CN102976421A - 一种海水淡化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海水淡化系统，该海水淡化系统包括凝汽器（9）、相互串联的多效蒸发器、物料水管（10）和成品水管（11），所述物料水管（10）连通所述凝汽器（9）的物料水出口和所述多效蒸发器的物料水入口，所述成品水管（11）连通所述多效蒸发器的成品水出口和所述凝汽器（9）的成品水入口，其中，该海水淡化系统还包括热交换器（13），该热交换器（13）内设置有物料水通道和成品水通道，所述物料水管（10）与所述物料水通道连通，所述成品水管（11）与所述成品水通道连通。通过设置热交换器，可以充分地利用成品水的余热对物料水进行加热，从而降低了加热蒸汽的用量。

Description

一种海水淡化系统

技术领域

本发明涉及海水淡化领域，具体地，涉及一种海水淡化系统。

背景技术

海水淡化是将海水中的盐分和水分分离，最终得到淡水和浓缩盐水的过程。海水淡化方法有许多种，目前比较常用的海水淡化方法有多级闪蒸（MSF）、多效蒸发（MED）和反渗透（RO）这三种方法。其中低温多效蒸发海水淡化法（LT-MED）已经成为未来第二代水电联产海水淡化厂的主流方法。相比其他方法，低温多效蒸发海水淡化法具有操作温度低、进料海水的预处理更为简单、水质更好等优点。

图1中所示的是一种实施低温多效蒸发海水淡化法的海水淡化系统。该海水淡化系统包括凝汽器9、相串联的多效蒸发器、物料水管10和成品水管11，物料水管10连通凝汽器9的物料水出口和所述多效蒸发器的物料水入口，成品水管11连通多效蒸发器的成品水出口和凝汽器9的成品水入口，

图1中所示的海水淡化系统包括八效蒸发器（第一效蒸发器1、第二效蒸发器2、第三效蒸发器3、第四效蒸发器4、第五效蒸发器5、第六效蒸发器6、第七效蒸发器7和第八效蒸发器8）。利用所述海水淡化系统淡化海水时，海水作为蒸馏过程的物料水进入凝汽器9。物料水进入凝汽器9中之后，物料水进入物料水管10，物料水通过物料水管10进入各效蒸发器，外部的加热蒸汽进入第一效蒸发器1，对第一效蒸发器1中的物料水进行加热，并凝结成成品水，该成品水从第一蒸发器1中流出并进入成品水管11。

经加热蒸汽的加热后，第一效蒸发器1内产生二次蒸汽，二次蒸汽进入第二效蒸发器2中，首先对第二效蒸发器2中的物料水进行加热，并因此凝结成成品水，该成品水从第二蒸发器2中流出并进入成品水管11。第二效蒸发器2内的物料水经第一效蒸发器1产生的二次蒸汽加热后也产生二次蒸汽，第二效蒸发器2产生的二次蒸汽进入第三效蒸发器3内。第三效蒸发器3、第四效蒸发器4、第五效蒸发器5、第六效蒸发器6、第七效蒸发器7、第八效蒸发器8中产生成品水的过程与第二效蒸发器2中产生成品水的过程类似，这里不再赘述。第八效蒸发器8产生的二次蒸汽进入凝汽器中，凝结成成品水。

为了使多效蒸发器中的物料水得到充分的蒸发，通入第一效蒸发器1中的加热水蒸汽应该具有较高的温度，并且需要向第一效蒸发器1中通入大量的加热蒸汽，才能够对第一效蒸发器1中的物料水进行加热，并产生足够多的二次蒸汽。但这种方法往往需要消耗较多的加热蒸汽，从而需要消耗大量的能量。

因此，如何降低海水淡化时所需的加热蒸汽成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种海水淡化系统，利用该海水淡化系统淡化海水时耗能较低。

为了实现上述目的，本发明提供一种海水淡化系统，该海水淡化系统包括凝汽器、相互串联的多效蒸发器、物料水管和成品水管，所述物料水管连通所述凝汽器的物料水出口和所述多效蒸发器的物料水入口，所述成品水管连通所述多效蒸发器的成品水出口和所述凝汽器的成品水入口，其中，该海水淡化系统还包括热交换器，该热交换器内设置有物料水通道和成品水通道，所述物料水管与所述物料水通道连通，所述成品水管与所述成品水通道连通。

