CN109231323B - 一种旋风式喷淋的海水淡化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋风式喷淋的海水淡化系统，包括旋风式喷淋冷凝器、进料海水管道、浓盐水管道、原蒸汽管道、首效凝水管道、淡水管道、海水蒸汽管道和若干个旋风式喷淋的海水淡化装置，所述进料海水管道与旋风式喷淋冷凝器的第二海水进口接管相连接，所述旋风式喷淋冷凝器的海水出口接管通过管道与多个旋风式喷淋的海水淡化装置的第一海水进口接管相连接，所述原蒸汽管道与第一个旋风式喷淋的海水淡化装置的原蒸汽进口接管相连接，第一个旋风式喷淋的海水淡化装置的海水蒸汽出口接管通过海水蒸汽管道与下一个旋风式喷淋的海水淡化装置的原蒸汽进口接管相连接，可有效提高了海水蒸发效率。

Description

一种旋风式喷淋的海水淡化系统
【技术领域】
本发明涉及海水淡化的技术领域，特别是一种旋风式喷淋的海水淡化系统的技术领域。
【背景技术】
海水淡化装置是利用海水脱盐技术生产淡水的装置。作为淡水资源的开源增量技术，海水淡化技术可以为沿海及海岛上的居民提供饮用水，为育苗灌溉及养殖提供淡水也可用于处理高盐工业废水或为锅炉补水等提供稳定供水。
海水淡化现有的方法包括冻结法、电渗析法、蒸馏法和反渗透法等，工业规模的海水淡化主要采用蒸馏法和反渗透法。现有的蒸馏法海水淡化装置由于喷淋与蒸发方向互逆，因而会造成喷淋过程中热量品质的损失
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种旋风式喷淋的海水淡化系统，结构简单，进料海水喷淋方向与蒸汽蒸发方向交错，利用多孔介质增加了换热面积，可有效提高了海水蒸发效率。
为实现上述目的，本发明提出了一种旋风式喷淋的海水淡化系统，包括旋风式喷淋冷凝器、进料海水管道、浓盐水管道、原蒸汽管道、首效凝水管道、淡水管道、海水蒸汽管道和若干个旋风式喷淋的海水淡化装置，所述进料海水管道与旋风式喷淋冷凝器的第二海水进口接管相连接，所述旋风式喷淋冷凝器的海水出口接管通过管道与多个旋风式喷淋的海水淡化装置的第一海水进口接管相连接，所述原蒸汽管道与第一个旋风式喷淋的海水淡化装置的原蒸汽进口接管相连接，第一个旋风式喷淋的海水淡化装置的海水蒸汽出口接管通过海水蒸汽管道与下一个旋风式喷淋的海水淡化装置的原蒸汽进口接管相连接，最后一个旋风式喷淋的海水淡化装置的海水蒸汽出口接管与旋风式喷淋冷凝器的蒸汽进口接管相连接，第一个旋风式喷淋的海水淡化装置的第一淡水出口接管与首效凝水管道相连接，其他的旋风式喷淋的海水淡化装置的第一淡水出口接管以及旋风式喷淋冷凝器的第二淡水出口接管均汇聚接入淡水管道，所有的旋风式喷淋的海水淡化装置的浓海水出口接管均汇聚接入浓盐水管道。
作为优选，所述旋风式喷淋的海水淡化装置内设有第一进料海水分配器和第一多孔介质，所述旋风式喷淋冷凝器中设有第二进料海水分配器和第二多孔介质，所述第一进料海水分配器和第二进料海水分配器分别位于第一多孔介质和第二多孔介质的顶端中央，所述第一进料海水分配器和第二进料海水分配器上分别设有第一喷嘴和第二喷嘴，所述第一喷嘴和第二喷嘴分别沿切线方向将海水喷入第一多孔介质和第二多孔介质中形成旋风式喷淋。
作为优选，所述第一多孔介质和第二多孔介质均为耐腐蚀的金属丝网。
本发明的有益效果：
1.不同于现有技术中上面喷淋下面蒸发的情况，旋风式喷淋可以使进料海水在多孔介质壁面上形成降膜蒸发，蒸发方向与喷淋方向有夹角，不易造成热品质损失，增大蒸发速率；
2.不同于现有技术中，通过多孔介质与蒸汽管道的贴合，充分增加了换热面积，提高喷淋速度，增大蒸发速率。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种旋风式喷淋的海水淡化系统的结构示意图；
图2是本发明一种旋风式喷淋的海水淡化系统的旋风式喷淋的海水淡化装置的结构示意图；
图3是本发明一种旋风式喷淋的海水淡化系统的旋风式喷淋冷凝器的结构示意图。
