CN101921036A - 一种空气介质的常压多效蒸发冷凝海水淡化装置 - Google Patents

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原郭丰
王志峰
徐二树
付向东
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Abstract

一种以空气介质的常压多效蒸发冷凝海水淡化装置。该淡化装置主要包括中低温热源(13)、第一级加热蒸发器(14)、蒸发冷凝器(4)和末级冷凝器(8);第一级加热蒸发器(14)、蒸发冷凝器(4)和末级冷凝器(8)依次紧密安装。中低温热源(13)与第一级加热蒸发器(14)相连;第一级加热蒸发器(14)、蒸发冷凝器(4)和末级冷凝器(8)均由多块换热板从左到右依次排列组合构成,相邻换热板之间留有缝隙,形成换热流体的流动通道,采用板式换热原理,在常压下实现多效空气加湿减湿的蒸发冷凝海水淡化。喷淋海水与过流空气进行热湿交换,同时吸收来自前效热湿空气的凝结潜热,实现能量回收,并对前效的热湿空气进行冷凝获得淡水。

Description

一种空气介质的常压多效蒸发冷凝海水淡化装置
技术领域:
[0001] 本发明涉及一种海水淡化装置,特别涉及一种多效加湿除湿的蒸发冷凝海水淡化
直O
背景技术:
[0002] 目前,工业化应用的热法海水淡化技术主要为低温多效蒸馏和多级闪蒸海水淡化 技术,由于需要海水在较低温度下蒸发冷凝获得淡水,这些技术均需要保持在低温低压条 件下运行,系统运行真空度保持、淡水、浓盐水强制排放需要较大电力消耗。同时,由于系统 需要在负压条件下运行,使得系统对设备密封性要求很高,加工和维护成本增加、故障排除 和检查难度较大、污垢清理难度很大,综合运行和维护技术要求较高。从热性能角度,该类 技术在小容量机组条件下,运行费用更高,经济性较差。现行的常压运行系统,多为直接式 的太阳能蒸馏,或为基于直接交叉接触的加湿-除湿海水淡化技术,系统能量回收和重复 利用困难,系统效率较低,大型化、工业化推广利用较难。在德国专利DE19620214(A1)提出 了一种基于多效加热热湿原理的太阳能海水淡化方法,系统以太阳能为热源,以空气为介 质进行多效的加热加湿,系统空气加湿后在未经冷凝的情况下再次加热,并通过多次加热 加湿,最后统一冷凝,系统阻力较大,风机耗电较多,同时,系统能量回收困难,热效率较低。 专利W02007128062(A1)提出了一个基于非空气为载湿介质的加湿除湿海水淡化方法,采 用蜂窝降膜蒸发方法与间壁换热的冷凝方法,由于采用非空气载热载湿介质,系统必须对 气体采用封闭循环,系统封闭维护困难,同时非空气系统造成成本增加,系统的单效循环也 使得系统热性能较低。中国专利CN1597540A设计一种利用利用空气饱和湿度差的海水淡 化方法,采用从热海水箱底部鼓入空气,并在上升过程中实现加湿加热,并进入冷凝器内进 行降温冷凝获得淡水,系统虽然结构简单,但是系统单效运行,能量回收困难,热性能与经 济性较差,大容量发展困难。中国专利200720075022设计了 一种独立蒸发腔板式海水淡化 装置,是一种基于负压蒸发冷凝的单效海水淡化装置,采用了板式换热器作为换热元件,并 在板式加热板组内进行海水加热,在独立的蒸发罐内进行闪蒸,同时采用射流器进行真空 维持与不凝气体与浓海水排放,与工业化应用的低温多效及多级闪蒸存在同样的运行维护 困难、真空及其排放系统耗能较大等问题。中国专利ZL01278782. 5涉及一种基于蒸发冷凝 方法与螺旋板式换热件的小型海水淡化装置,同样存在真空保持与浓海水排放泵造成的电 耗问题,同时系统单效运行性能比较小。中国专利200720144164涉及一种带有蒸汽供热单 元的板式海水淡化造水机,同样存在真空保持与排放系统耗能较高的问题。
发明内容:
