CN104341014A - 具有清洗功能的船用海水淡化系统及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有清洗功能的船用海水淡化系统，清洗部分包括储液桶与输液管路，输液管路的两端分别与储液桶的出液端以及热交换筒的注液端连通，清洗液与中和溶液由输液管路注入紫铜管组中，并经其底部的放残阀排放；清水经输液管路注入紫铜管组中，对其进行冲洗。实施上述系统的方法，依次为：将酸性清洗液注入紫铜管组中，浸泡2～3小时后排放；将氢氧化钠溶液注入紫铜管组中，浸泡2～3小时后排放；将清水注入热交换筒内部的紫铜管组中进行冲洗，以完成一次清洗过程。本发明在对整个系统进行清洗时不用对其进行拆卸，具有使用方便，成本低廉，清洗效果好的优点，大大缓解了操作人员的劳动强度。

Description

具有清洗功能的船用海水淡化系统及清洗方法

技术领域

本发明属于海水淡化领域，尤其是一种具有清洗功能的船用海水淡化系统及清洗方法。

背景技术

现在国内外的船舶上面都有海水淡化装置，淡化的方法几乎都采用蒸馏法，蒸馏法常见的有两种，即真空沸腾式和真空闪发式，其中真空沸腾式较常见，现简单阐述真空沸腾式海水淡化装置的工作原理及工作过程。工作原理：蒸馏法淡化海水，是利用盐分几乎不溶于低压水蒸气的特性，使海水受热气化，然后将海水产生的水蒸气冷凝获得含盐量很少的淡水，及蒸馏水。采用真空其目的是为了降低海水的沸点，例如当真空度为93%时，海水的沸点为38.6°，加热海水的热源来自于是来自于柴油机的缸套冷却水（温度在60-65°左右），足够用作淡化装置的热源。工作过程：参见图1，船用海水淡化系统在工作时，海水泵1向蒸发器2供水，缸套冷却水作为加热工质通过加热管4在热交换筒3内对海水加热（加热时，缸套冷却水在紫铜管的外侧作循环，海水在紫铜管的内部作流动，通过紫铜管的壁来传递热量），海水受热沸腾气化，蒸汽经汽水分离器5进入到冷凝器6，被海水泵1的海水冷凝后成为淡水，由凝水泵8送到淡水舱9。真空泵7不断从冷凝器6中抽除气体，以保持蒸发器2和冷凝器6的真空度在合理的范围，排污泵10将蒸发器内浓缩的海水排出船外。现存在的一个最大的问题就是海水蒸发时产生结垢的问题。结垢的位置就在热交换筒的紫铜管的内壁。当结垢的厚度达到一定的时候，热交换的效果下降，淡水出水量下降，严重时不能造水。清洗时最大的问题就是要把整个海水淡化装置拆掉，然后再用药水浸泡，再用中和剂中和，再用淡水冲洗等步骤，由于拆装比较麻烦，所以清洗一般都是在修船的时候进行，如何找到一种简单的清洗方法就成为一种需求。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种成本低廉，清洗效果好的具有清洗功能的船用海水淡化系统及清洗方法。

为实现上述目的，本发明提供一种具有清洗功能的船用海水淡化系统，还包括清洗部分，所述清洗部分包括储液桶与输液管路，所述输液管路的两端分别与所述储液桶的出液端以及所述热交换筒的注液端相连通；清洗液与中和溶液由所述输液管路注入至所述热交换器的紫铜管组中，并经其底部的放残阀排放；清水经所述输液管路注入至所述热交换器的紫铜管组中，对其进行冲洗。

上述的具有清洗功能的船用海水淡化系统，其中，所述输液管路的一端延伸至所述热交换器的内部，并设置在所述热交换器内部的紫铜管组上侧。

上述的具有清洗功能的船用海水淡化系统，其中，在所述输液管路上还安装有输液调节开关。

上述的具有清洗功能的船用海水淡化系统，其中，还包括回流管路与输液泵，所述回流管路的两端分别与所述热交换筒的出液端以及所述储液桶的注液端相连通，所述输液泵设置在所述回流管路上；清水经所述回流管路与所述输液泵回流至所述储液桶中，以实现循环。

