CN102030385B - 常温蒸馏海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种常温蒸馏海水淡化装置，它属于蒸馏法对海水或盐碱水进行淡化的装置，包括发生器、沉淀过滤池、预处理水箱、汽体压缩器、真空泵、海水预热器、海水加热器、潜水泵、海水循环水箱、屏蔽泵、淡化水箱。该装置技术特点如下：该装置不安装风机。在海水淡水隔离器内安装蒸发器，使之由单一的闪蒸，变为闪蒸、膜蒸两种蒸发方式，两次降温后的海水，进入到蒸发器管内进行第三次降温，再进入到冷凝器管内，吸收管外蒸汽液化放出的热量，这不仅节省了冷却水，而且回收了热量。本发明制造的大、中型装置为多罐体淡化装置，是由单罐体并联而成的组合体，大、中型淡化装置的制造速度快、运输方便，淡化装置制造成本降低，能耗减少、经济效益高、浓海水不污染环境。

Description

常温蒸馏海水淡化装置

技术领域

本发明是对海水或盐碱水淡化的装置，具体的说，是将常温状态下的海水或盐碱水，运用蒸馏法进行淡化的装置。

背景技术

中国发明专利名称为常温蒸馏海水淡化装置，专利号02153863.8.对上述发明专利进行修改的，发明专利申请号为200910022687.8，该申请方案，仍然安装有风机，能耗比较大。制造的大中型淡化装置，只有单罐体结构形式，不仅制造、安装有难度，运输也有困难。

发明内容

本发明常温蒸馏海水淡化装置克服了现有技术的缺点，提供了一种新的技术方案，本发明是对申请号为200910022687.8的已有技术，进行一次改进的技术方案，其特点如下：

1.本发明不安装风机，去掉安装在壳体外面的冷凝器，在海水淡水隔离器的内部，安装蒸发器，使蒸发由单一的闪蒸，变为闪蒸、膜蒸两种蒸发方式。二次蒸发二次降温的海水，经屏蔽泵送进蒸发器的管内进行第三次降温，从蒸发器出来的海水属于冷冻海水，该冷冻海水再进入到冷凝器的管内，吸收管外蒸汽液化放出的热量。这就是说，挡水板所围的内部空间，是海水的降温区间，挡水板的外围空间，是海水的升温区间，因此制造挡水板的材料，必须用隔热材料。只要对壳体进行良好的保温隔热，对进入海水循环水箱的海水不再加热，海水经过多次反复循环淡化后，温度降到所设定的沸点以下，成为浓海水被排放出去。

2.本发明在制造大中型淡化装置时，不需要投入大量的人员进行设计、绘图等工作。该发明的大、中型淡化装置是一种多罐体的淡化装置，多罐体是单罐体并联而成的组合体，根据客户要求选择合适的单罐体进行组装的，该发明的单罐体每日淡化量：最小的为几立方米，最大的为2000立方米，将单罐体进行并联安装快速满足客户需求的多罐体淡化装置。

3.本发明是用三个单罐体为例说明，怎样组合为多罐体淡化装置。如果具体组合时，可以是几个单罐体或几十个单罐体，组合成为一个多罐体淡化装置。每个单罐体是各自独立，互不相干地进行淡化过程，送出淡水，排出浓海水。如果某一个单罐体出现故障，不影响其他单罐体正常工作。只要真空泵、汽体压缩器、海水预热器、沉淀过滤池、预处理水箱、潜水泵不出现故障，多罐体淡化装置一年365天，天天能正常的、不间断的供应淡化水。也就是说：只要准备两套真空泵、两套汽体压缩器、两套潜水泵就能不间断供应淡水。

4.在国外已诞生20多年的，低温多效海水淡化装置，国内正在引进和仿制。其海水最高温度为63℃，浓海水排出温度为42℃。最后一效蒸汽的液化，必须从外系统引入冷却水，吸热放热才能完成。本发明常温蒸馏海水淡化装置，海水淡化温度为50～30℃，浓海水排出温度为20～10℃，海水淡化过程中，不从系统外引入冷却水。

由于采用了具有上述特点的技术方案，本发明的淡化装置，制造成本低，淡化水能耗少，浓海水不污染环境。制造大中型淡化装置不仅速度快，而且运输方便。

本发明常温蒸馏海水淡化装置有单罐体、多罐体两种结构形式，包括发生器、海水循环水箱、淡水箱、屏蔽泵、真空泵、蒸汽压缩器沉淀过滤池、预处理水箱、潜水泵、海水预热器、海水加热器、阀门、管道。

