CN210505640U - 低温多效海水淡化抽真空装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温多效海水淡化抽真空装置，包括启动抽真空系统、NCG抽真空系统、真空泵抽真空系统和低温多效海水淡化蒸发器，启动抽真空系统、NCG抽真空系统、真空泵抽真空系统分别通过蒸发器抽真空管与低温多效海水淡化蒸发器连接，低温多效海水淡化蒸发器包括第一效蒸发器、第二效蒸发器、…和第n效蒸发器，其中n≥2，蒸发器抽真空管分别从海水淡化第一效蒸发器、第六效蒸发器和第十四效蒸发器引出。本实用新型的目的是提供一种低温多效海水淡化抽真空装置，安装施工简单，节省系统运行电耗，且减少了冬季采用启动抽真空系统进行保养过程使用蒸汽带来的对系统不利影响及管道冻结的风险，能够减少噪声污染、提升设备安全性。

Description

低温多效海水淡化抽真空装置

技术领域

本实用新型涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种低温多效海水淡化抽真空装置。

背景技术

低温多效海水淡化系统是目前国际、国内进行海水淡化制水的主流技术方案。系统通常采用“水电联产”的方式，利用发电机组蒸汽加热海水，蒸馏出淡化水。系统利用抽真空系统将系统内部不凝结气体抽出，使系统处于负压状态运行，海水在蒸汽加热的情况下，在70℃左右即蒸发，产生淡水。备用期间，海水淡化设备内部很容易形成氧化腐蚀，造成效体内壁、换热管道、螺栓等锈蚀，缩短设备的使用寿命，因此如何控制好海水淡化系统真空状态尤为重要。

目前低温多效海水淡化系统抽真空系统基本都是以多级蒸汽喷射器(或称热力压缩机，现简称TVC)进行抽真空操作，主要原理为在TVC入口引入高压蒸汽，同时将TVC底部吸入口连接至低温多效海水淡化系统，通过蒸汽的引流作用，将系统内的不凝结气体吸出，经冷凝后部分回收或排至大气。通过以上的抽真空系统工作，可使系统在启动阶段迅速建立真空，具备进入动力蒸汽条件，并在系统运行过程中起到持续的稳定真空作用。

通常低温多效海水淡化系统有两套抽真空系统，一套用于启动抽真空，另一套用于系统运行时保持真空(以下称NCG系统)。但存在以下缺点：(1)现有装置的两套抽真空系统通常不能实现相互备用，在其中一个抽真空系统有故障或出力不足时，无法实现互补，造成系统运行困难，只能停运设备进行问题处理，影响系统运行的稳定性及制水安全；(2)两套利用蒸汽采用热力压缩机抽真空系统均需要投入减温水，在冬季系统启动及保养过程中为系统的防寒防冻工作带来重大隐患；(3)系统备用保养时，需要投入启动抽真空系统，操作频繁，能耗较大。且长期运行启动抽真空系统在运行过程中噪声较大，影响周围人员工作，同时对厂环境及厂界噪声指标均造成一定的影响；(4)通常情况下，应先运行启动抽真空系统，达到一定真空情况下，再转至NCG系统进行抽真空，操作时间较长，过程繁琐。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种低温多效海水淡化抽真空装置，安装施工简单，不仅大大节省系统运行电耗，而且减少了冬季采用启动抽真空系统进行保养过程使用蒸汽带来的对系统不利影响及管道冻结的风险，能够有效降低能源消耗、减少噪声污染、提升设备安全性。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种低温多效海水淡化抽真空装置，包括启动抽真空系统、NCG抽真空系统、真空泵抽真空系统和低温多效海水淡化蒸发器，所述启动抽真空系统、NCG抽真空系统、真空泵抽真空系统分别通过蒸发器抽真空管与低温多效海水淡化蒸发器连接，所述低温多效海水淡化蒸发器包括第一效蒸发器、第二效蒸发器、…和第n效蒸发器，其中n≥2，所述蒸发器抽真空管分别从海水淡化第一效蒸发器、第六效蒸发器和第十四效蒸发器引出。

