蒸發(fā)器板束焊接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4的局部分解圖。

圖中，1、支架，101、框架，102、支腿，2、蒸發(fā)器殼體，201、蒸發(fā)器殼體的底板，202、蒸發(fā)器殼體的側(cè)板，203、熱媒入口管箱，204、熱媒出口管箱，205、預熱海水入口管箱，206、濃海水出口管箱，3、冷凝器殼體，301、冷凝器殼體的頂板，302、冷凝器殼體的側(cè)板，303、新鮮海水入口管箱，304、新鮮海水出口管箱，305、蒸汽管箱，306、產(chǎn)品淡水管箱，4、熱媒出口，5、產(chǎn)品淡水出口，6、預熱海水傳輸管道，7、手孔，8、新鮮海水入口，9、熱媒入口，10、蒸汽除沫器，11、濃海水出口，12、蒸發(fā)器板束，12a、換熱板，12b、齒板，13、隔板，13a、連通孔，14、冷凝器板束，15、熱媒通道，16、預熱海水通道。

具體實施方式

如圖所示，一種焊接式板式造水裝置，設有一個支架1，在支架1上焊接設有蒸發(fā)器和冷凝器，所述的蒸發(fā)器包括蒸發(fā)器殼體2和設在蒸發(fā)器殼體2內(nèi)的蒸發(fā)器板束12。

所述的蒸發(fā)器殼體2上設有熱媒入口管箱203、熱媒出口管箱204、預熱海水入口管箱205和濃海水出口管箱206。

所述的蒸發(fā)器板束12包括多塊上下平行設置的矩形的換熱板12a和四塊齒板12b，所述的換熱板12a 為一側(cè)具有多個凹槽，另一側(cè)對應為多個凸起的結(jié)構(gòu)。

在換熱板12a的四邊均具有焊接連接區(qū)，其中一組對邊的焊接連接區(qū)與一側(cè)的凹槽底部平齊，另一組對邊的焊接連接區(qū)與同側(cè)凹槽的頂部平齊；多塊換熱板12a 每兩個為一組，同一組中與凹槽頂部平齊的一組對邊對應焊接在一起，另一組對邊分別與相鄰的一組換熱板12a的對應邊焊接在一起，同組中的兩塊換熱板12a之間形成第一流道，相鄰的兩組換熱板12a之間形成第二流道，第一流道的兩端分別與熱媒入口管箱203和熱媒出口管箱204相連通，為熱媒通道15，第二流道的兩端分別與預熱海水入口管箱205和濃海水出口管箱206相連通，為預熱海水通道16，四塊齒板12b的帶齒邊分別焊接在所有換熱板12a的四個角部，用于將第一流道和第二流道相隔開。具體焊接時，齒板的齒對應插進相鄰兩組換熱板之間，進行施焊。

齒板12b的另外三個邊分別與蒸發(fā)器殼體的底板201、蒸發(fā)器殼體的側(cè)板202以及蒸發(fā)器殼體2的頂板（即下文所述的隔板13）焊接在一起。

所述的冷凝器包括冷凝器殼體3和設在冷凝器殼體內(nèi)的冷凝器板束14，所述的冷凝器殼體3的底板與蒸發(fā)器殼體2的頂板共用同一塊板，稱為隔板13；所述的冷凝器殼體3上設有新鮮海水入口管箱303、新鮮海水出口管箱304、蒸汽管箱305和產(chǎn)品淡水管箱306；所述的冷凝器板束14的結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)器板束12的結(jié)構(gòu)相同，此處不再贅述。

冷凝器板束14的第一流道的兩端分別與新鮮海水入口管箱303和新鮮海水出口管箱304相連通，為新鮮海水通道，第二流道的兩端分別與蒸汽管箱305和產(chǎn)品淡水管箱306相連通，為蒸汽凝結(jié)通道。

