CN103073078B - 一种低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，包括：共用一个壳体的至少两效蒸发器，相邻的两效蒸发器之间设置有与所述壳体连接的挡板，设置于所述挡板上的除雾器，所述蒸发器包括：多层排布的换热管束，位于换热管束上方的喷淋装置，位于换热管束出口的淡水管箱，以及位于所述换热管束下方浓海水收集盘；海水从喷淋装置喷出经过换热管束外壁吸热蒸发形成二次蒸汽，通过除雾器进入下一效蒸发器的换热管束的进口，剩余的浓海水流入浓海水收集盘；换热管束内的蒸汽冷凝成淡水后进入淡水管箱。采用本发明的方案，将至少两效蒸发器做成一体式蒸发装置，减少了外界空气进入蒸发器，提高了蒸发器的气密性，也提高了安装的便利性。

Description

一种低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置
技术领域
本发明涉及海水淡化技术领域，特别涉及一种低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置。
背景技术
低温多效蒸馏海水淡化技术是指海水的最高蒸发温度一般低于70℃的淡化技术，是将多个蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，且前一效的蒸发器的蒸发温度大于后一效的蒸发器的蒸发温度，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。
蒸发器是低温多效蒸馏海水淡化系统的主要设备，是内部设置海水喷淋装置和换热管束等部件的圆筒状真空密封容器。现有的低温多效蒸馏蒸发器大多采用水平串联布置，各效蒸发器之间通过焊接或法兰相连接。每效蒸发器都设置两个鞍式支座支撑在平台上。对于多效数的低温多效蒸馏海水淡化系统，由于蒸发器效数较多，蒸发器壳体间连接面数量也较多，这很容易造成外部空气泄露进入蒸发器。同时鞍式支座数量较多也会造成蒸发器支撑结构复杂的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，用于提高蒸发器间的气密性，减少外界空气进入蒸发器内。
本发明低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，包括：
共用一个壳体的至少两效蒸发器，相邻的两效蒸发器之间设置有与所述壳体连接的挡板，设置于所述挡板上的除雾器，其中，所述蒸发器包括：多层排布的换热管束，位于换热管束上方的喷淋装置，位于换热管束出口的淡水管箱，以及位于所述换热管束下方浓海水收集盘；
海水从喷淋装置喷出经过换热管束外壁吸热蒸发形成二次蒸汽，通过除雾器进入下一效蒸发器的换热管束的进口，剩余的浓海水流入浓海水收集盘；换热管束内的蒸汽冷凝为淡水后进入淡水管箱。
优选的，共用一个壳体的蒸发器的数量为两效。
优选的，所述挡板上部开设有用于不凝气体通过的板孔。
优选的，所述挡板焊接或粘接在所述壳体上。
优选的，所述挡板为耐海水腐蚀材质的挡板。
较佳的，所述耐海水腐蚀材质的挡板为不锈钢挡板、玻璃钢挡板或防腐处理的碳钢挡板。
优选的，所述除雾器设置在挡板下部，用于除去所述二次蒸汽中夹带的盐水雾滴。
本发明低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，还包括分别设置于所述壳体相对两端的两个鞍式支座。
本发明的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，特别适合直径较大、长度较短的多效蒸发器制作一体式的蒸发装置。
在本发明的技术方案中，由于至少两效蒸发器共用一个壳体，形成一体式多效蒸发器，相邻的两效蒸发器之间设置有带除雾器的挡板，前一效蒸发器产生的二次蒸汽通过除雾器进入下一效蒸发器，而现有技术中相邻的两效蒸发器之间采用法兰或焊接，外界空气容易进入，采用本发明的技术方案，可避免相邻的两效蒸发器之间外界空气的进入，提高了蒸发器间的气密性。此外，还简化了蒸发器的支撑结构，方便了蒸发器的制造和安装。
附图说明
