CN110467233A - 一种多效闪蒸海水淡化系统及工作方法 - Google Patents

一种多效闪蒸海水淡化系统及工作方法 Download PDF

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Abstract

一种多效闪蒸海水淡化系统,包括一效闪蒸器、中效闪蒸器和末效闪蒸器,其中末效闪蒸器下部海水通过第一海水循环泵、中效闪蒸器冷凝管、海水预热换热器、蒸汽加热器接至一效闪蒸器的闪蒸室,一效闪蒸器的闪蒸室蒸汽出口接入水蒸汽压缩机,水蒸汽压缩机出口分两路接至一效闪蒸器的冷凝室,中效闪蒸器和末效闪蒸器的淡水槽通过第一淡水泵和淡水换热器后接入一效闪蒸器冷凝室的喷淋管,冷凝室下部淡水通过第二淡水泵、海水预热换热器和淡水换热器接入淡水箱。本发明通过水蒸汽压缩机回收一效闪蒸器的蒸汽热量,提供蒸汽加热器加热海水所需的蒸汽,并通过一效闪蒸器的冷凝室回收各效闪蒸器内的淡水余热,进而提高了多效闪蒸海水淡化系统的运行效率。

Description

一种多效闪蒸海水淡化系统及工作方法
技术领域
本发明属于机电及海水淡化技术领域,具体涉及一种机械蒸汽再压缩式多效闪蒸海水淡化系统及其运行控制方法。
背景技术
随着全球经济的快速发展和人口的不断增长,淡水的使用量和需求量日益增加,淡水资源的匮乏已已成为威胁人力生存的严重问题,淡水资源的开发势在必行。全球总水储量的96.5%都为海水,因而海水淡化技术是解决淡水资源紧缺的重要途径。
目前常用的海水淡化技术包括多效闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和反渗透膜(RO)等方法,其中MSF和MED都属于热方法。反渗透膜淡化方法因为反渗透膜存在使用寿命,频繁更换会增加设备的运行成本,而且受淡化方法原理的限制,所制备的淡化含盐量很难降低到100ppm以下,而MSF和MED方法可以将淡水含盐量降低至2~5ppm。多效蒸发淡化方法近年来发展较快,主要是因为其较高的运行效率较高,但为了避免海水淡化过程在蒸发设备上生成污垢,MED方法目前多采用蒸发温度不高于70℃的低温多效蒸发技术,而研究表明,多效闪蒸和多效蒸发方法的运行效率和淡水产量会随一效蒸发或闪蒸温度的升高而增加,所以蒸发温度成为了MED方法运行效率进一步主要增加的限制。
多效闪蒸(MSF)方法是目前世界范围内应用最广、技术最为成熟的一种淡化技术,单机容量大,设备运行稳定,其最主要的缺点就是设备运能耗高、能效低。在节能减排和能源紧缺的大环境下,如何降低MSF淡化装置运行能耗,走出以能源换水源—加重能源紧缺和环境污染—水资源更加紧缺的怪圈是MSF海水淡化技术发展的关键。机械蒸汽再压缩(MVC)是一种利用蒸汽压缩机回收利用低温蒸汽潜热,提供系统运行需要的热源蒸汽的节能技术,目前已成功应用于MED淡化装置,如果也能应用于MSF淡化系统,提供蒸汽加热器中提升一效海水进水温度用的蒸汽,将能有效降低MSF淡化系统运行时的蒸汽能耗。
其次,MSF淡化与MED淡化技术相比,首先不存在蒸发温度的限制,可以通过提高一效闪蒸室的温度提高系统运行效率,另外目前MSF系统中产品淡水的余热尚没有得到合理的回收利用,这部分余热的回收也将能进一步提升系统运行能效,降低运行能耗。除此以外,海水淡化所得淡水需要用作热水使用时,还需要继续进行加热,如果MSF淡化系统能直接制备60℃高温淡水,在实习海水淡化的同时,还能给使用者节省水加热的成本。目前普遍应用的低温多效闪蒸MSF淡化系统一效闪蒸器内的蒸汽温度仅为70℃,系统所产生的淡水温度通常低于50℃,且产品水的温度会随末效闪蒸器内蒸汽温度的降低而降低。