进一步，所述启动抽真空系统包括启动抽真空系统进汽阀门、启动抽真空系统进口阀门、Ⅰ级启动抽气器、Ⅱ级启动抽气器、消音器，所述Ⅰ级启动抽气器和Ⅱ级启动抽气器通过抽气管并联设置，所述抽气管上设置启动抽真空系统进汽阀门。

进一步，所述Ⅰ级启动抽气器连接消音器，所述消音器的出口连接至大气。

进一步，所述NCG抽真空系统包括NCG抽真空系统进汽阀门、NCG抽真空系统进口阀门、Ⅰ级NCG喷射器、Ⅱ级NCG喷射器、Ⅲ级NCG喷射器、Ⅰ级NCG冷凝器、Ⅱ级NCG冷凝器、Ⅲ级NCG冷凝器、NCG缓冲罐，所述Ⅰ级NCG喷射器连接Ⅰ级NCG冷凝器，所述Ⅱ级NCG喷射器连接Ⅱ级NCG冷凝器，所述Ⅲ级NCG喷射器连接Ⅲ级NCG冷凝器，所述Ⅰ级NCG冷凝器、Ⅱ级NCG冷凝器、Ⅲ级NCG冷凝器分别通过管路与NCG缓冲罐连接。

进一步，所述Ⅲ级NCG冷凝器的出口通过管路连接至大气。

进一步，所述真空泵抽真空系统包括真空泵抽真空系统进口阀门、真空泵，所述真空泵的入口连接真空泵抽真空系统进口阀门，所述真空泵的出口通过管路连接至大气。

进一步，所述低温多效海水淡化蒸发器后设置有冷凝器，所述冷凝器为降膜式冷凝器。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型可以针对海水淡化系统的运行要求进行快速启动、故障处理、冬季运行及停备保养等多种工况适应和条件优化。

(2)本实用新型包括启动抽真空系统、NCG抽真空系统以及真空泵抽真空系统及其附属设备组成，所述三套抽真空系统相互独立，且都与海水淡化装置蒸发器抽真空管道连接，并通过电动蝶阀实施远程操控，安装施工简单，节省材料消耗，且蒸发器抽真空管分别从海水淡化前部(首效)、中部(六效)和后部(十四效)引出，有利于系统快速建立真空及系统真空度均衡。

(3)本实用新型通过优化海水淡化系统抽真空系统控制逻辑，可以同时操作启动抽真空系统、NCG抽真空系统以及真空泵抽真空系统，能够有效降低能源消耗、减少噪声污染、提升设备安全性。

(4)本实用新型采用真空泵在设备停用保养阶段进行抽真空，不仅大大节省系统运行电耗，而且减少了冬季采用启动抽真空系统进行保养过程使用蒸汽带来的对系统不利影响及管道冻结的风险。

(5)本实用新型针对原有海水淡化系统改造范围小，操作简单，经济实用，并且能够有效降低能源消耗、减少噪声污染、提升设备安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1、启动抽真空系统；2、NCG抽真空系统；3、真空泵抽真空系统；4、低温多效海水淡化蒸发器；5、辅汽进汽阀门；6、启动抽真空系统进汽阀门；7、NCG抽真空系统进汽阀门；8、真空泵抽真空系统进口阀门；9、启动抽真空系统进口阀门；10、NCG抽真空系统进口阀门；11、Ⅰ级启动抽气器；12、Ⅱ级启动抽气器；13、消音器；14、Ⅰ级NCG喷射器；15、Ⅱ级NCG喷射器；16、Ⅲ级NCG喷射器；17、Ⅰ级NCG冷凝器；18、Ⅱ级NCG冷凝器；19、Ⅲ级NCG冷凝器；20、NCG缓冲罐；21、真空泵；22、蒸发器抽真空管；23、第一效蒸发器；24、第六效蒸发器；25、第十四效蒸发器；26、冷凝器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示的一种低温多效海水淡化抽真空装置，包括启动抽真空系统1、NCG抽真空系统2、真空泵抽真空系统3、辅汽进汽阀门5、低温多效海水淡化蒸发器4，所述启动抽真空系统1、NCG抽真空系统2、真空泵抽真空系统3分别通过蒸发器抽真空管22与低温多效海水淡化蒸发器4连接，所述低温多效海水淡化蒸发器4包括第一效蒸发器、第二效蒸发器、…和第n效蒸发器，其中n≥2，所述蒸发器抽真空管22分别从海水淡化第一效蒸发器23、第六效蒸发器24和第十四效蒸发器25引出，所述低温多效海水淡化蒸发器4后设置有冷凝器26，所述冷凝器26为降膜式冷凝器。

