CN115403203A - 高可靠性海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高可靠性海水淡化装置，包括海水初期处理装置、双级蒸发冷凝装置和制冷剂循环装置，优选还包括水体预热装置，通过对双级蒸发冷凝装置的各部件进行具体设置，实现在淡化的蒸发冷凝过程中，基本避免了结垢对部件的影响，大大降低了设备的维修率，降低了生产成本，通过对海水初期处理装置进行具体设置，使得反洗更新效率得到提升，并且在前期将可能存在的杂物进行滤除，避免后期产生不必要的结垢，整体使得海水淡化装置的可靠性得到提升。

Description

高可靠性海水淡化装置

技术领域

本发明涉及海水淡化领域，具体涉及一种避免结垢的高可靠性海水淡化装置。

背景技术

海水淡化技术比较成熟的主要是多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(MED)以及反渗透(RO)三大主流技术。反渗透由于膜相关部件比较昂贵，从而整体生产成本比较高，而利用蒸发冷凝原理进行海水淡化的工艺流程中，多多少少都会存在结垢和腐蚀的问题，目前主要采用避免加热面沸腾等方式进行，但是这类方式的实施会导致整体装置的多级部件的增加，从而造成装置整体过大，从而限制了装置的应用场景。中国实用新型专利公开文本CN202284171U公开了一种具有合理流程布置的低温多效蒸发海水淡化装置。该装置采用一种“分段平行-顺流进料”的新的流程布置方式，不单独设置闪蒸罐，能够利用电厂低品位的余热从而降低制水成本和有效降低结垢和腐蚀的发生。但是由于其余热利用来源于其它工厂，因此对装置的选址有一定限制。因此如何在保证小型化的基础上，降低结垢成为需要进一步关注的研究方向。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种高可靠性海水淡化装置。

通过如下技术手段实现：

一种高可靠性海水淡化装置，包括海水初期处理装置、双级蒸发冷凝装置和制冷剂循环装置。

所述双级蒸发冷凝装置包括初级升温部件、蒸发部件、水垢处理部件和冷凝部件。

所述初级升温部件包括升温腔、升温腔入水管、升温腔入水口、升温腔排水口、预热回水口、水力涡轮、水力发电机、蓄电池、升温换热管、升温腔入剂口和升温腔排剂口；在升温腔的顶端开设有所述升温腔入水口，所述升温腔入水管的底端与升温腔入水口相连通，升温腔入水管的顶端的一侧与海水初期处理装置的过滤腔第一排水口相连通，升温腔入水管的顶端的另一侧与预热回水口相连通，预热回水口用于将预热之后的水体排入到升温腔内，在升温腔入水管内横置有水力涡轮，所述水力发电机通过齿轮组和减速机构与水力涡轮相连接，并通过水力涡轮的驱动实现发电，所述蓄电池与水力发电机电连接；所述升温换热管螺旋盘旋在升温腔的内侧壁上，升温换热管设置有升温腔入剂口和升温腔排剂口，在升温腔的侧壁底端设置有升温腔排水口。

所述蒸发部件包括蒸发腔、蒸发换热管、蒸发腔入剂口、蒸发腔排剂口、蒸发腔入水口、水垢处理板、中心竖管、进气横管、竖管滑轨、气体喷嘴、盐海水排出口、盐海水排出管和蒸汽排管；蒸发腔顶端开放设置形成所述蒸汽排管，在蒸发腔的侧壁上开设所述蒸发腔入水口，蒸发腔入水口通过管道与升温腔排水口相连通，蒸发换热管以螺旋形式盘旋在蒸发腔的内侧壁上，蒸发换热管设置有蒸发腔入剂口和蒸发腔排剂口，蒸发腔排剂口通过管道与所述升温腔入剂口相连通；所述中心竖管竖直设置于蒸发腔内，进气横管设置于中心竖管的顶端并且一端与中心竖管的顶端连通，进气横管的另一端伸入到冷凝部件的冷凝腔内，在中心竖管的外壁上竖直设置有竖管滑轨，在中心竖管上设置有多排的所述气体喷嘴，所述气体喷嘴用于从中心竖管内向外喷吹气体，在中心竖管的外部套设有所述水垢处理板，水垢处理板水平设置，在蒸发腔的底壁上开设有盐海水排出口，盐海水排出管与盐海水排出口相连通。

所述水垢处理板包括处理筛孔板、处理板开闭口、处理板滑块和斜挡板；所述处理筛孔板为两个半圆环的密布通孔板，两个半圆环的密布通孔板之间设置可开闭的所述处理板开闭口，所述处理板开闭口能够使两个半圆环的密布通孔板分开和卡接，在处理筛孔板的半圆环内侧设置有所述处理板滑块，所述处理板滑块能够与所述竖管滑轨相卡接，所述处理板滑块能够使得水垢处理板在竖管滑轨上上下滑动，在处理筛孔板的外围设置有向上倾斜的斜挡板。