发明内容
本发明的目的是针对多效闪蒸淡化装置高运行能耗问题,提供一种将机械蒸汽再压缩与多效闪蒸方法相结合,同时回收淡水余热、提升一效海水进水温度并制备60~100℃高温淡水的高效的多效闪蒸海水淡化系统及方法。
为实现本发明的目的,本发明所采用的技术方案是:
一种多效闪蒸海水淡化系统,包括一效闪蒸器、中效闪蒸器和末效闪蒸器,其中,所述一效闪蒸器分为下部的闪蒸室和上部的冷凝室两个密封腔室,所述闪蒸室内设有滤网,所述冷凝室内自上而下依顺设有滤网、喷淋管和填料,所述中效闪蒸器内自下而上分别设有滤网和冷凝管,所述末效闪蒸器内自下而上分别设有滤网和冷凝管,所述一效闪蒸器的闪蒸室的蒸汽出口通过第一阀门连接水蒸汽压缩机的入口,所述水蒸汽压缩机的出口一路依次通过第一调节阀门、蒸汽加热器和第二阀门与所述一效闪蒸器的冷凝室上部连通,另一路通过第三阀门与所述一效闪蒸器的冷凝室的下部连通;
所述补给水泵通过第四阀门连通所述末效闪蒸器的冷凝管,所述冷凝管出口分两路:一路连接有第五阀门,另一路依次通过海水前处理装置和第二调节阀连通所述末效闪蒸器的滤网下方的接口,末效闪蒸器下部一接口通过第六阀门连接有海水排出泵,另一接口通过第七阀门连接第一海水循环泵入口,第一海水循环泵出口经中效闪蒸器的冷凝管、海水预热换热器、蒸汽加热器和第八阀门连通至所述一效闪蒸器的闪蒸室的内滤网下方接口;
所述一效闪蒸器的闪蒸室下部海水出口依次通过第九阀门和第二海水循环泵连通中效闪蒸器的滤网下方海水入口,所述中效闪蒸器下部海水出口依次通过第十阀门和第三海水循环泵连通至末效闪蒸器的滤网下方的海水入口;
所述末效闪蒸器的冷凝水出口通过第三调节阀和所述中效闪蒸器的冷凝水出口通过第四调节阀分别各自连通第一淡水泵入口,第一淡水泵出口依次通过淡化换热器和第十一阀门连通一效闪蒸器的冷凝室的喷淋管;
所述一效闪蒸器的冷凝室下部冷凝水出口通过第十二阀门连通第二淡水泵入口,第二淡水泵出口分为,一路通过第十三阀门接至热水箱,另一路依次通过第十四阀门、海水预热换热器、淡水换热器和第十五阀门接至冷水箱;
所述一效闪蒸器的顶部接口通过第十六阀门、中效闪蒸器的顶部接口通过第十七阀门和末效闪蒸器的顶部接口通过第十八阀门分别连接真空泵入口。
进一步优选,所述海水预热换热器为壳管式换热器,其中,淡水走管内,海水走管外。
进一步优选,所述淡水换热器为板式换热器。
上述多效闪蒸海水淡化系统的工作方法,包括如下步骤:
步骤一:打开第一阀门、第一调节阀、第二阀门、第十六阀门、第十七阀门和第十八阀门,其他阀门关闭,开启真空泵对一效闪蒸器、中效闪蒸器和末效闪蒸器进行抽真空,直至真空度达到要求后关闭上述阀门和真空泵;
步骤二:打开第四阀门和第二调节阀,开启补给水泵,对末效闪蒸器供海水,待末效闪蒸器下部海水液位达到设定值后,打开第七阀门和第八阀门,开启第一海水循环泵向一效闪蒸器的闪蒸室供海水,闪蒸得到蒸汽,然后打开第一阀门、第一调节阀、第二阀门,开启水蒸汽压缩机压缩闪蒸室闪蒸得到的低温蒸汽,压缩后的蒸汽在蒸汽加热器中与补给海水换热冷凝,所得冷凝水经第二阀门回至冷凝室;
步骤三:一效闪蒸器闪蒸室下部海水液位达到设定值后,打开第九阀门,开启第二海水循环泵向中效闪蒸器供海水,所供海水在中效闪蒸器内闪蒸得到蒸汽经滤网加热换热管内的补给海水,剩余的海水在中效闪蒸器下部积存;
步骤四:中效闪蒸器底部海水液位达到要求后,打开第十阀门,开启第三海水循环泵向末效闪蒸器供海水,所供海水在末效闪蒸器内闪蒸得到蒸汽经滤网加热换热管内的补给海水,剩余的海水连同补给水在末效闪蒸器下部积存;
