CN102706177A - 一种海水淡化淡水冷凝装置 - Google Patents

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王金平
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Abstract

本发明公开了一种用于海水淡化的淡水冷凝器。该冷凝器以冷海水为冷却介质，以若干两两内外相套的管子作为换热部件，冷却饱和湿空气，利用不同温度空气饱和湿度差得到淡水。

Description

一种海水淡化淡水冷凝装置
一、技术领域
本发明涉及海水淡化和换热器技术领域，特指一种淡水冷凝器，该冷凝器分为多层，可以通过多次冷凝将水蒸气凝结为淡水，同时将无法凝结的气体与淡水进行气液分离。
二、背景技术
海水淡化技术，是通过海水脱盐设备出去海水中盐分并获得淡水的工艺过程，海水淡化方法主要分为膜法和蒸馏法。膜法脱盐所用设备操作简单，投资相对较小，启动时间短，但必须靠电力才能工作。蒸馏法主要包括多级闪蒸，低温多效和压气蒸馏三种技术。前两种技术采用蒸汽做热源，压气蒸馏则需要电能。上述方法不适用于只具有低温热源(太阳能)的海岛、沙漠。
目前已有多个利用空气饱和湿度差淡化海水的专利，但都是着重于海水蒸发及于空气的混合，对于如何将饱和湿空气中的水分更好的冷凝出来，并未提出优秀的解决方案。以下列出几个已有的相关专利：
专利“利用空气饱和湿度差的海水淡化方法”(申请号：03144279.X)提出一种利用空气饱和湿度差的海水淡化方法，在集热器中加热升温的海水进入容纳海水蒸发罐中，鼓风机排出空气，空气经过连接管道在气体分布器上的多个空气排出口处排出，气体分布器位于蒸发罐内海水的下部，空气在加热海水中以细小气泡形状由下方向上方升起，气泡中的空气在被加热的同时吸收水汽，湿度增加。湿度饱和的空气由蒸发罐通过连接管道进入冷凝罐中弯折的冷凝排管，循环冷却水使冷凝排管中的湿度饱和的空气降温，饱和湿度的空气冷却时水汽会析出，成为由下部排出的冷凝淡水。
专利“雾化海水淡化法”(申请号：200410072793.4)提出一种雾化海水淡化法，在海水蒸发室中放入海水并加热，加热的温度在沸点以下，然后使温度升高的海水雾化，温度升高的雾化海水与循环空气充分接触，使循环空气的温度升高湿度加大，吸收大量水分，再将高温、高湿的循环空气引入海水冷凝室，在冷凝室中降温并析出冷凝水，冷凝水是淡水，完成海水淡化的过程。
三、发明内容
本发明提出一种海水淡化淡水冷凝器，该冷凝器由蒸汽进口、第一进气层、第一层冷凝管、第一冷凝室、第一冷水室、大弯管、小弯管、第二进气层、第二层冷凝管、第二冷凝室、冷海水进口、冷海水出口及第二冷水室组成。每一组进气层、冷凝管、冷凝室、冷水室组成一个冷凝单元，不同的冷凝单元上下叠加并用大弯管和小弯管连接。第一层冷凝管竖直均匀的分布在第一进气层和第一冷凝室之间，第二层冷凝管竖直均匀的分布在第二进气层和第二冷凝室之间。蒸汽从进气层穿过冷凝管放热，进入冷凝室。第一冷凝室和第二冷凝室的底部倾斜10°到15°，使凝结的淡水汇集到淡水出口附近，将出口覆盖。第一冷凝室未凝结的水蒸气及杂质气体可以从第一冷凝室上部的小弯管进入第二进气层。冷海水从冷海水进口进入第一冷水室后，可以从大弯管进入第二冷水室继续吸热。在必要情况下，可以继续添加多个淡水冷凝单元。
四、附图说明
下面结合附图，对本发明作进一步说明。
图1是该装置的正面剖视图。
图2是该装置的A-A截面图。
图中所标部位分别为：1、蒸汽进口；2、第一进气层；3、第一层冷凝管；4、第一冷凝室；5、第一淡水出口；6、小弯管；7、第二进气层；8、第二层冷凝管；9、第二冷凝室；10、第二淡水出口；11、冷海水进口；12、第一冷水室；13、大弯管；14、第二冷水室；15、冷海水出口。
五、具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的蒸汽进口1与外部蒸汽管道接通，水蒸气进入第一进气层2，分流进第一层冷凝管3，冷凝放热，凝结的淡水在第一冷凝室4底部汇集，未冷凝的蒸汽从小弯管6进入第二进气层7，并分流进第二层冷凝管8，继续冷凝放热，凝结的淡水汇集在第二冷凝室9的底部。经过多次冷凝过程，最终将水蒸气全部冷凝成淡水。冷海水从冷海水进口11进入第一冷水室12，吸热后从大弯管13进入第二冷水室继续吸热，最后从冷海水出口15排出。

Claims (2)

1.一种海水淡化淡水冷凝装置，该装置由：蒸汽进口(1)、第一进气层(2)、第一层冷凝管(3)、第一冷凝室(4)、第一淡水出口(5)、小弯管(6)、第二进气层(7)、第二层冷凝管(8)、第二冷凝室(9)、第二淡水出口(10)、冷海水进口(11)、第一冷水室(12)、大弯管(13)、第二冷水室(14)、冷海水出口(15)构成，其中：每一组进气层、冷凝管、冷凝室、冷水室组成一个冷凝单元，不同的冷凝单元上下叠加并用大弯管(13)和小弯管(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种海水淡化淡水冷凝装置，其特征是：第一冷凝室(4)和第二冷凝室(9)底部倾斜10°到15°，便于淡水汇集并覆盖第一淡水出口(5)及第二淡水出口(10)。
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