所述水垢处理部件包括反洗腔、酸液喷嘴、旋转卡板、反洗腔排污口、酸液管、反洗腔出液口、反洗腔回液口、酸液补充箱和酸液增压泵；旋转卡板水平布设于反洗腔的内底壁上，旋转卡板能够将水垢处理板竖直卡设并带动水垢处理板缓慢转动，在反洗腔的一内侧壁上设置有多个所述酸液喷嘴，在反洗腔的底壁上开设有所述反洗腔排污口和反洗腔出液口，在反洗腔的侧壁顶端开设有所述反洗腔回液口，酸液管连通所述反洗腔出液口和反洗腔回液口，在酸液管上设置有酸液补充箱和酸液增压泵，反洗腔回液口连通每个所述酸液喷嘴。

所述冷凝部件包括冷凝腔、冷凝管、冷凝排水口、冷凝排水管、冷凝水暂存箱、冷凝管入口和冷凝管出口；冷凝腔的一端开放设置并与所述蒸汽排管相连通，在冷凝腔内盘旋或蛇形设置有所述冷凝管，冷凝管设置有冷凝管入口和冷凝管出口，在冷凝腔的底壁上设置有冷凝排水口，冷凝排水管用于连通冷凝排水口和冷凝水暂存箱。

作为优选，所述海水初期处理装置包括初级过滤部件和增压过滤部件。

所述初级过滤部件包括海水抽水管、杂物滤网、抽水水泵、入水分水阀、入水分水管、初级滤水箱、矿渣滤水层、液位传感器、滤水箱排水口、滤水箱入气口、入气分气管、喷气管、入气分气阀、增压气泵、辅料添加盒、泡沫排出口、泡沫暂存箱、泡沫排污口、排水分水管和排水分水阀；所述初级滤水箱设置有2个或3个以上，在每个初级滤水箱的顶部设置有滤水箱入水口，所述入水分水管的出口与滤水箱入水口相连通，入水分水管的出口数量与所述初级滤水箱的数量相同，在入水分水管上设置有所述入水分水阀，所述入水分水阀用于对入水分水管的出口进行开闭控制，所述入水分水管的入口与海水抽水管的出口相连通，在海水抽水管上设置有抽水水泵，在抽水水泵前端的海水抽水管内设置有杂物滤网，所述杂物滤网用于将随着海水进入到海水抽水管中的较大杂物进行滤除，海水抽水管的入口端与外部海水相连通；在每个初级滤水箱的内底部横置有矿渣滤水层，在初级滤水箱的底壁上开设有滤水箱排水口和滤水箱入气口，所述排水分水管的入口与滤水箱排水口相连通，且排水分水管的入口的数量与初级滤水箱的数量相同，在排水分水管上设置有排水分水阀，排水分水阀用于控制排水分水管的入口的开闭；所述入气分气管的出口与滤水箱入气口相连通，入气分气管的入口与外界空气相连通，在入气分气管上分别设置有入气分气阀、增压气泵和辅料添加盒，入气分气阀用于控制入气分气管的出口的开闭，增压气泵用于对进入到入气分气管内的空气进行增压后通过入气分气管的出口从下向上排入到初级滤水箱内，辅料添加盒用于向入气分气管内添加雾化的辅料；在初级滤水箱的内侧壁上设置有液位传感器，在初级滤水箱的另一个侧壁上开设有所述泡沫排出口，所述泡沫暂存箱的顶端与所述泡沫排出口相连通，泡沫暂存箱的底端连通有所述泡沫排污口。

所述增压过滤部件包括增压管、增压水泵、增压过滤腔、倾斜过滤板、过滤腔排污管、过滤腔第一排水口和过滤腔第二排水口；所述增压管的入口与所述排水分水管的出口连通，在增压管上设置有所述增压水泵，增压过滤腔的顶壁上或侧壁的顶端开设有过滤腔入口，过滤腔入口与增压管的出口连通，倾斜过滤板设置在增压过滤腔内，倾斜过滤板将增压过滤腔分成左右两个空间，在与过滤腔入口同一空间内的增压过滤腔的底壁上设置有过滤腔排污管，在与过滤腔入口不同空间的增压过滤腔的侧壁上开设有过滤腔第一排水口，过滤腔第一排水口与初级升温部件的升温腔入水管相连通，在与过滤腔入口不同空间的增压过滤腔的底壁上开设有过滤腔第二排水口，第二排水口用于将增压过滤腔内的部分水体排出后进行预热。

作为优选，所述制冷剂循环装置包括压缩机、冷凝回剂管、冷凝排剂管和喷气抽气器；所述压缩机通过管道与蒸发腔入剂口相连通，所述冷凝回剂管一端与升温腔排剂口连通，另一端与冷凝管入口连通，冷凝排剂管的一端与冷凝管出口连通，另一端与喷气抽气器连通，喷气抽气器通过管道与压缩机连通。

作为优选，所述高可靠性海水淡化装置还包括水体预热装置，所述水体预热装置包括预热水管、预热水泵、第一预热腔、第二预热腔和预热回水管；所述预热水管一端与过滤腔第二排水口连通，另一端与第一预热腔连通，在预热水管上设置有预热水泵，预热水泵用于对预热水管内的水体进行增压，所述所述第一预热腔套设于冷凝排水管的外部，第二预热腔通过管道与第一预热腔相连通，第二预热腔套设于盐海水排出管的外部，预热回水管一端与第二预热腔相连通，另一端与预热回水口相连通。