优选地，所述热交换器为板式换热器。

优选地，所述海水淡化系统还包括蒸汽喷射器，该蒸汽喷射器的出汽口与第一效所述蒸发器的进汽管连通，而且该蒸汽喷射器的进汽口与其余所述蒸发器中的任意一效的出汽管连通。

优选地，所述多效蒸发器包括顺序排列的第一效蒸发器、第二效蒸发器、第三效蒸发器、第四效蒸发器、第五效蒸发器、第六效蒸发器、第七效蒸发器和第八效蒸发器。

优选地，所述成品水管包括第一成品水管和第二成品水管，所述第一成品水管将所述第一效蒸发器、所述第二效蒸发器、所述第三效蒸发器和所述第四效蒸发器与所述凝汽器连通，所述第二成品水管将所述第五效蒸发器、所述第六效蒸发器、所述第七效蒸发器和所述第八效蒸发器与所述凝汽器连通，所述第一成品水管与所述成品水通道连通。

优选地，所述物料水管包括第一物料水管和第二物料水管，所述第一物料水管连通所述第一效蒸发器、所述第二效蒸发器、所述第三效蒸发器和所述第四效蒸发器，所述第二物料水管连通所述第五效蒸发器、所述第六效蒸发器、所述第七效蒸发器和所述第八效蒸发器，所述热交换器连通在所述第一物料水管和所述第二物料水管之间。

优选地，所述蒸汽喷射器的出汽口与所述第一效蒸发器的进汽管连通，所述蒸汽喷射器的进汽口与所述第六效蒸发器的出汽管连通。

优选地，所述物料水管上设置有物料水泵。

优选地，所述成品水管上设置有成品水泵。

通过设置热交换器，可以充分地利用成品水的余热对物料水进行加热，从而降低了加热蒸汽的用量。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中的海水淡化系统的示意图；

图2是本发明提供的海水淡化系统的示意图。

附图标记说明

1第一效蒸发器    2第二效蒸发器

3第三效蒸发器    4第四效蒸发器

5第五效蒸发器    6第六效蒸发器

7第七效蒸发器    8第八效蒸发器

9凝汽器          10物料水管

11成品水管       13热交换器

14物料水泵       15成品水泵

10a第一物料水管  10b第二物料水管

11a第一成品水管  11b第二成品水管

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图2所示，本发明提供一种海水淡化系统，该海水淡化系统包括凝汽器9、相互串联的多效蒸发器、物料水管10和成品水管11，所述物料水管10连通所述凝汽器9的物料水出口和所述多效蒸发器的物料水入口，所述成品水管11连通所述多效蒸发器的成品水出口和所述凝汽器9的成品水入口，其特征在于，该海水淡化系统还包括热交换器13，该热交换器13内设置有物料水通道和成品水通道，所述物料水管10与所述物料水通道连通，所述成品水管11与所述成品水通道连通。

从蒸发器中流出的成品水温度大概在40℃左右，在成品水进入凝汽器9之前先进入热交换器13中的成品水通道，物料水的温度大概在15℃左右，在物料水进入多蒸发器中之前先进入热交换器13中的物料水通道，物料水和成品水在热交换器13中进行热交换，成品水温度降低，物料水温度升高。

温度升高后的物料水再进入蒸发器，向蒸发器中通入较少的加热水蒸汽即可使蒸发器中的物料水蒸发，从而降低了加热蒸汽的用量。

在本发明中，对热交换器13的具体形式并没有特殊的要求，只要热交换器13内设置有物料水通道和成品水通道即可。例如，成品水通道可以设置在物料水通道的内部。作为本发明的一种实施方式，热交换器13可以为板式换热器。

如果通入蒸发器中的加热蒸汽温度过高，则会导致蒸发器内结垢。通常从外部通入第一效所述蒸发器内的加热蒸汽的温度可以高达300℃，为了避免蒸发器内结垢，优选地，该海水淡化系统还包括蒸汽喷射器12，该蒸汽喷射器12的出汽口与第一效所述蒸发器的进汽管连通，而且该蒸汽喷射器12的进汽口与其余所述蒸发器中的任意一效的出汽管连通。将第一效蒸发器之外的任意一项蒸发器内产生的蒸汽与外部的加热蒸汽混合，可以降低通入到第一效蒸发器内的蒸汽的温度，从而降低了第一效蒸发器内结构的风险。

在本发明中，对多效蒸发器的效数并没有特殊的要求。例如，在图2中所示的实施方式中，所述多效蒸发器包括顺序排列的第一效蒸发器1、第二效蒸发器2、第三效蒸发器3、第四效蒸发器4、第五效蒸发器5、第六效蒸发器6、第七效蒸发器7和第八效蒸发器8。第八效蒸发器8的出汽管与凝汽器9的进汽口连通，第八效蒸发器8中的物料水蒸发后的水蒸汽进入凝汽器9中凝结为成品水。

热交换器13可以设置在成品水管11的任意位置，只要能够对成品水管11内的成品水和物料水管10内的物料水进行热交换即可。

例如，在图2中所示的实施方式中，热交换器13与第四效蒸发器4连通，对第四效蒸发器4中获得的成品水和物料水进行热交换。如图中所示，成品水管11包括第一成品水管11a和第二成品水管11b，第一成品水管11a将第一效蒸发器1、第二效蒸发器2、第三效蒸发器3和第四效蒸发器4与凝汽器9连通，第二成品水管11b将第五效蒸发器5、第六效蒸发器6、第七效蒸发器7和第八效蒸发器8与凝汽器9连通，第一成品水管11a与热交换器13的所述成品水通道连通。

