一种热蒸馏水的制备装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热蒸馏水的制备装置及其制备方法，其中热蒸馏水的制备装置包括N级蒸发器；N‑1级加热器；冷凝器；低温水管路；N级蒸发器中第K‑1级蒸发器的第一凝结水出口与N‑1级加热器中第K‑1级加热器的凝结水入口连通，第K级蒸发器的二次蒸汽出口与第K‑1级加热器的第二蒸汽入口连通；N级蒸发器中第N级蒸发器的第一凝结水出口排出高温蒸汽冷凝水，N‑1级加热器的第N‑1级加热器的待加热水出口将加热后的蒸馏水排出。本发明专利技术的装置在生产蒸馏水的同时，对蒸馏水进行梯级加热，实现水热同产；同时还可以对外部的低温水进行加热，充分利用到该装置产生的热量。

【技术实现步骤摘要】
一种热蒸馏水的制备装置及其制备方法
本专利技术属于海水淡化和集中供热领域，尤其涉及一种热蒸馏水的制备装置及其制备方法。
技术介绍
随着我国经济社会的快速发展和城市化进程的不断推进，水资源短缺已成为制约我国社会经济可持续发展的重要因素。我国人均水资源量只有世界人均水资源量的四分之一，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。海水淡化是从源头增加水资源量的有效手段，是解决我国水资源短缺的重要途径和战略选择，也是确保国家安全和可持续发展的必然要求。海水淡化技术近年来发展迅猛，其中蒸馏法、反渗透法等海水淡化技术已日趋成熟，并在我国广大沿海地区得到了越来越广泛的应用，但目前这些技术的淡化成本普遍较高，如何大幅度降低运行能源成本是这类技术发展的当务之急，同时，如何最大程度地利用这类技术产生的热量，降低资源浪费也是值得考虑的问题。在现有的海水淡化过程中，淡水制备产生的大量热量直接被排放，没有得到充分的回收利用。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种热蒸馏水的制备装置及其制备方法，通过将外部低温水与热蒸馏水制备结合起来，利用热蒸馏水制备过程中产生的热量加热外部低温水，提高了热蒸馏水制备的能源利用率。为解决上述技术问题，本专利技术实施例一方面提供了一种热蒸馏水的制备装置，包括：N级蒸发器，每级蒸发器均设有第一凝结水出口和二次蒸汽出口；N-1级加热器，每级加热器均设有待加热水入口、待加热水出口、第二蒸汽入口和凝结水入口，N-1级加热器中第M级加热器的待加热水入口与第M-1级加热器的待加热水出口连通；冷凝器，冷凝包括第一蒸汽入口和第二凝结水出口；低温水管路，用于引入外部低温水并利用外部低温水吸收N级蒸发器排出的蒸汽的热量；N级蒸发器中第K-1级蒸发器的第一凝结水出口与N-1级加热器中第K-1级加热器的凝结水入口连通，第K级蒸发器的二次蒸汽出口与第K-1级加热器的第二蒸汽入口连通；冷凝器的第一蒸汽入口与N级蒸发器中第1级蒸发器的二次蒸汽出口连通，冷凝器的第二凝结水出口与N-1级加热器中第1级加热器的待加热水入口连通；N级蒸发器中第N级蒸发器的第一凝结水出口排出高温蒸汽冷凝水，N-1级加热器的第N-1级加热器的待加热水出口将加热后的蒸馏水排出；其中，N≥K≥2，N-1≥M≥2。进一步地，N级蒸发器中每级蒸发器还包括：浓缩液出口、加热蒸汽入口和浓缩液入口；N级蒸发器中第M级蒸发器的浓缩液出口与第M-1级蒸发器的浓缩液入口连通，第M级蒸发器的二次蒸汽出口与第M-1级蒸发器的加热蒸汽入口连通，第1级蒸发器的浓缩液出口排出浓缩液，第N级蒸发器的加热蒸汽入口引入外部高温蒸汽。进一步地，冷凝器包括：外部低温水入口；低温水管路通过外部低温水入口与冷凝器连通，外部低温水在冷凝器中换热后进入N-1级加热器进行梯级加热。进一步地，该装置还包括：N级低温水换热器，每级低温水换热器包括外部低温水进口、外部低温水出口、蒸汽进口以及第五凝结水出口；N级低温水换热器中第E-1级低温水换热器的外部低温水出口与第E级低温水换热器的外部低温水进口连通，第E级低温水换热器的蒸汽进口与第E级蒸发器的二次蒸汽出口连通，第E-1级低温水换热器的第五凝结水出口与第E-1级加热器的待加热水入口连通，第N级低温水换热器中的第五凝结水出口与第N-1级加热器(3)的待加热水出口连通，N级低温水换热器中的第1级低温水换热器的外部低温水进口与低温水管路连通，N级低温水换热器中第N级低温水换热器的外部低温水出口将换热后的外部低温水排出；其中，N≥E≥2。进一步地，该装置还包括：N-1级预热器，每级预热器包括预加热液入口、预加热液出口、第三蒸汽入口和第四凝结水出口；N级蒸发器的每级蒸发器还设有待浓缩液入口，冷凝器还包括冷却液管路出口；N-1级预热器中第F-2级预热器的预加热液出口与第F-1级预热器的预加热液入口连通，第F-1级预热器的第三蒸汽入口与第F级蒸发器的二次蒸汽出口连通，第F-2级预热器的第四凝结水出口与第F-1级加热器的待加热水入口连通，第N-1级预热器的第四凝结水出口与第N-1级加热器的待加热水出口连通，冷凝器的冷却液管路出口与第1级预热器的预加热液入口连通，N-1级预热器中第N-1级预热器的预加热液出口与N级蒸发器中第N级蒸发器的待浓缩液入口连通；其中，N≥F≥2。