CN205933287U - 一种海水淡化系统的蒸馏器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于海水淡化设备技术领域，涉及一种海水淡化系统的蒸馏器，包括第一蒸馏箱、第二蒸馏箱、第三蒸馏箱、第四蒸馏箱、第一换热器、第二换热器、第一混合水箱、第二混合水箱、淡水箱、热水箱和集热器，第一蒸馏箱内设有第一换热管，第二蒸馏箱内设有第二换热管，第三蒸馏箱内设有第三换热管，第四蒸馏箱内设有第四换热管，第四蒸馏箱底部出口连接有浓水箱，浓水箱的出口连接有过滤器，热水箱出口与第一换热管的进口连接，集热器的出口与热水箱连接，热水箱设有辅助加热装置。其目的是：解决了现有海水淡化处理技术中的蒸馏设备存在海水循环量大、制水量少、能量利用率较低的问题。

Description

一种海水淡化系统的蒸馏器

技术领域

本实用新型属于海水淡化设备技术领域，具体涉及一种海水淡化系统的蒸馏器。

背景技术

淡水是人类社会赖以生存和发展的基本物质基础之一，人类的自身生存和发展都要消耗巨量的淡水资源，同时人类活动也造成了大量淡水资源的污染和浪费，使得可利用的淡水资源越来越少。淡水资源的短缺已经是一个全球性的问题，为了增大淡水资源的供应，除了就近引水或跨领域引水之外，还可以对海水进行淡化处理，海水淡化的方法较多，主要有蒸馏法、冷冻法、反渗透法、离子交换法、电渗析法等，其中蒸馏法是使用最早的海水淡化技术。蒸馏法即先将海水加热汽化，再将海水的汽化部分通入冷凝器进行降温液化，液化后得到的液体就是淡水。现有的淡水蒸馏设备主要包括集热装置、蒸发器和冷凝器等，存在海水循环量大、淡水制水量少、能量利用率较低等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是：旨在提供一种海水淡化系统的蒸馏器，用来解决现有海水淡化处理技术中的蒸馏设备存在海水循环量大、淡水制水量少、能量利用率较低的问题。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种海水淡化系统的蒸馏器，包括第一蒸馏箱、第二蒸馏箱、第三蒸馏箱、第四蒸馏箱、第一换热器、第二换热器、淡水箱、热水箱和集热器，所述第一蒸馏箱内设有第一换热管，所述第二蒸馏箱内设有第二换热管，所述第三蒸馏箱内设有第三换热管，所述第四蒸馏箱内设有第四换热管；所述第一换热器上设有第一海水进水管、第一海水出水管、淡水进口管和淡水出口管，所述第二换热器上设有第二海水进水管、第二海水出水管、热水进水管和热水出水管；所述第一海水出水管与第二海水进水管相连通，所述第一海水出水管和第二海水进水管连接管道上设有第一泵，所述第二海水出水管与第一蒸馏箱连接，所述第一蒸馏箱的液体出口与第二蒸馏箱连接、气体出口与第二换热管的进口连接，所述第二蒸馏箱的液体出口与第三蒸馏箱连接、气体出口与第三换热管的进口连接，所述第二换热管的出口连接有第一混合水箱，所述第三蒸馏箱的液体出口与第四蒸馏箱连接、气体出口与第四换热管的进口连接，所述第三换热管的出口连接有第二混合水箱，所述第二混合水箱、第一混合水箱和淡水箱串联，所述第四蒸馏箱的气体出口与淡水进口管连接，所述淡水出口管和第四换热管的出口均与淡水箱连接，所述第四蒸馏箱底部出口连接有浓水箱，所述浓水箱的出口连接有过滤器，所述过滤器的出口与第二海水进水管相连通，所述过滤器与第二海水进水管的连接管道上设有第二泵；所述热水箱出口与第一换热管的进口连接，所述第一换热管的出口与热水进水管连接，所述热水出水管与集热器连接，所述热水出水管与集热器之间设有第三泵，所述集热器的出口与热水箱连接，所述热水箱设有辅助加热装置。