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术中基于低温多效蒸发与闪蒸系统负压操作所必 须的真空保持、不凝气体、浓海水排放所带来的电耗较大,及其系统保温与运行维护困难、 容量适应性不强等问题,以及现有加湿除湿海水淡化技术能量回收困难和系统性能较低的 缺点,提供一种以空气为介质的常压多效蒸发冷凝海水淡化装置。[0004] 本发明采用基于空气循环的多效加湿_除湿海水淡化设备,可以采用常规化石能 源作为热源,亦可以采用太阳能、地热、工业废热等作为热源,在低温环境下运行。以空气作 为介质,通过海水在空气中的蒸发和冷凝实现海水淡化。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的。
[0006] 本发明主要包括中低温热源、第一级加热蒸发器、蒸发冷凝器、末级冷凝器,以及 海水喷淋器、风机、泵、水管、风管等辅助部件。
[0007] 本发明涉及的第一级加热蒸发器、蒸发冷凝器和末级冷凝器均为基于板式换热器 原理和结构的换热器。
[0008] 本发明的第一级加热蒸发器功能为:实现中低温热源流体与加湿海水和循环空气 之间换热,为海水淡化的第一效蒸发提供能量,并实现喷淋海水的加热和第一效循环空气 的加热加湿。第一级加热蒸发器的数量为一个。第一级加热蒸发器基本结构与板式换热器 相同,由多块换热板从左到右依次排列组合构成。换热板由高效传热的金属板或塑料板等 板材加工而成。相邻换热板之间留有缝隙,形成换热流体的流动通道。第一级加热蒸发器 包含中低温热源流体通道和喷淋海水与循环空气通道两种流体通道,两种流体通道从左到 右依次间隔交替紧密排列,通道数量根据海水淡化容量和设计的需求确定,第一级加热蒸 发器流体通道数量至少2个。
[0009] 本发明的蒸发冷凝器功能为:对上一效热湿空气进行冷凝减湿获得淡水,并由下 一效喷淋海水和循环空气对上一效热湿空气的冷凝热量进行回收,同时实现下一效循环空 气的加热加湿。蒸发冷凝器的数量根据海水淡化设计效数确定,数量计算方法为海水淡化 设计效数减1。蒸发冷凝器基本结构与板式换热器结构相同,由多块换热板从左到右依次排 列组合构成。换热板由高效传热的金属板或塑料板等板材加工而成。相邻换热板之间留有 缝隙,形成换热流体的流动通道。蒸发冷凝器包含上一效热湿空气冷凝通道和下一效喷淋 海水和循环空气通道两种流体通道,两种流体通道从左到右依次间隔交替紧密排列,通道 数量根据海水淡化容量和设计的需求确定,每一块蒸发冷凝器流体通道总数量至少2个。
[0010] 本发明的末级冷凝器功能为:采用大流量的低温海水对最后一效的热湿空气进行 最大限度的降温冷凝获得淡水。末级冷凝器数量为一个。末级冷凝器的基本结构与板式换 热器结构相同,由多块换热板从排列组合构成,换热板由高效传热的金属板或塑料板等板 材加工而成。相邻换热板之间留有缝隙,形成换热流体的流动通道。末级冷凝器包含冷却 海水通道和最后一效热湿空气循环通道两种流体通道,两种流体通道从左到右依次间隔交 替紧密排列,通道数量根据海水淡化容量和设计的需求而定,至少2个。
[0011] 一个第一级加热蒸发器、多个蒸发冷凝器和一个末级冷凝器共同构成本发明海水 淡化装置的淡化本体。
[0012] 所述的海水淡化本体中,一个第一级加热蒸发器、多个蒸发冷凝器和一个末级冷 凝器依次紧密安装,多个蒸发冷凝器依次从左到右排列,紧密安装,其安装顺序为:第一级 加热蒸发器、第一级蒸发冷凝器、第二级蒸发冷凝器,……,第η级蒸发冷凝器、末级冷凝器。
[0013] 本发明的中低温热源可以视为淡化本体的外部元件。中低温热源与第一级加热蒸 发器相连接。中低温热源根据位置与空间关系与淡化本体就近组合,两者之间无特殊的位 置关系需求。
[0014] 本发明实现海水淡化的热力学过程和流体流动循环过程如下:[0015] 中低温热源加热的热源流体通过安装在中低温热源与第一级加热蒸发器之间的 热源流体管道上的热源水泵,从第一级加热蒸发器的上部进入第一级加热蒸发器的中低温 热源流体通道,通过第一级加热蒸发器的换热板,将热量传递给第一级加热蒸发器的喷淋 海水与循环空气通道中的喷淋海水和循环空气,释放热量并降温后的热源流体从第一级加 热蒸发器的中低温热源流体通道下部流出,并返回中低温热源进行加热升温,重新经由热 源水泵进入第一级加热蒸发器,形成完整的热源流体热力学过程和流动过程。热源流体在 第一级加热蒸发器中释放的能量加热喷淋海水和循环空气,使喷淋海水蒸发,并实现对循 环空气的加热与加湿。
