CN104773775B - 全相变蒸馏海水淡化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全相变蒸馏海水淡化装置，包括第一蒸发冷凝罐、第二蒸发冷凝罐、热海水泵、循环海水泵、进料海水泵、气水分离器、换热器等。热海水泵将加热的海水喷淋到两个罐内管束的一部分外表面，循环海水泵将未蒸发的热海水喷淋到两罐内管束的另一部分外表面。第一蒸发冷凝罐的蒸汽，通过汽管进入第二蒸发冷凝罐的管束内部凝结为淡水，第二蒸发冷凝罐的蒸汽，通过汽管进入第一蒸发冷凝罐的管束内部凝结为淡水。由循环海水泵等部件组成了一个温度压力调节系统，使管束外内之间产生压差，蒸汽在压差作用进入管束内。由进料海水泵、真空泵、气水分离器等组成一个气水分离系统，该系统不仅使一部分蒸汽凝结为淡水，还使管束内的压力再降低。上述方案能使制造成本、运营成本大幅度降低。
Description
技术领域：
本发明属于一种海水淡化装置，具体的说，是运用蒸馏法对海水或盐碱水淡化的装置。
背景技术
2013年05月15日专利申请号为201310177299.3的发明创造技术方案，由于使用回热液回收海水汽化热，双罐体只有一个罐产生淡化水，因此，使制造成本、运营成本还比较高。
发明内容
本发明是公开了全相变蒸馏技术的一个新的实施方案，也就是对专利申请号为201310177299.3的技术方案进行改进。其目的是克服现有技术的缺点，使双罐体的二个罐都产生淡化水，由于两个罐都产生淡化水，因此，制造成本、运营成本显著降低。
上述专利申请技术方案，由于使用回热液，就必须有回热水泵、回热水箱、回热液喷淋系统等。本发明实施方案，不用回热液，也就省去上述零部件，减少了制造成本。
本发明所说的全相变蒸馏技术，是在双罐体(或单罐体)的管束外表面上进行海水汽化吸热过程；在管束内表面为汽体液化放热过程，例如立式双罐体淡化装置，将第一蒸发冷凝罐管束外表面海水蒸发的汽体，送入第二蒸发冷凝罐的管束内表面，进行液化放热过程；将第二蒸发冷凝罐管束外表面海水蒸发的汽体，送入第一蒸发冷凝罐的管束内表面，进行液化放热过程。
本发明的罐体为立式和卧式两种结构形式。本发明淡化装置有双罐体 (立式)，单罐体(卧式)，多罐体(立式或卧式)三种类别，多罐体是由两个以上双罐体或单罐体淡化装置并联而成的组合体，并联的方式方法和专利申请号201110350959技术方案相同，本发明不在叙述。
本发明的目的是由具有如下结构的全相变蒸馏海水淡化装置来实现的，立式双罐体淡化装置包括：第一蒸发冷凝罐、第二蒸发冷凝罐、热海水泵、真空泵，第一、第二蒸发冷凝罐内包括：罐体、罐盖、挡水器、管板盖、管板、管束。两罐体内各部件由上而下的连接顺序为：罐盖与罐体、挡水器、上管板盖与上管板、上管板与管束每根管的上端部、管束每根管的下端部与下管板、下管板与下管板盖，各部件之间均为密封连接。汽管一端部与第一蒸发冷凝罐内的上管板盖密封连接，汽管穿过该罐体，与该罐体密封连接，汽管另一端部与第二蒸发冷凝罐体密封连接，又一汽管一端部与第二蒸发冷凝罐内的上管板盖密封连接，汽管穿过该罐体与该罐体密封连接，汽管另一端部与第一蒸发冷凝罐体密封连接。热海水泵的进水口通过水管与加热器出水口密封连接，热海水泵的出水口分别与第一，第二蒸发冷凝罐内的热海水喷嘴连接。
