CN201626845U - 一种低温多效海水淡化系统中“并列式”不凝气排除装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于海水淡化技术领域，涉及一种用于低温多效蒸馏海水淡化系统中“并列式”不凝气排除装置，所述海水淡化系统包括蒸发器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝气排除装置、浓盐水换热器、淡水换热器、海水给料泵、浓盐水泵和淡水泵，所述不凝气排除装置包括第一效蒸发器不凝气抽出管、中间效不凝气连通管和抽真空装置，不凝气抽出管分别与第一效蒸发器加热蒸汽侧和抽真空装置连接，中间效不凝气连通管分别与中间效蒸发器的加热蒸汽侧和末效蒸发器二次蒸汽侧与凝汽器之间的蒸汽连接管连接，连通管设置在蒸汽引射器抽汽口之前。本实用新型避免大量不凝气随蒸汽被引射到第一效蒸发器及不凝气在蒸发器内循环、积聚，从而提高蒸发器的换热效率。
Description
技术领域
本实用新型属于海水淡化技术领域，涉及一种低温多效蒸馏海水淡化系统中“并列式”不凝气排除装置。
背景技术
利用低温多效海水淡化系统进行海水淡化时，需要将系统中的不凝结性气体(简称“不凝气”)抽出。不凝气主要有两个来源：一是来自海水的释放。海水中含有一定量的不凝气体，包括氧气、氮气和二氧化碳等。低温多效蒸馏海水淡化过程是在真空条件下操作，正常运行过程中，整个装置内部被抽到-70～-90kPa的真空。当海水进入真空设备时，由于压力降低，溶解在海水中的部分气体将被释放出来。另外，由于设备内部处于真空状态，内部压力低于外界环境压力，外界空气也将从法兰、人孔、门盖等处泄漏到设备中来。
这些从海水中释放和从外界泄漏进来的气体在装置正常操作条件下无法冷凝，如不及时将其排出，一方面，这些不凝气体将不断积聚，造成设备内部压力升高，真空被破坏；另一方面，这些导热性极差的气体聚集在换热管表面，对换热过程造成阻碍。
现有低温多效海水淡化装置中，海水释放出的不凝气从首效至末效逐效汇集，最后从蒸发器后的凝汽器集中抽出。由于使用蒸汽引射器，大量不凝气随蒸汽从引射器抽汽端引射到蒸发器的第一效，在蒸发器内形成不凝气的循环和积聚。大量不凝气在换热管内的积聚导致形成阻碍传热的气膜，大大降低蒸发器的换热效果。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种低温多效海水淡化系统中“并列式”不凝气排除装置。
为方便描述，本实用新型的内容将使用以下的术语，但这些术语并不能限定本实用新型。
本实用新型内容中使用的“前端”指靠近蒸汽引射器端，“后端”指靠近凝汽器端。
本实用新型内容中使用的“加热蒸汽侧”、“海水蒸发侧”和“二次蒸汽侧”指：各效蒸发器内的由水平布置的换热管束、管束上方的布液装置和管束两端的管板构成的结构，为本效蒸发器的“海水蒸发侧”。每效内，“海水蒸发侧”的前端为“加热蒸汽侧”，后端为“二次蒸汽侧”。前一效的“二次蒸汽侧”与后一效的“加热蒸汽侧”在空间上是连通的。
本实用新型的低温多效海水淡化系统包括蒸发器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝气排除装置、浓盐水换热器、淡水换热器、海水给料泵、浓盐水泵和淡水泵，各效蒸发器依次串联，蒸汽引射器与第一效蒸发器加热蒸汽侧和中间一效蒸发器二次蒸汽侧的蒸汽引射器抽汽口分别相连，凝汽器与末效蒸发器二次蒸汽侧相连，浓盐水泵和淡水泵分别接在末效蒸发器浓盐水出口和淡水出口，浓盐水换热器和淡水换热器分别接在浓盐水泵出口和淡水泵出口，海水给料泵分别与浓盐水换热器和淡水换热器相连，淡水换热器和浓盐水换热器与凝汽器海水进口相连。其中不凝气排除装置包括第一效蒸发器不凝气抽出管、中间效不凝气连通管和抽真空装置，第一效蒸发器不凝气抽出管分别与第一效蒸发器加热蒸汽侧和抽真空装置连接，中间效不凝气连通管一端连接中间一效蒸发器的加热蒸汽侧，另一端连接末效蒸发器二次蒸汽侧与凝汽器之间的蒸汽连接管，且中间效不凝气连通管设置在蒸汽引射器抽汽口之前，中间效指除首效和末效外的一效蒸发器。