本发明常温蒸馏海水淡化装置，其中所述的发生器包括壳体、蒸发器、第一冷凝器、第二冷凝器、挡水板、海水淡水隔离器、喷水盘或嘴、汽体减速器，挡水板是用隔热材料制造，挡水板结构形式为百叶窗，百叶窗每块板的正反两面上，各有一个长方形挡水条。第二冷凝器安装在壳体内上部顶端，汽体减速器安装在第二冷凝器下方，挡水板安装在汽体减速器下方，喷水盘或嘴安装在挡水板内上方或中心位置，喷嘴可以对着挡水板，挡水板下方外围四周安装海水淡水隔离器，其尺寸大于或等于挡水板所围成的边界尺寸，该隔离器安装在壳体内的底部。挡水板外围四周安装第一冷凝器。海水淡水隔离器内安装蒸发器。

附图说明

图1为多罐体常温蒸馏海水淡化装置主体结构示意图

图2为单罐体常温蒸馏海水淡化装置实施例结构示意图

图3为多罐体常温蒸馏海水淡化装置实施例结构示意图

具体实施方式

如图1所示的多罐体常温蒸馏海水淡化装置主体结构示意图。其中包括发生器(1)、(2)、(3)，真空泵(11)、海水加热器(14)、沉淀过滤池(15)、预处理水箱(16)、潜水泵(17)、海水循环水箱(18)、(19)、(20)、淡水箱(21)、屏蔽泵(22)、(23)、(24)、发生器壳体(43)、(44)、(45)。

如图2所示的单罐体常温蒸馏海水淡化装置实施例结构示意图。其中包括发生器(1)、壳体(43)、第一冷凝器(4)、第二冷凝器(5)、挡水板(6)、蒸发器(7)、海水淡水隔离器(8)、喷水盘或嘴(9)、汽体减速器(10)、真空泵(11)、汽体压缩器(12)、海水预热器(13)、海水加热器(14)、沉淀过滤池(15)、预处理水箱(16)、潜水泵(17)、海水循环水箱(18)、淡水箱(21)、屏蔽泵(22)、海水循环阀(25)、排气阀(28)、淡水出水阀(31)、海水出水阀(34)、海水循环阀(37)、海水排水阀(40)，发生器(1)包括壳体(43)、第一冷凝器(4)、第二冷凝器(5)、挡水板(6)、蒸发器(7)、海水淡水隔离器(8)、喷水盘或嘴(9)、汽体减速器(10)。第二冷凝器(5)安装在壳体(43)内的上部顶端，汽体减速器(10)安装在第二冷凝器(5)的下方，挡水板(6)安装在汽体减速器(10)的下方，喷水盘或嘴(9)安装在挡水板(6)内的上方或中心位置，喷口可以对着挡水板(6)，挡水板(6)下方外围四周安装海水淡水隔离器(8)，其尺寸大于或等于挡水板(6)所围成的边界尺寸，该隔离器安装在壳体(43)内的底部。挡水板(6)外围四周安装第一冷凝器(4)，蒸发器(7)安装在海水淡水隔离器(8)内部。

真空泵(11)的进汽口通过管道与排气阀(28)出汽口连接，排气阀(28)的进汽口通过管道与壳体(43)顶端部的排汽孔连接。真空泵(11)的排汽口通过管道与汽体压缩器(12)进汽口连接，汽体压缩器(12)的出汽口通过管道与海水预热器(13)进汽口连接。

沉淀过滤池(15)的出水口通过管道与预处理水箱(16)的进水口连接，潜水泵(17)安装在预处理水箱(16)的内部，潜水泵(17)的出水口通过管道与海水预热器(13)内的换热管的进水口连接，换热管的出水口通过管道与海水加热器(14)进水口连接，海水加热器(14)出水口通过管道与海水进水阀(34)进水口连接，海水进水阀(34)出水口通过管道与海水循环水箱(18)进水口连接。海水循环阀(25)进水口通过管道与壳体(43)底部海水出水口连接，海水循环阀(25)出水口通过管道与海水循环水箱(18)进水口连接。海水循环水箱(18)出水口通过管道与屏蔽泵(22)进水口连接，屏蔽泵(22)出水口通过管道分别与海水循环阀(37)、海水排水阀(40)进水口连接，海水循环阀(37)出水口通过管道与蒸发器(7)的进水口连接，蒸发器(7)出水口通过管道分别与第一冷凝器(4)、第二冷凝器(5)进水口连接，第一冷凝器(4)、第二冷凝器(5)出水口分别用管道与喷水盘或嘴(9)进水口连接。淡水出水阀(31)进水口通过管道与壳体(43)淡水出水口连接。淡水出水阀(31)出水口通过管道与淡水箱(21)进水口连接。