采用上述技术方案的实用新型，其工作原理如下：集热器收集热量对热水进行加热，加热后的热水进入热水箱，若此时热水温度不够高，可以启动辅助加热装置再次对热水进行加热，从热水箱出来的热流体流入第一换热管进行热交换，再从第一换热管流入第二换热器进行热交换，通过第三泵再次流入集热器，这样循环利用，节约了热水量；海水通过第一海水进水管进入第一换热器中进行预热，经过第一泵输入第二换热器中再次预热，再次预热后的海水进入第一蒸馏箱与第一换热管进行热交换，第一蒸馏箱中蒸发得到的气体进入第二换热管进行热交换后流入第一混合水箱，未蒸发的液体流入第二蒸馏箱中进行热交换；第二蒸馏箱中蒸发得到的气体进入第三换热管进行热交换后流入第二混合水箱，未蒸发的液体流入第三蒸馏箱中进行热交换；第三蒸馏箱中蒸发得到的气体进入第四换热管，未蒸发的液体流入第四蒸馏箱中进行热交换；第四蒸馏箱中蒸发得到的气体进入第一换热器降温冷却，冷却后流入淡水箱，未蒸发的液体流入浓水箱，后经过过滤器过滤，由第二泵输入第二换热器中再次参与后面的蒸馏过程，第一混合水箱中的水流入第二混合水箱，第二混合水箱的水流入淡水箱中。综上所述，该蒸馏箱充分将海水进行淡化，减少了海水循环量，增加了淡水制水量，提高了能量的利用率。

进一步限定，所述集热器的结构为太阳能真空管集热器结构，收集再生能源进行加热，耗能较低，而且环保。

进一步限定，所述热水箱外部包裹有保温层，防止热水箱内外进行热交换。

进一步限定，所述第一泵、第二泵均为真空泵，降低海水输送管内的压力，有利于海水的流动。

进一步限定，所述第一蒸馏箱、第二蒸馏箱、第三蒸馏箱和第四蒸馏箱的进口均连接有喷淋装置，有利于提高蒸馏过程中的热交换效率。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型的一种海水淡化系统的蒸馏器实施例的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

第一蒸馏箱1、第一换热管101、第二蒸馏箱2、第二换热管201、第三蒸馏箱3、第三换热管301、第四蒸馏箱4、第四换热管401、第一换热器5、第一海水进水管511、第一海水出水管512、淡水进口管521、淡水出口管522、第二换热器6、第二海水进水管611、第二海水出水管612、热水进水管621、热水出水管622、淡水箱7、热水箱8、集热器9、第一泵10、第一混合水箱11、第二混合水箱12、浓水箱13、过滤器14、第二泵15、第三泵16、喷淋装置17。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1所示，本实用新型的一种海水淡化系统的蒸馏器，包括第一蒸馏箱1、第二蒸馏箱2、第三蒸馏箱3、第四蒸馏箱4、第一换热器5、第二换热器6、淡水箱7、热水箱8和集热器9，第一蒸馏箱1内设有第一换热管101，第二蒸馏箱2内设有第二换热管201，第三蒸馏箱3内设有第三换热管301，第四蒸馏箱4内设有第四换热管401；第一换热器5上设有第一海水进水管511、第一海水出水管512、淡水进口管521和淡水出口管522，第二换热器6上设有第二海水进水管611、第二海水出水管612、热水进水管621和热水出水管622；第一海水出水管512与第二海水进水管611相连通，第一海水出水管512和第二海水进水管611连接管道上设有第一泵10，第二海水出水管612与第一蒸馏箱1连接，第一蒸馏箱1的液体出口与第二蒸馏箱2连接、气体出口与第二换热管201的进口连接，第二蒸馏箱2的液体出口与第三蒸馏箱3连接、气体出口与第三换热管301的进口连接，第二换热管201的出口连接有第一混合水箱11，第三蒸馏箱3的液体出口与第四蒸馏箱4连接、气体出口与第四换热管401的进口连接，第三换热管301的出口连接有第二混合水箱12，第二混合水箱12、第一混合水箱11和淡水箱7串联，第四蒸馏箱4的气体出口与淡水进口管521连接，淡水出口管522和第四换热管401的出口均与淡水箱7连接，第四蒸馏箱4底部出口连接有浓水箱13，浓水箱13的出口连接有过滤器14，过滤器14的出口与第二海水进水管611相连通，过滤器14与第二海水进水管611的连接管道上设有第二泵15；热水箱8出口与第一换热管101的进口连接，第一换热管101的出口与热水进水管621连接，热水出水管622与集热器9连接，热水出水管622与集热器9之间设有第三泵16，集热器9的出口与热水箱8连接，热水箱8设有辅助加热装置。

为了能够利用再生能源，节约能量，将集热器9设为太阳能真空管集热器。实际上，可以根据具体情况设计集热器9的其他满足集热的结构。

为了防止热水箱8内外进行热交换，在热水箱8外部包裹有保温层。实际上，也可以根据具体情况选择其他防止热水箱8内外进行热交换的结构设计。

为了有利于海水的流动，将第一泵10、第二泵15均设为真空泵。实际上，也可以根据具体情况选择其他有利于海水流动的设计。

为了提高蒸馏过程的热交换效率，在第一蒸馏箱1、第二蒸馏箱2、第三蒸馏箱3和第四蒸馏箱4的进口均连接有喷淋装置17。实际上，也可以根据具体情况选择其他提高蒸馏过程中热交换效率的设计。