步骤五:一效闪蒸器闪蒸室海水入口的海水温度高出设定温度1~2℃时,打开第三阀门,让部分压缩蒸汽进入冷凝室的下部;同时打开第三调节阀、第四调节阀和第十一阀门,开启第一淡水泵,将中效闪蒸器和末效闪蒸器内冷凝的淡水经喷淋管喷人冷凝室内,与下部流入的压缩蒸汽在填料中接触换热,使蒸汽冷凝,最终各闪蒸器内的冷凝水积存与冷凝室下部;
步骤六:一效闪蒸器冷凝室下部的淡水液位达到设定值后,打开第十二阀门、第十三阀门和第十四阀门,开启第二淡水泵,将系统产生的淡水泵出,一路经海水预热换热器预热补给海水和淡水换热器降温后流入冷水箱,另一路直接进入热水箱;
步骤七:系统正常运行后,通过第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门和真空泵排出系统内的不凝结气体;根据系统运行海水浓度要求,通过第六阀门和海水排出泵排出必要的海水;进入末效闪蒸器冷凝管内的补给海水兼做冷凝蒸汽的冷却水,通过第五阀门将多余的冷却水排出,以此实现系统的稳定运行。
进一步优选,所述第一调节阀的开度与末效闪蒸器下部海水液位负相关;第三调节阀的开度与末效闪蒸器内淡水槽的液位正相关;第四调节阀的开度与中效闪蒸器内淡水槽的液位正相关。
进一步优选,所述第二调节阀的开度与一效闪蒸器闪蒸室入口海水温度负相关。
本发明根据机械蒸汽再压缩原理,利用水蒸汽压缩机压缩一效闪蒸器内海水闪蒸得到的蒸汽,压缩后的蒸汽可以供给蒸汽加热器加热一效闪蒸室的进料海水,进而系统运行不需要额外消耗锅炉蒸汽。将中效和末效闪蒸器内的淡水喷淋至一效闪蒸器的冷凝器,通过高效的接触式冷凝方法,冷凝海水加热富余出来的压缩蒸汽,可直接得到60~100℃的高温淡水,一效闪蒸室中冷凝室内的高温淡水还可通过海水预热换热器,释放余热加热进料海水。此外,所发明系统还可通过调节阀的开度控制进入蒸汽加热器的蒸汽流量,进而调节一效闪蒸室进料海水温度,还可进一步压缩蒸汽压力和温度的控制,实现冷凝室内所得高温淡水的温度控制,进而提高系统的适应性。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下技术效果:
将机械蒸汽再压缩技术应用于多效闪蒸海水淡化系统,利用水蒸汽压缩机回收一效闪蒸器闪蒸得到蒸汽的潜热,提供蒸汽加热器加热进料海水要的高温蒸汽,系统运行时无需再提供额外的锅炉蒸汽,通过高效的接触式冷凝器,用中效和末效闪蒸器内的淡水冷凝富余的压缩蒸汽,可直接制备60℃以上的高温淡水,所得高温淡水还可进一步释放余热预热进料海水,结合蒸汽流量、水蒸汽压缩机压比调节,可以提高并调控一效闪蒸器所产生的蒸汽量、蒸汽温度,调节所制备高温淡水温度,进而可实现多效闪蒸淡化系统的效数(由一效与末效闪蒸器直接的温差决定)和海水产量的增加及运行能耗的降低,还可节约用户制备高温热水的能耗,系统的适应性更强及应用范围更广。
附图说明
图1是本发明实施例的系统构造示意图;
图中:1为一效闪蒸器,2为中效闪蒸器,3为末效闪蒸器,4为水蒸汽压缩机,5为蒸汽加热器,6为海水预热换热器,7为淡水换热器,8为冷水箱,9为海水前处理装置,10为热水箱,11为补给水泵,12为第一海水循环泵,13为第二海水循环泵,14为第三海水循环泵、15为海水排出泵、16为第一淡水泵、17为第二淡水泵,18为真空泵,19为第五阀门,20为第二调节阀,21为第七阀门,22为第八阀门,23为第九阀门,24为第十阀门,25为第六阀门,26为第三调节阀,27为第四调节阀,28为第十一阀门,29为第十五阀门,30为第一阀门,31为第一调节阀,32为第三阀门,33为第二阀门,34为第十六阀门,35为第十七阀门,36为第十八阀门,37为第四阀门,38为第十二阀门,39为第十四阀门,40为第十三阀门。