[0016] 海水淡化本体最左端为与中低温热源相连接的第一级加热蒸发器,第一级加热蒸 发器为海水淡化本体的最高温度端。经过喷淋海水预热器的喷淋海水通过置于第一级加热 蒸发器喷淋海水与循环空气通道上端的海水喷淋器,将海水喷淋进入第一级加热蒸发器喷 淋海水与循环空气通道,并与逆流而上的循环空气进行热湿交换,经过喷淋加热蒸发后剩 余的海水经由第一级加热蒸发器下部的管道引入与第一级加热蒸发器紧密相连的第一级 蒸发冷凝器上部,通过置于蒸发冷凝器海水喷淋与循环空气通道上部的海水喷淋器将剩余 海水喷淋进去蒸发冷凝器海水喷淋与循环空气通道,吸收第一级加热蒸发器热湿空气的冷 凝热,并对蒸发冷凝器海水喷淋与循环空气通道内的空气进行加热加湿,此第一级蒸发冷 凝器海水喷淋与循环空气通道底部剩余的海水,经过置于第一级蒸发冷凝器下部的管道, 进入与第一级蒸发冷凝器紧密相连的相同原理和结构的第二级蒸发冷凝器上部,并通过海 水喷淋器进入海水喷淋与加湿空气循环通道,回收上一级蒸发冷凝器内形成热湿空气的冷 凝潜热,并对本块蒸发冷凝器内喷淋海水与循环空气通道内的循环空气进行加热加湿。这 种结构和原理的蒸发冷凝器根据海水淡化容量和海水淡化装置设计要求可以包括多个,多 个蒸发冷凝器从左到右紧密排列,并以上述的蒸发冷凝原理实现多效海水淡化。根据海水 淡化装置设计效数以上述方式逐级串联,并经过最后一效蒸发后,通过置于末级冷凝器左 侧的最后一级蒸发冷凝器底部的浓海水排放管道统一排放。
[0017] 第一级加热蒸发器内形成的热湿空气,从第一级加热蒸发器上部的管道从上部进 入第一级加热蒸发器紧密相连的第一级蒸发冷凝器,并在第一级蒸发冷凝器的热湿空气冷 凝通道内冷凝,获得淡水,同时,冷凝后的空气从第一级蒸发冷凝器的底部,经由安装在第 一级蒸发冷凝器和第一级加热蒸发器底部之间的循环风机诱导,返回第一级加热蒸发器, 完成一个封闭的空气加湿-除湿的热力学循环过程,这一个过程为本海水淡化装置的“第 一效”。与第一效热力学循环相同的原理,在第一级蒸发冷凝器内,由于吸收了第一效热力 学过程热湿空气冷凝热量而实现加热加湿的热湿空气,从第一级蒸发冷凝器的上部的管道 从上部进入第一块蒸发冷凝器紧密相连的第二级蒸发冷凝器,并在第二级蒸发冷凝器的热 湿空气冷凝通道内冷凝,获得淡水,同时,冷凝后的空气从第二级蒸发冷凝器的底部,经由 安装在第一级蒸发冷凝器和第二级蒸发冷凝器底部之间的循环风机诱导,返回第一级蒸发 冷凝器,完成一个封闭的空气加湿-除湿的热力学循环过程,这一个过程为本海水淡化装 置的“第二效”,并依此类推,实现多效蒸发冷凝海水淡化过程。本海水淡化装置最后一级蒸 发冷凝器内形成的热湿空气,从最后一级蒸发冷凝器上部的管道从上部进入与最后一级蒸 发冷凝器紧密相连的末级冷凝器,并在末级冷凝器内冷凝获得淡水,同时,冷凝后的空气从 末级冷凝器的底部,经由安装在最后一级蒸发冷凝器和末级冷凝器底部之间的循环风机诱导,返回最后一级蒸发冷凝器,完成一个封闭的空气加湿-除湿的热力学循环过程,这一个 过程为本海水淡化装置的最后一效,即多效海水淡化中常表述的“末效”。
[0018] 在每一效蒸发冷凝循环内部,空气从蒸发冷凝器底部进入蒸发冷凝器的喷淋海水 与循环空气通道,在该通道内与喷淋海水进行逆流方式的热湿交换,在蒸发冷凝器上部经 由两级蒸发冷凝器之间的空气循环管路进入与本级蒸发冷凝器相同的蒸发冷凝器热湿空 气冷凝通道,进行降温除湿获得淡水。降温除湿后的空气在经由安装在蒸发冷凝器底部安 装的风机,引导返回与本级蒸发冷凝器紧密相连的前一级蒸发冷凝器的喷淋海水与循环空 气通道,形成一效内完整的空气循环,各效之间空气在各效内形成独立封闭循环。各效内湿 空气冷凝所获得的淡水,由安装在淡化本体底部的淡水收集管道排出并统一收集。
[0019] 在淡化本体最末端为与最后一级蒸发冷凝器右侧紧密相连的末级冷凝器。末级冷 凝器为海水淡化本体的最低温端。末级冷却海水经由安装于冷却海水进水管道的冷却海水 泵从末级冷凝器底端管路进入末级冷凝器,并采用大流量的冷却海水对最后一效的湿热空 气进行冷却,大部分冷却海水经由末级冷凝器上部冷却海水排放管路排放,部分冷却海水 在末级冷凝器上部出口经由淡化海水循环泵打入喷淋海水预热器进行预热,淡化海水循环 泵与喷淋海水预热器放置于淡化本体换热器板组上端,或根据空间就近布局。
