海水淡化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种海水淡化装置及方法，包括蒸发室、设置在蒸发室外部的冷凝室，蒸发室连接有热管，热管的热端连接有加热部，热管的冷端处于蒸发室内，蒸发室内设置有循环海水分布器。用热管高效的热传导性能，对海水进行蒸发并通过冷凝获得淡水，多余的海水流回大海，不会产生水垢，通过真空热管的性能，可以减少海水淡化的能源消耗。

【技术实现步骤摘要】
海水淡化装置及方法
本专利技术涉及一种海水淡化领域，尤其是一种利用热管高效率热传导的海水淡化装置及方法。
技术介绍
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理。从20世纪50年代以后，海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展，在已经开发的二十多种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平，并在世界各地广泛应用。蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术，特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高。与膜法海水淡化技术相比，蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大，是当前海水淡化的主流技术之一。但是，蒸馏法会消耗大量的能源并在蒸馏设备中产生大量的水垢。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。同样电渗析法淡化海水的成本较高。反渗透法是一种膜分离淡化法，该法利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。但是半透膜容易被污染，反渗透系统回收效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种海水淡化装置及方法，采用真空低温蒸发利用真空热管高效的热传导性能，对海水进行蒸发并通过冷凝获得淡水，多余的海水流回大海，不会产生水垢。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海水淡化装置，包括蒸发室、设置在蒸发室外部的冷凝室，蒸发室连接有热管，热管的热端连接有加热部，热管的冷端处于蒸发室内，蒸发室内设置有循环海水分布器。热管从热端向冷端的热传导效率高，利用热管这种性能对海水进行蒸发，并使水蒸汽导入到冷凝室在冷凝室内冷凝成淡水，蒸发室多余的浓海水向外排出，不会在蒸发室内残留水垢；通过热管的导热性能，可以减少海水淡化的能源消耗。作为优选，蒸发室连接有真空泵，冷凝室连接有真空泵，冷凝室的真空度高于蒸发室。冷凝室的真空度高于蒸发室的真空度，水蒸汽由蒸发室往冷凝室流动，也使冷凝室的冷凝温度低于蒸发室的蒸发温度，更能降低海水淡化能耗。作为优选，热管采用真空热管，真空热管为多根均竖向布置形成热管束，真空热管之间相互分开，循环海水分布器处于热管束上方，海水由循环海水分布器分布在真空热管表面形成液膜。作为优选，冷凝室内部设置有冷凝器，冷凝器的入口连接海水泵，冷凝器的出口与循环海水分布器连通。冷凝器流出的热的海水由循环海水分布器分布到真空热管上方，利用蒸汽冷凝时的部分冷凝潜热，使得蒸发海水的温度得到提高。作为优选，冷凝室为双层结构，层间形成冷却海水腔，海水泵先与冷却海水腔连通，冷却海水腔与冷凝器的入口相连。双层的冷凝室和冷凝器结合形成效率更好的冷凝效果；冷凝器采用螺旋形的盘管结构。作为优选，海水泵与冷却海水腔之间连接有水喷射真空泵，水喷射真空泵与蒸发室连通。水喷射真空泵连接蒸发室，对蒸发室抽真空，利用海水流动产生的负压效果，降低蒸发室抽真空所需的能耗。作为优选，蒸发室的侧壁上设置有水蒸汽出口，水蒸汽出口处设置有捕沫器。捕沫器能杜绝水蒸汽内含有的气泡进入到冷凝室，防止未蒸发的海水及杂质进入冷凝室，污染蒸馏水。作为优选，加热部采用水加热结构，加热部内设置有通加热水的循环水管，循环水管外部连接循环泵，加热部的底部设置有电加热器。一种海水淡淡化方法，包括如下步骤：（1）加热部对热管的热端加热，通过热管的热传导将热量传导至冷端；（2）循环海水分布器向蒸发室内分布海水，真空热端冷端散热将分布的海水蒸发成水蒸汽，水蒸汽进入到冷凝室冷凝得到淡水，蒸发室内多余的海水排出，冷凝室的真空泵一边抽真空一边抽产生出的淡水，蒸发室的真空泵一边抽真空一边抽多余的海水；（3）只要保证循环海水分布器持续分布海水，加热部对真空热管热端加热保证真空热管热传导持续进行，即可实现海水淡化持续进行。作为优选，蒸发室连接的真空泵采用水喷射真空泵，水喷射真空泵与海水泵相连，在对海水蒸发前，降低蒸发室内的气压，从而降低海水蒸发的温度，同时利用蒸发室的气压低，自动吸入海水实现循环海水分布。