專利名稱：帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡化裝置抽氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡化裝置抽氣系統(tǒng)，主要用 于用蒸汽、熱水等為熱源，采用多效蒸餾方法以海水為原料制取淡水裝置 的抽氣系統(tǒng)。屬換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
多效蒸餾是將一系列的水平管降膜蒸發(fā)器或垂直管降膜蒸發(fā)器串聯(lián)起
來被分成2 n效組，用一定量的驅(qū)動熱源輸入進行多次蒸發(fā)和冷凝，從而 得到多倍于加熱熱源的蒸餾水的海水淡化技術(shù)。如圖1所示(圖中所示為 四效，效數(shù)可以是2 n效)，經(jīng)處理的海水通過海水進口 15，進入冷凝器 14進行預(yù)熱后分成二路物流， 一路作為冷卻水通過海水冷卻水排出口 16 排入大海，另一路作為蒸餾過程中的進料，進料海水加熱后被引入到蒸發(fā) 器的幾效中，料液經(jīng)蒸發(fā)器海水進料支管18進入蒸發(fā)器海水噴淋裝置19 被均勻分布到蒸發(fā)器的頂排管上，然后沿頂排管以薄膜型式向下流動，部 分水吸收管內(nèi)冷凝蒸汽的潛熱而蒸發(fā)，二次蒸汽在下一效中冷凝成產(chǎn)品水。 驅(qū)動熱源被輸入到第一效中的蒸發(fā)器內(nèi)，加熱管外的海水產(chǎn)生與熱量相當 的二次蒸汽，由于第二效的操作壓力要低于第一效，二次蒸汽經(jīng)擋液裝置 6后進入下一效換熱管，蒸發(fā)、過程在各效重復(fù)，每一效均產(chǎn)生蒸餾水，最后一效的蒸汽在冷凝器14中被海水冷凝。各效間的產(chǎn)品水罐通過凝結(jié)淡 水連管8相連，蒸餾后的濃海水通過濃海水連管7相連，由于各效壓力不 同使凝結(jié)淡水和濃海水在下一效中閃蒸，并將熱量帶回蒸發(fā)器，這樣凝結(jié) 淡水和濃海水呈階梯狀流動，并逐級閃蒸冷卻，回收熱量提高系統(tǒng)總熱量。 經(jīng)閃蒸冷卻后的凝結(jié)淡水匯總后通過淡水出水管13進入淡水儲罐。濃海水 匯總后經(jīng)過濃海水出口管12通過濃鹽水泵排出。不凝性氣體在冷凝器富 集，通過不凝性氣體排出口 17由抽真空裝置抽除。
由于在運行過程中海水系統(tǒng)是開式系統(tǒng)，海水溶解的不凝性氣體會在 運行過程中析出，目前裝置抽氣口基本設(shè)置在第一效和冷凝器。但運行時 各效殼程的海水中均有不凝性氣體析出，殼程蒸發(fā)出的水蒸汽帶著這部分 不凝性氣體進入下一效的管程，作為下一效的加熱源，加熱管外的海水。 由于不凝性氣體無法凝結(jié)，隨著水蒸汽在管程中不斷冷凝，不凝性氣體在 換熱管內(nèi)所占的比例越來越大，最終匯集到出口端蓋上，通過排氣管排放 到下一效殼程。此部分不凝性氣體和下一效海水中產(chǎn)生的不凝性氣體隨殼 程蒸發(fā)出的水蒸汽再一同進入下一效管程作為加熱源，依次類推，最后不 凝性氣體匯集到冷凝器通過排氣管被抽氣裝置抽出。此種方式海水中的不 凝性氣體和外部泄露的不凝性氣體需要多次經(jīng)過蒸發(fā)器管程，由于不凝性 氣體混合在水蒸汽中，造成換熱管內(nèi)水蒸汽的凝結(jié)換熱系數(shù)降低，同時由 于不凝性氣體的存在，造成凝結(jié)溫度下降，最終使蒸發(fā)器的整體換熱性能 下降，在傳熱面積一定的前提下造水能力降低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種使各效不凝性氣體不通過 下一效蒸發(fā)器的管程的帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡化裝置抽氣系統(tǒng)。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
方案一 一種帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡化裝置抽氣系統(tǒng)，包括一效
蒸發(fā)器2 二效蒸發(fā)器9 一直到n效蒸發(fā)器及擋液裝置6、蒸發(fā)器海水噴淋 裝置19、冷凝器14和海水進料管，海水進料管包括海水進料總管和進入
各效蒸發(fā)器的海水進料支管18，其特征在于在沿海水流動方向的海水進