图1为本发明实施例中低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置示意图。
附图标记：
1-壳体 2-蒸发器 3-喷淋装置 4-换热管束 5-淡水管箱
6-浓海水收集盘  7-挡板       8-板孔   9-除雾器
具体实施方式
为了减少外界空气进入蒸发器，保证多效蒸发器的真空度，本发明提供了一种低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置。在该技术方案中，由于至少两效蒸发器共用一个壳体，形成一体式多效蒸发器，相邻的两效蒸发器之间设置有带除雾器的挡板，前一效蒸发器产生的二次蒸汽通过除雾器进入下一效蒸发器，因此减少了现有的相邻的蒸发器之间的泄露面，保证了整个蒸发系统的真空度，并且提高了蒸发装置安装和制造的便利性。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一实施例的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，包括：
共用一个壳体1的至少两效蒸发器2，相邻的蒸发器2之间设置有与所述壳体1连接的挡板7，设置于所述挡板7上的除雾器9，其中，所述蒸发器包括：多层排布的换热管束4，位于换热管束上方的喷淋装置3，位于换热管束4出口的淡水管箱5，以及位于所述换热管束4下方浓海水收集盘6；
海水从喷淋装置3喷出经过换热管束4外壁吸热蒸发形成二次蒸汽，通过除雾器9进入下一效蒸发器的换热管束4的进口，剩余的浓海水流入浓海水收集盘6；换热管束内的蒸汽冷凝为淡水后进入淡水管箱5。
在本发明的技术方案中，由于至少两效蒸发器共用一个壳体，形成一体式多效蒸发器，相邻的两效蒸发器之间设置有挡板，在挡板上设置有除雾器，除雾器与挡板密封连接，前一效蒸发器产生的二次蒸汽通过除雾器进入下一效蒸发器，因此减少了现有的相邻的蒸发器之间的泄露面，保证了整个蒸发系统的真空度。
优选的，共用一个壳体1的蒸发器2的数量为两效。
共用一个壳体的蒸发器的数量可以为两效、三效甚至大于三效，优选为两效，因为两个蒸发器的体积也较大，两效蒸发器共用同一壳体，两效蒸发器之间用一个挡板隔开。
请继续参照图1所示，本发明另一实施例的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，挡板7上部开设有用于不凝气体通过的板孔8。
海水蒸发时会有一些不凝气体，如氧气、二氧化碳等，它们不能与蒸汽一起作蒸发器的热源，这些不凝气体在蒸发器的上方聚集，增大蒸发器内的压力，因此可以在挡板上部开设板孔，以方便这些气体通过，减小蒸发器内的压力。
优选的，挡板7焊接或粘接在壳体1上。
通过焊接或粘接的方式将挡板固定于壳体上，提高了挡板与壳体之间的密封性，并使挡板更牢靠地固定在壳体上。
优选的，挡板7为耐海水腐蚀材质的挡板。
选用耐海水腐蚀的材料作为挡板，提高挡板的使用寿命。
较佳的，耐海水腐蚀材质的挡板为防腐处理的碳钢挡板、不锈钢挡板或玻璃钢挡板。
选用防腐处理的碳钢挡板，防腐处理可以为喷漆、烤漆等，不锈钢挡板或玻璃钢挡板，都耐海水腐蚀，提高挡板的使用寿命。
优选的，除雾器9设置在挡板7下部，用于除去二次蒸汽中夹带的盐水雾滴。
除雾器用于去除二次蒸汽中夹带的盐水雾滴，二次蒸汽为湿气体，密度较大，因此可以在挡板下部设置除雾器。
上述的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，还包括分别设置于壳体1相对两端的两个鞍式支座。
现有技术中，每个蒸发器相对的两端都需要分别设置一个鞍式支座，而采用本发明的蒸发装置，在至少有两效蒸发器的壳体外设置两个鞍式支座。以本发明的两效蒸发器形成的蒸发装置为例，只需要设置两个鞍式支座，而现有技术中，两个蒸发器各需要设置两个鞍式支座，即一共设置四个鞍式支座，因此采用本发明的蒸发装置，大大减少了鞍式支座的个数，降低了成本，也提高了蒸发器安装的便利性。
本发明的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，特别适合直径较大、长度较短的多效蒸发器制作一体式的蒸发装置。
