CN2252040Y - 喷淋式直接蒸发型海水淡化器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于海水淡化装置。本淡化器具有蒸发器，蒸发器由蒸气通道与冷凝器相通，冷凝器下方有淡水出口及抽气管，喷射泵的输出端与冷凝器的入口相连通，抽气管接喷射泵的吸入端。使用时，由冷海水泵从喷射泵输送冷却用海水，在冷却的同时使淡水器形成负压，较热的海水进入蒸发器由喷淋部件喷下在减压状态下蒸发成水蒸汽，经蒸汽通道至冷凝器冷凝成为淡水且由淡水泵抽出，因而本淡水器能量利用率高，产水量多，使用寿命长。

Description

喷淋式直接蒸发型海水淡化器
本实用新型属于一种海水淡化装置。
已有的海水淡化装置，海水进入装置后吸收热交换器的热量而蒸发，再经过冷凝器冷却制得淡水。按蒸发原理将这些海水淡化器分类。一种是海水从热交换器管壁内蒸发，但这种装置控制水量比较困难，若给水过少会出现干壁现象，给水过多会影响水的蒸发量。第二种是将热交换器浸没在需蒸发的海水中，这种形式热交换比较充分。第三种是将海水向下喷淋至热交换器上，通过吸收交换器的热量而蒸发，这种蒸发形式、海水的分散程度较第二种形式大，但因其换热效果较差，故生成的淡水量与第二种形式相比无明显的差别。同时上述三种形式的海水淡化装置，均要求热交换器的介质温度不能低于45℃，且在使用一段时间后，热交换器的与需蒸发海水接触的表面都会产生结垢现象，故使热交换器的换热效率下降而影响淡水的产量，且影响使用寿命。
本实用新型的目的是，提供一种结构简单、能量利用率较高、产水量较多、使用寿命较长的喷淋式直接蒸发型海水淡化器。
实现本实用新型目的的技术方案是(参见图2)，本淡化器具有喷射泵(4)、冷凝器(8)及淡水泵(3)，喷射泵(4)的出口端通过连通管(61)与冷凝器(8)的进口端相连通，冷凝器(8)的出口端与冷却水出口管(62)相连通，冷凝器(8)下方设有水槽，水槽的出口(91)通过连通管(31)与淡水泵(3)的进口端相连，抽气管(5)的入口端设在冷凝器(8)的下方、抽气管(5)的出口端与喷射泵(4)的吸入口相连，其结构特点是，本淡化器还具有蒸发器(14)，蒸发器(14)中设有喷淋管(10)和水汽分离网(11)，喷淋管(10)上设有喷淋件(101)、蒸发器(14)中的喷淋管(10)设在蒸发器(14)中的上方，水汽分离网(11)设在喷淋管(10)的上方，蒸发器(14)的蒸汽口端设在上方，蒸发器(14)由蒸汽通道(92)与冷凝器(8)的蒸汽输入端相连通；蒸发器(14)还具有热海水入口端法兰(12)，该法兰(12)与热海水入口管(121)相连，而使热海水入口管与喷淋管(10)相通；本淡水器还具有浓缩盐水抽出泵(1)，蒸发器(14)的下端出口与浓缩盐水抽出泵(1)的输入口相通。
上述淡化器还具有冷海水泵(2)，冷海水泵(2)的出口端与喷射泵(4)的进口端相连通。
上述淡化器在喷射泵(4)的进口端与出口端之间还设有真空度调节管(15)，该调节管(15)的管路上设有调节阀(16)。
上述淡化器在抽气管(5)的管路上设有单向阀(51)，在淡水泵(3)及浓缩盐水抽出泵(1)的出口端均设有截止阀。
上述淡化器在热海水入口管(121)的管路上设有喷淋水阀(13)。