本发明海水淡化装置包括一个温度压力调节系统，该系统由循环海水泵、循环海水阀、喷嘴等组成。把蒸发冷凝罐的管束外表面的蒸发面积划分为四个相等区间，当蒸发冷凝罐体为卧式结构时，循环海水泵有一个泵结构形式，或三个泵的结构形式，。一个循环海水泵结构是：第一区间为热海水喷淋区间，第二、第三、第四区间为未蒸发的热海水喷淋区间称为循环海水喷淋区间，热海水泵的功率与循环海水泵的功率之比为1∶1-1∶2。三个循环海水泵的结构是：第一区间为热海水喷淋区间，，其水泵为热海水泵，第二区间为未蒸发的热海水的喷淋区间，其水泵称为第一循环海水泵。第三区间为第二 区间未蒸发海水的喷淋区间，其水泵称为第二循环海水泵。第四区间为第三区间未蒸发海水的喷淋区间，其水泵称为第三循环海水泵，四个喷淋区间中，每个喷淋区间有各自的海水泵、海水阀、喷嘴等，本发明实施例的图中只画一个循环海水泵的结构形式。该海水淡化装置还包括一个气水分离系统，该系统由进料海水泵、水气分离器、真空泵等组成。
附图说明
如图1为全相变蒸馏海水淡化装置立式双罐体主体结构示意图
如图2为全相变蒸馏海水淡化装置立式双罐体实施倒结构示意图。
如图3为全相变蒸馏海水淡化装置卧式单罐体实施例结构示意图。
具体实施方式
如图1所示全相变蒸馏海水淡化装置立式双罐体主体结构示意图，其中包括：第一蒸发冷凝罐(1)、第二蒸发冷凝罐(2)、热海水泵(3)、循环海水泵(4)、气水分离器(6)等，热海水泵(3)将热海水同时分别送进两罐的喷嘴喷淋到管束一(11)、管束二(12)外表面上部；循环海水泵(4)将未蒸发的热海水，同时分别送入两罐的另外喷嘴，喷淋到管束一(11)、管束二(12)下部外表面；第一蒸发冷凝罐(1)的蒸汽通过汽管二(24)进入管束二(12)内部凝结为淡水，第二蒸发冷凝罐(2)的蒸汽通过汽管一(23)进入管束一(11)内部凝结为淡水；循环海水泵(4)不仅使海水继续蒸发，同时调节管束内的温度压力；未凝结的蒸汽经过汽体阀一(36)、汽体阀二(37)进入气水分离器(6)后，凝结为淡水。
如图2所示，全相变蒸馏海水淡化装置立式双罐体实施例结构示意图。本发明全相变蒸馏海水淡化装置立式双罐体由第一蒸发冷凝罐(1)、第二蒸发冷凝罐(2)、热海水泵(3)等组成，第一蒸发冷凝罐(1)由下述部件自上而下密封连接而成，罐盖一(13)与罐体一(9)、挡水器(25)、上管板盖一(15)与上 管板一(17)、上管板一(17)与管束一(11)每根管的上端部、管束一(11)每根管的下端部与下管板一(19)、下管板一(19)与下管板盖二(21)之间密封连接，第二蒸发冷凝罐(2)由下述部件自上而下密封连接而成，罐盖二(14)与罐体二(10)、挡水器(26)、上管板盖二(16)与上管板二(18)、上管板二(18)与管束二(12)每根管的上端部、管束二(12)每根管的下端部与下管板二(20)、下管板二(20)与下管板盖二(22)之间密封连接；
汽管一(23)一端部与第一蒸发冷凝罐(1)内的上官板盖一(15)密封连接，汽管一(23)穿过该罐体一(9)与该罐体一(9)密封连接，汽管一(23)另一端部与第二蒸发冷凝罐(2)的罐体二(10)密封连接.汽管二(24)一端部与第二蒸发冷凝罐(2)内的上官板盖二(16)密封连接，汽管二(24)穿过该罐体二(10)与该罐体二(10)密封连接，汽管二(24)另一端部与第一蒸发冷凝罐(1)的罐体一(9)密封连接。热海水泵(3)的进水口通过水管与热海水阀一(30)出水口密封连接，该泵出水口分别通过水管与热海水阀二(31)、热海水阀三(32)进水口密封连接，热海水阀二(31)、热海水阀三(32)的出水口通过水管分别与其喷嘴连接。淡水阀二(41)进水口通过水管与下管板盖一(21)密封连接，淡水阀三(42)进水口通过水管与下管板盖二(22)密封连接，浓海水阀一(43)进水口通过水管与罐体一(9)的底部密封连接，浓海水阀二(44)进水口通过水管与罐体二(10)的底部密封连接。