如图3所示的多罐体常温蒸馏海水淡化装置实施例结构示意图。其中包括发生器(1)、(2)、(3)、壳体(43)、(44)、(45)、真空泵(11)、汽体压缩器(12)、海水预热器(13)、海水加热器(14)、沉淀过滤池(15)、预处理水箱(16)、潜水泵(17)、海水循环水箱(18)、(19)、(20)、淡水箱(21)、屏蔽泵(22)、(23)、(24)、海水循环阀(25)、(26)、(27)、排汽阀(28)、(29)、(30)、淡水出水阀(31)、(32)、(33)、海水进水阀(34)、(35)、(36)、海水循环阀(37)、(38)、(39)、海水排水阀(40)、(41)、(42)。

真空泵(11)的进汽口通过管道与并联的排汽阀(28)、(29)、(30)的排汽口连接，并联的排汽阀(28)、(29)、(30)的进汽口通过管道分别与壳体(43)、(44)、(45)顶端部排汽孔连接。真空泵(11)排汽口通过管道与汽体压缩器(12)的进汽口连接。汽体压缩器(12)的出汽口通过管道与海水预热器(13)进汽口连接。

沉淀过滤池(15)的出水口通过管道与预处理水箱(16)的进水口连接，潜水泵(17)安放在预处理水箱(16)内部，潜水泵(17)的出水口通过管道与海水预热器(13)内换热管的进水口连接，换热管的出水口通过管道与海水加热器(14)进水口连接。海水加热器(14)出水口通过管道与并联的海水进水阀(34)(35)(36)的进水口连接，并联的海水进水阀(34)、(35)、(36)的出水口通过管道分别与海水循环水箱(18)、(19)、(20)的进水口连接。海水循环阀(25)、(26)、(27)的进水口通过管道分别与壳体(43)、(44)、(45)的底部海水出水口连接，海水循环阀(25)、(26)、(27)的出水口通过管道分别与海水循环水箱(18)、(19)、(20)的进水口连接。海水循环水箱(18)、(19)、(20)出水口通过管道分别与屏蔽泵(22)、(23)、(24)的进水口连接，屏蔽泵(22)、(23)、(24)的出水口通过管道，分别与海水循环阀(37)、(38)、(39)、海水排出阀(40)、(41)、(42)的进水口连接，海水循环阀(37)、(38)、(39)的出水口通过管道分别与壳体(43)、(44)、(45)内的蒸发器进水口连接。淡水出水阀(31)、(32)、(33)进水口通过管道分别与壳体(43)、(44)、(45)的淡水出水口连接，淡水出水阀(31)、(32)、(33)的出水口通过管道与淡水箱(21)的进水口连接。

本发明常温蒸馏海水淡化装置，进行海水淡化程序如下：

一.抽出各部件及管道内的空气

将发生器(1)、(2)、(3)内、海水循环水箱(18)、(19)、(20)内、淡水箱(21)内、所有管道内的空气抽掉。其方法是：关闭海水进水阀(34)、(35)、(36)、海水排水阀(40)、(41)、(42)，打开其他所有阀门，启动真空泵(11)，开始抽取全系统内的空气，达到真空度要求后，真空泵(11)停止工作。

二.单罐体海水淡化运行过程如下：

抽完真空后，海水排水阀(40)继续关闭，打开海水进水阀(34)，启动潜水泵(17)将加热后的海水送进海水循环水箱(18)内，进入水箱内的海水达到标准工作水位后，关闭海水进水阀(34)，潜水泵(17)停止工作。启动屏蔽泵(22)，海水经屏蔽泵(22)进入蒸发器(7)，海水从蒸发器(7)出来分为二路：一路进入第一冷凝器(4)，从第一冷凝器(4)出来的海水，进入喷水盘或嘴(9)，经过喷水盘或嘴(9)进行闪蒸蒸发；另一路进入第二冷凝器(5)，从第二冷凝器(5)出来的海水，进入喷水盘或嘴(9)，进行闪蒸蒸发。二路经过闪蒸后的海水降落在蒸发器(7)管的外表面上，流入到海水循环水箱(18)内，进行重复的循环淡化过程。经过闪蒸膜蒸的蒸汽，穿过挡水板(6)，在第一冷凝器(4)管的外表面上液化放热。还有少量高能量的汽体，在第二冷凝器(5)管的外表面上液化放热。经过二次冷凝后，只有少量汽体和空气进入真空泵(11)内，再进入汽体压缩器(12)内，经压缩后，在海水预热器(13)内，回收少量淡水和热量。当发生器(1)内喷射着的海水温度，等于所设定的最低沸点时，关闭海水循环阀(37)，同时打开海水排水阀(40)，屏蔽泵(22)把海水循环水箱(18)内的浓海水排放出去，排完浓海水后，关闭海水排水阀(40)，同时打开海水进水阀(34)、海水循环阀(37)，进行下一轮淡化工作。

