一种高效海水淡化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高效海水淡化装置，包括壳体和抽真空装置，所述抽真空装置通过管路与所述壳体连通；所述壳体分为上、下相通的两个腔体，所述壳体的上腔体内设置有冷凝器，下腔体内设置有蒸发器，所述蒸发器、所述冷凝器与一热量压缩单元组成一个热量循环系统，所述壳体的上腔体内还设置有顶部敞口的冷凝器集箱，所述冷凝器设置在所述冷凝器集箱的上方。本实用新型专利技术体积小巧，利用高真空状态下海水水份相变温度的敏感性、高导热性及等温性，以及冷凝器和冷凝器集箱的特殊结构，实现海水中水份汽化到冷凝的相变转移而淡化，提高海水淡化的速率和效率，具有很高的节能环保价值。

High efficient seawater desalination device

The utility model discloses a high efficient seawater desalination device comprises a housing and a vacuum pumping device, the vacuum pumping device through a pipeline connected with the housing; the housing is divided into two cavity, the shell cavity is arranged inside the condenser, the lower chamber is arranged in the evaporator. The evaporator, the condenser and a heat compression unit composed of a heat circulating system, wherein the shell cavity is also provided with a condenser open top set box, the upper part of the condenser are arranged in the condenser header. The utility model has the advantages of small volume, sensitivity, sea water transformation temperature of high thermal conductivity and isothermal by high vacuum state, and the special structure of the condenser and the condenser header, realize the transformation in seawater to transfer water vaporization condensation and desalination, improve the desalination rate and efficiency, has the very high value of energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及海水淡化处理领域，尤其涉及一种高效海水淡化装置。
技术介绍
水资源是基础性自然资源和战略性经济资源，水资源可持续利用是关系到经济社会发展的重大战略问题，地球上的水资源总量中，淡水仅占2.5％，海水占97.5％。海水利用是人类社会解决水资源危机的重要措施之一。16世纪末，人类开始用蒸馏器在船上直接蒸发海水来制取淡水，19世纪末，随着蒸汽轮船的出现，蒸发器蒸馏制水也随之诞生，以满足轮船锅炉和饮用水的供应。20世纪50年代多级闪蒸技术出现。60年代美国成功制得了世界上第一张高脱盐率、高通透量、可用于海水脱盐的不对称醋酸纤维素反渗透膜，并在70年代生产出了世界上第一台反渗透装置，随着反渗透膜性能提高、价格下降、能量回收效率的提高等技术的发展，反渗透法成为投资省、成本低的海水淡化制取饮用水方式。