本实用新型具有积极的效果：(1)本淡化器构思科学、结构简单，省去了原有海水淡化器中的热交换器。因为采用直接减压蒸发原理，所以需蒸发淡化的海水，达到蒸发所需温度比较容易。不需象原有海水淡化器那样通过提供温度较高的工作介质给其中的热交换器再使海水升温。本淡化器可以直接利用柴油机的冷却用海水或柴油机冷却水经过设在本淡化器外部的其它热交换器将热量传输给需蒸发的海水。从而获得适合减压蒸发所需温度的热海水。这样不仅节省了能源，而且可使本淡化器用于功率较小的柴油机上，可适合中小渔船柴油机散热功率的要求。(2)按常识海水在常压部件中一般不会结垢，故海水在本淡水器的常压部件中不会结垢，而海水的结垢往往容易在减压蒸发中发生，故本淡水器使用一段时间后会在蒸发器的内壁上产生结垢，但这并不影响热效率，因而蒸发器使用寿命较长，这又是本淡水器比已有淡水器的优越之处。(3)已有的淡水器需用两根管子与柴油机热交换器相连，本淡水器与其相比较，只需一根管子与柴油机的热交换器相连，故本淡水器的安装位置较灵活，其安装无须挤在机舱内，可以安装在机舱外，使用户得到较大的方便。
图1为本实用新型工作原理图。
图2为本实用新型结构示意图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例，
见图2，
用2.5mm不锈钢板经焊接制成如图所示基本形状为圆柱壳体的蒸发器(14)，蒸发器(14)的顶部设有蒸汽口，蒸发器(14)的上部侧面设有法兰端口，下部侧面设有浓缩盐水出口端，该出口端与浓缩盐水抽出泵(1)相连，浓缩盐水抽出泵(1)的出口端设有截止阀。用不锈钢丝网制成水汽分离网(11)，将该水汽分离网(11)设置在蒸发器(14)的蒸汽口的下方，放置在与蒸发器(14)内壁固定相连的框架上。用不锈钢管制成喷淋管(10)，且在喷淋管(10)上钻孔形成喷淋件(101)，用2Cr13不锈铁制成如图所示的热海水入口端法兰(12)，在法兰(12)的左侧设有盖板，盖板上焊接的喷淋管(10)有3根，且盖板与蒸发器(14)的法兰端口固定连接，用紧固件将法兰(12)与盖板固定连接，在法兰(12)的另一侧焊接热海水入口管(121)，使热海水入口管(121)与喷淋管(10)相连通，热海水入口管(121)的另一端与喷淋水阀(13)相连。
用2.5mm不锈钢板经焊接制成如图所示的基本形状为长方壳体的真空腔壳体(9)，用0.75mm不锈钢薄板焊接制成如图所示的板式冷凝器(8)，将板式冷凝器(8)固定在真空腔壳体(9)中，并在真空腔壳体(9)中板式冷凝器(8)的右侧设置挡板(93)，从而形成蒸汽通道(92)，在真空腔壳体(9)的位于板式冷凝器(8)的下方的底板上开设水槽出口(91)，水槽出口(91)处焊接有连通管(31)，水槽通过连通管(31)与淡水泵(3)相通，淡水泵(3)的出口端设有截止阀。
用2Cr13不锈铁制成如图所示的冷凝器连接法兰(7)，该法兰(7)的外侧设有盖板，法兰(7)与板式冷凝器(8)固定相连，且与真空腔壳体(9)固定相连，盖板与法兰(7)固定相连，不锈钢制的连通管(61)固定在盖板上且与冷凝器(8)的进口端相连通，不锈钢制的冷却水出口管(62)固定在盖板上且与冷凝器(8)的出口端相连通。连通管(61)的另一端与喷射泵(4)的出口端相连，喷射泵(4)的进口端通过连接管与冷海水泵(2)的出口端相连通。用不锈钢制成的抽气管(5)设在真空腔壳体(9)与喷射泵(4)的吸入口之间，抽气管(5)的输入口设在冷凝器(8)的下方且高于真空腔壳体(9)底板约2.5mm，在抽气管(5)的管路上设有单向阀(51)。在喷射泵(4)的进口端与出口端之间还设有不锈钢制的真空度调节管(15)，该调节管(15)的管路上设有调节阀(16)。
在本装置中要求各焊接处密闭可靠，各有关连接处密封性好，从而保证本装置内部的气密性。