料管上設(shè)置有第一海水預(yù)熱器20第二海水預(yù)熱器21 —直到n海水預(yù)熱器， 各效進料海水走海水預(yù)熱器管程，各效蒸發(fā)器管程的蒸汽通過蒸汽進海水 預(yù)熱器管22引入海水預(yù)熱器殼程，加熱管程進料海水，將進料海水預(yù)熱溫 度提高，再進入各效蒸發(fā)器殼程噴淋系統(tǒng)，蒸汽凝結(jié)后通過凝水出海水預(yù) 熱器管23回到蒸發(fā)器中；上述系統(tǒng)在第一海水預(yù)熱器20的殼程設(shè)置有不 凝性氣體排出口 17，在冷凝器殼程設(shè)置有不凝性氣體排出口 17，在第二海 水預(yù)熱器21 —直到n海水預(yù)熱器殼程間設(shè)置有不凝性氣體排出連管26， 在第n海水預(yù)熱器殼程和冷凝器14殼程間設(shè)置不凝性氣體排出連管26。 將在海水預(yù)熱器聚集的不凝性氣體通過不凝性氣體排出連管一級一級排入 下一效海水預(yù)熱器中，最終排入冷凝器，通過冷凝器的不凝性氣體排出口 用抽氣系統(tǒng)排出裝置外。第一效的不凝性氣體在第一海水預(yù)熱器中聚集， 通過第一效海水預(yù)熱器殼程設(shè)置的不凝性氣體排出口用抽氣系統(tǒng)排出裝置 外。
方案二除海水總管上串聯(lián)設(shè)置第一海水預(yù)熱器一直到第n海水預(yù)熱器的方式和方案一不同，其他和方案一相同。
方案三在方案一和方案二的基礎(chǔ)上，對于第一效驅(qū)動工作熱源為水 蒸汽且不會含有對淡水水質(zhì)有影響的介質(zhì)時，取消在第一海水預(yù)熱器殼程 設(shè)置有不凝性氣體排出口 ，增設(shè)第一海水預(yù)熱器和第二海水預(yù)熱器殼程間 設(shè)置不凝性氣體排出連管。
通過以上方案可以使每效換熱管內(nèi)的蒸汽中只含有上一效殼程海水中 帶來的不凝性氣體，凝結(jié)后不凝性氣體在海水預(yù)熱器中聚集后通過不凝性 氣體排出連管排入下一效的海水預(yù)熱器中，不再進入下一效蒸發(fā)器的管程， 使通過蒸發(fā)器管程的不凝性氣體量成倍減少，使換熱系數(shù)提高，整體換熱 性能上升，由于不凝性氣體的存在，造成凝結(jié)溫度下降幅度降低，在相同 傳熱面積下造水能力提升，降低裝置的整體造價。
圖1為以往多效蒸餾海水淡化裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明方案一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明方案二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中驅(qū)動蒸汽進口 1、 一效蒸發(fā)器2、工作蒸汽凝水出口3、蒸發(fā)器
換熱管束4、蒸發(fā)器出液端蓋5、擋液裝置6、濃海水連管7、凝結(jié)淡水連 管8、 二效蒸發(fā)器9、三效蒸發(fā)器IO、四效蒸發(fā)器ll、濃海水出口管12、 淡水出水管13、冷凝器14、海水進口 15、海水冷卻水排出16、不凝性氣 體排出口 17、蒸發(fā)器海水進料支管18、蒸發(fā)器海水噴淋裝置19、第一海 水預(yù)熱器20、第二海水預(yù)熱器21、蒸汽進海水預(yù)熱器管22、凝水出海水預(yù)熱器管23、第三海水預(yù)熱器24、第四海水預(yù)熱器25、不凝性氣體排出 連管26。
具體實施方式
方案一
如圖2所示(圖中為四效)，該多效蒸餾海水淡化裝置由一效蒸發(fā)器2 二效蒸發(fā)器9 一直到n效蒸發(fā)器及擋液裝置6、蒸發(fā)器海水噴淋裝置19、 冷凝器14、在沿海水流動方向的各效蒸發(fā)器并聯(lián)海水進料支管18上設(shè)有 第一海水預(yù)熱器20第二海水預(yù)熱器21 —直到n海水預(yù)熱器和外部管路系 統(tǒng)組成。各效進料海水走海水預(yù)熱器管程，各效蒸發(fā)器管程的蒸汽通過蒸 汽進海水預(yù)熱器管22進入海水預(yù)熱器殼程，蒸汽凝結(jié)后通過凝水出海水預(yù) 熱器管23回到蒸發(fā)器中。在第一效海水預(yù)熱器20殼程設(shè)置有不凝性氣體 排出口17，在冷凝器14殼程設(shè)置有不凝性氣體排出口 17，第二海水預(yù)熱 器21 —直到n海水預(yù)熱器殼程間設(shè)置有不凝性氣體排出連管26，第n海 水預(yù)熱器殼程和冷凝器14殼程間設(shè)置不凝性氣體排出連管26，系統(tǒng)運行 時，各效不凝性氣體在海水預(yù)熱器中聚集，通過各效海水預(yù)熱器殼程相連 的不凝性氣體排出連管26—級一級排出，最后匯集到冷凝器14中，通過 冷凝器的不凝性氣體排出口被抽氣系統(tǒng)排出裝置外。第一效的不凝性氣體 直接通過設(shè)在第一海水預(yù)熱器殼程的不凝性氣體排出口抽氣系統(tǒng)排出裝置 外。
方案二
如圖3所示(圖中為四效)，除海水總管上串聯(lián)設(shè)置第一海水預(yù)熱器20—直到第n海水預(yù)熱器的方式和方案一不同，其他和方案一相同。 方案三