20世纪80年代低温多效蒸馏法面世，与膜法海水淡化技术相比，蒸馏法具有可利用低品位热能、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大等优点，低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70度的淡化技术，其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程，其流程为：进料海水在排热冷凝器中被预热和脱气，之后被分成两股物流。一股物流作为冷凝液排弃并排回大海，另外一股物流变成蒸馏过程的进料液。料液经加入阻垢分散剂之后被引入到热回收段各效温度最低的一组中。喷淋系统把料液喷淋分布到各蒸发器中的顶排管上，在沿顶排管向下以薄膜形式自由流动的过程中，一部分海水由于吸收了在蒸发器内冷凝蒸汽的潜热而汽化。被轻微浓缩的剩余料液用泵打入到蒸发器的下一组中，该组的操作温度要比上一组高一些，在新的组中又重复了蒸发和喷淋过程。剩余的料液接着往前打，直到最后在温度最高的效组中以浓缩液的形式离开该效组。生蒸汽输入到温度最高一效的蒸发管内部，在管内发生冷凝的同时，管外也产生了与冷凝量基本相同的蒸发。产生的二次蒸汽在穿过浓盐水液滴分离器以保证蒸馏水的纯度之后，又引入到下一效的传热管内，第二效的操作温度和压力要略低于第一效。这种蒸发和冷凝过程沿着一串蒸发器的各效一直重复，每效都产生了相当数量的蒸馏水，到最后一效的蒸汽在排热段被海水冷却液冷凝。第一效的冷凝液被收集起来，该蒸馏水的一部分又返回到蒸汽发生器，超过输入的生蒸汽量的部分流入到一系列特殊容器的首个容器中，每一个容器都连接到下一低温效的冷凝侧。这样使一部分蒸馏水产生闪蒸并使剩余的产品水冷却下来，同时把热量传给热回收效的主体中去。如此产品水呈阶梯状流动并被逐级闪蒸冷却。放出的热量提高了系统的总效率，被冷却的蒸馏水最后用水泵抽出并输入到储液罐中。这样生产出的产品水是完全的纯水，它不含任何污染物，平均含盐量小于20ppm。如果安装两级捕沫网，产品水盐含量可小于5ppm。像蒸馏水一样，浓缩海水从第一效呈阶梯状流入一系列的浓盐水闪蒸罐中，闪蒸冷却以回收其热量。经过冷却之后，浓盐水经浓盐水泵打入大海。不凝性气体从每一根冷凝管中抽出，并从一效流到另一效。这些不凝性气体最后在排热冷凝器的最冷端富集，并用蒸汽喷射器或机械式真空泵抽出。与多级闪蒸和传统的多效蒸发不同，低温多效技术有以下优缺点：(1)由于操作温度低，避免或减缓了设备的腐蚀和结垢；(2)进料海水的预处理更为简单。系统低温操作可简化海水的预处理过程。海水进入低温多效装置之前只需经过筛网过滤和加入5ppm左右的阻垢剂即可，也不需多级闪蒸必须进行加酸脱气处理；(3)系统的动力消耗小。低温多效系统用于输送液体的动力消耗很低，可降低淡化水的制水成本；(4)系统操作安全可靠。在低温多效系统中，发生的是管内蒸汽冷凝而管外液膜蒸发，即使传热管发生了腐蚀穿孔而泄漏，由于汽侧压力大于液膜侧压力，浓盐水绝对不会流到产品水中。低温多效蒸馏法的冷凝和蒸发过程的传热系数随其操作温度提高而提高，同时由于低温操作时蒸汽的比容较大，使得设备的体积具大，无形中增加了设备的投入成本，因此，技术上需要尽可能地提高低温多效过程的操作温度，使之达到更高的造水比，而提高操作温度又在一定程度上增加了能源消耗。综上，如何减小海水淡化装置的体积、降低能源消耗、提高海水淡化速率和效率，显得格外重要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的低温多效海水淡化装置的体积较大、能源消耗较多以及海水淡化速率和效率较低的缺陷。为了解决上述技术问题，本提供了一种高效海水淡化装置，包括壳体和抽真空装置，所述抽真空装置通过管路与所述壳体连通；所述壳体分为上、下相通的两个腔体，所述壳体的上腔体内设置有冷凝器，所述壳体的下腔体内设置有蒸发器，所述蒸发器、所述冷凝器与一热量压缩单元组成一个热量循环系统，所述壳体的上腔体内还设置有顶部敞口的冷凝器集箱，所述冷凝器设置在所述冷凝器集箱的上方。优选地，所述冷凝器为V形或圆弧形，所述冷凝器集箱设置在所述冷凝器的底部下方。进一步地，所述冷凝器集箱的顶部四周还设置有蒸汽通道。进一步地，所述热量压缩单元通过对传热介质的压缩与抽吸组合成热源装置和冷源装置，所述热源装置通过管路与所述蒸发器连通，所述冷源装置通过管路与所述冷凝器连通。