如图2中所示，物料水管10还可以包括第一物料水管10a和第二物料水管10b，第一物料水管10a连通第一效蒸发器1、第二效蒸发器2、第三效蒸发器3和第四效蒸发器4，第二物料水管10b连通第五效蒸发器5、第六效蒸发器6、第七效蒸发器7和第八效蒸发器8，热交换器13连通在第一物料水管10a和第二物料水管10b之间。

从第一效蒸发器1、第二效蒸发器2、第三效蒸发器3和第四效蒸发器4中流出的成品水进入热交换器13的成品水通道中，与物料水通道中的物料水进行热交换。第一效蒸发器1、第二效蒸发器2、第三效蒸发器3和第四效蒸发器4中流出的成品水温度相对较高，可以较好地降低加热蒸汽的用量。

当所述海水淡化系统包括八效蒸发器时，蒸汽喷射器12的出汽口与第一效蒸发器1的进汽管连通，并且蒸汽喷射器12的进汽口可以与第六效蒸发器6的出汽管连通。

为了将凝汽器9中的物料水送入物料水管10中，可以在物料水管10上设置物料水泵14。

为了将成品水管11中的成品水送入凝汽器9中，可以在成品水管11上设置成品水泵15。

通过设置热交换器，可以充分地利用成品水的余热对物料水进行加热，从而降低了加热蒸汽所需的能量。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种海水淡化系统，该海水淡化系统包括凝汽器（9）、相互串联的多效蒸发器、物料水管（10）和成品水管（11），所述物料水管（10）连通所述凝汽器（9）的物料水出口和所述多效蒸发器的物料水入口，所述成品水管（11）连通所述多效蒸发器的成品水出口和所述凝汽器（9）的成品水入口，其特征在于，该海水淡化系统还包括热交换器（13），该热交换器（13）内设置有物料水通道和成品水通道，所述物料水管（10）与所述物料水通道连通，所述成品水管（11）与所述成品水通道连通。

2.根据权利要求1所述的海水淡化系统，其特征在于，所述热交换器（13）为板式换热器。

3.根据权利要求1所述的海水淡化系统，其特征在于，该海水淡化系统还包括蒸汽喷射器（12），该蒸汽喷射器（12）的出汽口与第一效所述蒸发器的进汽管连通，而且该蒸汽喷射器（12）的进汽口与其余所述蒸发器中的任意一效的出汽管连通。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的海水淡化系统，其特征在于，所述多效蒸发器包括顺序排列的第一效蒸发器（1）、第二效蒸发器（2）、第三效蒸发器（3）、第四效蒸发器（4）、第五效蒸发器（5）、第六效蒸发器（6）、第七效蒸发器（7）和第八效蒸发器（8）。

5.根据权利要求4所述的海水淡化系统，其特征在于，所述成品水管（11）包括第一成品水管（11a）和第二成品水管（11b），所述第一成品水管（11a）将所述第一效蒸发器（1）、所述第二效蒸发器（2）、所述第三效蒸发器（3）和所述第四效蒸发器（4）与所述凝汽器（9）连通，所述第二成品水管（11b）将所述第五效蒸发器（5）、所述第六效蒸发器（6）、所述第七效蒸发器（7）和所述第八效蒸发器（8）与所述凝汽器（9）连通，所述第一成品水管（11a）与所述成品水通道连通。

6.根据权利要求5所述的海水淡化系统，其特征在于，所述物料水管（10）包括第一物料水管（10a）和第二物料水管（10b），所述第一物料水管（10a）连通所述第一效蒸发器（1）、所述第二效蒸发器（2）、所述第三效蒸发器（3）和所述第四效蒸发器（4），所述第二物料水管（10b）连通所述第五效蒸发器（5）、所述第六效蒸发器（6）、所述第七效蒸发器（7）和所述第八效蒸发器（8），所述热交换器（13）连通在所述第一物料水管（10a）和所述第二物料水管（10b）之间。

7.根据权利要求4所述的海水淡化系统，其特征在于，所述蒸汽喷射器（12）的出汽口与所述第一效蒸发器（1）的进汽管连通，所述蒸汽喷射器（12）的进汽口与所述第六效蒸发器（6）的出汽管连通。

8.根据权利要求1所述的海水淡化系统，其特征在于，所述物料水管（10）上设置有物料水泵（14）。

9.根据权利要求1所述的海水淡化系统，其特征在于，所述成品水管（11）上设置有成品水泵（15）。

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