[0020] 本发明以空气作为载湿介质,在常压条件下实现多效蒸发冷凝,提高系统性能比, 减少电能消耗。采用基于蒸发冷却的热法海水淡化技术,充分保证了淡水水质。
[0021] 本发明装置结构紧凑、蒸发冷凝换热面积大、单位容量淡化器重量较轻,传热效率 高、能耗较低、容量适应性很强、易于操作和维护。
[0022] 本发明涉及的第一级蒸发冷凝器、蒸发冷凝器、末级冷凝器,均包含了两种通道, 由于每种通道的流体状态、流体流量和流道功能不同,可以根据提高传热特性与实现通道 功能的需求,采用不同换热板间距,形成不同的流体通道尺寸,以强化换热和实现复杂的换 热、喷淋海水成膜、蒸发工艺。
[0023] 本发明的优点在于:
[0024] 1、能耗较低:常压操作,不需要强制的真空度保持和液体、不凝气体排放,电耗较 小,操作方便;
[0025] 2、性能比高:系统基于空气循环的多效加湿_除湿原理,有效的实现了能量回收 和重复利用,系统性能比较高;
[0026] 3、换热系数高:由于板换的结构特点,系统在海水速度很低的情况下,即进入湍流 状态,传热传质效率较高;
[0027] 4、火用效率高:以空气为载湿介质的多效加湿-除湿海水淡化器,维持了每效内 空气在较小温差下循环运行,系统热力学火用效率较高;
[0028] 5、循环能耗低:系统每效蒸发器与冷凝器之间的温差可以形成效内空气的自然循 环,仅需要很小功率的风机,即可实现效内空气循环,空气循环能耗较低;
[0029] 6、维护方便:系统继承了板式换热器结构特点,可以自由拆卸,装配、维修、系统污 垢处理方便;
[0030] 7、容量适应性强:可以通过增加或减小换热板数量,调整系统容量,系统容量适应 性较强;
[0031] 8、成本较低:系统换热系数较高、结构紧凑,重量较轻,单位容量淡化机耗材较少,成本较低;
[0032] 9、启动快:系统热容较小,系统启动速度快,启动与停车能量损耗较少;
[0033] 10、无需保温:系统结构紧凑,比表面积较小,基本不需要进行外表面保温,成本较 低。
[0034] 本发明适用于各种容量级别的淡水制取,也可用于化工、医药等行业的溶液浓缩 等热工过程。
附图说明:
[0035] 图1是本发明海水淡化装置结构示意图,图中:1热源水泵、2海水喷淋器、3、循环 空气、4-1、4-2、……、4-n蒸发冷凝器、5喷淋海水预热器、6淡化海水循环泵、7冷却海水排 放管道、8末级冷凝器、9冷却海水泵、10淡水收集管道、11浓海水排放管道、12循环风机、13 中低温热源、14第一级加热蒸发器;
[0036] 图2是第一级加热蒸发器结构示意图,图中:15第一级加热蒸发器中的低温热源 流体通道、16第一级加热蒸发器中的喷淋海水与循环空气通道、17第一级加热蒸发器的换 热板;
[0037] 图3是蒸发冷凝器结构示意图,图中:18蒸发冷凝器热湿空气冷凝通道、19喷淋海 水和循环空气通道、20蒸发冷凝器的换热板;
[0038] 图4是末级冷凝器结构示意图,图中:21末级冷凝器冷却海水通道、22末级冷凝器 热湿空气循环通道、23末级冷凝器的换热板。
具体实施方式
[0039] 以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
[0040] 如图1所示,本发明主要包括中低温热源13、第一级加热蒸发器14、蒸发冷凝器4、 海水喷淋器2、循环风机3、热源水泵1、冷却海水泵9、淡水收集管道10、浓海水排放管道11 末级冷凝器8等。中低温热源13可以视为海水淡化系统中以换热器板组组成的淡化本体 的外部元件。中低温热源13根据位置与空间关系与淡化本体就近组合,无特殊的位置关系 需求。淡化本体由一个第一级加热蒸发器14、蒸发冷凝器4和一个末级冷凝器8构成,蒸发 冷凝器4可以为多个蒸发冷凝器4-1、4-2、……、4-n。第一级加热蒸发器14、蒸发冷凝器 4、末级冷凝器8均由多块换热板从左到右依次排列组合构成,相邻换热板之间留有缝隙, 形成换热流体的流动通道。