所述的熱媒入口管箱203設有熱媒入口9，所述的熱媒出口管箱204設有熱媒出口4，所述的濃海水出口管箱206的下部設有濃海水出口11，所述的濃海水出口管箱206與所述的蒸汽管箱305相連通，蒸汽除沫器10設置在隔板13上濃海水出口管箱206與蒸汽管箱305相連通的位置；所述的產(chǎn)品淡水管箱306設有產(chǎn)品淡水出口5；所述的新鮮海水入口管箱303設有新鮮海水入口8，所述的新鮮海水出口管箱304和所述的預熱海水入口管箱205之間設有預熱海水傳輸管道6。

本實施例中，換熱板12a中凹槽（對應側(cè)為凸起）的排列形式為“人”字形。

實際應用中，凹槽的排列形式可以為任意一種能夠形成雙向通道的結(jié)構(gòu)形式，比如，還可以是沿著某一個方向呈排分布的排列形式，每排中包含多個凹槽，相鄰兩排凹槽交錯排列。

在所述的冷凝器殼體3的蒸汽管箱305上設有用于對蒸汽除沫器10進行觀察和維修的手孔7。

所述的支架1包括一個長方形的框架101，在框架101的上端設有四條支腿102，所述的蒸發(fā)器殼體2焊接在四條支腿的上部。

采用本發(fā)明一種焊接式板式造水裝置進行造水的過程如下：

新鮮海水從新鮮海水入口8經(jīng)過新鮮海水入口管箱303進入到冷凝器殼體3內(nèi)冷凝器板束14的新鮮海水通道中，作為冷卻介質(zhì)對蒸汽凝結(jié)通道中的蒸汽進行冷卻的同時，也吸收蒸汽凝結(jié)放出的熱量溫度升高而成為預熱海水；預熱海水經(jīng)過新鮮海水出口管箱304、預熱海水傳輸管道6和預熱海水入口管箱205進入蒸發(fā)器殼體2內(nèi)蒸發(fā)器板束12 的預熱海水通道，與熱媒通道中的熱媒進行換熱，預熱海水溫度升高至飽和溫度后在蒸發(fā)器板束12中的預熱海水通道中部分蒸發(fā)為蒸汽，蒸汽經(jīng)過蒸發(fā)器殼體2的濃海水出口管箱206、蒸汽除沫器10以及冷凝器的蒸汽管箱305進入冷凝器殼體3內(nèi)冷凝器板束14的蒸汽凝結(jié)通道，蒸汽與作為冷卻介質(zhì)的新鮮海水熱交換后，冷凝成為產(chǎn)品淡水經(jīng)過設置在產(chǎn)品淡水管箱306上的產(chǎn)品淡水出口5排出；未蒸發(fā)的濃海水由于重力作用從蒸發(fā)器殼體2底部匯集到濃海水出口管箱206底部從濃海水出口11排出。

蒸汽除沫器10的作用是去除預熱海水蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽中夾帶的海水液滴，降低產(chǎn)品淡水的含鹽率，提高產(chǎn)品淡水的水質(zhì)。

上述焊接式板式造水裝置的制作方法如下：

A、冷凝器板束和蒸發(fā)器板束的制作：

冷凝器板束和蒸發(fā)器板束結(jié)構(gòu)相同，分別為一個換熱部件，所述換熱部件的制作方法如下：

1）、換熱板的壓制成型：

將備好的多個矩形平展板料分別壓制成一側(cè)具有多個凹槽，另一側(cè)對應為多個凸起的結(jié)構(gòu)，且壓制成型后的換熱板的四邊均留有焊接連接區(qū)，其中一組對邊的焊接連接區(qū)與一側(cè)的凹槽底部平齊，另一組對邊的焊接連接區(qū)與同側(cè)凹槽的頂部平齊；

2）、換熱板的分組焊接：

將換熱板兩個一組面對面放置，使每組的兩個換熱板中與凹槽頂部平齊的一組對邊的焊接連接區(qū)對應貼合，然后施焊，將對應的焊接連接區(qū)沿邊緣焊接在一起，得到多個換熱板組，每組中的兩塊換熱板之間形成第一流道；