图中：1-旋风式喷淋的海水淡化装置、2-旋风式喷淋冷凝器、3-进料海水管道、4-浓盐水管道、5-原蒸汽管道、6-首效凝水管道、7-淡水管道、8-海水蒸汽管道、11-海水淡化装置壳体、12-海水淡化装置封头、13-第一蒸汽盘管、14-第一进料海水分配器、15-第一喷嘴、16-第一多孔介质、17-第一捕沫器、18-浓海水出口接管、19-第一淡水出口接管、20-原蒸汽进口接管、21-海水蒸汽出口接管、22-第一海水进口接管、30-冷凝器壳体、31-冷凝器封头、32-第二蒸汽盘管、33-第二进料海水分配器、34-第二喷嘴、35-第二多孔介质、36-第二捕沫器、37-海水出口接管、38-第二淡水出口接管、39-蒸汽进口接管和40-第二海水进口接管。
【具体实施方式】
参阅图1、图2和图3，本发明一种旋风式喷淋的海水淡化系统，包括旋风式喷淋冷凝器2、进料海水管道3、浓盐水管道4、原蒸汽管道5、首效凝水管道6、淡水管道7、海水蒸汽管道8和若干个旋风式喷淋的海水淡化装置1，所述进料海水管道3与旋风式喷淋冷凝器2的第二海水进口接管40相连接，所述旋风式喷淋冷凝器2的海水出口接管37通过管道与多个旋风式喷淋的海水淡化装置1的第一海水进口接管22相连接，所述原蒸汽管道5与第一个旋风式喷淋的海水淡化装置1的原蒸汽进口接管20相连接，第一个旋风式喷淋的海水淡化装置1的海水蒸汽出口接管21通过海水蒸汽管道8与下一个旋风式喷淋的海水淡化装置1的原蒸汽进口接管20相连接，最后一个旋风式喷淋的海水淡化装置1的海水蒸汽出口接管21与旋风式喷淋冷凝器2的蒸汽进口接管39相连接，第一个旋风式喷淋的海水淡化装置1的第一淡水出口接管19与首效凝水管道6相连接，其他的旋风式喷淋的海水淡化装置1的第一淡水出口接管19以及旋风式喷淋冷凝器2的第二淡水出口接管38均汇聚接入淡水管道7，所有的旋风式喷淋的海水淡化装置1的浓海水出口接管18均汇聚接入浓盐水管道4，所述旋风式喷淋的海水淡化装置1内设有第一进料海水分配器14和第一多孔介质16，所述旋风式喷淋冷凝器2中设有第二进料海水分配器33和第二多孔介质35，所述第一进料海水分配器14和第二进料海水分配器33分别位于第一多孔介质16和第二多孔介质35的顶端中央，所述第一进料海水分配器14和第二进料海水分配器33上分别设有第一喷嘴15和第二喷嘴34，所述第一喷嘴15和第二喷嘴34分别沿切线方向将海水喷入第一多孔介质16和第二多孔介质35中形成旋风式喷淋，所述第一多孔介质16和第二多孔介质35均为耐腐蚀的金属丝网。
旋风式喷淋的海水淡化装置1还包括海水淡化装置壳体11、海水淡化装置封头12、第一蒸汽盘管13和第一捕沫器17,第一多孔介质16环绕固定在海水淡化装置壳体11的内壁上，第一蒸汽盘管13紧贴于海水淡化装置壳体11的内壁并嵌入在第一多孔介质16中，原蒸汽进口接管20和第一淡水出口接管19穿过海水淡化装置壳体11并分别与第一蒸汽盘管13的上方管进口和下方管出口相连接，海水淡化装置封头12封堵住海水淡化装置壳体11的两端，海水蒸汽出口接管21和第一海水进口接管22分别穿过位于海水淡化装置壳体11上方的海水淡化装置封头12与海水淡化装置壳体11的内部相连通，浓海水出口接管18穿过位于海水淡化装置壳体11下方的海水淡化装置封头12与海水淡化装置壳体11的内部相连通，第一海水进口接管22的底端与第一进料海水分配器14相连接，第一进料海水分配器14上设有若干个方向可调的第一喷嘴15，第一捕沫器17固定在海水淡化装置壳体11的内壁上且位于第一进料海水分配器14之上。
旋风式喷淋冷凝器2还包括冷凝器壳体30、冷凝器封头31、第二蒸汽盘管32和第二捕沫器36，第二多孔介质35环绕固定在冷凝器壳体30的内壁上，第二蒸汽盘管32紧贴于冷凝器壳体30的内壁并嵌入在第二多孔介质35中，蒸汽进口接管39和第二淡水出口接管38穿过冷凝器壳体30并分别与第二蒸汽盘管32的上方管进口和下方管出口相连接，冷凝器封头31封堵住冷凝器壳体30的两端，第二海水进口接管40和海水出口接管37分别穿过位于冷凝器壳体30上方和下方的冷凝器封头31与冷凝器壳体30的内部相连通，第二海水进口接管40的底端与第二进料海水分配器33相连接，第二进料海水分配器33上设有若干个方向可调的第二喷嘴34，第二捕沫器36固定在冷凝器壳体30的内壁上且位于第二进料海水分配器33之上。
本发明工作过程：