由一个第一级加热蒸发器14、多个蒸发冷凝器4-1、4-2、……、 4-n和一个末级冷凝8构成的淡化本体中,一个第一级加热蒸发器14、蒸发冷凝器4和一个 末级冷凝8依次紧密装配的原则安装。蒸发冷凝器4由多个蒸发冷凝器4-1、4-2、……、 4-n从左到右串行连接组成。淡化本体的最左端为与中低温热源13相连接的第一级加热 蒸发器14,第一级加热蒸发器14为淡化本体的最高温度端,紧邻第一级加热蒸发器14的 是第一级蒸发冷凝器4-1,第一级蒸发冷凝器4-1作为与第一级加热蒸发器14配套的冷凝 换热部件,作为第一级加热蒸发器所产生热湿空气的冷凝器,形成完整的第一效蒸发冷凝 循环过程。同时,经过第一级加热蒸发器14加热蒸发后的剩余海水进入第一级蒸发冷凝 器4-1的喷淋海水与循环空气通道,回收第一效热湿空气的冷凝热,并在第一级蒸发冷凝 器4-1的喷淋海水与循环空气通道内与逆流而上的空气进行热湿交换,对逆流空气进行加热加湿,作为第二效的蒸发加湿器。与第一级蒸发冷凝器4-1紧连的是第二级蒸发冷凝器 4-2,蒸发冷凝器4-2的结构和工作原理与蒸发冷凝器4-1相同,作为第二效蒸发加湿后空 气的冷凝器,也作为第三效的蒸发器,其余各级蒸发冷凝器4-3,……4-n的功效以此类推。 蒸发冷凝器4的数量根据海水淡化装置设计效数来确定。在淡化本体最末端为末级冷凝器 8,末级冷凝器8为海水淡化本体的最低温端。
[0041] 热源水泵1安装于第一级加热蒸发器14与中低温热源13的连接管路中间,以实 现加热流体在热源与负载之间强制循环。热源水泵1的相对位置根据管路位置与空间决 定。末级冷却海水经由安装于冷却海水进口管道中间的冷却海水泵9从末级冷凝器8底部 管道进入末级冷凝器8,对最后一级蒸发冷凝器4-n内形成的湿热空气进行冷却。大部分冷 却海水由经由末级冷凝器8上部冷却海水排放管道7排放,部分冷却海水在末级冷凝器8 的上部出口经由安装于冷却海水排放管道7与喷淋海水预热器5之间的淡化海水循环泵6 打入喷淋海水预热器5预热,淡化海水循环泵6与喷淋海水预热器5放置于由第一级加热 蒸发器14、蒸发冷凝器4和末级冷凝器8组成的淡化本体上端,或根据空间就近布局。经 过喷淋海水预热器5的喷淋海水通过置于第一级加热蒸发器14上端的海水喷淋器2进入 加热蒸发器的加湿蒸发通道,并与逆流而上的空气进行热湿交换,经过喷淋加热蒸发后剩 余的海水经由第一级加热蒸发器14下部统一管道从第一级蒸发冷凝器4-1上部,通过与海 水喷淋器2结构和功能相同的海水喷淋器进入第二级蒸发冷凝器4-2,对上一效热湿空气 的冷凝热回收,并进一步蒸发,所有的蒸发冷凝器4根据海水淡化装置设计效数,按以上述 方式逐级串联,并经过最后一效蒸发后,通过置于最后一级蒸发冷凝器4-n下部的浓海水 排放管道11统一排放。在每一效蒸发冷凝循环内部,空气从蒸发冷凝器底部进入蒸发冷凝 器的喷淋海水与循环空气通道,在该通道内与喷淋海水进行逆流方式的热湿交换,由该级 蒸发冷凝器的上端,经由统一风管从该级蒸发冷凝器的上部进入下一级蒸发冷凝器,进行 降温除湿获得淡水,降温除湿后的空气在蒸发冷凝器底部经由安装在蒸发冷凝器底部的风 机12,引导空气循环返回上一级蒸发冷凝器的喷淋海水与循环空气通道,形成一效内完整 的空气循环,各效之间空气在各效内形成独立封闭循环。各效湿空气冷凝所获得的淡水,由 安装在淡化本体底部的淡水收集管道10排出并统一收集。
[0042] 图2所示为本发明第一级加热蒸发器14的结构示意图。第一级加热蒸发器14基 本结构与板式换热器相同,由多块换热板17从左到右依次排列组合构成。相邻换热板之 间留有缝隙,形成换热流体的流动通道,第一级加热蒸发器包含中低温热源流体通道15-1、 15-2,15-3,以及喷淋海水与循环空气通道16-1、16-2,两种流体通道从左到右依次间隔交 替紧密排列,通道数量根据海水淡化容量和设计的需求,第一级加热蒸发器流体通道数量 至少两个。