3）、換熱板束的焊接成型：

將步驟2）中焊接好的多個換熱板組疊放，并使已經(jīng)焊接的一組對邊放置方向相同，然后將相鄰換熱板組中相鄰的兩塊換熱板的另一組對邊沿焊接連接區(qū)的邊緣焊接在一起，從而在相鄰換熱板組中相鄰的兩塊換熱板之間形成第二流道，多個換熱板組依次焊接形成換熱板束；

4）、換熱部件的焊接成型：

在步驟3）得到的換熱板束的四個角部分別焊接用于將第一流道和第二流道隔開的齒板，使所述齒板的板面與第一流道的介質(zhì)流向相垂直，齒板的齒插進相鄰兩個換熱板組之間在角部形成的空隙內(nèi)，然后將齒板與換熱板束焊接在一起，形成換熱部件；

B、蒸發(fā)器的焊接成型：

將蒸發(fā)器板束平放在備好的蒸發(fā)器殼體的底板上，使四塊齒板豎直立在蒸發(fā)器殼體的底板上，在蒸發(fā)器板束的上端平放隔13，所述隔板與蒸發(fā)器殼體的底板201形狀和大小相同，蒸發(fā)器殼體的底板201具有用于形成熱媒入口管箱203、熱媒出口管箱204、預熱海水入口管箱205以及濃海水出口管箱206的各下部結(jié)構(gòu)，隔板對應具有用于形成熱媒入口管箱203、熱媒出口管箱204、預熱海水入口管箱205以及濃海水出口管箱206的各上部結(jié)構(gòu)。

且隔板上開設有用于連通濃海水出口管箱206與蒸汽管箱305 的連通孔13a，然后將四塊齒板12b的底邊與蒸發(fā)器殼體的底板201焊接在一起，將四塊齒板的頂邊與隔板焊接在一起，最后將蒸發(fā)器殼體的各側(cè)板焊接在隔板13與蒸發(fā)器殼體的底板201之間，形成蒸發(fā)器。其中，四塊齒板的側(cè)邊分別與蒸發(fā)器殼體相應的側(cè)板焊接在一起。

上述焊接過程中，在焊接前，齒板12b的底邊與蒸發(fā)器殼體的底板201之間、齒板的頂邊與隔板13之間以及各側(cè)板與蒸發(fā)器殼體的底板201之間、各側(cè)板與隔板13之間都可先采用點焊的方式進行定位。

C、冷凝器的焊接成型：

采用和步驟B中蒸發(fā)器板束的放置相同的方式，將冷凝器板束平放在隔板13上，在冷凝器板束的上端平放冷凝器殼體的頂板301，冷凝器殼體的頂板具有用于形成新鮮海水入口管箱303、新鮮海水出口管箱304、蒸汽管箱305以及產(chǎn)品淡水管箱306的各上部結(jié)構(gòu)，然后采用和步驟B中蒸發(fā)器板束與蒸發(fā)器殼體的焊接相同的方式焊接冷凝器殼體，形成冷凝器，其中，蒸汽除沫器10采取分塊拼裝制作，使得能夠通過手孔7進行安裝和取出，因此，可在蒸汽管箱305成型之前或之后，將蒸汽除沫器10設置在隔板上的連通孔處；

D、將預熱海水傳輸管道6的兩端分別與冷凝器的新鮮海水出口管箱304與蒸發(fā)器的預熱海水入口管箱205焊接在一起；

E、焊接支架；

本實施例先采用型材焊接成一個長方形的框架101，然后在框架的上端焊接四個同高的支腿102。

F、將蒸發(fā)器殼體焊接在支架的四個支腿102上，從而得到焊接式板式焊接裝置。

本文未詳述部分為現(xiàn)有技術。