本发明一种旋风式喷淋的海水淡化装置在工作过程中，外部蒸汽由原蒸汽管道5经原蒸汽进口接管20进入第一个旋风式喷淋的海水淡化装置1的第一蒸汽盘管13中，使蒸汽热量通过由金属丝网所组成的第一多孔介质16向外传递。海水由进料海水管道3经第二海水进口接管40进入旋风式喷淋冷凝器2中，接着再从海水出口接管37流出并经管道分流后进入若干个旋风式喷淋的海水淡化装置1中。海水由第一海水进口接管22进入第一进料海水分配器14中，经其上布置的若干个喷嘴15沿切线方向被喷入第一多孔介质16中，形成海水的旋风式喷淋。低温的海水吸收外部蒸汽传递出的蒸汽热量。在换热后，第一个旋风式喷淋的海水淡化装置1的第一蒸汽盘管13中的外部蒸汽冷凝为淡水，经第一淡水出口接管19流入首效凝水管道6中，海水在该旋风式喷淋的海水淡化装置1的第一多孔介质16中降膜蒸发，蒸发出的海水蒸汽向上运动经第一捕沫器17阻挡排除海水液滴后由海水蒸汽出口接管21经海水蒸汽管道8进入下一个旋风式喷淋的海水淡化装置1的原蒸汽进口接管20，以此传递，直至最后一个旋风式喷淋的海水淡化装置1中的海水蒸汽由海水蒸汽出口接管21经海水蒸汽管道8进入旋风式喷淋冷凝器2的蒸汽进口接管39。除第一个以外的旋风式喷淋的海水淡化装置1的第一蒸汽盘管13中的冷凝淡水均由第一淡水出口接管19流入淡水管道7中。旋风式喷淋冷凝器2的第二蒸汽盘管32中的冷凝淡水经第二淡水出口接管38流入淡水管道7中。所有的旋风式喷淋的海水淡化装置1的浓海水均从浓海水出口接管18进入浓盐水管道4中。
本发明不同于现有技术中上面喷淋下面蒸发的情况，旋风式喷淋可以使进料海水在多孔介质壁面上形成降膜蒸发，蒸发方向与喷淋方向有夹角，不易造成喷淋与蒸发方向互逆时的热品质损失，增大蒸发速率；同时不同于现有技术，通过多孔介质与蒸汽管道的贴合，充分增加了换热面积，提高喷淋速度，增大蒸发速率
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种旋风式喷淋的海水淡化系统，其特征在于：包括旋风式喷淋冷凝器（2）、进料海水管道（3）、浓盐水管道（4）、原蒸汽管道（5）、首效凝水管道（6）、淡水管道（7）、海水蒸汽管道（8）和若干个旋风式喷淋的海水淡化装置（1），所述进料海水管道（3）与旋风式喷淋冷凝器（2）的第二海水进口接管（40）相连接，所述旋风式喷淋冷凝器（2）的海水出口接管（37）通过管道与多个旋风式喷淋的海水淡化装置（1）的第一海水进口接管（22）相连接，所述原蒸汽管道（5）与第一个旋风式喷淋的海水淡化装置（1）的原蒸汽进口接管（20）相连接，第一个旋风式喷淋的海水淡化装置（1）的海水蒸汽出口接管（21）通过海水蒸汽管道（8）与下一个旋风式喷淋的海水淡化装置（1）的原蒸汽进口接管（20）相连接，最后一个旋风式喷淋的海水淡化装置（1）的海水蒸汽出口接管（21）与旋风式喷淋冷凝器（2）的蒸汽进口接管（39）相连接，第一个旋风式喷淋的海水淡化装置（1）的第一淡水出口接管（19）与首效凝水管道（6）相连接，其他的旋风式喷淋的海水淡化装置（1）的第一淡水出口接管（19）以及旋风式喷淋冷凝器（2）的第二淡水出口接管（38）均汇聚接入淡水管道（7），所有的旋风式喷淋的海水淡化装置（1）的浓海水出口接管（18）均汇聚接入浓盐水管道（4）,所述旋风式喷淋的海水淡化装置（1）内设有第一进料海水分配器（14）和第一多孔介质（16），所述旋风式喷淋冷凝器（2）中设有第二进料海水分配器（33）和第二多孔介质（35），所述第一进料海水分配器（14）和第二进料海水分配器（33）分别位于第一多孔介质（16）和第二多孔介质（35）的顶端中央，所述第一进料海水分配器（14）和第二进料海水分配器（33）上分别设有第一喷嘴（15）和第二喷嘴（34），所述第一喷嘴（15）和第二喷嘴（34）分别沿切线方向将海水喷入第一多孔介质（16）和第二多孔介质（35）中形成旋风式喷淋。
2.如权利要求1所述的一种旋风式喷淋的海水淡化系统，其特征在于：所述第一多孔介质（16）和第二多孔介质（35）均为耐腐蚀的金属丝网。
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