[0043] 图3所示为本发明蒸发冷凝器4结构示意图。蒸发冷凝器4的基本结构与板式换 热器结构相同,由多块换热板20从左到右依次排列组合构成。相邻换热板之间留有缝隙, 形成换热流体的流动通道。蒸发冷凝器包含上一效热湿空气冷凝通道18-1、18-2、18-3,以 及下一效喷淋海水和循环空气通道19-1、19-2两种流体通道,两种流体通道从左到右依次 间隔交替紧密排列,通道数量根据海水淡化容量和设计的需求,每一块蒸发冷凝器流体通 道总数量至少两个。
[0044] 图4所示为本发明末级冷凝器8的结构示意图。末级冷凝器8的基本结构与板式换热器结构相同,由多块换热板23从左至右依次排列组合构成。相邻换热板之间留有缝 隙,形成换热流体的流动通道。末级冷凝器8包含冷却海水通道22-2、22_1,以及最后一效 热湿空气循环通道21-1、21-2、21-3两种流体通道,两种流体通道从左到右依次间隔交替 紧密排列,通道数量根据海水淡化容量和设计的需求而定,至少两个。

Claims (4)

  1. 一种以空气为介质的常压多效蒸发冷凝海水淡化装置,其特征在于,所述的海水淡化装置包括中低温热源(13)、第一级加热蒸发器(14)、蒸发冷凝器(4)和末级冷凝器(8);第一级加热蒸发器(14)、蒸发冷凝器(4)和末级冷凝器(8)组成淡化本体;所述的谈话本体中,第一级加热蒸发器(14)、蒸发冷凝器(4)和末级冷凝器(8)依次紧密安装;中低温热源(13)为淡化本体的外部元件,与第一级加热蒸发器(14)相连;第一级加热蒸发器(14)、蒸发冷凝器(4)和末级冷凝器(8)均由多块换热板从左到右依次排列组合构成,相邻换热板之间留有缝隙,形成换热流体的流动通道。
  2. 2.如权利要求1所述的以空气为介质的常压多效蒸发冷凝海水淡化装置,其特征在 于,所述的蒸发冷凝器(4)为多个,多个蒸发冷凝器从左到右排列,紧密安装,其安装顺序 为:第一级蒸发冷凝器(4-1)、第二级蒸发冷凝器(4-2),……,第η级蒸发冷凝器(4-η)。
  3. 3.如权利要求1所述的以空气为介质的常压多效蒸发冷凝海水淡化装置,其特征在 于,所述的第一级加热蒸发器(14)为淡化本体的最高温度端,第一级加热蒸发器(14)包含 中低温热源流体通道和喷淋海水与循环空气通道两种流体通道,中低温热源流体通道和喷 淋海水与循环空气通道两种流体通道从左到右依次间隔交替紧密排列;紧邻第一级加热蒸 发器(14)的蒸发冷凝器(4)包含上一效热湿空气冷凝通道和下一效喷淋海水和循环空气 通道,上一效热湿空气冷凝通道和下一效喷淋海水和循环空气通道从左到右依次间隔交替 紧密排列;与第一级加热蒸发器(14)相连的蒸发冷凝器(4)中的第一级蒸发冷凝器(4-1) 形成完整的第一效蒸发冷凝循环过程,并作为第二效的蒸发加湿器;与第一级蒸发冷凝器 (4-1)相连的第二级蒸发冷凝器(4-2)作为第二效蒸发加湿后空气的冷凝器,也作为第三 效的蒸发器,其余各级蒸发冷凝器的功效以此类推;在淡化本体最末端为末级冷凝器(8), 末级冷凝器(8)为海水淡化本体的最低温端,末级冷凝器(8)包含冷却海水通道和最后一 效热湿空气循环通道两种流体通道,冷却海水通道和最后一效热湿空气循环通道从左到右 依次间隔交替紧密排列。
  4. 4.如权利要求1所述的以空气为介质的常压多效蒸发冷凝海水淡化装置,其特征在 于:所述的第一级加热蒸发器(14)与中低温热源(13)的连接管路间安装有热源水泵(1); 第一级加热蒸发器(14)的上端安装海水喷淋器(2);淡化海水循环泵(6)与喷淋海水预热 器(5)放置于淡化本体上端,或根据空间就近布局:淡水收集管道(10)安装在淡化本体的 换热器板底部。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102642975A (zh) * 2012-05-11 2012-08-22 集美大学 火电厂闪蒸联合冷冻海水淡化系统
CN104118960A (zh) * 2014-08-09 2014-10-29 孔令斌 一种热空气多级加热的海水淡化装置
US20150047963A1 (en) * 2012-04-25 2015-02-19 Saltworks Technologies Inc. Modular humidification-dehumidification apparatus for concentrating solutions
