申请日2015.12.12
公开(公告)日2017.06.20
IPC分类号C02F1/08; C02F103/08
摘要
本发明涉及一种海水处理装置，所述装置以发动机冷却水或太阳能热水等为热流，以导热系数高的重力式热管为换热媒介，在射流真空泵创造的真空环境下，使得海水在较低的沸点下进行低温蒸馏。更重要的是，第一效蒸馏产生的水蒸气再次用作第二效的热源继续蒸发海水，使得能源高效利用，从而使海水淡化装置结构紧凑、制造简单、耗材少，有维护方便、成本低廉、寿命长以及造水比比较大的优点，与其他海水淡化装置相比在经济性、实用性、工作稳定性等方面有了很大的提高。
摘要附图
权利要求书
1.一种海水处理装置，所述装置包括第一效模块、第二效模块和海水预热段，其特征是：所述第一效模块、第二效模块和海水预热段依次从下往上设置，所述第一效模块包括第一效管板、第一效热管、第一效预分布板和第一效降膜板，所述第二效模块包括第二效管板、第二效热管、第二效预分布板和第二效降膜板，海水预热段包括海水预热段热管和海水预热段管板，海水预热段设有预热室和冷凝室，所述预热室设置有海水入口管和海水出口管，冷凝室设置有不凝气体排出管和淡水出口管;第二效模块设有第二效蒸发室和第二效加热室，第二效蒸发室设置有二效浓盐水出口管和一效浓盐水入口管，第二效加热室设置有不凝气体排出管和淡水出口管;第一效模块设有第一效蒸发室和第一效加热室，第一效蒸发室设置有海水入口管和一效浓盐水出口管，第一效加热室安装有冷却水进口和出口。
说明书
海水处理装置
技术领域
本专利涉及一种海水淡化装置，具体涉及一种海水处理装置。
背景技术
目前，海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法、冷冻法、溶剂法、水合物法、离子交换法等。其中应用历史最长、范围最广泛的是蒸馏法。它是利用盐分几乎不溶于低压蒸汽的特性，先将海水加热，使之汽化，然后再将所得蒸汽重新冷凝，以获得蒸馏水。蒸馏法的制淡水过程伴随着水的相变，故能耗较高，且一般结垢及腐蚀问题比较严重。但蒸馏法具有原理简单、产出淡水的质量较高、能直接利用低温热源、可以长期稳定操作、适于大规模生产等优点，所以仍然是目前海水淡化的主要方法。申请号为201310007072.4的“船用热管式海水淡化装置”较好地解决了目前海水淡化设备中存在的以上问题，但该装置存在海水喷淋时对热管冲刷、热量没有充分利用等问题。因此在该专利的基础上，本发明进行了改进，考虑了降膜蒸发，增加了第二效，提高热能的利用率，使海水淡化装置结构紧凑、造水比大，并使其与其他海水淡化装置相比在经济性、实用性、工作稳定性等方面有了很大的提高。
发明内容本发明的目的在于克服现有的海水淡化装置的结构设计中存在的
缺陷，提供一种制造简单、结构合理、高质量、高效率、连续的淡水供应以及高效的冷却水循环利用的热管式海水淡化装置，用于各类船舶、淡水缺乏的沿海地区和海岛制取淡水。
本发明的技术方案为：一种海水处理装置，所述装置包括第一效模块、第二效模块和海水预热段，所述第一效模块、第二效模块和海水预热段依次从下往上设置，所述第一效模块包括第一效管板、第一效热管、第一效预分布板和第一效降膜板，所述第二效模块包括第二效管板、第二效热管、第二效预分布板和第二效降膜板，海水预热段包括海水预热段热管和海水预热段管板。海水预热段设有预热室和冷凝室，所述预热室设置有海水入口管和海水出口管，冷凝室设置有不凝气体排出管和淡水出口管;第二效模块设有第二效蒸发室和第二效加热室，第二效蒸发室设置有二效浓盐水出口管和一效浓盐水入口管，第二效加热室设置有不凝气体排出管和淡水出口管;第一效模块设有第一效蒸发室和第一效加热室，第一效蒸发室设置有海水入口管和一效浓盐水出口管，第一效加热室安装有冷却水进口和出口。
第一效模块、第二效模块和海水预热段的内部换热元件均采用了重力式热管，充分利用了重力式热管的极高导热性能的优点，强化了传热。
本发明设有液-液气射流真空泵和液-气射流真空泵来获取真空，使海水沸点大幅度降低，在较低温度时海水沸腾，产生大量蒸汽，蒸汽经冷凝后收集为蒸馏水。
本发明设有竖直管外降膜蒸发装置，竖直管外降膜蒸发装置设有液体分布器，所述液体分布器包括预分布板和降膜板，其中，预分布板不仅可以防止海水对热管的直接冲蚀，而且使海水经预分布板上的小孔均匀的淋降到降膜板上，使每根热管外的降膜流量更加均匀、稳定。
本发明利用发动机冷却水等低品性热水的热量，在射流真空泵创造的真空环境下，通过热管将海水在较低的沸点下加热汽化，并以该汽化蒸汽的热量作为热源用于第二效海水的汽化，而第二效汽化产生的蒸汽可用于预热海水。两效海水淡化装置的整个过程使得能源高效利用，能在更紧凑的装置中拥有更大的造水比。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用热管作为换热元件，蒸发冷凝过程中充分利用了重力式热管极高导热性能的优点，强化了传热，使海水淡化装置的制造简单、耗材少、结构紧凑、维修方便。
2、本发明采用的射流真空泵，是一种以加压液体为工作物质的喷射泵，本装置使用了海水，来源方便，加压过程可以靠海水泵实现。射流真空泵的引入可以省去浓液泵、压缩机、储气罐，节省了设备投资，简化了真空蒸发装置的整体结构，降低了电量消耗，提高了装置经济性，保持装置连续稳定运行。
3、本发明采用了竖直管外降膜蒸发法，其液体分布器由预分布板
和降膜板构成。其中，预分布板不仅可以防止海水对热管的直接冲蚀，而且使海水经预分布板上的小孔均匀的淋降到降膜板上，使每根热管外的降膜流量更加均匀、稳定。此外，降膜蒸发属于低液位沸腾的范畴，通常来说，液膜沸腾具有比池沸腾高的多的传热系数，因此，本发明强化了装置的内部传热过程。而且，对于管外降膜技术，二次蒸汽与液膜逆流，减小了压降，改善了热管周边的温度分布。
4、本发明采用了两效淡化方式，将第一效产出的蒸汽继续用于蒸馏第一效未完全蒸发的海水，此后产生的蒸汽再用于预热进料的海水，同时蒸汽冷凝成淡水。两效海水淡化装置的整个过程使得能源高效利用，拥有比同等装置装置更大的造水比。