该立式双罐体海水淡化装置，包括一个温度压力调节系统由循环海水泵(4)、循环海水阀一(33)、循环海水阀二(34)、循环海水阀三(35)、喷嘴组成，循环海水阀一(33)进水口通过水管与罐体一(9)的底部密封连接，出水口通过水管与循环海水泵(4)的进水口封闭连接，循环海水阀二(34)进水口通过水管与罐体二(10)的底部密封连接，出水口通过水管与循环海水泵(4)的进水口封闭连接。循环海水泵(4)出水口通过水管与循环海水阀三(35)的进水口封闭连接。循环海水阀三(35)的 出水口通过水管分别与罐体一(9)、罐体二(10)内喷嘴连接。管束一(11)、管束二(12)的外表面的喷淋总面积从上而下分为四个相等区间，第一区间为热海水喷淋区间，第二、第三、第四区间为未蒸发热海水喷淋区间，热海水泵(3)的功率与循环海水泵(4)的功率之比为1∶1-1∶2.
立式双罐体海水淡化装置还包括一个气水分离系统，该系统由真空泵(5)、气水分离器(6)、进料海水泵(7)、汽体阀一(36)、汽体阀二(37)、进料海水阀一(27)、进料海水阀二(28)、出料海水阀(29)、真空阀一(38)、真空阀二(39)、淡水阀一(40)、换热器组成。真空阀一(38)的吸气口通过气管与气水分离器(6)密封连接，出气口通过气管与真空泵(5)的吸气口密封连接，真空泵(5)的出气口通过气管与真空阀二(39)的进气口密封连接。汽体阀一(36)的进汽口通过汽管与下管板盖二(22)密封连接，汽管穿过罐体二(10)与罐体二(10)密封连接，汽体阀一(36)的出汽口通过汽管与气水分离器(6)密封连接，汽体阀二(37)的进汽口通过汽管与下管板盖一(21)密封连接，出汽口通过汽管与气水分离器(6)密封连接，汽管穿过罐体一(9)与罐体一(9)密封连接，进料海水阀一(27)的进水口通过水管与海水池连接，出水口通过水管与进料海水泵(7)进水口密封连接，进料海水泵(7)出水口通过水管与进料海水阀二(28)的进水口密封连接，该阀出水口通过水管与换热器进水口密封连接，换热气出口通过水管与出料海水阀(29)进水口密封连接，出料海水阀(29)出水口通过水管与加热器(8)的进水口密封连接。加热器(8)的出水口通过水管与热海水阀一(30)进水口密封连接。淡水阀一(40)的进水口通过水管与水气分离器(6)的出水口密封连接。
如图3所示，全相变蒸馏海水淡化装置卧式单罐体实施例结构示意图。本发明卧式单罐体由蒸发冷凝罐(1)、热海水泵(3)等组成，蒸发冷凝罐(1)由下述部件从右到左密封连接而成，罐盖一(13)与罐体一(9)、挡水器(25)与上管板一(17)、上管板一(17)与管束一(11)每根管的右端部、下管板一(19)与管束一(11)每根管的左端部、下管板一(19)与下管板盖一(21)密封连接。热海水泵(3)的进水口通过水管与热海水阀一(30)的出水口密封连接，热海水泵(3)的出水口通过水管与热海水阀二(31)进水口密封连接，热海水阀二(31)出水口通过水管与热海水喷嘴连接，淡水阀二(41)进水口通过水管与下管板盖一(21)密封连接，水管穿过罐体一(9)与罐体一(9)密封连接。浓海水阀一(43)进水口通过水管与罐体一(9)的下部密封连接。