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示:为本发明的一种高效的多效闪蒸海水淡化系统,包括一效闪蒸器1、中效闪蒸器2和末效闪蒸器3,其中,所述一效闪蒸器1分为下部的闪蒸室a和上部的冷凝室b两个密封腔室,所述闪蒸室a内设有滤网a1,所述冷凝室b内自上而下依顺设有滤网b3、喷淋管b1和填料b2,与传统MSF多效闪蒸海水淡化系统的一效闪蒸器相比,本发明的一效闪蒸器1将蒸汽冷凝部分单独隔离,采用更为高效的接触式冷凝方法冷凝蒸汽,填料b2是为了使蒸汽与喷淋水充分接触,也就是增加传热面积;
所述中效闪蒸器2内自下而上分别设有滤网2c和冷凝管2d,所述末效闪蒸器3内自下而上分别设有滤网3c和冷凝管3d,各效闪蒸器内的滤网用于滤除蒸汽中的液滴,冷凝管是用于闪蒸得到蒸汽的冷凝,通过蒸汽的冷凝潜热预热冷凝管内的补给海水;
所述一效闪蒸器1的闪蒸室a的蒸汽出口通过第一阀门30连接水蒸汽压缩机4的入口,所述水蒸汽压缩机4的出口一路依次通过第一调节阀门31、蒸汽加热器5和第二阀门33与所述一效闪蒸器1的冷凝室b上部连通,另一路通过第三阀门32与所述一效闪蒸器1的冷凝室b的下部连通;一效闪蒸器1内闪蒸得到的蒸汽温度和压力最高,利用水蒸汽压缩机压缩4后达到蒸汽加热器5用蒸汽要求时,对水蒸汽压缩机的压比、流量要求也最低,通过水蒸汽压缩机4压缩一效闪蒸器1产生的蒸汽利用了机械蒸汽再压缩原理,产生等量蒸汽加热器5需要的蒸汽情况下,其能耗远低于与锅炉蒸汽的能耗,达到节能和降低系统运行能耗的目的;压缩蒸汽实际的放热量会高于海水预热需要的用热量,所以需要将富余的蒸汽通入冷凝室b内利用前效各级淡水将蒸汽冷凝,系统产生的淡水最终都在冷凝室b底部积存;压缩蒸汽温度高于100℃,而且可以通过水蒸汽压缩机压比调节进行调控,所以冷凝室b内的淡水温度可以控制在60℃以上,此外还可通过第一调节阀31的开度调节控制一效闪蒸器进料海水的温度;
所述补给水泵11通过第四阀门37连通所述末效闪蒸器3的冷凝管3d,所述冷凝管3d出口分两路:一路连接有第五阀门19,另一路依次通过海水前处理装置9和第二调节阀20连通所述末效闪蒸器3的滤网3c下方的接口,末效闪蒸器3下部一接口通过第六阀门25连接有海水排出泵15,另一接口通过第七阀门21连接第一海水循环泵12入口,第一海水循环泵12出口经中效闪蒸器2的冷凝管2d、海水预热换热器6、蒸汽加热器5和第八阀门22连通至所述一效闪蒸器1的闪蒸室a的内滤网a1下方接口;
因为末效闪蒸器3内得到的蒸汽温度较低,需要通过低温补给水进行冷凝,冷凝需要的水量会高于系统稳定运行需要的补给水量,所以部分补给水作为冷却水通过第五阀门19排出,剩余的补给水回到末效闪蒸器3内,与中效过来的浓海水混合,为了控制系统运行海水浓度,需要将部分混合后的海水通过第六阀门26和海水排出泵15排出,混合后的中低浓度海水由第一海水循环泵12泵出,经中效闪蒸器2内吸收蒸汽冷凝热,并在海水预热换热器6和蒸汽加热器5内继续吸热升温后进入一效闪蒸器1内闪蒸得到蒸汽;
所述一效闪蒸器1的闪蒸室a下部海水出口依次通过第九阀门23和第二海水循环泵13连通中效闪蒸器2的滤网2c下方海水入口,所述中效闪蒸器2下部海水出口依次通过第十阀门24和第三海水循环泵14连通至末效闪蒸器3的滤网3c下方的海水入口;所述中效闪蒸器2,实际运用时可按照目前常用的一体式多效闪蒸器做多效设置,为了保障水的循环动力,设置了第二海水循环泵13和第三海水循环泵14,因为闪蒸所得蒸汽需要通过滤网c滤除液滴,避免海水随蒸汽进入淡水槽,影响淡水品质,所以海水入口都在滤网以下;