作为优选，所述矿渣滤水层为上下两层密布通孔的钢板中间夹持有矿渣或矿渣和石英砂的混合物。

作为优选，1个或多个所述初级滤水箱用于海水初级过滤时，另外的所述初级滤水箱进行泡沫反洗(通过从底部向上喷射空气，使得在内部水体中形成气泡上浮，在水体表面形成泡沫通过泡沫排出口排出)。

作为优选，所述倾斜过滤板的倾斜方式为，顶端靠近过滤腔入口的一端。

作为优选，在进气横管或中心竖管上设置有喷气气泵。

作为优选，在冷凝回剂管上设置有制冷机。

作为优选，在蒸发换热管的外部包设有铝箔，且沿着蒸发换热管延伸的方向均设置有铝箔缺口(即铝箔没有完全包覆蒸发换热管的一周，在任何截面上均留有缺口)。

作为优选，所述初级滤水箱设置有2个，1用1反洗。

本发明具有如下技术效果：

1，通过设置中心竖管，将气体(或气水混合物)回吹到待蒸发的水体中，从而时刻扰动水体，一定程度上避免了水垢过多的结垢于换热管上，而是使得大部分的垢物形成絮状颗粒；通过配合设置水垢处理板，将颗粒结垢物收集，从而较大程度的避免了换热管等部件外表面由于结垢而造成换热效率低、构件维修率高等问题，从而从长远使用方面是降低了生产成本，同时避免了换热管由于结垢而产生的安全方面的问题出现。

2，通过设置水垢处理板的反洗部件，在其中一个水垢处理板使用的时候，其他的水垢处理板在反洗更新，从而可以实现2个或2个以上的水垢处理板可以实现系统内部的循环使用，提高了部件更新效率；同时设置先反冲，然后浸泡的特定结构的反洗腔相关部件，提高了对于特定结垢的水垢处理板的除垢效率和效果。通过设置特定结构的水垢处理板，使得可以配合特定结构的中心竖管而将颗粒结垢物进行收集，同时可以方便与中心竖管分离进行而更新；同时通过将蒸发换热管设置于蒸发腔的内侧壁上盘旋，在保证换热面积的情况下，整体保持在区域的外侧，可以配合水垢处理板的使用和移动，从而整体上达到了避免过多在换热管上结垢的效果。同时通过在蒸发换热管外部半包覆铝箔等金属膜的方式，当长期使用不可避免的产生换热管外的结垢情况发生时，也容易的对换热管外部的结垢物进行去除(直接撕除铝箔即可)，从而即使出现需要停机而进行除垢的时候，也可以大大减少停机时间。

3，通过设置两个(或两个以上)初级滤水箱，1用1反洗，实现了在不停机的情况下，对海水进行了初级过滤，由于初级过滤使用的是矿渣或矿渣和石英砂的混合物，从而过滤成本相对较低。通过设置从下向上喷吹空气的方式进行矿渣或矿渣和石英砂的混合物的反洗，由于浸泡在水体中的矿渣或矿渣和石英砂的混合物外表面吸附了颗粒物，而在水体中从下喷吹空气形成气泡，气泡表面张力的存在而将颗粒物进行了粘附，上升过程中富集在水体表面(由于有部分泡沫)，通过泡沫排出口整体排出，从而实现了不停机且不更换部件的情况下对矿渣或矿渣和石英砂的混合物实现了反洗更新。

4，通过设置增压过滤部件，进一步的对海水水体进行了过滤，而由于增压过滤后的水体具有一定的压力，同时会具有一定的势能，因此从该处排出的水体处设置水力涡轮进行发电，从而对水体的势能和压力能量进行的充分利用。如果海水不经过过滤即直接进行蒸发冷凝，则会造成大量的结垢物而不仅造成除垢工序的复杂和停机周期缩短之外，对部件也造成一定的安全隐患，因此通过设置多级的具体方式的过滤，而进一步减少后续出现结垢物过多情况的发生。

5，通过本发明整体结构的设置，使得先过滤，后蒸发冷凝，且在蒸发冷凝的时候设置有减少结垢的部件，从而避免使用降低沸腾情况而避免结垢的方式而使得整体装置不必过大过长，从而使得海水淡化装置在保证可靠性的情况下实现了小型化的可能性，从而扩大了海水淡化装置的使用场景和提高了灵活性。