所述启动抽真空系统1包括启动抽真空系统进汽阀门6、启动抽真空系统进口阀门9、Ⅰ级启动抽气器11、Ⅱ级启动抽气器12、消音器13，所述Ⅰ级启动抽气器11和Ⅱ级启动抽气器12通过抽气管并联设置，所述抽气管上设置启动抽真空系统进汽阀门6，所述Ⅰ级启动抽气器11连接消音器13，所述消音器13的出口连接至大气。

所述NCG抽真空系统2包括NCG抽真空系统进汽阀门7、NCG抽真空系统进口阀门10、Ⅰ级NCG喷射器14、Ⅱ级NCG喷射器15、Ⅲ级NCG喷射器16、Ⅰ级NCG冷凝器17、Ⅱ级NCG冷凝器18、Ⅲ级NCG冷凝器19、NCG缓冲罐20，所述Ⅰ级NCG喷射器14连接Ⅰ级NCG冷凝器17，所述Ⅱ级NCG喷射器15连接Ⅱ级NCG冷凝器18，所述Ⅲ级NCG喷射器16连接Ⅲ级NCG冷凝器19，所述Ⅰ级NCG冷凝器17、Ⅱ级NCG冷凝器18、Ⅲ级NCG冷凝器19分别通过管路与NCG缓冲罐20连接，所述Ⅲ级NCG冷凝器19的出口通过管路连接至大气。

所述真空泵抽真空系统3包括真空泵抽真空系统进口阀门8、真空泵21，所述真空泵21的入口连接真空泵抽真空系统进口阀门8，所述真空泵21的出口通过管路连接至大气。

正常启动所述海水淡化装置由备用转为启动过程中，需要快速建立系统运行的真空，为达到此目的，由于启动抽真空系统出力大，通常需要运行启动抽真空系统。在启动抽真空系统1将海水淡化装置真空抽至100mmHg压力以下后，抽吸能力降低，速低减慢。此时应考虑转成抽吸力更大，具有三级蒸汽喷射器即Ⅰ级NCG喷射器14、Ⅱ级NCG喷射器15、Ⅲ级NCG喷射器16的NCG抽真空系统2。

故障情况下操作所述海水淡化装置抽真空系统故障过程中，启动抽真空系统1或NCG抽真空系统2均在运行过程中由于涉及操作和切换的系统较多，如果其中一个部分存在问题，则整个装置需要退出运行进行检修维护，无法维持海水淡化装置正常工作。因此如何在其中一个抽真空系统故障时及时处理缺陷，采用合理的应急和替代方案是十分必要的。常规系统中，两套抽真空装置各司其责，互不干涉。通过本方案的一些优化即能解决上述问题。实施步骤为：将海水淡化系统关于启动抽真空系统1及NCG抽真空系统2的相关逻辑进行优化，减少启动其中一套而另一套无法运行的制约条件，并进行优化，经运行人员确认后可以共同运行或其中一个系统可以短时间内取代另一套系统，以保证系统安全稳定运行并争取设备抢修时间。当然在些期间也可以辅助使用真空泵21进行抽真空。

所述海水淡化装置快速启动过程中，单凭启动抽真空系统无法满足要求，可在NCG系统及真空泵具备条件时同时进行操作，以减少系统启动抽真空时间，提高抽真空效率。

所述海水淡化装置停备保养过程中，要求计划停运时间超过7天的海水淡化系统就应该在缺陷处理及冲洗结束后进行保养。通常的保养方式主要是将海水淡化装置内部维持真空状态，从而防止氧气与海水淡化装置内部构建发生氧化腐蚀，造成效体内壁、换热管道、螺栓等锈蚀，缩短设备的使用寿命。由停备操作没有严格的时间限制，故从节能及安全角度上说，采用真空泵是最理想的方式。