上述的具有清洗功能的船用海水淡化系统，其中，在所述回流管路上还安装有回流调节开关，所述回流调节开关设置在所述热交换筒与所述输液泵之间。

本发明还提供一种实施上述系统的方法，包括以下步骤：

S1、将酸性清洗液注入热交换筒内部的紫铜管组中，浸泡2～3小时后排放，以去除紫铜管组内壁上的杂质；

S2、将氢氧化钠溶液注入热交换筒内部的紫铜管组中，浸泡2～3小时后排放，使氢氧化钠溶液与紫铜管组内壁上残留的酸性清洗液中和，防止残留溶液中的酸根对紫铜管组内壁进一步腐蚀；

S3、将清水注入热交换筒内部的紫铜管组中进行冲洗后，以完成一次清洗过程。

上述的方法，其中，在步骤S1与步骤S2中，酸性清洗液与氢氧化钠溶液均是通过热交换筒底部的放残阀排放。

上述的方法，其中，酸性清洗液为浓度为20%稀硝酸溶液，氢氧化钠溶液的浓度为10%。

上述的方法，其中，在步骤S3中，储液桶中的清水经输液管路进入热交换筒内部的紫铜管组中，然后经回流管路与输液泵回流至储液桶中，以进行多次循环冲洗，从而提高冲洗效果。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的系统在原有的设备基础上只增加了清洗部分，以达到对船用海水淡化系统的清洗效果，其最大的优点就是在对船用海水淡化系统进行清洗时不用把整个系统拆卸，方便了操作人员，同时船在海上航行时也能随时进行淡化装置的清洗；

2、本发明提供的清洗方法，首先，通过酸性清洗液以去除紫铜管组内壁上的杂质；然后，将氢氧化钠溶液与紫铜管组内壁上残留酸性溶液中的酸根中和，防止残留溶液中的酸根对紫铜管组内壁进一步腐蚀；最后，将清水注入热交换筒内部的紫铜管组中进行冲洗后，以完成一次清洗过程。

清水经回流管路与输液泵回流至储液桶中，以进行多次循环冲洗，从而提高冲洗效果。上述方法在不影响清洗效果的同时，不用整个系统就能进行清洗，使用方便，成本低廉，大大缓解了操作人员的劳动强度。

附图说明

图1为现有船用海水淡化系统的结构图；

图2为本发明的结构图；

图3为图2中热交换筒的内部结构图；

图4为图3中A-A向的视图；

图5为本发明清洗方法的流程图。

主要元件符号说明如下：

1-海水泵     2-蒸发器        3-热交换器

4-加热管     5-汽水分离器    6-冷凝器

7-真空泵     8-凝水泵        9-淡水柜

10-排污泵    11-储液桶       12-输液管路

13-输液调节开关              14-回流管路

15-输液泵    16-回流调节开关

17-紫铜管组  18-放残阀

具体实施方式

如图2至图4所示，本发明在图1中船用海水淡化系统的基础上增加了清洗部分，该清洗部分主要包括储液桶11与输液管路12。其中，输液管路12的两端分别与储液桶11的出液端以及现有船用海水淡化系统中热交换筒3的注液端相连通，输液管路12与储液桶11相连通的一端为进液端，与热交换桶相连通的一端为出液端，输液管路的出液端延伸至热交换器的内部，并设置在热交换器内部的紫铜管组17上侧。另外，在输液管路12上还安装有输液调节开关15，通过对输液调节开关进行控制，从而对输液管路中液体的流量进行控制。

首先，储液桶中的酸性清洗液由输液管路注入至热交换器内部的紫铜管组中，在浸泡2～3小时后，经热交换器底部的放残阀排放，以去除紫铜管组内壁上的杂质；

然后，将氢氧化钠溶液注入储液桶中，由输液管路注入至热交换器内部的紫铜管组中，浸泡2～3小时后，经热交换器底部的放残阀排放，使氢氧化钠溶液与紫铜管组内壁上残留的酸性溶液中的酸根中和，并形成混合溶液，防止残留酸性溶液中的酸根对紫铜管组内壁进一步腐蚀。