附图说明

图1为本发明海水初期处理装置的内视的结构示意图。

图2为本发明双级蒸发冷凝装置的内视的结构示意图。

图3为更换水垢处理板的状态的示意图。

图4为水垢处理板的侧视剖视结构示意图。

图5为水垢处理板的俯视结构示意图。

图6为蒸发腔俯视的结构示意图。

图7为蒸发换热管的截面示意图。

图8为本发明高可靠性海水淡化装置的外部结构连接示意图。

其中：100-海水液面，101-海水抽水管，102-杂物滤网，103-抽水水泵，104-入水分水阀，105-入水分水管，106-初级滤水箱，107-矿渣滤水层，108-液位传感器，109-滤水箱排水口，110-滤水箱入气口，111-入气分气管，112-喷气管，113-入气分气阀，114-增压气泵，115-辅料添加盒，116-泡沫排出口，117-泡沫暂存箱，118-泡沫排污口，119-排水分水管，12-排水分水阀，120-增压水泵，121-增压管，122-增压过滤腔，123-倾斜过滤板，124-过滤腔排污管，125-过滤腔第一排水口，126-过滤腔第二排水口，200-升温腔，201-升温腔入水口，202-预热回水口，203-水力涡轮，204-水力发电机，205-蓄电池，206-升温换热管，207-升温腔入剂口，208-蒸发腔，209-蒸发换热管，210-蒸发腔排剂口，211-中心竖管，212-竖管滑轨，213-气体喷嘴，214-盐海水排出口，215-蒸汽排管，216-冷凝腔，217-冷凝管，218-冷凝管入口，219-冷凝管出口，22-水垢处理板，220-处理筛孔板，221-处理板开闭口，222-处理板滑块，223-斜挡板，23-反洗腔，230-酸液喷嘴，231-旋转卡板，232-反洗腔排污口，233-反洗腔出液口，234-反洗腔回液口，235-酸液补充箱，236-酸液增压泵，241-冷凝排水口，242-冷凝水暂存箱，301-铝箔，302-铝箔缺口，401-压缩机，402-蒸发腔入剂口，403-升温腔排剂口，404-冷凝回剂管，405-冷凝排剂管，406-喷气抽气器，501-预热水管，502-预热水泵，503-第一预热腔，504-第二预热腔，505-预热回水管，506-盐海水排出管。

具体实施方式

结合附图进行具体说明，需要明确的是，具体实施方式或其中的实施例公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。具体实施方式或其中的实施例仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。

如图1-8所示的一种高可靠性海水淡化装置，包括海水初期处理装置、双级蒸发冷凝装置、制冷剂循环装置和水体预热装置。

如图8所示，所述海水初期处理装置包括初级过滤部件和增压过滤部件。

如图1所示，所述初级过滤部件包括海水抽水管、杂物滤网、抽水水泵、入水分水阀、入水分水管、初级滤水箱、矿渣滤水层、液位传感器、滤水箱排水口、滤水箱入气口、入气分气管、喷气管、入气分气阀、增压气泵、辅料添加盒、泡沫排出口、泡沫暂存箱、泡沫排污口、排水分水管和排水分水阀；所述初级滤水箱设置有2个，在每个初级滤水箱的顶部设置有滤水箱入水口，所述入水分水管的出口与滤水箱入水口相连通，入水分水管的出口数量与所述初级滤水箱的数量相同，在入水分水管上设置有所述入水分水阀，所述入水分水阀用于对入水分水管的出口进行开闭控制，所述入水分水管的入口与海水抽水管的出口相连通，在海水抽水管上设置有抽水水泵，在抽水水泵前端的海水抽水管内设置有杂物滤网，所述杂物滤网用于将随着海水进入到海水抽水管中的较大杂物进行滤除，海水抽水管的入口端与外部海水相连通；在每个初级滤水箱的内底部横置有矿渣滤水层，在初级滤水箱的底壁上开设有滤水箱排水口和滤水箱入气口，所述排水分水管的入口与滤水箱排水口相连通，且排水分水管的入口的数量与初级滤水箱的数量相同，在排水分水管上设置有排水分水阀，排水分水阀用于控制排水分水管的入口的开闭；所述入气分气管的出口与滤水箱入气口相连通，入气分气管的入口与外界空气相连通，在入气分气管上分别设置有入气分气阀、增压气泵和辅料添加盒，入气分气阀用于控制入气分气管的出口的开闭，增压气泵用于对进入到入气分气管内的空气进行增压后通过入气分气管的出口从下向上排入到初级滤水箱内，辅料添加盒用于向入气分气管内添加雾化的辅料；在初级滤水箱的内侧壁上设置有液位传感器，在初级滤水箱的另一个侧壁上开设有所述泡沫排出口，所述泡沫暂存箱的顶端与所述泡沫排出口相连通，泡沫暂存箱的底端连通有所述泡沫排污口。

如图1所示，所述矿渣滤水层为上下两层密布通孔的钢板中间夹持有矿渣或矿渣和石英砂的混合物。

如图1所示，所述初级滤水箱设置有2个，1用1反洗(通过从底部向上喷射空气，使得在内部水体中形成气泡上浮，在水体表面形成泡沫通过泡沫排出口排出，右侧的在反洗，左侧的在使用过滤)。