卧式单罐体海水淡化装置，包括一个温度压力调节系统，由循环海水泵(4.)、循环海水阀一(33)、循环海水阀三(35)、喷嘴组成。循环海水阀一(33)的进水口通过水管与罐体一(9)底部密封连接，该阀出水口通过水管与循环海水泵(4)进水口密封连接，循环海水泵(4)出水口通过水管与循环海水阀三(35)进水口密封连接，循环海水阀三(35)出水口通过水管与海水喷嘴连接，管束一(11)外表面的喷淋总面积从右向左分为四个相等区间，第一区间为热海水喷淋区间，第二、三、四区间为未蒸发海水喷淋区间，称为循环海水啧淋区问，该区间有一泵式和三泵式两类循环海水泵，第二、第三、第四区间只用一个海水泵叫一泵式，第一区间未蒸发热海水进入第二区间喷淋，第二区间未蒸发海水进入第三区间啧淋，第三区间未蒸发海水进入第四区间喷淋，三个区间各有一个海水泵叫三泵式，一泵式的热海水泵(3)的功率与循环海水泵(4)的功率之比为1∶1～1∶2，三泵式的热海水泵(3)的功率与循环海水泵的功率之比为1∶3，
卧式单罐体淡化装置还包括一个气水分离系统，该系统由真空泵(5)、气水分离器(6)、进料海水泵(7)、汽体阀二(37)、进料海水阀一(27)、进料海水阀二(28)、出料海水阀(29)、真空阀一(38)、真空阀二(39)、淡水阀一(40)、换热器组成。真空阀一(38)的吸气口通过气管与气水分离 器(6)密封连接，出气口通过气管与真空泵(5)的吸气口密封连接，真空泵(5)的出气口通过气管与真空阀二(39)的进气口密封连接，汽体阀二(37)的进汽口通过汽管与下管板盖一(21)密封连接，出汽口通过汽管与气水分离器(6)密封连接，汽管穿过罐体一(9)与罐体一(9)密封连接，进料海水阀一(27)的进水口通过水管与海水池连接，出水口通过水管与进料海水泵(7)的进水口密封连接，进料海水泵(7)的出水口通过水管与进料海水阀二(28)的进水口密封连接，该阀出水口通过水管与换热器进水口密封连接，换热器出水口通过水管与出料海水阀(29)进水口密封连接。该阀出水口通过水管与加热器(8)的进水口密封连接，加热器(8)的出水口通过水管与热海水阀一(30)进水口密封连接。淡水阀一(40)的进水口通过水管与气水分离器(6)出水口密封连接。
在卧式双罐体、卧式单罐体的管束外表面喷淋总面积上仍然划分为四个相等区间，喷淋海水不需要热海水泵、循环水泵，只用进料海水泵提供喷淋动力。有三个预热器一个加热器，海水吸入进料海水泵后，再进入第一个预热器后有1/4海水在第一区间喷淋，进入第二个预热器后有1/4海水在第二区间喷淋，进入第三个预热器后有1/4海水在第三区间啧淋，最后进入加热器后有1/4海水在第四区间啧淋。
Claims (1)
1.一种全相变蒸馏海水淡化装置，该淡化装置有立式双罐体和卧式单罐体两种结构形式，立式双罐体包括第一蒸发冷凝罐(1)、第二蒸发冷凝罐(2)、热海水泵(3)，第一蒸发冷凝罐(1)包括罐盖一(13)、罐体一(9)、挡水器(25)、上管板盖一(15)、上管板一(17)、管束一(11)、下管板一(19)、下管板盖一(21)，第二蒸发冷凝罐(2)包括罐盖二(14)、罐体二(10)、挡水器(26)、上管板盖二(16)、上管板二(18)、管束二(12)、下管板二(20)、下管板盖二(22)；第一