经过减温水减温后进入三级文丘里喷射器，即Ⅰ级NCG喷射器14、Ⅱ级NCG喷射器15、Ⅲ级NCG喷射器16，其原理为当辅助蒸汽在喷射器内流动时，管径先由粗变细，气流流速加快，由于气体流速越快，压力越低，使气体在文氏管出口的喉管处成一个“真空”区。当压力接近工作压力时，对效体内的不凝结气体产生一定的吸附作用，将效体内的不凝结气体带出，从而使效体内形成一定的真空。

而动力蒸汽冷凝后形成的冷凝水则汇集至NCG缓冲罐20，由NCG循环泵打出，经NCG冷凝水/循环冷却水换热器换热后在系统内形成循环，当NCG缓冲罐20液位高时，#1-#4海淡的NCG冷凝水由第一管道排污门排放，#5-#8海淡则由TWC00AA101电动调门控制从第二管道排污门排放。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种低温多效海水淡化抽真空装置，其特征在于，包括启动抽真空系统、NCG抽真空系统、真空泵抽真空系统和低温多效海水淡化蒸发器，所述启动抽真空系统、NCG抽真空系统、真空泵抽真空系统分别通过蒸发器抽真空管与低温多效海水淡化蒸发器连接，所述低温多效海水淡化蒸发器包括第一效蒸发器、第二效蒸发器、…和第n效蒸发器，其中n≥2，所述蒸发器抽真空管分别从海水淡化第一效蒸发器、第六效蒸发器和第十四效蒸发器引出。

2.根据权利要求1所述的一种低温多效海水淡化抽真空装置，其特征在于，所述启动抽真空系统包括启动抽真空系统进汽阀门、启动抽真空系统进口阀门、Ⅰ级启动抽气器、Ⅱ级启动抽气器、消音器，所述Ⅰ级启动抽气器和Ⅱ级启动抽气器通过抽气管并联设置，所述抽气管上设置启动抽真空系统进汽阀门。

3.根据权利要求2所述的一种低温多效海水淡化抽真空装置，其特征在于，所述Ⅰ级启动抽气器连接消音器，所述消音器的出口连接至大气。

4.根据权利要求1所述的一种低温多效海水淡化抽真空装置，其特征在于，所述NCG抽真空系统包括NCG抽真空系统进汽阀门、NCG抽真空系统进口阀门、Ⅰ级NCG喷射器、Ⅱ级NCG喷射器、Ⅲ级NCG喷射器、Ⅰ级NCG冷凝器、Ⅱ级NCG冷凝器、Ⅲ级NCG冷凝器、NCG缓冲罐，所述Ⅰ级NCG喷射器连接Ⅰ级NCG冷凝器，所述Ⅱ级NCG喷射器连接Ⅱ级NCG冷凝器，所述Ⅲ级NCG喷射器连接Ⅲ级NCG冷凝器，所述Ⅰ级NCG冷凝器、Ⅱ级NCG冷凝器、Ⅲ级NCG冷凝器分别通过管路与NCG缓冲罐连接。

5.根据权利要求4所述的一种低温多效海水淡化抽真空装置，其特征在于，所述Ⅲ级NCG冷凝器的出口通过管路连接至大气。

6.根据权利要求1所述的一种低温多效海水淡化抽真空装置，其特征在于，所述真空泵抽真空系统包括真空泵抽真空系统进口阀门、真空泵，所述真空泵的入口连接真空泵抽真空系统进口阀门，所述真空泵的出口通过管路连接至大气。

7.根据权利要求1所述的一种低温多效海水淡化抽真空装置，其特征在于，所述低温多效海水淡化蒸发器后设置有冷凝器，所述冷凝器为降膜式冷凝器。

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