该蒸馏器的工作原理如下：集热器9收集热量对热水进行加热，加热后的热水进入热水箱8，若此时热水温度不够高，可以启动辅助加热装置再次对热水进行加热，从热水箱8出来的热流体流入第一换热管101进行热交换，再从第一换热管101流入第二换热器2进行热交换，通过第三泵16再次流入集热器9，这样循环利用，节约了热水量；海水通过第一海水进水管511进入第一换热器5中进行预热，经过第一泵10输入第二换热器6中再次预热，再次预热后的海水进入第一蒸馏箱1与第一换热管101进行热交换，第一蒸馏箱1中蒸发得到的气体进入第二换热管201进行热交换后流入第一混合水箱11，未蒸发的液体流入第二蒸馏箱2中进行热交换；第二蒸馏箱2中蒸发得到的气体进入第三换热管301进行热交换后流入第二混合水箱12，未蒸发的液体流入第三蒸馏箱3中进行热交换；第三蒸馏箱3中蒸发得到的气体进入第四换热管401，未蒸发的液体流入第四蒸馏箱4中进行热交换；第四蒸馏箱4中蒸发得到的气体进入第一换热器5降温冷却，冷却后流入淡水箱7，未蒸发的液体流入浓水箱13，后经过过滤器14过滤，由第二泵15输入第二换热器6中再次参与后面的蒸馏过程，第一混合水箱11中的水流入第二混合水箱12，第二混合水箱12的水流入淡水箱7中。该蒸馏箱充分将海水进行淡化，减少了海水循环量，增加了淡水制水量，提高了能量的利用率。

以上对本实用新型提供的一种海水淡化系统的蒸馏器进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种海水淡化系统的蒸馏器，包括第一蒸馏箱(1)、第二蒸馏箱(2)、第三蒸馏箱(3)、第四蒸馏箱(4)、第一换热器(5)、第二换热器(6)、淡水箱(7)、热水箱(8)和集热器(9)，其特征在于：所述第一蒸馏箱(1)内设有第一换热管(101)，所述第二蒸馏箱(2)内设有第二换热管(201)，所述第三蒸馏箱(3)内设有第三换热管(301)，所述第四蒸馏箱(4)内设有第四换热管(401)；

所述第一换热器(5)上设有第一海水进水管(511)、第一海水出水管(512)、淡水进口管(521)和淡水出口管(522)，所述第二换热器(6)上设有第二海水进水管(611)、第二海水出水管(612)、热水进水管(621)和热水出水管(622)；

所述第一海水出水管(512)与第二海水进水管(611)相连通，所述第一海水出水管(512)和第二海水进水管(611)连接管道上设有第一泵(10)，所述第二海水出水管(612)与第一蒸馏箱(1)连接，所述第一蒸馏箱(1)的液体出口与第二蒸馏箱(2)连接、气体出口与第二换热管(201)的进口连接，所述第二蒸馏箱(2)的液体出口与第三蒸馏箱(3)连接、气体出口与第三换热管(301)的进口连接，所述第二换热管(201)的出口连接有第一混合水箱(11)，所述第三蒸馏箱(3)的液体出口与第四蒸馏箱(4)连接、气体出口与第四换热管(401)的进口连接，所述第三换热管(301)的出口连接有第二混合水箱(12)，所述第二混合水箱(12)、第一混合水箱(11)和淡水箱(7)串联，所述第四蒸馏箱(4)的气体出口与淡水进口管(521)连接，所述淡水出口管(522)和第四换热管(401)的出口均与淡水箱(7)连接，所述第四蒸馏箱(4)底部出口连接有浓水箱(13)，所述浓水箱(13)的出口连接有过滤器(14)，所述过滤器(14)的出口与第二海水进水管(611)相连通，所述过滤器(14)与第二海水进水管(611)的连接管道上设有第二泵(15)；

所述热水箱(8)出口与第一换热管(101)的进口连接，所述第一换热管(101)的出口与热水进水管(621)连接，所述热水出水管(622)与集热器(9)连接，所述热水出水管(622)与集热器(9)之间设有第三泵(16)，所述集热器(9)的出口与热水箱(8)连接，所述热水箱(8)设有辅助加热装置。

2.根据权利要求1所述的一种海水淡化系统的蒸馏器，其特征在于：所述的集热器(9)为太阳能真空管集热器。

3.根据权利要求2所述的一种海水淡化系统的蒸馏器，其特征在于：所述热水箱(8)外部包裹有保温层。

4.根据权利要求3所述的一种海水淡化系统的蒸馏器，其特征在于：所述第一泵(10)、第二泵(15)均为真空泵。

5.根据权利要求4所述的一种海水淡化系统的蒸馏器，其特征在于：所述第一蒸馏箱(1)、第二蒸馏箱(2)、第三蒸馏箱(3)和第四蒸馏箱(4)的进口均连接有喷淋装置(17)。