如图1所示，所述增压过滤部件包括增压管、增压水泵、增压过滤腔、倾斜过滤板、过滤腔排污管、过滤腔第一排水口和过滤腔第二排水口；所述增压管的入口与所述排水分水管的出口连通，在增压管上设置有所述增压水泵，增压过滤腔的顶壁上或侧壁的顶端开设有过滤腔入口，过滤腔入口与增压管的出口连通，倾斜过滤板设置在增压过滤腔内，倾斜过滤板将增压过滤腔分成左右两个空间，在与过滤腔入口同一空间内的增压过滤腔的底壁上设置有过滤腔排污管，在与过滤腔入口不同空间的增压过滤腔的侧壁上开设有过滤腔第一排水口，过滤腔第一排水口与初级升温部件的升温腔入水管相连通，在与过滤腔入口不同空间的增压过滤腔的底壁上开设有过滤腔第二排水口，第二排水口用于将增压过滤腔内的部分水体排出后进行预热。

如图1所示，所述倾斜过滤板的倾斜方式为，顶端靠近过滤腔入口的一端(即左高右低)。

如图2所示，所述双级蒸发冷凝装置包括初级升温部件、蒸发部件、水垢处理部件和冷凝部件。

如图2所示，所述初级升温部件包括升温腔、升温腔入水管、升温腔入水口、升温腔排水口、预热回水口、水力涡轮、水力发电机、蓄电池、升温换热管、升温腔入剂口和升温腔排剂口；在升温腔的顶端开设有所述升温腔入水口，所述升温腔入水管的底端与升温腔入水口相连通，升温腔入水管的顶端的一侧与海水初期处理装置的过滤腔第一排水口相连通，升温腔入水管的顶端的另一侧与预热回水口相连通，预热回水口用于将预热之后的水体排入到升温腔内，在升温腔入水管内横置有水力涡轮，所述水力发电机通过齿轮组和减速机构与水力涡轮相连接，并通过水力涡轮的驱动实现发电，所述蓄电池与水力发电机电连接；所述升温换热管螺旋盘旋在升温腔的内侧壁上，升温换热管设置有升温腔入剂口和升温腔排剂口，在升温腔的侧壁底端设置有升温腔排水口。

如图2和图3所示，所述蒸发部件包括蒸发腔、蒸发换热管、蒸发腔入剂口、蒸发腔排剂口、蒸发腔入水口、水垢处理板、中心竖管、进气横管、竖管滑轨、气体喷嘴、盐海水排出口、盐海水排出管和蒸汽排管；蒸发腔顶端开放设置形成所述蒸汽排管，在蒸发腔的侧壁上开设所述蒸发腔入水口，蒸发腔入水口通过管道与升温腔排水口相连通，蒸发换热管以螺旋形式盘旋在蒸发腔的内侧壁上，蒸发换热管设置有蒸发腔入剂口和蒸发腔排剂口，蒸发腔排剂口通过管道与所述升温腔入剂口相连通；所述中心竖管竖直设置于蒸发腔内，进气横管设置于中心竖管的顶端并且一端与中心竖管的顶端连通，进气横管的另一端伸入到冷凝部件的冷凝腔内，在中心竖管的外壁上竖直设置有竖管滑轨，在中心竖管上设置有多排的所述气体喷嘴，所述气体喷嘴用于从中心竖管内向外喷吹气体，在中心竖管的外部套设有所述水垢处理板，水垢处理板水平设置，在蒸发腔的底壁上开设有盐海水排出口，盐海水排出管与盐海水排出口相连通。

如图7所示，在蒸发换热管的外部包设有铝箔，且沿着蒸发换热管延伸的方向均设置有铝箔缺口(即铝箔没有完全包覆蒸发换热管的一周，在任何截面上均留有缺口)。

如图3所示，在进气横管上设置有喷气气泵(用于将冷凝腔内的部分水气反抽到中心竖管的喷嘴内从而对水体进行扰动)。

如图4和图5所示，所述水垢处理板包括处理筛孔板、处理板开闭口、处理板滑块和斜挡板；所述处理筛孔板为两个半圆环的密布通孔板，两个半圆环的密布通孔板之间设置可开闭的所述处理板开闭口，所述处理板开闭口能够使两个半圆环的密布通孔板分开和卡接，在处理筛孔板的半圆环内侧设置有所述处理板滑块，所述处理板滑块能够与所述竖管滑轨相卡接，所述处理板滑块能够使得水垢处理板在竖管滑轨上上下滑动，在处理筛孔板的外围设置有向上倾斜的斜挡板。

如图2所示，所述水垢处理部件包括反洗腔、酸液喷嘴、旋转卡板、反洗腔排污口、酸液管、反洗腔出液口、反洗腔回液口、酸液补充箱和酸液增压泵；旋转卡板水平布设于反洗腔的内底壁上，旋转卡板能够将水垢处理板竖直卡设并带动水垢处理板缓慢转动，在反洗腔的一内侧壁上设置有多个所述酸液喷嘴，在反洗腔的底壁上开设有所述反洗腔排污口和反洗腔出液口，在反洗腔的侧壁顶端开设有所述反洗腔回液口，酸液管连通所述反洗腔出液口和反洗腔回液口，在酸液管上设置有酸液补充箱和酸液增压泵，反洗腔回液口连通每个所述酸液喷嘴。