蒸发冷凝罐(1)各部件自上而下连接关系为：罐盖一(13)与罐体一(9)、挡水器(25)、上管板盖一(15)与上管板一(17)、上管板一(17)与管束一(11)每根管上端部、管束一(11)每根管的下端部与下管板一(19)、下管板一(19)与下管板盖一(21)之间密封连接；第二蒸发冷凝罐(2)各部件自上而下连接关系为：罐盖二(14)与罐体二(10)、挡水器(26)、上管板盖二(16)与上管板二(18)、上管板二(18)与管束二(12)每根管上端部、管束二(12)每根管的下端部与下管板二(20)、下管板二(20)与下管板盖二(22)之间密封连接；热海水泵(3)的进水口通过水管与热海水阀一(30)的出水口密封连接，该泵出水口分别通过水管与热海水阀二(31)、热海水阀三(32)进水口密封连接，热海水阀二(31)、热海水阀三(32)各出水口通过水管分别与热海水喷嘴连接；淡水阀二(41)进水口通过水管与下管板盖一(21)密封连接，淡水阀三(42)进水口通过水管与下管板盖二(22)密封连接；浓海水阀一(43)进水口通过水管与罐体一(9)的底部密封连接，浓海水阀二(44)进水口通过水管与罐体二(10)的底部密封连接；汽管一(23)一端部与第一蒸发冷凝罐(1)内的上管板盖一(15)密封连接，汽管一(23)穿过罐体一(9)与罐体一(9)密封连接，汽管一(23)另一端部分与第二蒸发冷凝罐(2)的罐体二(10)密封连接；汽管二(24)一端部与第二蒸发冷凝罐(2)内的上管板盖二(16)密封连接，汽管二(24)穿过罐体二(10)与罐体二(10)密封连接，汽管二(24)另一端部分与第一蒸发冷凝罐(1)的罐体一(9)密封连接；
卧式单罐体包括第一蒸发冷凝罐(1)、热海水泵(3)，第一蒸发冷凝罐(1)包括罐盖一(13)、罐体一(9)、挡水器(25)、上管板一(17)、管束一(11)、下管板一(19)、下管板盖一(21)，上述部件自右向左密封连接而成，罐盖一(13)与罐体一(9)、挡水器(25)与上管板一(17)、上管板一(17)与管束一(11)每根管的右端部、下管板一(19)与管束一(11)每根管的左端部、下管板一(19)与下管板盖一(21)密封连接；热海水泵(3)的进水口通过水管与热海水阀一(30)的出水口密封连接，热海水泵(3)的出水口通过水管与热海水阀二(31)的进水口密封连接，热海水阀二(31)的出水口通过水管与热海水喷嘴连接；淡水阀二(41)进水口通过水管与下管板盖一(21)密封连接，水管穿过罐体一(9)与罐体一(9)密封连接；浓海水阀一(43)进水口通过水管与罐体一(9)的下部密封连接；
其特征在于，立式双罐体淡化装置包括一个温度压力调节系统，该系统由循环海水泵(4)、循环海水阀一(33)、循环海水阀二(34)、循环海水阀三(35)、喷嘴组成；循环海水阀一(33)进水口通过水管与罐体一(9)底部密封连接，出水口通过水管与循环海水泵(4)的进水口密封连接，循环海水阀二(34)进水口通过水管与罐体二(10)的底部密封连接，出水口通过水管与循环海水泵(4)的进水口密封连接，循环海水泵(4)出水口通过水管与循环海水阀三(35)进水口密封连接，循环海水阀三(35)的出水口通过水管分别与罐体一(9)、罐体二(10)内的喷嘴连接；管束一(11)、管束二(12)的外表面的喷淋总面积，从上而下分为四个相等区间，第一区间为热海水喷淋区间，第二、第三、第四区间为未蒸发热海水喷淋区间，热海水泵(3)的功率与循环海水泵(4)的功率之比为1∶1-1∶2；