所述末效闪蒸器3的冷凝水出口通过第三调节阀26和所述中效闪蒸器2的冷凝水出口通过第四调节阀27分别各自连通第一淡水泵16入口,第一淡水泵16出口依次通过淡化换热器7和第十一阀门28连通一效闪蒸器1的冷凝室b的喷淋管b1;中效和末效闪蒸器内的淡水经淡水换热器7吸热升温,降低与一效闪蒸器1内压缩蒸汽的温差,提高接触式冷凝的换热效率;
所述一效闪蒸器1的冷凝室b下部冷凝水出口通过第十二阀门38连通第二淡水泵17入口,第二淡水泵17出口分为,一路通过第十三阀门40接至热水箱10,另一路依次通过第十四阀门39、海水预热换热器6、淡水换热器7和第十五阀门29接至冷水箱8;一效闪蒸器1的冷凝室b内冷凝的高温淡水部分直接进入高温水箱10进行储备,剩余部分经淡水换热器7释放余热后再进入冷水箱8,实习淡水余热的回收;
所述一效闪蒸器1的顶部接口通过第十六阀门34、中效闪蒸器2的顶部接口通过第十七阀门35和末效闪蒸器3的顶部接口通过第十八阀门36分别连接真空泵18入口。
所述海水预热换热器6为壳管式换热器,其中,淡水走管内,海水走管外。
所述淡水换热器7为板式换热器。
一种多效闪蒸海水淡化系统的工作方法,包括如下步骤:
步骤一:打开第一阀门30、第一调节阀31、第二阀门33、第十六阀门34、第十七阀门35和第十八阀门36,其他阀门关闭,开启真空泵18对一效闪蒸器1、中效闪蒸器2和末效闪蒸器3进行抽真空,直至真空度达到要求后关闭上述阀门和真空泵18;
步骤二:打开第四阀门37和第二调节阀20,开启补给水泵11,对末效闪蒸器3供海水,待末效闪蒸器3下部海水液位达到设定值后,打开第七阀门21和第八阀门22,开启第一海水循环泵12向一效闪蒸器1的闪蒸室a供海水,闪蒸得到蒸汽,然后打开第一阀门30、第一调节阀31、第二阀门33,开启水蒸汽压缩机4压缩闪蒸室a闪蒸得到的低温蒸汽,压缩后的蒸汽在蒸汽加热器5中与补给海水换热冷凝,所得冷凝水经第二阀门33回至冷凝室b;
步骤三:一效闪蒸器1闪蒸室a下部海水液位达到设定值后,打开第九阀门23,开启第二海水循环泵13向中效闪蒸器2供海水,所供海水在中效闪蒸器2内闪蒸得到蒸汽经滤网2c加热换热管2d内的补给海水,剩余的海水在中效闪蒸器2下部积存;
步骤四:中效闪蒸器2底部海水液位达到要求后,打开第十阀门24,开启第三海水循环泵14向末效闪蒸器3供海水,所供海水在末效闪蒸器3内闪蒸得到蒸汽经滤网3c加热换热管3d内的补给海水,剩余的海水连同补给水在末效闪蒸器3下部积存;
步骤五:一效闪蒸器1闪蒸室(a)海水入口的海水温度高出设定温度1~2℃时,打开第三阀门32,让部分压缩蒸汽进入冷凝室b的下部;同时打开第三调节阀26、第四调节阀27和第十一阀门28,开启第一淡水泵16,将中效闪蒸器2和末效闪蒸器3内冷凝的淡水经喷淋管b1喷人冷凝室b内,与下部流入的压缩蒸汽在填料b2中接触换热,使蒸汽冷凝,最终各闪蒸器内的冷凝水积存与冷凝室b下部;
步骤六:一效闪蒸器1冷凝室b下部的淡水液位达到设定值后,打开第十二阀门38、第十三阀门40和第十四阀门39,开启第二淡水泵17,将系统产生的淡水泵出,一路经海水预热换热器6预热补给海水和淡水换热器7降温后流入冷水箱8,另一路直接进入热水箱10;
步骤七:系统正常运行后,通过第十六阀门34、第十七阀门35、第十八阀门36和真空泵18排出系统内的不凝结气体;根据系统运行海水浓度要求,通过第六阀门25和海水排出泵15排出必要的海水;进入末效闪蒸器3冷凝管6内的补给海水兼做冷凝蒸汽的冷却水,通过第五阀门19将多余的冷却水排出,以此实现系统的稳定运行。