如图2所示，所述冷凝部件包括冷凝腔、冷凝管、冷凝排水口、冷凝排水管、冷凝水暂存箱、冷凝管入口和冷凝管出口；冷凝腔的一端开放设置并与所述蒸汽排管相连通，在冷凝腔内盘旋或蛇形设置有所述冷凝管，冷凝管设置有冷凝管入口和冷凝管出口，在冷凝腔的底壁上设置有冷凝排水口，冷凝排水管用于连通冷凝排水口和冷凝水暂存箱。

如图8所示，所述制冷剂循环装置包括压缩机、冷凝回剂管、冷凝排剂管和喷气抽气器；所述压缩机通过管道与蒸发腔入剂口相连通，所述冷凝回剂管一端与升温腔排剂口连通，另一端与冷凝管入口连通，冷凝排剂管的一端与冷凝管出口连通，另一端与喷气抽气器连通，喷气抽气器通过管道与压缩机连通。

本实施例中，在冷凝回剂管上设置有制冷机(图中未示出)。

如图8所示，所述水体预热装置包括预热水管、预热水泵、第一预热腔、第二预热腔和预热回水管；所述预热水管一端与过滤腔第二排水口连通，另一端与第一预热腔连通，在预热水管上设置有预热水泵，预热水泵用于对预热水管内的水体进行增压，所述所述第一预热腔套设于冷凝排水管的外部，第二预热腔通过管道与第一预热腔相连通，第二预热腔套设于盐海水排出管的外部，预热回水管一端与第二预热腔相连通，另一端与预热回水口相连通。

在使用的时候，海水抽水管将海水抽入，海水中的较大杂物通过杂物滤网滤除，初级滤水箱通过入水分水阀实现1用1反洗，海水通过使用的那个初级滤水箱中的矿渣或矿渣和石英砂混合物的过滤，滤除一些颗粒级别的杂物，而反洗的初级滤水箱中残存一部分水体(通过液位传感器确定水体高度位于泡沫排出口处)通过从下向上喷吹高压空气，在水体中形成气泡，而气泡将矿渣或矿渣和石英砂混合物上粘附的杂物进行粘附并上浮，形成泡沫通过泡沫排出口排出，为了更好的形成泡沫，可以通过辅料添加盒添加微量的表面活性剂(通过空气载气排入)，从而实现矿渣或矿渣和石英砂的更新，更新一段时间后，则可以通过阀门的转换，将反洗的用于过滤，而过滤的进行反洗。海水通过初级过滤后进入到增压过滤部件，通过增压过滤，进一步将杂物实现滤除，避免后续蒸发的时候将杂物与结垢物结合而对部件产生影响，由于增压过滤后水体还具有一定的压力，同时具有一定的势能，因此设置水力发电部件进行能量回收，储存的电力用于装置内电力供应的补充；过滤后的海水进入到升温腔内与换热管进行换热升温，然后流入到蒸发腔内通过与换热管进行热量交换而实现蒸发，在蒸发过程中，通过中心竖管的气体喷嘴将气体(或气水混合物)喷出，从而使得蒸发所用的水体出现紊乱，从而使得产生的垢形成絮状物而避免过多的粘附在换热管等部件的表面，而换热管外层半包覆有铝箔(或其它金属膜)，即使经过长期使用而不可避免的在外表面形成结垢，也可以直接通过去除铝箔而快速的清除结垢；在蒸发进行一段时间后，通过缓慢向上移动水垢处理板，而将絮状结垢物整体收集在水垢处理板上(水垢处理板上粘附了一些，同时也非粘附的收集了一些)，水垢处理板到达最上层后，通过处理板开闭口将水垢处理板打开而与中央竖管分离，将新的水垢处理板卡接到中央竖管中向下移动继续进行使用，而分离后的那个水垢处理板置入到反洗腔内，竖直卡设于旋转卡板上，通过酸液喷嘴反向的朝向水垢处理板喷射弱酸性的酸液(例如中低浓度的醋酸)，从而将水垢处理板上的结垢物去除，然后通过进一步的浸泡，彻底清洗水垢处理板上的垢物备用，从水垢处理板可以循环使用。蒸发腔中下部产生高浓度的盐海水向下排出，蒸发产生的蒸汽向上移动进入到冷凝腔中，通过冷凝管的冷凝实现海水的淡化，通过冷凝排水管排入到冷凝水暂存箱内。冷凝管和蒸发换热管、升温换热管内通过制冷剂的冷热转换而实现热量交换，通过压缩机将高温高压的制冷剂排入到蒸发换热管内与升温后的海水进行热交换实现蒸发，热交换后的制冷剂还有热量，继续进入到升温换热管内对海水进行升温处理，降温后的制冷剂变为低温低压的制冷剂进入到冷凝管中对水汽进行冷凝处理，继而通过喷气抽气器和压缩机实现制冷剂的高温高压进行循环。由于冷凝水和盐海水都具有相对较高的温度，因此通过设置第一预热腔和第二预热腔，将增压过滤腔中的部分海水通过分别与冷凝水和盐海水进行缓慢的换热而实现对海水的热量提升，继而预热后的海水进入到升温腔内与其中的低温海水进行混合，实现整体海水的预热。