最后，将清水注入储液桶中，经输液管路进入热交换筒内部的紫铜管组中，对其内壁面进行冲洗，以将附着在其内壁面上的混合溶液冲洗、清除，从而完成一次清洗过程。另外，如果只是进行一次清洗操作，那么，冲洗后的水可直接经热交换器底部的放残阀排放。

另外，为了提高冲洗效果，可将首次冲洗后的水回流至储液桶中，以循环冲洗。其实现方式为，将回流管路14的两端分别与热交换筒的出液端以及储液桶的注液端相连通，其中，回流管路与热交换筒的出液端相连通的一端为进液端，与储液桶的注液端相连通的一端为出液端。回流管路的出液端由储液桶的顶部延伸至其内部，其端面高于储液桶中液面的最大高度。

输液泵15设置在回流管路14上，启动输液泵，将注入至热交换器内部的紫铜管组中的清水回流至储液桶中。另外，在回流管路上还安装有回流调节开关16，该回流调节开关16设置在热交换筒3与输液泵15之间，通过对回流调节开关进行控制，从而对回流管路中清水的流量进行控制。

在将热交换筒中的中和溶液排放后，储液桶中的清水经输液管路进入热交换筒内部的紫铜管组中，然后经回流管路与输液泵回流至储液桶中，重复多次实现对热交换筒内部的紫铜管组的循环冲洗，以提高冲洗效果。

本发明提供的系统在原有的设备基础上只增加了清洗部分，以达到对船用海水淡化系统的清洗效果，其最大的优点就是在对船用海水淡化系统进行清洗时不用把整个系统拆卸，使用方便，成本低廉，大大缓解了操作人员的劳动强度，同时船在海上航行时也能随时进行淡化装置的清洗。

如图5所示，本发明还提供一种实施图2至图4中系统的方法，包括以下步骤：

S1、将酸性清洗液注入热交换筒内部的紫铜管组中，浸泡2～3小时后排放，以去除紫铜管组内壁上的杂质。其中，酸性清洗液采用浓度为20%的稀硝酸溶液。

具体的，将浓度为20%的稀硝酸溶液注入储液桶中，由输液管路注入至热交换器内部的紫铜管组中。附着在紫铜管组内壁上细小杂质被稀硝酸溶液溶解，较大的杂质在稀硝酸溶液的作用下由其内壁面上脱落。在浸泡2～3小时后，并与剩余的稀硝酸溶液共同经热交换器底部的放残阀排放，通过浓度为20%的稀硝酸溶液以去除紫铜管组内壁上附着的杂质。

稀硝酸溶液所注入的容量与热交换筒中最大容量相同，以使稀硝酸溶液能够填满紫铜管组中，使紫铜管组内壁面上的每一处杂质都能够被稀硝酸溶液去除，以避免杂质发生遗漏与残留。

由于紫铜管组内部的杂质主要成分为钠，因此，稀硝酸溶液与钠发生反应后溶解成为硝酸钠溶液。

S2、将浓度为10%的氢氧化钠溶液注入热交换筒内部的紫铜管组中，浸泡2～3小时后排放，使氢氧化钠溶液与紫铜管组内壁上残留的硝酸钠溶液中的硝酸根中和，防止残留的硝酸钠溶液中的硝酸根对紫铜管组内壁进一步腐蚀。

具体的，将浓度为10%的氢氧化钠溶液注入储液桶中，由输液管路注入至热交换器内部的紫铜管组中。氢氧化钠溶液与附着紫铜管组内壁上残留的硝酸钠溶液中的硝酸根进行中和反应，以形成混合溶液。在浸泡2～3小时后，混合溶液经热交换器底部的放残阀排放。通过浓度为10%的氢氧化钠溶液以防止残留的硝酸钠溶液中的硝酸根对紫铜管组内壁面进一步腐蚀。