卧式单罐体淡化装置包括一个温度压力调节系统，由循环海水泵(4)、循环海水阀一(33)、循环海水阀三(35)、喷嘴组成；循环海水阀一(33)进水口通过水管与罐体一(9)底部密封连接，该阀出水口通过水管与循环海水泵(4)进水口密封连接，循环海水泵(4)出水口通过水管与循环海水阀三(35)进水口密封连接，循环海水阀三(35)出水口通过水管与喷嘴连接；管束一(11)外表面的喷淋总面积，从右向左分为四个相等区间，第一区间为热海水喷淋区间，第二、第三、第四区间为未蒸发热海水喷淋区间，称为循环海水喷淋区间，该区间的循环海水泵有一泵式和三泵式两类结构形式，三个区间只用一个泵称为一泵式；第一区间未蒸发热海水进入第二区间喷淋，第二区间未蒸发海水进入第三区间喷淋，第三区间未蒸发海水进入第四区间喷淋，三个区间各有一个循环海水泵称为三泵式，一泵式的热海水泵(3)的功率与循环海水泵(4)的功率之比为1，∶1～1∶2，三泵式的热海水泵(3)的功率与循环海水泵的功率之比为1∶3；
立式双罐体、卧式单罐体淡化装置，还包括一个气水分离系统，该系统由真空泵(5)、气水分离器(6)、进料海水泵(7)、汽体阀一(36)、汽体阀二(37)、进料海水阀一(27)、进料海水阀二(28)、出料海水阀(29)、真空阀一(38)、真空阀二(39)、淡水阀一(40)、换热器组成；真空阀一(38)的吸气口通过气管与气水分离器(6)密封连接，出气口通过气管与真空泵(5)吸气口密封连接，真空泵(5)的出气口通过气管与真空阀二(39)进气口密封连接，汽体阀一(36)的进汽口通过汽管与下管板盖二(22)密封连接，汽管穿过罐体二(10)与罐体二(10)密封连接，汽体阀一(36)的出汽口通过汽管与气水分离器(6)密封连接，汽体阀二(37)的进汽口通过汽管与下管板盖一(21)密封连接，出汽口通过汽管与气水分离器(6)密封连接，汽管穿过罐体一(9)与罐体一(9)密封连接，进料海水阀一(27)的进水口通过水管与海水池连接，出水口通过水管与进料海水泵(7)的进水口密封连接，进料海水泵(7)的出水口通过水管与进料海水阀二(28)进水口密封连接，该阀出水口通过水管与换热器进水口密封连接，换热器出水口通过水管与出料海水阀(29)的进水口密封连接，出料海水阀(29)出水口通过水管与加热器(8)的进水口密封连接，加热器(8)的出水口通过水管与热海水阀一(30)的进水口密封连接；淡水阀一(40)的进水口通过水管与气水分离器(6)的出水口密封连接；
在卧式双罐体、卧式单罐体的管束外表面喷淋总面积上仍然划分为四个相等区间，喷淋海水不需要热海水泵、循环水泵，只用进料海水泵提供喷淋动力；有三个预热器一个加热器，海水吸入进料海水泵后，再进入第一个预热器后有1/4海水在第一区间喷淋，进入第二个预热器后有1/4海水在第二区间喷淋，进入第三个预热器后有1/4海水在第三区间喷淋，最后进入加热器后有1/4海水在第四区间喷淋。
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2014
- 2014-01-13 CN CN201410012474.8A patent/CN104773775B/zh active Active
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