本专利技术的有益效果是：真空热管从热端向冷端的热传导效率高，利用真空热管这种性能对海水进行蒸发，并使水蒸汽导入到冷凝室在冷凝室内冷凝成淡水，蒸发室多余的浓海水由循环海水分布器排出，不会在蒸发室内残留盐垢；通过真空热管的性能，可以减少海水淡化的能源消耗。附图说明图1是本专利技术一种原理示意图；图2是本专利技术一种结构示意图；图中：1、海水泵，2、水喷射真空泵，3、蒸发室，4、捕沫器，5、循环海水分布器，6、真空计，7、温度计，8、冷凝室，9、冷凝器，10、循环泵，11、淡水真空泵，12、电加热器，13、真空热管，14、循环水管，15、海水腔。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例：一种海水淡化装置（参见附图1附图2），包括蒸发室3、设置在蒸发室外部的冷凝室8，蒸发室连接有真空热管13，真空热管的热端连接有加热部，真空热管的冷端处于蒸发室内，蒸发室内设置有循环海水分布器5。真空热管采用水重力真空热管，水重力真空热管为多根均竖向布置形成热管束，真空热管之间相互分开，循环海水分布器处于热管束上方，海水由循环海水分布器分布在真空热管表面形成液膜，液膜在沿热管下降的过程中吸收热量，形成薄膜蒸发。加热部采用水加热结构，加热部内设置有通加热水的循环水管14，循环水管外部连接循环泵10，加热部的底部设置有电加热器12。真空热管的热端浸入到加热部内，由加热后的水对真空热管的热端进行加热。循环水管外部连接有温度计7及循环泵10。蒸发室的侧壁上设置有水蒸汽出口，水蒸汽出口处设置有捕沫器4。捕沫器由多层不锈钢丝网叠压组成。冷凝室套置在蒸发室外部，冷凝室为双层结构，层间形成冷却海水腔15。冷凝室内部设置有冷凝器9，冷凝器采用螺旋形盘管结构，冷凝器围绕蒸发室布置。冷凝室外部连接海水进管，海水进管连通海水腔，冷凝室内壁连接冷凝器，海水腔连通冷凝器。海水进管连接在冷凝室的下端位置，冷凝器与冷凝室内壁连接的位置在冷凝室的上端位置。冷凝器分为内层和外层，冷凝器先从上到下螺旋形分布在外层位置，接着再从下到上螺旋形分布在内层，接着连接海水出管。海水进管通过海水泵1吸附海水，海水进管中间部位上连接有水喷射真空泵2，水喷射真空泵连接蒸发室作为蒸发室抽真空使用。冷凝器的海水出管上连接循环海水分布器，循环海水分布器上设置有流量控制阀。冷凝室的上端连接有温度计7和真空计6，冷凝室的下端连接有淡水出管，淡水出管连接淡水真空泵11。冷凝室的真空度大于蒸发室的真空度。海水淡化方法：（1）先向循环水管内通水，接着由电加热器进行加热，真空热管的热端吸热并通过热传导的方式将热量传导至处于蒸发室内的冷端；（2）海水泵工作，将海水吸入海水进管，并先进入到冷凝室的海水腔内，储满整个海水腔后进入冷凝器，并最终由海水出管排出，冷凝室的真空泵一边抽真空一边抽产生出的淡水，蒸发室的真空泵一边抽真空一边抽多余的海水；（3）海水泵吸附海水的时候，水喷射真空泵对蒸发室抽真空，使得蒸发室与海水进管之间存在压力差；（4）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水淡化装置，其特征在于包括蒸发室（3）、设置在蒸发室外部的冷凝室（8），蒸发室连接有热管（13），热管的热端连接有加热部，热管的冷端处于蒸发室内，蒸发室内设置有循环海水分布器（5）。

【技术特征摘要】
1.一种海水淡化装置，其特征在于包括蒸发室（3）、设置在蒸发室外部的冷凝室（8），蒸发室连接有热管（13），热管的热端连接有加热部，热管的冷端处于蒸发室内，蒸发室内设置有循环海水分布器（5）；蒸发室连接有真空泵，冷凝室连接有真空泵，冷凝室的真空度高于蒸发室。2.根据权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于热管采用真空热管，真空热管为多根均竖向布置形成热管束，真空热管之间相互分开，循环海水分布器处于热管束上方，海水由循环海水分布器分布在真空热管表面形成液膜。3.根据权利要求1或2所述的海水淡化装置，其特征在于冷凝室内部设置有冷凝器（9），冷凝器的入口连接海水泵（1），冷凝器的出口与循环海水分布器连通。4.根据权利要求3所述的海水淡化装置，其特征在于冷凝室为双层结构，层间形成冷却海水腔（15），海水泵先与冷却海水腔连通，冷却海水腔与冷凝器的入口相连。5.根据权利要求4所述的海水淡化装置，其特征在于海水泵与冷却海水腔之间连接有水喷射真空泵（2），水喷射真空泵与蒸发室连通。6.根据权利要求1或2所述的海水淡化装置，其特征在于蒸发室的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡海涛，周向阳，秦振峰，张建国，
申请(专利权)人：杭州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33