所述第一调节阀20的开度与末效闪蒸器3下部海水液位负相关,末效闪蒸器3内海水液位增大,则可减小第一调节阀20开度,减小进入末效闪蒸器3的补给水量;第三调节阀26的开度与末效闪蒸器3内淡水槽的液位正相关;第四调节阀27的开度与中效闪蒸器2内淡水槽的液位正相关,淡水槽内液位增大,则需要增加阀的开度,及时将淡水排出;
所述第二调节阀31的开度与一效闪蒸器1闪蒸室a入口海水温度负相关,海水温度升高则需要减小阀开度,减小进入蒸汽加热器5的蒸汽流量,海水温度降低则需要增加阀的开度来增大蒸汽流量。
此外,系统选用的水蒸汽压缩机4的压比可根据中效闪蒸器2的效数以及所制备高温淡水的温度要求进行选择或调节。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种多效闪蒸海水淡化系统,其特征在于,所述系统包括一效闪蒸器(1)、中效闪蒸器(2)和末效闪蒸器(3),其中,所述一效闪蒸器(1)分为下部的闪蒸室(a)和上部的冷凝室(b)两个密封腔室,所述闪蒸室(a)内设有滤网(a1),所述冷凝室(b)内自上而下依顺设有滤网(b3)、喷淋管(b1)和填料(b2),所述中效闪蒸器(2)内自下而上分别设有滤网(2c)和冷凝管(2d),所述末效闪蒸器(3)内自下而上分别设有滤网(3c)和冷凝管(3d),所述一效闪蒸器(1)的闪蒸室(a)的蒸汽出口通过第一阀门(30)连接水蒸汽压缩机(4)的入口,所述水蒸汽压缩机(4)的出口一路依次通过第一调节阀门(31)、蒸汽加热器(5)和第二阀门(33)与所述一效闪蒸器(1)的冷凝室(b)上部连通,另一路通过第三阀门(32)与所述一效闪蒸器(1)的冷凝室(b)的下部连通;
所述补给水泵(11)通过第四阀门(37)连通所述末效闪蒸器(3)的冷凝管(3d),所述冷凝管(3d)出口分两路:一路连接有第五阀门(19),另一路依次通过海水前处理装置(9)和第二调节阀(20)连通所述末效闪蒸器(3)的滤网(3c)下方的接口,末效闪蒸器(3)下部一接口通过第六阀门(25)连接有海水排出泵(15),另一接口通过第七阀门(21)连接第一海水循环泵(12)入口,第一海水循环泵(12)出口经中效闪蒸器(2)的冷凝管(2d)、海水预热换热器(6)、蒸汽加热器(5)和第八阀门(22)连通至所述一效闪蒸器(1)的闪蒸室(a)的内滤网(a1)下方接口;
所述一效闪蒸器(1)的闪蒸室(a)下部海水出口依次通过第九阀门(23)和第二海水循环泵(13)连通中效闪蒸器(2)的滤网(2c)下方海水入口,所述中效闪蒸器(2)下部海水出口依次通过第十阀门(24)和第三海水循环泵(14)连通至末效闪蒸器(3)的滤网(3c)下方的海水入口;
所述末效闪蒸器(3)的冷凝水出口通过第三调节阀(26)和所述中效闪蒸器(2)的冷凝水出口通过第四调节阀(27)分别各自连通第一淡水泵(16)入口,第一淡水泵(16)出口依次通过淡化换热器(7)和第十一阀门(28)连通一效闪蒸器(1)的冷凝室(b)的喷淋管(b1);
所述一效闪蒸器(1)的冷凝室(b)下部冷凝水出口通过第十二阀门(38)连通第二淡水泵(17)入口,第二淡水泵(17)出口分为,一路通过第十三阀门(40)接至热水箱(10),另一路依次通过第十四阀门(39)、海水预热换热器(6)、淡水换热器(7)和第十五阀门(29)接至冷水箱(8);
所述一效闪蒸器(1)的顶部接口通过第十六阀门(34)、中效闪蒸器(2)的顶部接口通过第十七阀门(35)和末效闪蒸器(3)的顶部接口通过第十八阀门(36)分别连接真空泵(18)入口。
2.根据权利要求1所述的一种多效闪蒸海水淡化系统,其特征在于,所述海水预热换热器(6)为壳管式换热器,其中,淡水走管内,海水走管外。