进一步地，N-1级预热器中第F-2级预热器的预加热液出口分别与第F-1级预热器的预加热液入口和N级蒸发器中第F-1级蒸发器的待浓缩液入口连通，N-1级预热器中第N-1级预热器的预加热液出口与N级蒸发器中第N级蒸发器的待浓缩液入口连通，冷凝器的冷却液管路出口分别与第1级预热器的预加热液入口和第1级蒸发器的待浓缩液入口连通。进一步地，N级蒸发器中每级蒸发器还包括：浓缩液出口；N级蒸发器中第M级蒸发器的浓缩液出口与第M-1级蒸发器的待浓缩液入口连通。进一步地，该装置还包括：冷却液直排管路，其与冷凝器的冷却液管路出口连通，冷却液直排管路用于调节N-1级加热器的热蒸馏水的产量。进一步地，该装置还包括：热交换器，其包括冷介质入口、冷介质出口、热介质入口和热介质出口；N级蒸发器还包括浓缩液出口，冷凝器还包括冷却液管路入口；热介质入口与N级蒸发器中第1级蒸发器的浓缩液出口连通，冷介质出口与冷凝器的冷却液管路入口连通，冷介质入口用于引入冷却水，热介质出口用于将浓缩液排出。本专利技术实施例另一方面提供了一种热蒸馏水的制备方法，该热蒸馏水利用前述任一项的装置蒸馏液体得到的；液体为下述至少一种：海水、河水、湖水、地下水、污水、废水及中水。本专利技术实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：利用热蒸馏水制备过程中产生的热量加热外部低温水，提高了热蒸馏水制备的能源利用率，较少资源浪费。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的热蒸馏水的制备装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例二提供的热蒸馏水的制备装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例三提供的热蒸馏水的制备装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例四提供的热蒸馏水的制备装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例五提供的热蒸馏水的制备装置的结构示意图；图6是本专利技术实施例六提供的热蒸馏水的制备装置的结构示意图。附图标记：1：蒸发器；2：冷凝器；3：加热器；4：预热器；5：热交换器；6：冷却液直排管路；7：低温水换热器；8：低温水管路；1-1：待浓缩液入口；1-2：浓缩液出口；1-3：加热蒸汽入口；1-4：第一凝结水出口；1-5：二次蒸汽出口；1-6：浓缩液入口；2-1：冷却液管路入口；2-2：冷却液管路出口；2-3：第一蒸汽入口；2-4：第二凝结水出口；2-6：外部低温水入口；3-1：待加热水入口；3-2：待加热水出口；3-3：第二蒸汽入口；3-4：凝结水入口；4-1：预加热液入口；4-2：预加热液出口；4-3：第三蒸汽入口；4-4：第四凝结水出口；5-1：冷介质入口；5-2：冷介质出口；5-3：热介质入口；5-4：热介质出口；7-1：外部低温水进口；7-2：外部低温水出口；7-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热蒸馏水的制备装置，其特征在于，包括：/nN级蒸发器(1)，每级蒸发器(1)均设有第一凝结水出口(1-4)和二次蒸汽出口(1-5)；/nN-1级加热器(3)，每级加热器(3)均设有待加热水入口(3-1)、待加热水出口(3-2)、第二蒸汽入口(3-3)和凝结水入口(3-4)，所述N-1级加热器(3)中第M级加热器(3)的所述待加热水入口(3-1)与第M-1级加热器(3)的所述待加热水出口(3-2)连通；/n冷凝器(2)，所述冷凝器(2)包括第一蒸汽入口(2-3)和第二凝结水出口(2-4)；/n低温水管路(8)，用于引入外部低温水并利用所述外部低温水吸收所述N级蒸发器(1)排出的蒸汽的热量；/n所述N级蒸发器(1)中第K-1级蒸发器(1)的所述第一凝结水出口(1-4)与所述N-1级加热器(3)中第K-1级加热器(3)的所述凝结水入口(3-4)连通，第K级蒸发器(1)的所述二次蒸汽出口(1-5)与第K-1级加热器(3)的所述第二蒸汽入口(3-3)连通；所述冷凝器(2)的所述第一蒸汽入口(2-3)与所述N级蒸发器(1)中第1级蒸发器(1)的所述二次蒸汽出口(1-5)连通，所述冷凝器(2)的所述第二凝结水出口(2-4)与所述N-1级加热器(3)中第1级加热器(3)的所述待加热水入口(3-1)连通；所述N级蒸发器(1)中第N级蒸发器(1)的所述第一凝结水出口(1-4)排出高温蒸汽冷凝水，所述N-1级加热器(3)的第N-1级加热器(3)的所述待加热水出口(3-2)将加热后的蒸馏水排出；/n其中，N≥K≥2，N-1≥M≥2。/n...