在方案一和方案二的基礎(chǔ)上，對于第一效驅(qū)動工作熱源為水蒸汽且不 會含有對淡水水質(zhì)有影響的介質(zhì)時，取消在第一海水預(yù)熱器20殼程設(shè)置有 不凝性氣體排出口 17,增設(shè)第一海水預(yù)熱器20和第二海水預(yù)熱器21殼程 間設(shè)置不凝性氣體排出連管26。
上述方案適用于水平布置的水平管降膜蒸發(fā)器或垂直管降膜蒸發(fā)器， 加熱熱源可以是蒸汽、熱水、太陽能等多種熱源，可以帶熱壓縮、吸收式 熱泵或低壓透平等多種型式。
權(quán)利要求
1、一種帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡化裝置抽氣系統(tǒng)，包括一效蒸發(fā)器(2)二效蒸發(fā)器(9)一直到n效蒸發(fā)器及擋液裝置(6)、蒸發(fā)器海水噴淋裝置(19)、冷凝器(14)和海水進料管，所述海水進料管包括海水進料總管和進入各效蒸發(fā)器的海水進料支管(18)，其特征在于在沿海水流動方向的海水進料管上設(shè)置有第一海水預(yù)熱器(20)第二海水預(yù)熱器(21)一直到n海水預(yù)熱器，各效進料海水走海水預(yù)熱器管程，各效蒸發(fā)器管程的蒸汽通過蒸汽進海水預(yù)熱器管(22)進入海水預(yù)熱器殼程，蒸汽凝結(jié)后通過凝水出海水預(yù)熱器管(23)回到蒸發(fā)器中；在第二海水預(yù)熱器(21)一直到n海水預(yù)熱器殼程間設(shè)置有不凝性氣體排出連管(26)，在第n海水預(yù)熱器殼程和冷凝器(14)殼程間設(shè)置不凝性氣體排出連管(26)，在冷凝器殼程設(shè)置有不凝性氣體排出口(17)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡化裝置抽氣 系統(tǒng)，其特征在于所述各海水預(yù)熱器并聯(lián)設(shè)置在沿海水流動方向的各效 蒸發(fā)器海水進料支管(18)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡化裝置抽氣 系統(tǒng)，其特征在于所述各海水預(yù)熱器串聯(lián)設(shè)置在沿海水流動方向的海水 進料總管上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一種帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡化 裝置抽氣系統(tǒng)，其特征在于所述第一海水預(yù)熱器(20)的殼程設(shè)置有不凝性氣體排出口(17)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一種帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡化 裝置抽氣系統(tǒng)，其特征在于所述第一海水預(yù)熱器(20)和第二海水預(yù)熱器(21) 的殼程間設(shè)置不凝性氣體排出連管(26)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1~5其中之一所述的一種帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡 化裝置抽氣系統(tǒng)，其特征在于所述各效蒸發(fā)器蒸發(fā)器是水平管降膜蒸發(fā) 器或垂直管降膜蒸發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于用蒸汽、熱水等為熱源，采用多效蒸餾方法以海水為原料制取淡水裝置的帶預(yù)熱器的多效蒸餾海水淡化裝置抽氣系統(tǒng)。包括一效蒸發(fā)器(2)二效蒸發(fā)器(9)一直到n效蒸發(fā)器及擋液裝置(6)、蒸發(fā)器海水噴淋裝置(19)、冷凝器(14)和海水進料管，在沿海水流動方向的海水進料管上設(shè)置有第一海水預(yù)熱器(20)第二海水預(yù)熱器(21)一直到n海水預(yù)熱器；在第二海水預(yù)熱器(21)一直到n海水預(yù)熱器殼程間設(shè)置有不凝性氣體排出連管(26)，在第n海水預(yù)熱器殼程和冷凝器(14)殼程間設(shè)置不凝性氣體排出連管(26)，在冷凝器殼程設(shè)置有不凝性氣體排出口(17)。本發(fā)明在相同傳熱面積下造水能力提升，降低裝置的整體造價。
文檔編號C02F1/04GK101531434SQ200910030580
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者毛洪財 申請人:江蘇雙良空調(diào)設(shè)備股份有限公司