本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用在海水淡化系統(tǒng)中對原海水的預(yù)加熱裝置,特別涉及一種低溫多效海水淡化設(shè)備原海水加熱器。
背景技術(shù):低溫多效海水淡化設(shè)備目前的設(shè)計中,原海水進(jìn)入系統(tǒng)時只有利用其排放的濃鹽水進(jìn)行加熱,而其排放的濃鹽水的流量較原海水要小的多,故只能將原海水的溫度提升一個很小的梯度,到了冬季原海水的溫度在北方接近零度,在制水中要將其加熱至最高70多度,這個溫度梯度基本靠與之配套的發(fā)電機(jī)組的抽汽來實(shí)現(xiàn),這需要抽取大量的發(fā)電用蒸汽,且這個蒸汽的冷凝水無法回收,這也造成發(fā)電機(jī)組工質(zhì)的浪費(fèi)。抽汽的溫度要遠(yuǎn)高于原海水的溫度,這在能量利用上是極不合理的,而由于發(fā)電機(jī)組要冷凝其汽輪機(jī)的排汽,循環(huán)水中會帶走大量的熱,這部分熱量要靠巨大的涼水塔散失在周圍的空氣中,能量白白的浪費(fèi)掉。以上情況就造成:一方面要靠寶貴的高品質(zhì)的汽輪機(jī)抽汽來加熱原料,而另一方面要向環(huán)境散失大量的廢熱,如果能將循環(huán)水回水的熱量利用起來,加熱低溫多效海水淡化系統(tǒng)的原海水,將是一個兩全其美的事情。隨著材料技術(shù)的飛速發(fā)展,高導(dǎo)熱系數(shù)的材料不斷出現(xiàn),海水防腐技術(shù)和工藝不斷提高,使得我們能夠利用較小體積的換熱器件來將低溫多效海水淡化設(shè)備的原海水溫度提升至與之配套的發(fā)電機(jī)組的循環(huán)水溫度?,F(xiàn)有技術(shù)下的原海水加熱裝置,普遍存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容易堵塞,熱轉(zhuǎn)換效率低的不足之處。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,本實(shí)用新型提供了一種低溫多效海水淡化設(shè)備原海水加熱器,其利用高導(dǎo)熱系數(shù)材料實(shí)現(xiàn)熱量在兩種介質(zhì)之間傳導(dǎo),即將與海水淡化設(shè)備配套的發(fā)電設(shè)備的循環(huán)水的熱量通過熱傳導(dǎo)部件傳至海水淡化設(shè)備的原海水中,達(dá)到加熱原海水的目的,熱傳導(dǎo)效率高,且結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:一種低溫多效海水淡化設(shè)備原海水加熱器,包括外殼,所述外殼上分別設(shè)置有入水法蘭和出水法蘭,外殼內(nèi)設(shè)置有流道中間隔板,所述的流道中間隔板將外殼內(nèi)部的空間隔成一個S形的流道,所述的流道內(nèi)設(shè)置有相互平行的換熱元件,所述的換熱元件與流道內(nèi)的流體流動方向呈45度的夾角。流道中間隔板上設(shè)置有阻流凸起。阻流凸起截面呈半圓形。本實(shí)用新型的一種低溫多效海水淡化設(shè)備原海水加熱器,其工作原理為:與低溫多效海水淡化系統(tǒng)配套的發(fā)電機(jī)組的循環(huán)水在流經(jīng)本加熱器的循環(huán)水側(cè)時,在腔體內(nèi)的高導(dǎo)熱系數(shù)換熱元件與熱的循環(huán)水直接接觸,因其導(dǎo)熱系數(shù)很高,在極短的時間內(nèi)就將換熱元件加熱到與循環(huán)水同樣的溫度,同時低溫多效海水淡化系統(tǒng)的原海水在流經(jīng)本加熱器的原海水側(cè)時,較低溫度的原海水與溫度較高的高導(dǎo)熱系數(shù)換熱元件相接觸,換熱元件將熱量傳導(dǎo)至原海水,因?yàn)閾Q熱元件的導(dǎo)熱系數(shù)很高,所以熱量的傳遞很快。同時經(jīng)過優(yōu)化布置內(nèi)部的換熱元件,使得流體在內(nèi)部流動時產(chǎn)生渦流,形成湍流換熱,降低了海水與換熱元件之間的額換熱熱阻,因此本加熱器的換熱效率較高。