【技术特征摘要】
20200605 CN 20201050425951.一种热蒸馏水的制备装置，其特征在于，包括：
N级蒸发器(1)，每级蒸发器(1)均设有第一凝结水出口(1-4)和二次蒸汽出口(1-5)；
N-1级加热器(3)，每级加热器(3)均设有待加热水入口(3-1)、待加热水出口(3-2)、第二蒸汽入口(3-3)和凝结水入口(3-4)，所述N-1级加热器(3)中第M级加热器(3)的所述待加热水入口(3-1)与第M-1级加热器(3)的所述待加热水出口(3-2)连通；
冷凝器(2)，所述冷凝器(2)包括第一蒸汽入口(2-3)和第二凝结水出口(2-4)；
低温水管路(8)，用于引入外部低温水并利用所述外部低温水吸收所述N级蒸发器(1)排出的蒸汽的热量；
所述N级蒸发器(1)中第K-1级蒸发器(1)的所述第一凝结水出口(1-4)与所述N-1级加热器(3)中第K-1级加热器(3)的所述凝结水入口(3-4)连通，第K级蒸发器(1)的所述二次蒸汽出口(1-5)与第K-1级加热器(3)的所述第二蒸汽入口(3-3)连通；所述冷凝器(2)的所述第一蒸汽入口(2-3)与所述N级蒸发器(1)中第1级蒸发器(1)的所述二次蒸汽出口(1-5)连通，所述冷凝器(2)的所述第二凝结水出口(2-4)与所述N-1级加热器(3)中第1级加热器(3)的所述待加热水入口(3-1)连通；所述N级蒸发器(1)中第N级蒸发器(1)的所述第一凝结水出口(1-4)排出高温蒸汽冷凝水，所述N-1级加热器(3)的第N-1级加热器(3)的所述待加热水出口(3-2)将加热后的蒸馏水排出；
其中，N≥K≥2，N-1≥M≥2。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述N级蒸发器(1)中每级蒸发器(1)还包括：浓缩液出口(1-2)、加热蒸汽入口(1-3)和浓缩液入口(1-6)；
所述N级蒸发器(1)中第M级蒸发器(1)的所述浓缩液出口(1-2)与第M-1级蒸发器(1)的所述浓缩液入口(1-6)连通，第M级蒸发器(1)的所述二次蒸汽出口(1-5)与第M-1级蒸发器(1)的所述加热蒸汽入口(1-3)连通，第1级蒸发器(1)的所述浓缩液出口(1-2)排出浓缩液，第N级蒸发器(1)的所述加热蒸汽入口(1-3)引入外部高温蒸汽。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述冷凝器(2)包括：外部低温水入口(2-6)；
所述低温水管路(8)通过所述外部低温水入口(2-6)与所述冷凝器(2)连通，所述外部低温水在所述冷凝器(2)中换热后进入所述N-1级加热器(3)进行梯级加热。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
N级低温水换热器(7)，每级低温水换热器(7)包括外部低温水进口(7-1)、外部低温水出口(7-2)、蒸汽进口(7-3)以及第五凝结水出口(7-4)；
所述N级低温水换热器(7)中第E-1级低温水换热器(7)的所述外部低温水出口(7-2)与所述第E级低温水换热器(7)的所述外部低温水进口(7-1)连通，第E级低温水换热器(7)的所述蒸汽进口(7-3)与所述第E级蒸发器(1)的所述二次蒸汽出口(1-5)连通，第E-1级低温水换热器(7)的所述第五凝结水出口(7-4)与所述第E-1级加热器(3)的所述待加热水入口(3-1)连通，所述第N级低温水换热器(7)中的所述第五凝结水出口(7-4)与所述第N-1级加热器(3)的所述待加热水出口(3-2)连通，所述N级低温水换热器(7)中的第1级低温水换热器(7)的所述外部低温水进口(7-1)与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：付林，张世钢，张弘，李自勇，江亿，
申请(专利权)人：北京清建能源技术有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11