本装置应用在渔船等出海船只时，见图1，将船用柴油机冷却器的出口端与本装置的喷淋水阀(13)相连通。在柴油机工作时，则冷却器中的海水源源不断地进入本装置，调节流速，使该较热的海水的温度大于37℃，且以正压的形式从喷淋件(101)喷出至蒸发器(14)中，该较热的海水被喷成水线向下运动，控制与喷射泵(4)并联的调节阀(16)使真空腔壳体(9)中的压力保持在表压-0.096MPa左右，使蒸发温度为约35℃，使一部分海水迅速沸腾蒸发成为水蒸汽，经过蒸气通道(92)运动至冷凝器(8)，蒸发后剩下的浓盐水流至蒸发器(14)的底部，经浓缩盐水抽出泵(1)抽出本淡水器而排入海中。
而到达冷凝器(8)的水蒸汽经冷凝器(8)冷却成为约35℃的淡水流至冷凝器(8)下方的水槽，由淡水泵(3)排入淡水箱供使用；水汽中的不凝结的气体在经过冷凝器(8)后，由抽气管(5)抽出排入大气。同时一般温度为小于30℃的海水由冷海水泵(2)向喷射泵(4)输送，经喷射泵(4)喷射至冷凝器(8)中，吸收水蒸汽的热量后由冷却水出口管(62)流出而排至海中。
本淡水器的水汽分离网(11)的作用是可隔离较小的海水液滴，使之留在分离网上，积累到一定程度滴下，从而使所产生的淡水质量较好。
本淡水器的主要部件均采用不锈铁制作，故可避免采用铜管等材料制作有关部件所存在的易老化的问题。
实施例2，
其余同实施例1，不同之处在于喷淋件(101)为通常结构的喷淋头，每根喷淋管(10)上固定连接有3～10个喷淋头(101)。

Claims (5)

1、一种喷淋式直接蒸发型海水淡化器，具有喷射泵(4)、冷凝器(8)及淡水泵(3)，喷射泵(4)的出口端通过连通管(61)与冷凝器(8)的进口端相连通，冷凝器(8)的出口端与冷却水出口管(62)相连通，冷凝器(8)下方设有水槽，水槽的出口(91)通过连通管(31)与淡水泵(3)的进口端相连，抽气管(5)的入口端设在冷凝器(8)的下方、抽气管(5)的出口端与喷射泵(4)的吸入口相连，其特征在于，
本淡化器还具有蒸发器(14)，蒸发器(14)中设有喷淋管(10)和水汽分离网(11)，喷淋管(10)上设有喷淋件(101)、蒸发器(14)中的喷淋管(10)设在蒸发器(14)中的上方，水汽分离网(11)设在喷淋管(10)的上方，蒸发器(14)的蒸汽口端设在上方，蒸发器(14)由蒸汽通道(92)与冷凝器(8)的蒸汽输入端相连通；蒸发器(14)还具有热海水入口端法兰(12)，该法兰(12)与热海水入口管(121)相连，而使热海水入口管与喷淋管(10)相通；
本淡水器还具有浓缩盐水抽出泵(1)，蒸发器(14)的下端出口与浓缩盐水抽出泵(1)的输入口相通。
2、根据权利要求1所述的喷淋式直接蒸发型海水淡化器，其特征在于，还具有冷海水泵(2)，冷海水泵(2)的出口端与喷射泵(4)的进口端相连通。
3、根据权利要求1所述的喷淋式直接蒸发型海水淡化器，其特征在于，在喷射泵(4)的进口端与出口端之间还设有真空度调节管(15)，该调节管(15)的管路上设有调节阀(16)。
4、根据权利要求1、2或3所述喷淋式直接蒸发型海水淡化器，其特征在于，在抽气管(5)的管路上设有单向阀(51)，在淡水泵(3)及浓缩盐水抽出泵(1)的出口端均设有截止阀。
5、根据权利要求1、2或3所述的喷淋式直接蒸发型海水淡化器，其特征在于，在热海水入口管(121)的管路上设有喷淋水阀(13)。
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WO2010017682A1 (zh) * 2008-08-15 2010-02-18 Wang Junkun 新型海水淡化装置和方法
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