CN104803532A (zh) * 2015-04-14 2015-07-29 华南理工大学 一种膜式加湿减湿海水淡化装置及海水淡化方法
CN105439232A (zh) * 2015-12-14 2016-03-30 西安交通大学 一种带梯级预热的热泵式海水淡化装置及其控制方法
CN107651720A (zh) * 2017-11-06 2018-02-02 桑夏太阳能股份有限公司 一种带有回路型重力热管结构的多级增湿除湿型海水淡化装置
CN108675532A (zh) * 2018-05-17 2018-10-19 北京今大禹环境技术股份有限公司 一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺
CN109231327A (zh) * 2018-10-29 2019-01-18 山东大学 一种环路热管海水淡化系统
CN109292859A (zh) * 2018-10-29 2019-02-01 山东大学 一种板式冷凝换热器及其海水淡化系统
CN109422316A (zh) * 2018-10-29 2019-03-05 山东大学 一种管板式换热装置及其海水淡化系统
CN109437354A (zh) * 2018-10-29 2019-03-08 山东大学 一种循环喷淋换热系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4328677A (en) * 1980-09-23 1982-05-11 Milton Meckler Peltier freeze concentration process
CN1502560A (zh) * 2002-11-27 2004-06-09 徐宝安 热汽体加热热虹吸循环蒸发器表面薄膜多效蒸馏脱盐装置
CN1502559A (zh) * 2002-11-27 2004-06-09 徐宝安 一种热汽体加热热虹吸循环浸没管式多效蒸发脱盐装置
CN1535921A (zh) * 2003-04-11 2004-10-13 徐宝安 一种太阳能热虹吸循环浸没管式多效蒸发脱盐装置
CN101679893A (zh) * 2006-12-28 2010-03-24 安塔克有限公司 从生物物质制成的工业材料/或燃料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4328677A (en) * 1980-09-23 1982-05-11 Milton Meckler Peltier freeze concentration process
CN1502560A (zh) * 2002-11-27 2004-06-09 徐宝安 热汽体加热热虹吸循环蒸发器表面薄膜多效蒸馏脱盐装置
CN1502559A (zh) * 2002-11-27 2004-06-09 徐宝安 一种热汽体加热热虹吸循环浸没管式多效蒸发脱盐装置
CN1535921A (zh) * 2003-04-11 2004-10-13 徐宝安 一种太阳能热虹吸循环浸没管式多效蒸发脱盐装置
CN101679893A (zh) * 2006-12-28 2010-03-24 安塔克有限公司 从生物物质制成的工业材料/或燃料

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150047963A1 (en) * 2012-04-25 2015-02-19 Saltworks Technologies Inc. Modular humidification-dehumidification apparatus for concentrating solutions
US9259667B2 (en) * 2012-04-25 2016-02-16 Saltworks Technologies Inc. Modular humidification-dehumidification apparatus for concentrating solutions