下面列举一个具体的实施例对本发明低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置及其工作方式作进一步详细描述。仅以共用一个壳体的两效蒸发器形成的一体式双效蒸发装置为例。
在现有的十四效低温多效蒸馏海水淡化系统中，十四效管壳式蒸发器水平串联排布，并且这十四个蒸发器都是大直径、长度短的蒸发器。采用本发明的设计思想，将这样的每两效蒸发器做成一个双效一体式蒸发装置，一共做七个双效一体式蒸发装置。
如图1所示，两个蒸发器2做成双效一体式蒸发器，由挡板7分隔。双效一体式蒸发器的两端各设置一个鞍式支座，这样减少了作为两个单独效蒸发器需要的4个鞍式支座的数量。十四效蒸发器共能减少14个鞍式支座。每两个这样的双效一体式蒸发装置之间可以通过在壳体上的法兰连通。蒸发器2和挡板7材质都采用防腐处理的碳钢，挡板7焊接在两个蒸发器2中间位置的壳体上。挡板7上部开有3个板孔8，供不凝性气体通过。挡板7下部设置有除雾器9，除雾器9两个蒸发器2的连接通道，供蒸汽通过并除去蒸汽中的盐水雾滴，保证蒸汽冷凝后的淡水纯度。
原料海水通过两个蒸发器2内设置的喷淋装置3，被均匀地分配在蒸发器2上方的水平换热管束4上，以薄膜形式从管束上流下，进行吸热、蒸发浓缩并产生蒸汽。蒸汽冷凝产生的淡水收集在淡水管箱5内，剩余的海水进入浓海水收集盘6。
如图1所示，左边的蒸发器相对于右边的蒸发器为后一效蒸发器，即右边的蒸发器中的海水产生的二次蒸汽从挡板下方的除雾器进入到左边的蒸发器作为左边的蒸发器换热管束内的蒸汽。淡水管箱中的淡水可以通过管路从蒸发器中引出，浓海水收集盘中的浓海水也可以通过另外的管路从蒸发器中引出，每个双效一体式蒸发装置内的蒸汽由前一效蒸发器的壳程经除雾器进入下一效蒸发器的管程，每两个双效一体式蒸发装置之间通过带有法兰的管路连通。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，其特征在于，包括：
共用一个壳体（1）的至少两效蒸发器（2），相邻的两效蒸发器（2）之间设置有与所述壳体（1）连接的挡板（7），设置于所述挡板（7）上的除雾器（9），其中，所述蒸发器包括：多层排布的换热管束（4），位于换热管束上方的喷淋装置（3），位于换热管束（4）出口的淡水管箱（5），以及位于所述换热管束（4）下方浓海水收集盘（6）；
海水从喷淋装置（3）喷出经过换热管束（4）外壁吸热蒸发形成二次蒸汽，通过除雾器（9）进入下一效蒸发器的换热管束（4）的进口，剩余的浓海水流入浓海水收集盘（6），换热管束内的蒸汽冷凝为淡水后进入淡水管箱（5），所述除雾器（9）设置在挡板（7）下部，用于除去所述二次蒸汽中夹带的盐水雾滴。
2.如权利要求1所述的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，其特征在于，共用一个壳体（1）的蒸发器（2）的数量为两效。
3.如权利要求1所述的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，其特征在于，所述挡板（7）上部开设有用于不凝气体通过的板孔（8）。
4.如权利要求1所述的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，其特征在于，所述挡板（7）焊接或粘接在所述壳体（1）上。
5.如权利要求1所述的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，其特征在于，所述挡板（7）为耐海水腐蚀材质的挡板。
6.如权利要求5所述的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，其特征在于，所述耐海水腐蚀材质的挡板为不锈钢挡板、玻璃钢挡板或防腐处理的碳钢挡板。
7.如权利要求1～6任一项所述的低温多效蒸馏海水淡化蒸发装置，其特征在于，还包括分别设置于所述壳体（1）相对两端的两个鞍式支座。
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