作为本实用新型的优选实施方案，第一效不凝气抽出管与蒸发器和抽真空装置的连接方式、中间效不凝气连通管与蒸发器和蒸汽连接管的连接方式是法兰连接。
作为本实用新型的优选实施方案，抽真空装置可以是射汽抽气器、射水抽气器或水环式真空泵。
作为本实用新型的优选实施方案，第一效不凝气抽出管和中间效不凝气连通管分别设置在首效蒸发器加热蒸汽侧和中间效蒸发器加热蒸汽侧壳体外顶端。
本实用新型的有益之处在于：在蒸汽引射器抽汽口之前设置中间效不凝气连通管，将不凝气由中间效直接引到凝汽器，避免大量不凝气随蒸汽被引射到蒸发器的第一效；并在蒸发器的第一效设置不凝气抽出口，将不凝气抽出，避免不凝气在蒸发器内循环、积聚，从而提高蒸发器的换热效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。其中，1是抽真空装置，2是第六效蒸发器，3是第五效蒸发器，4是第四效蒸发器，5是第三效蒸发器，6是第二效蒸发器，7是第一效蒸发器，8是蒸汽引射器，9是海水给料泵，10是浓盐水泵，11是浓盐水换热器，12是淡水换热器，13是淡水泵，14是凝汽器，15是第一效不凝气抽出管，16是蒸汽引射器抽汽口，17是中间效不凝气连通管。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式说明本实用新型，但本实用新型并不受限于此。
低温多效海水淡化系统，包括六效蒸发器2-7、蒸汽引射器8、凝汽器14、不凝气排除装置、浓盐水换热器11、淡水换热器12、海水给料泵9、浓盐水泵10、淡水泵13。各效蒸发器依次首尾串联，各效蒸发器内均分为加热蒸汽侧、海水蒸发侧和二次蒸汽侧，其中前一效的二次蒸汽侧与后一效的加热蒸汽侧在空间上连通。第一效蒸发器7加热蒸汽侧进汽口与蒸汽引射器8的排汽口通过管道相连，蒸汽引射器8与第四效蒸发器4的二次蒸汽侧顶端的蒸汽引射器抽汽口16通过管道相连，第六效蒸发器2的二次蒸汽侧与凝汽器14相连。浓盐水泵10和淡水泵13分别接在第六效蒸发器2的浓盐水出口和淡水出口，浓盐水换热器11和淡水换热器12分别接在浓盐水泵10出口和淡水泵13出口，海水给料泵9出口管道分为两路，分别与淡水换热器12和浓盐水换热器11相连。淡水换热器12和浓盐水换热器11与凝汽器14海水进口相连。其中，不凝气排除装置包括第一效蒸发器不凝气抽出管15、中间效不凝气连通管17和抽真空装置1，第一效蒸发器不凝气抽出管15分别与第一效蒸发器7加热蒸汽侧和抽真空装置1连接，中间效不凝气连通管17一端连接第四效蒸发器4的加热蒸汽侧，另一端连接第六效蒸发器2二次蒸汽侧与凝汽器14之间的蒸汽连接管，且连通管17设置在蒸汽引射器抽汽口16之前。
以本系统进行海水淡化时，由外部供汽系统来的高压生产蒸汽首先进入蒸汽引射器8，作为蒸汽引射器8的动力蒸汽。在高压动力蒸汽的高速喷射作用下，一部分第四效蒸发器4内的海水蒸发出的二次蒸汽也通过管道被吸引到蒸汽引射器8中，两股蒸汽在蒸汽引射器8中混合，然后通过管道排出到第一效蒸发器7，作为第一效蒸发器7的加热蒸汽。第一效蒸发器7的加热蒸汽由于是由外部生产蒸汽和第四效的二次蒸汽混合而成，而第四效的二次蒸汽中含有第四效海水蒸发过程中释放的不凝气及第四效蒸发器4泄漏进来的空气，故第一效蒸发器7加热蒸汽实际为水蒸汽和不凝气的混合物，水蒸汽在换热管内冷凝，剩余不凝气从第一效蒸发器7加热蒸汽侧壳体顶部的不凝气出口进入第一效不凝气抽出管15中，并沿管道流向抽真空装置14，最后被抽真空装置14排放到大气中。