3.根据权利要求1所述的一种多效闪蒸海水淡化系统,其特征在于,所述淡水换热器(7)为板式换热器。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种多效闪蒸海水淡化系统的工作方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:打开第一阀门(30)、第一调节阀(31)、第二阀门(33)、第十六阀门(34)、第十七阀门(35)和第十八阀门(36),其他阀门关闭,开启真空泵(18)对一效闪蒸器(1)、中效闪蒸器(2)和末效闪蒸器(3)进行抽真空,直至真空度达到要求后关闭上述阀门和真空泵(18);
步骤二:打开第四阀门(37)和第二调节阀(20),开启补给水泵(11),对末效闪蒸器(3)供海水,待末效闪蒸器(3)下部海水液位达到设定值后,打开第七阀门(21)和第八阀门(22),开启第一海水循环泵(12)向一效闪蒸器(1)的闪蒸室(a)供海水,闪蒸得到蒸汽,然后打开第一阀门(30)、第一调节阀(31)、第二阀门(33),开启水蒸汽压缩机(4)压缩闪蒸室(a)闪蒸得到的低温蒸汽,压缩后的蒸汽在蒸汽加热器(5)中与补给海水换热冷凝,所得冷凝水经第二阀门(33)回至冷凝室(b);
步骤三:一效闪蒸器(1)闪蒸室(a)下部海水液位达到设定值后,打开第九阀门(23),开启第二海水循环泵(13)向中效闪蒸器(2)供海水,所供海水在中效闪蒸器(2)内闪蒸得到蒸汽经滤网(2c)加热换热管(2d)内的补给海水,剩余的海水在中效闪蒸器(2)下部积存;
步骤四:中效闪蒸器(2)底部海水液位达到要求后,打开第十阀门(24),开启第三海水循环泵(14)向末效闪蒸器(3)供海水,所供海水在末效闪蒸器(3)内闪蒸得到蒸汽经滤网(3c)加热换热管(3d)内的补给海水,剩余的海水连同补给水在末效闪蒸器(3)下部积存;
步骤五:一效闪蒸器(1)闪蒸室(a)海水入口的海水温度高出设定温度1~2℃时,打开第三阀门(32),让部分压缩蒸汽进入冷凝室(b)的下部;同时打开第三调节阀(26)、第四调节阀(27)和第十一阀门(28),开启第一淡水泵(16),将中效闪蒸器(2)和末效闪蒸器(3)内冷凝的淡水经喷淋管(b1)喷人冷凝室(b)内,与下部流入的压缩蒸汽在填料(b2)中接触换热,使蒸汽冷凝,最终各闪蒸器内的冷凝水积存与冷凝室(b)下部;
步骤六:一效闪蒸器(1)冷凝室(b)下部的淡水液位达到设定值后,打开第十二阀门(38)、第十三阀门(40)和第十四阀门(39),开启第二淡水泵(17),将系统产生的淡水泵出,一路经海水预热换热器(6)预热补给海水和淡水换热器(7)降温后流入冷水箱(8),另一路直接进入热水箱(10);
步骤七:系统正常运行后,通过第十六阀门(34)、第十七阀门(35)、第十八阀门(36)和真空泵(18)排出系统内的不凝结气体;根据系统运行海水浓度要求,通过第六阀门(25)和海水排出泵(15)排出必要的海水;进入末效闪蒸器(3)冷凝管(6)内的补给海水兼做冷凝蒸汽的冷却水,通过第五阀门(19)将多余的冷却水排出,以此实现系统的稳定运行。
5.根据权利要求4所述的一种多效闪蒸海水淡化系统的工作方法,其特征在于,所述第一调节阀(20)的开度与末效闪蒸器(3)下部海水液位负相关;第三调节阀(26)的开度与末效闪蒸器(3)内淡水槽的液位正相关;第四调节阀(27)的开度与中效闪蒸器(2)内淡水槽的液位正相关。
6.根据权利要求4所述的一种多效闪蒸海水淡化系统的工作方法,其特征在于,所述第二调节阀(31)的开度与一效闪蒸器(1)闪蒸室(a)入口海水温度负相关。
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