本實(shí)用新型提出的加熱器的內(nèi)部導(dǎo)熱原件的結(jié)構(gòu)和尺寸,通過大量的模擬和實(shí)驗(yàn),充分優(yōu)化后進(jìn)行布置,內(nèi)部的海水流動較為均勻,同時使用了較大的內(nèi)部流體槽道使得在運(yùn)行過程中的結(jié)垢堵塞對加熱器的影響很小,可以保證在進(jìn)行一次清理后加熱器長周期運(yùn)行,同時可以避免安裝較大目數(shù)的濾網(wǎng)造成流體壓損太大而使用增壓泵的麻煩,可以在低壓損條件下實(shí)現(xiàn)將循環(huán)水的熱量傳導(dǎo)至海水淡化系統(tǒng)的原海水中。由于本加熱器結(jié)構(gòu)簡單,便于大規(guī)模制造,通過增加模組的數(shù)量即可與不同規(guī)模的低溫多效海水淡化系統(tǒng)匹配,使用較為方便。本實(shí)用新型提出的一種新型低溫多效海水淡化設(shè)備原海水加熱器,其優(yōu)點(diǎn)在于:(1)大大的提高低溫多效海水淡化系統(tǒng)入料原海水的溫度,降低在后續(xù)淡化過程中加熱的抽汽量,節(jié)約能源,提高配套發(fā)電設(shè)備的發(fā)電效率,同時降低發(fā)電過程的化水處理成本。(2)本實(shí)用新型通過合理的選擇內(nèi)部換熱原件的形狀和尺寸,通過模擬和實(shí)驗(yàn)優(yōu)化布置方案,可以在低壓損條件下實(shí)現(xiàn)將循環(huán)水的熱量傳導(dǎo)至海水淡化系統(tǒng)的原海水中。(3)通過換熱,可以將發(fā)電機(jī)組的循環(huán)水溫度相應(yīng)降低,這又提高了配套發(fā)電機(jī)組的汽輪機(jī)凝汽器背壓,極大的提高了汽輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率。(4)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,通流部分的槽道間距較大,很好的避免了傳統(tǒng)換熱器發(fā)生堵塞造成效率低下的情況,同時制造方便,便于大規(guī)模應(yīng)用。本設(shè)備還適用于水-水及水-氣等換熱。附圖說明為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型的一種新型低溫多效海水淡化設(shè)備原海水加熱器的結(jié)構(gòu)主視圖;圖2為本實(shí)用新型的一種新型低溫多效海水淡化設(shè)備原海水加熱器的結(jié)構(gòu)左視圖。具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例一一種低溫多效海水淡化設(shè)備原海水加熱器,包括外殼1,所述外殼1上分別設(shè)置有入水法蘭2和出水法蘭3,外殼1內(nèi)設(shè)置有流道中間隔板4,所述的流道中間隔板4將外殼內(nèi)部的空間隔成一個S形的流道5,所述的流道5內(nèi)設(shè)置有相互平行的換熱元件6,所述的換熱元件6與流道5內(nèi)的流體流動方向呈45度的夾角。流道中間隔板4上設(shè)置有阻流凸起7。本實(shí)施例的阻流凸起截面呈半圓形。流體從入水法蘭2流入加熱器外殼1,在加熱器流動的過程中會受到高導(dǎo)熱系數(shù)換熱元件6的阻擋,在高導(dǎo)熱系數(shù)換熱元件6的后側(cè)形成渦流,渦流的形成會大大提高流體與高導(dǎo)熱系數(shù)換熱元件6的熱交換,從而使的流體的熱量很快傳遞至高導(dǎo)熱系數(shù)換熱元件6上,而在另一側(cè),也是同樣的原理,只是熱量從高導(dǎo)熱系數(shù)換熱元件6傳遞至被加熱的流體上。同時在流道5中根據(jù)模擬結(jié)果,在易形成流體通道的地方設(shè)置合適尺寸的半圓弧形阻流凸起7,避免流體在高導(dǎo)熱系數(shù)換熱元件6的導(dǎo)流下,在邊界部分形成明顯的走廊。換熱元件6的布局特點(diǎn):布局為按造45度傾角整齊排列,可以降低安裝的難度,利用數(shù)值模擬軟件合理的選用適當(dāng)?shù)拈g距,使得在高導(dǎo)熱系數(shù)換熱元件6后能形成穩(wěn)定的渦流,且在整個流道5中避免形成流體的死區(qū),同時使得整個流動過程中阻力最小。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。