第一效蒸发器7加热蒸汽在换热管内冷凝的同时加热了覆盖在换热管外壁的海水，使海水蒸发出水蒸汽，即第一效二次蒸汽。海水在蒸发的同时释放出其中的部分不凝气，另外还有部分从外界泄漏进来的空气，这些不凝气与第一效二次蒸汽混合，一起沿第一效蒸发器7二次蒸汽侧流向第二效蒸发器6，作为第二效的加热蒸汽。第二效加热蒸汽在第二效蒸发器6的换热管内冷凝成淡水，剩余的不凝气穿过第二效加热蒸汽侧与海水蒸发侧间的连通孔，与产生自第二效蒸发器6海水蒸发侧的不凝气混合，随第二效二次蒸汽一起流向第三效蒸发器5。第三效蒸发器5内的情况与第二效蒸发器6相同。第三效的二次蒸汽进入第四效蒸发器4的换热管内作为第四效的加热蒸汽，但第四效蒸发器4加热蒸汽侧与海水蒸发侧间没有连通孔，冷凝剩余的不凝气从第四效蒸发器4加热蒸汽侧壳体顶部的不凝气出口进入到中间效不凝气连通管17中，沿管道流入第六效蒸发器2二次蒸汽侧与凝汽器14间的连接管，与第六效二次蒸汽混合一起进入凝汽器14中。
第四效二次蒸汽被分成两部分，一部分从第四效蒸发器4二次蒸汽侧壳体顶部的蒸汽引射器抽汽口16进入蒸汽抽出管流向蒸汽引射器8，另一部分流向第五效蒸发器3，作为第五效的加热蒸汽。第五效蒸发器3和第六效蒸发器2的情况与第二效蒸发器6相同，加热蒸汽侧与海水蒸发侧间的隔板上均有连通孔供不凝性气体通过。第四、五效的不凝气通过连通孔汇集到第六效蒸发器2海水蒸发侧，与第六效的不凝气一起随第六效二次蒸汽通过第六效蒸发器2二次蒸汽侧与凝汽器14间的连通管流入凝汽器14中。
在凝汽器14中，第六效二次蒸汽冷凝成水，剩余的不凝气沿着凝汽器14与抽真空装置1间的管道流向抽真空装置1，最后被抽真空装置1排放到大气中。
Claims (5)
1.一种低温多效海水淡化系统中不凝气排除装置，所述低温多效海水淡化系统包括蒸发器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝气排除装置、浓盐水换热器、淡水换热器、海水给料泵、浓盐水泵和淡水泵，其特征在于：所述不凝气排除装置包括第一效蒸发器不凝气抽出管、中间效不凝气连通管和抽真空装置，第一效蒸发器不凝气抽出管分别与第一效蒸发器加热蒸汽侧和抽真空装置连接，中间效不凝气连通管一端连接中间效蒸发器的加热蒸汽侧，另一端连接末效蒸发器二次蒸汽侧与凝汽器之间的蒸汽连接管。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：中间效不凝气连通管设置在蒸汽引射器抽汽口之前。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：抽真空装置是射汽抽气器、射水抽气器或水环式真空泵。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：第一效不凝气抽出管设置在首效蒸发器加热蒸汽侧壳体外顶端。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：中间效不凝气连通管设置在中间效蒸发器加热蒸汽侧壳体外顶端。
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Cited By (2)
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| CN102107920B (zh) * | 2009-12-23 | 2013-04-17 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种低温多效海水淡化系统中“并列式”不凝气排除方法 |
| CN108404438A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-17 | 刘小亮 | 一种改进型自然外循环三效真空连续蒸发罐 |
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