Claims (10)

1.一种高可靠性海水淡化装置，其特征在于，包括海水初期处理装置、双级蒸发冷凝装置和制冷剂循环装置；

所述双级蒸发冷凝装置包括初级升温部件、蒸发部件、水垢处理部件和冷凝部件；

所述初级升温部件包括升温腔、升温腔入水管、升温腔入水口、升温腔排水口、预热回水口、水力涡轮、水力发电机、蓄电池、升温换热管、升温腔入剂口和升温腔排剂口；在升温腔的顶端开设有所述升温腔入水口，所述升温腔入水管的底端与升温腔入水口相连通，升温腔入水管的顶端的一侧与海水初期处理装置的过滤腔第一排水口相连通，升温腔入水管的顶端的另一侧与预热回水口相连通，预热回水口用于将预热之后的水体排入到升温腔内，在升温腔入水管内横置有水力涡轮，所述水力发电机通过齿轮组和减速机构与水力涡轮相连接，并通过水力涡轮的驱动实现发电，所述蓄电池与水力发电机电连接；所述升温换热管螺旋盘旋在升温腔的内侧壁上，升温换热管设置有升温腔入剂口和升温腔排剂口，在升温腔的侧壁底端设置有升温腔排水口；

所述蒸发部件包括蒸发腔、蒸发换热管、蒸发腔入剂口、蒸发腔排剂口、蒸发腔入水口、水垢处理板、中心竖管、进气横管、竖管滑轨、气体喷嘴、盐海水排出口、盐海水排出管和蒸汽排管；蒸发腔顶端开放设置形成所述蒸汽排管，在蒸发腔的侧壁上开设所述蒸发腔入水口，蒸发腔入水口通过管道与升温腔排水口相连通，蒸发换热管以螺旋形式盘旋在蒸发腔的内侧壁上，蒸发换热管设置有蒸发腔入剂口和蒸发腔排剂口，蒸发腔排剂口通过管道与所述升温腔入剂口相连通；所述中心竖管竖直设置于蒸发腔内，进气横管设置于中心竖管的顶端并且一端与中心竖管的顶端连通，进气横管的另一端伸入到冷凝部件的冷凝腔内，在中心竖管的外壁上竖直设置有竖管滑轨，在中心竖管上设置有多排的所述气体喷嘴，所述气体喷嘴用于从中心竖管内向外喷吹气体，在中心竖管的外部套设有所述水垢处理板，水垢处理板水平设置，在蒸发腔的底壁上开设有盐海水排出口，盐海水排出管与盐海水排出口相连通；

所述水垢处理板包括处理筛孔板、处理板开闭口、处理板滑块和斜挡板；所述处理筛孔板为两个半圆环的密布通孔板，两个半圆环的密布通孔板之间设置可开闭的所述处理板开闭口，所述处理板开闭口能够使两个半圆环的密布通孔板分开和卡接，在处理筛孔板的半圆环内侧设置有所述处理板滑块，所述处理板滑块能够与所述竖管滑轨相卡接，所述处理板滑块能够使得水垢处理板在竖管滑轨上上下滑动，在处理筛孔板的外围设置有向上倾斜的斜挡板；

所述水垢处理部件包括反洗腔、酸液喷嘴、旋转卡板、反洗腔排污口、酸液管、反洗腔出液口、反洗腔回液口、酸液补充箱和酸液增压泵；旋转卡板水平布设于反洗腔的内底壁上，旋转卡板能够将水垢处理板竖直卡设并带动水垢处理板缓慢转动，在反洗腔的一内侧壁上设置有多个所述酸液喷嘴，在反洗腔的底壁上开设有所述反洗腔排污口和反洗腔出液口，在反洗腔的侧壁顶端开设有所述反洗腔回液口，酸液管连通所述反洗腔出液口和反洗腔回液口，在酸液管上设置有酸液补充箱和酸液增压泵，反洗腔回液口连通每个所述酸液喷嘴；

所述冷凝部件包括冷凝腔、冷凝管、冷凝排水口、冷凝排水管、冷凝水暂存箱、冷凝管入口和冷凝管出口；冷凝腔的一端开放设置并与所述蒸汽排管相连通，在冷凝腔内盘旋或蛇形设置有所述冷凝管，冷凝管设置有冷凝管入口和冷凝管出口，在冷凝腔的底壁上设置有冷凝排水口，冷凝排水管用于连通冷凝排水口和冷凝水暂存箱。