进一步地，所述壳体外还设置有集水装置，所述集水装置通过集水管路与所述冷凝器集箱的底部连通，所述集水装置还连接有用于将所述集水装置内的淡水抽出的净水泵。进一步地，所述抽真空装置通过第一真空管路与所述壳体的上腔体连通，并通过第二真空管路与所述集水装置连通，所述抽真空装置为射水抽气器、射汽抽气器、叶片式真空泵或罗茨真空泵中的一种。进一步地，所述壳体的上腔体与所述壳体的下腔体之间还设置有破泡网板，所述破泡网板为多孔网状板，其为单层设置或多层设置。进一步地，所述壳体外还设置有注水装置，所述注水装置包括注水池、注水管路和注水调节装置，所述注水池通过所述注水管路与所述壳体的下腔体连通，所述注水调节装置设置在所述注水管路上。进一步地，所述蒸发器上还设置有盐垢清理装置，所述盐垢清理装置与一驱动装置相连，所述盐垢清理装置为推拉套筒结构或回转刮板结构，所述盐垢清理装置在所述驱动装置的带动下持续推拉或回转，将所述蒸发器上的盐垢清理下来。进一步地，所述壳体的底部还设置有用于将蒸发器上清理下来的盐垢和海水浓缩液排出的浓缩泵，所述盐垢和浓缩液用于通过板式热交换器加热所述注水池内的海水。本技术的高效海水淡化装置，具有如下有益效果：1、本技术利用真空状态低温相变和热阻小、等温性好的原理实现海水的蒸发淡化，可在适当的加热温度和制冷剂低温冷却液冷凝温度的较大温压下，以较低的相变温度实现海水中水份的相变转移淡化，其淡化速度及效率远高于现有海水蒸发淡化工艺技术，可降低海水淡化的能耗和辅材消耗成本，真空环境下，海水的加热高效蒸发温度及低温下的汽相快速冷凝，可大大减少海水淡化装置的热交换面积，并使淡化工艺控制简单、性能稳定，其外观结构更加小巧。2、本技术的蒸发器和冷凝器安装在一个壳体内，其结构更加紧凑，体积更加小巧，壳体的上腔体内设置有冷凝器集箱，所述冷凝器的形状为V形或圆弧形，所述冷凝器集箱设置在所述冷凝器的底部下方，V形或圆弧形设置的冷凝器一方面增大了水蒸汽与冷凝器的接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效海水淡化装置，包括壳体(1)和抽真空装置(5)，所述抽真空装置(5)通过管路与所述壳体(1)连通；所述壳体(1)分为上、下相通的两个腔体，所述壳体(1)的上腔体内设置有冷凝器(4)，所述壳体(1)的下腔体内设置有蒸发器(3)，所述蒸发器(3)、所述冷凝器(4)与一热量压缩单元(9)组成一个热量循环系统，其特征在于，所述壳体(1)的上腔体内还设置有顶部敞口的冷凝器集箱(7)，所述冷凝器(4)设置在所述冷凝器集箱(7)的上方。

【技术特征摘要】
1.一种高效海水淡化装置，包括壳体(1)和抽真空装置(5)，所述抽真空装置(5)通过管路与所述壳体(1)连通；所述壳体(1)分为上、下相通的两个腔体，所述壳体(1)的上腔体内设置有冷凝器(4)，所述壳体(1)的下腔体内设置有蒸发器(3)，所述蒸发器(3)、所述冷凝器(4)与一热量压缩单元(9)组成一个热量循环系统，其特征在于，所述壳体(1)的上腔体内还设置有顶部敞口的冷凝器集箱(7)，所述冷凝器(4)设置在所述冷凝器集箱(7)的上方。2.根据权利要求1所述的高效海水淡化装置，其特征在于，所述冷凝器(4)为V形或圆弧形，所述冷凝器集箱(7)设置在所述冷凝器(4)的底部下方。3.据权利要求2所述的高效海水淡化装置，其特征在于，所述冷凝器集箱(7)的顶部四周还设置有蒸汽通道(8)。4.根据权利要求1-3中任意一项权利所述的高效海水淡化装置，其特征在于，所述热量压缩单元(9)通过对传热介质的压缩与抽吸组合成热源装置(10)和冷源装置(11)，所述热源装置(10)通过管路与所述蒸发器(3)连通，所述冷源装置(11)通过管路与所述冷凝器(4)连通。5.根据权利要求4所述的高效海水淡化装置，其特征在于，所述壳体(1)外还设置有集水装置(6)，所述集水装置(6)通过集水管路(16)与所述冷凝器集箱(7)的底部连通，所述集水装置(6)还连接有净水泵(17)。6.根据权利要求5所述的高效海水淡化装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文通，
申请(专利权)人：朱文通，
类型：新型
国别省市：浙江;33