氢氧化钠溶液所注入的容量与热交换筒中最大容量相同，以使氢氧化钠溶液能够填满紫铜管组中，使紫铜管组内壁面上的每一处残留的硝酸钠溶液中的硝酸根都能够与氢氧化钠溶液进行中和，以避免残留的硝酸钠溶液中的硝酸根发生遗漏与残留。

S3、将清水注入热交换筒内部的紫铜管组中进行冲洗后，以完成一次清洗过程。

具体的，将清水注入储液桶中，并通过输液管路进入热交换筒内部的紫铜管组中，以实现对紫铜管组内壁面的冲洗，从而完成一次清洗过程。冲洗后的水可直接经热交换器底部的放残阀排放。

清水所注入的容量与热交换筒中最大容量相同，以使清水能够填满紫铜管组中，使紫铜管组内壁面上的每一处位置都能够经过清水的冲洗，以避免发生遗漏。

另外，为了提高冲洗效果，打开输液泵，清水经回流管路与输液泵回流至储液桶中，重复上述多次循环冲洗，以提高冲洗效果。

本发明提供的清洗方法，首先，通过酸性清洗液以去除紫铜管组内壁上的杂质；然后，将氢氧化钠溶液与紫铜管组内壁上残留的酸性清洗液中和，防止残留的酸性清洗液对紫铜管组内壁进一步腐蚀；最后，将清水注入热交换筒内部的紫铜管组中进行冲洗后，以完成一次清洗过程。

清水经回流管路与输液泵回流至储液桶中，以进行多次循环冲洗，从而提高冲洗效果。上述方法在不影响清洗效果的同时，不用整个系统就能进行清洗，使用方便，成本低廉，大大缓解了操作人员的劳动强度。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士．在了解本发明的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本发明的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰，曾应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种具有清洗功能的船用海水淡化系统，包括热交换桶，其特征在于，还包括清洗部分，所述清洗部分包括储液桶与输液管路，所述输液管路的两端分别与所述储液桶的出液端以及所述热交换筒的注液端相连通；

清洗液与中和溶液由所述输液管路注入至所述热交换器的紫铜管组中，并经其底部的放残阀排放；

清水经所述输液管路注入至所述热交换器的紫铜管组中，对其进行冲洗。

2.根据权利要求1所述的具有清洗功能的船用海水淡化系统，其特征在于，所述输液管路的一端延伸至所述热交换器的内部，并设置在所述热交换器内部的紫铜管组上侧。

3.根据权利要求2所述的具有清洗功能的船用海水淡化系统，其特征在于，在所述输液管路上还安装有输液调节开关。

4.根据权利要求1至3中任一所述的具有清洗功能的船用海水淡化系统，其特征在于，还包括回流管路与输液泵，所述回流管路的两端分别与所述热交换筒的出液端以及所述储液桶的注液端相连通，所述输液泵设置在所述回流管路上；

清水经所述回流管路与所述输液泵回流至所述储液桶中，以实现循环。

5.根据权利要求4所述的具有清洗功能的船用海水淡化系统，其特征在于，在所述回流管路上还安装有回流调节开关，所述回流调节开关设置在所述热交换筒与所述输液泵之间。

6.一种实施上述系统的方法，包括以下步骤：

S1、将酸性清洗液注入热交换筒内部的紫铜管组中，浸泡2～3小时后排放；

S2、将氢氧化钠溶液注入热交换筒内部的紫铜管组中，浸泡2～3小时后排放；

S3、将清水注入热交换筒内部的紫铜管组中进行冲洗，以完成一次清洗过程。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S1与步骤S2中，酸性清洗液与氢氧化钠溶液均是通过热交换筒底部的放残阀排放。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，酸性清洗液为浓度为20%稀硝酸溶液，氢氧化钠溶液的浓度为10%。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，储液桶中的清水经输液管路进入热交换筒内部的紫铜管组中，然后经回流管路与输液泵回流至储液桶中，以进行多次循环冲洗，从而提高冲洗效果。