2.根据权利要求1所述的高可靠性海水淡化装置，其特征在于，所述海水初期处理装置包括初级过滤部件和增压过滤部件；

所述初级过滤部件包括海水抽水管、杂物滤网、抽水水泵、入水分水阀、入水分水管、初级滤水箱、矿渣滤水层、液位传感器、滤水箱排水口、滤水箱入气口、入气分气管、喷气管、入气分气阀、增压气泵、辅料添加盒、泡沫排出口、泡沫暂存箱、泡沫排污口、排水分水管和排水分水阀；所述初级滤水箱设置有2个或3个以上，在每个初级滤水箱的顶部设置有滤水箱入水口，所述入水分水管的出口与滤水箱入水口相连通，入水分水管的出口数量与所述初级滤水箱的数量相同，在入水分水管上设置有所述入水分水阀，所述入水分水阀用于对入水分水管的出口进行开闭控制，所述入水分水管的入口与海水抽水管的出口相连通，在海水抽水管上设置有抽水水泵，在抽水水泵前端的海水抽水管内设置有杂物滤网，所述杂物滤网用于将随着海水进入到海水抽水管中的较大杂物进行滤除，海水抽水管的入口端与外部海水相连通；在每个初级滤水箱的内底部横置有矿渣滤水层，在初级滤水箱的底壁上开设有滤水箱排水口和滤水箱入气口，所述排水分水管的入口与滤水箱排水口相连通，且排水分水管的入口的数量与初级滤水箱的数量相同，在排水分水管上设置有排水分水阀，排水分水阀用于控制排水分水管的入口的开闭；所述入气分气管的出口与滤水箱入气口相连通，入气分气管的入口与外界空气相连通，在入气分气管上分别设置有入气分气阀、增压气泵和辅料添加盒，入气分气阀用于控制入气分气管的出口的开闭，增压气泵用于对进入到入气分气管内的空气进行增压后通过入气分气管的出口从下向上排入到初级滤水箱内，辅料添加盒用于向入气分气管内添加雾化的辅料；在初级滤水箱的内侧壁上设置有液位传感器，在初级滤水箱的另一个侧壁上开设有所述泡沫排出口，所述泡沫暂存箱的顶端与所述泡沫排出口相连通，泡沫暂存箱的底端连通有所述泡沫排污口；

所述增压过滤部件包括增压管、增压水泵、增压过滤腔、倾斜过滤板、过滤腔排污管、过滤腔第一排水口和过滤腔第二排水口；所述增压管的入口与所述排水分水管的出口连通，在增压管上设置有所述增压水泵，增压过滤腔的顶壁上或侧壁的顶端开设有过滤腔入口，过滤腔入口与增压管的出口连通，倾斜过滤板设置在增压过滤腔内，倾斜过滤板将增压过滤腔分成左右两个空间，在与过滤腔入口同一空间内的增压过滤腔的底壁上设置有过滤腔排污管，在与过滤腔入口不同空间的增压过滤腔的侧壁上开设有过滤腔第一排水口，过滤腔第一排水口与初级升温部件的升温腔入水管相连通，在与过滤腔入口不同空间的增压过滤腔的底壁上开设有过滤腔第二排水口，第二排水口用于将增压过滤腔内的部分水体排出后进行预热。

3.根据权利要求1或2所述的高可靠性海水淡化装置，其特征在于，所述制冷剂循环装置包括压缩机、冷凝回剂管、冷凝排剂管和喷气抽气器；所述压缩机通过管道与蒸发腔入剂口相连通，所述冷凝回剂管一端与升温腔排剂口连通，另一端与冷凝管入口连通，冷凝排剂管的一端与冷凝管出口连通，另一端与喷气抽气器连通，喷气抽气器通过管道与压缩机连通。

4.根据权利要求2或3所述的高可靠性海水淡化装置，其特征在于，所述高可靠性海水淡化装置还包括水体预热装置，所述水体预热装置包括预热水管、预热水泵、第一预热腔、第二预热腔和预热回水管；所述预热水管一端与过滤腔第二排水口连通，另一端与第一预热腔连通，在预热水管上设置有预热水泵，预热水泵用于对预热水管内的水体进行增压，所述所述第一预热腔套设于冷凝排水管的外部，第二预热腔通过管道与第一预热腔相连通，第二预热腔套设于盐海水排出管的外部，预热回水管一端与第二预热腔相连通，另一端与预热回水口相连通。

5.根据权利要求2～4所述的高可靠性海水淡化装置，其特征在于，所述矿渣滤水层为上下两层密布通孔的钢板中间夹持有矿渣或矿渣和石英砂的混合物。

6.根据权利要求2所述的高可靠性海水淡化装置，其特征在于，1个或多个所述初级滤水箱用于海水初级过滤时，另外的所述初级滤水箱进行泡沫反洗。

7.根据权利要求2所述的高可靠性海水淡化装置，其特征在于，所述倾斜过滤板的倾斜方式为，顶端靠近过滤腔入口的一端。

8.根据权利要求1～5所述的高可靠性海水淡化装置，其特征在于，在进气横管或中心竖管上设置有喷气气泵。

9.根据权利要求3所述的高可靠性海水淡化装置，其特征在于，在冷凝回剂管上设置有制冷机。

10.根据权利要求1所述的高可靠性海水淡化装置，其特征在于，在蒸发换热管的外部包设有铝箔，且沿着蒸发换热管延伸的方向均设置有铝箔缺口。

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