三.多罐体海水淡化运行过程如下：

抽完真空后，海水排水阀(40)、(41)、(42)继续关闭，打开海水进水阀(34)、(35)、(36)，启动潜水泵(7)，将加热后的海水送进海水循环水箱(18)、(19)、(20)内，进入水箱内的海水达到标准水位线后，关闭海水进水阀(34)、(35)、(36)，潜水泵停止工作。启动屏蔽泵(22)、(23)、(24)，各罐体开始淡化工作，其详细工作过程和上述单罐体相同。

Claims (3)

1.一种常温蒸馏海水淡化装置，该装置有单罐体、多罐体两种结构形式，多罐体是单罐体并联而成的组合体，其中单罐体包括发生器(1)、壳体(43)、第一冷凝器(4)、第二冷凝器(5)、挡水板(6)、蒸发器(7)、海水淡水隔离器(8)、喷水盘或嘴(9)、汽体减速器(10)、 真空泵(11)、汽体压缩器(12)、海水预热器(13)、海水加热器(14)、沉淀过滤池(15)、预处理水箱(16)、潜水泵(17)、海水循环水箱(18)、淡水箱(21)、屏蔽泵(22)、海水循环阀(25)、排汽阀(28)、淡水出水阀(31)、海水进水阀(34)、海水循环阀(37)、海水排水阀(40)；发生器(1)包括壳体(43)、第一冷凝器(4)、第二冷凝器(5)、挡水板(6)、蒸发器(7)、海水淡水隔离器(8)、喷水盘或嘴(9)、汽体减速器(10)；其特征是：第二冷凝器(5)安装在壳体(43)内上部顶端，汽体减速器(10)安装在第二冷凝器(5)下方，喷水盘或嘴(9)安装在挡水板(6)内上方，或者中心位置，喷口对着挡水板(6)，挡水板(6)下方四周安装海水淡水隔离器(8)，其尺寸大于或等于挡水板(6)所围成的边界尺寸，该隔离器安装在壳体(43)内的底部，挡水板(6)外围四周安装第一冷凝器(4)，蒸发器(7)安装在海水淡水隔离器(8)内部；真空泵(11)的进汽口通过管道与排汽阀(28)出汽口连接，排汽阀的进汽口通过管道与壳体(43)顶端部排汽孔连接；真空泵(11)的排汽口通过管道与汽体压缩器(12)进汽口连接，汽体压缩器(12)的出汽口通过管道与海水预热器(13)进汽口连接；沉淀过滤池(15)出水口通过管道与预处理水箱(16)的进水口连接，潜水泵(17)安装在预处理水箱(16)内部，潜水泵(17)的出水口通过管道与海水预热器(13)内的换热管进水口连接，该换热管的出水口通过管道与海水加热器(14)进水口连接，海水加热器(14)的出水口通过管道与海水进水阀(34)进水口连接，海水进水阀(34)出水口通过管道与海水循环水箱(18)进水口连接；海水循环阀(25)进水口通过管道与壳体(43)底部海水出水口连接，海水循环阀(25)的出水口通过管道与海水循环水箱(18)进水口连接；海水循环水箱(18)出水口通过管道与屏蔽泵(22)进水口连接，屏蔽泵(22)出水口通过管道分别与海水循环阀(37)、海水排水阀(40)进水口连接，海水循环阀(37)出水口通过管道与蒸发器(7)进水口连接，蒸发器(7)出水口通过管道分别与第一冷凝器(4)、第二冷凝器(5)进水口连接，第一冷凝器(4)、第二冷凝器(5)出水口分别通过管道与喷水盘或嘴(9)进水口连接；淡水出水阀(31)进水口通过管道与壳体(43)淡水出水口连接，淡水出水阀(31)出水口通过管道与淡水箱(21)进水口连接；在多罐体、单罐体中，有八个部件的数量是相同的：真 空泵(11)、汽体压缩器(12)、海水预热器(13)、海水加热器(14)、沉淀过滤池(15)、预处理水箱(16)、潜水泵(17)、淡水箱(21)；多罐体中排汽阀(28、29、30)的排汽管道并联后与真空泵(11)的进汽口连接；海水进水阀(34、35、36)的进水管道并联后与海水加热器(14)的出水口连接；淡水出水阀(31、32、33)的出水管道并联后与淡水箱(21)的进水口连接。

2.根据权利要求1所述的常温蒸馏海水淡化装置，其特征是：进行海水淡化的温度为50～30℃，浓海水的排出温度为20～10℃。

3.根据权利要求1所述的常温蒸馏海水淡化装置，其特征是：挡水板(6)是用隔热材料制造，挡水板(6)是百叶窗的结构形式，百叶窗的每块板正反两面上，各有一个长方形的挡水条。 

Images