CN102642975B (zh) * 2012-05-11 2013-08-07 集美大学 火电厂闪蒸联合冷冻海水淡化系统
CN102642975A (zh) * 2012-05-11 2012-08-22 集美大学 火电厂闪蒸联合冷冻海水淡化系统
CN104118960B (zh) * 2014-08-09 2016-01-20 孔令斌 一种热空气多级加热的海水淡化装置
CN104118960A (zh) * 2014-08-09 2014-10-29 孔令斌 一种热空气多级加热的海水淡化装置
CN104803532A (zh) * 2015-04-14 2015-07-29 华南理工大学 一种膜式加湿减湿海水淡化装置及海水淡化方法
CN105439232A (zh) * 2015-12-14 2016-03-30 西安交通大学 一种带梯级预热的热泵式海水淡化装置及其控制方法
CN105439232B (zh) * 2015-12-14 2018-03-02 西安交通大学 一种带梯级预热的热泵式海水淡化装置及其控制方法
CN107651720A (zh) * 2017-11-06 2018-02-02 桑夏太阳能股份有限公司 一种带有回路型重力热管结构的多级增湿除湿型海水淡化装置
CN107651720B (zh) * 2017-11-06 2020-09-15 桑夏太阳能股份有限公司 一种带有回路型重力热管结构的多级增湿除湿型海水淡化装置
CN108675532A (zh) * 2018-05-17 2018-10-19 北京今大禹环境技术股份有限公司 一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺
CN108675532B (zh) * 2018-05-17 2020-09-08 北京今大禹环境技术股份有限公司 一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺
CN109422316A (zh) * 2018-10-29 2019-03-05 山东大学 一种管板式换热装置及其海水淡化系统
CN109437354A (zh) * 2018-10-29 2019-03-08 山东大学 一种循环喷淋换热系统
CN110655133A (zh) * 2018-10-29 2020-01-07 山东大学 一种循环喷淋换热系统的海水浓度智控方法
CN110655134A (zh) * 2018-10-29 2020-01-07 山东大学 一种循环喷淋换热系统的水位智控方法
CN109231327B (zh) * 2018-10-29 2020-02-21 山东大学 一种环路热管海水淡化系统
CN111099681A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 山东大学 一种集热系统
CN111099680A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 山东大学 一种u型结构蒸发器
CN109437354B (zh) * 2018-10-29 2020-05-08 山东大学 一种循环喷淋换热系统
CN109422316B (zh) * 2018-10-29 2020-05-08 山东大学 一种管板式换热装置及其海水淡化系统
CN109292859A (zh) * 2018-10-29 2019-02-01 山东大学 一种板式冷凝换热器及其海水淡化系统
CN109231327A (zh) * 2018-10-29 2019-01-18 山东大学 一种环路热管海水淡化系统
CN110655134B (zh) * 2018-10-29 2021-01-29 山东大学 一种循环喷淋换热系统的水位智控方法
CN111099681B (zh) * 2018-10-29 2021-02-05 山东大学 一种集热系统

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