船用热管式海水淡化装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于海水淡化领域，特别涉及一种船用热管式海水淡化装置。由压力表、液位计、热管、液体分布器、折流板、泄气阀、筒体、支座、单向阀、淡水泵、射流真空泵、海水泵、隔板、除雾器及各连接管路组成。本发明专利技术充分利用了重力热管的导热系数高的优点，采用船舶发动机冷却水的热量作为热源，在由离心泵驱动的射流真空泵创造的真空环境下，使海水沸点大幅度降低，将海水在较低的沸点下蒸馏，从而使海水淡化装置制造简单、结构紧凑、耗材少，达到船舶发动机冷却水循环利用和船体淡水自给自足的双重目的，有维护方便、成本低廉、寿命长以及安装空间较小的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于海水淡化领域，特别涉及一种船用热管式海水淡化装置。由压力表、液位计、热管、液体分布器、折流板、泄气阀、筒体、支座、单向阀、淡水泵、射流真空泵、海水泵、隔板、除雾器及各连接管路组成。本专利技术充分利用了重力热管的导热系数高的优点，采用船舶发动机冷却水的热量作为热源，在由离心泵驱动的射流真空泵创造的真空环境下，使海水沸点大幅度降低，将海水在较低的沸点下蒸馏，从而使海水淡化装置制造简单、结构紧凑、耗材少，达到船舶发动机冷却水循环利用和船体淡水自给自足的双重目的，有维护方便、成本低廉、寿命长以及安装空间较小的优点。【专利说明】船用热管式海水淡化装置
本专利涉及一种新型的单效低温蒸馏法海水淡化装置，用于渔船、供给船、客货船、淡水缺乏的沿海地区和海岛制取淡水。
技术介绍
目前，淡水资源紧缺已成为制约我国国民经济发展和人民生活水平提高的瓶颈，海水淡化是解决沿海地区水资源紧缺的根本途径之一。海水淡化技术也称为海水脱盐技术，是分离海水中盐和水的过程，按分离原理和方法分类，海水淡化技术可分为相变法和非相变法两大类。相变法包括:蒸馏法(太阳能蒸馏法、低温多效法、多级闪蒸法、压气蒸馏法、膜蒸馏法)、冷冻法；非相变法主要包括:膜法(反渗透法、电渗析法)、离子交换法和溶液提取法。海水淡化装置是船舶保障日用淡水的重要设备，船舶上的淡水除了供给饮用、洗涤之外，还供给动力装置、卫生医药等部门使用，常用的船用海水淡化装置有单效蒸馏式、多级闪发式、反渗透式、电渗析式、机械蒸汽压缩式等。反渗透式海水淡化装置存在成本较高，使用寿命短、对工作环境要求较高、维护较为复杂的缺点；而闪蒸法设备虽然造价相对合理，产能较高，但由于设备对工作环境要求较高，安装空间较大，装置繁多，维护人工成本较高以及存在串级生产模式易产生产品质量风险，并不适用于成本和空间受限的中小型船舶。中国国家知识产权局2010年6月2日授权的，专利号为ZL201010564359.3，名称为“板式海水淡化装置”的专利和专利号为ZL201110142750.9，名称为“串联热管换热器回收柴油机废热进行海水淡化的装置”的专利较好地解决了目前海水淡化设备中存在的以上问题。上述专利技术中的“板式 海水淡化装置”，以发动机冷却水废热为热源，采用减压蒸馏原理，通过板式蒸发器将海水沸腾，再由板式冷凝器将蒸汽冷凝成淡水，操作简单、装拆、检修方便，且制得淡水含盐量低。但存在以下缺陷:1、所采用的板式换热器，密封性较差，不适用于生产可供人们直接饮用的淡水。2、板式换热器的流道小，不适合于气-气换热或者蒸汽冷凝。上述专利技术中的“串联热管换热器回收柴油机废热进行海水淡化的装置”，通过上、下两个热管式换热器串联，分别回收柴油机废气及冷却水的余热，通过热管加热海水，产生的水蒸汽进入冷凝器冷凝成淡水，采用的热管传热性能好，设备费用低、运转和维修简便。但存在以下缺陷:1、柴油机冷却水出口温度在70-90°C，常压情况下，很难将海水蒸馏。2、柴油发动机烟气中含有大量的二氧化硫、三氧化硫，极易发生露点腐蚀，设备使用寿命短。
技术实现思路
本专利技术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，提供一种结构合理，制造简单，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船用热管式海水淡化装置。实现上述目的的技术方案是:船用热管式海水淡化装置，其特征在于由第一组热管和第二组热管、液位计、液体分布器、隔板、第一管板和第二管板、管套、折流板、泄压阀、筒体、射流真空泵、除雾器、支座、单向阀、海水泵、压力表、淡水泵及各连接管路组成，其中所述第二管板、第二组热管及管套组成冷凝段；第二管板、第一组热管及管套组成蒸发段，冷凝段的预热室安装有海水入水管和海水出水管，冷凝室与不凝气体排出管、淡水管相连接；蒸发段的蒸发室与海水出水管的支路、真空管相连接，加热室安装有冷却水进、出水口，接船舶冷却循环水，淡水泵的出水口处安装有单向阀。进一步的，冷凝段与蒸发段的换热元件均采用低温热管，充分利用了重力热管的导热系数高的优点，强化了传热。进一步的，本装置的淡化方法是利用船舶发动机冷却水的热量，在由离心泵驱动的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至蒸馏，水蒸汽通过热管与冷海水换热，使水蒸汽冷凝，产出淡水，通过淡水泵，将淡水泵出储存，供给饮用、洗漆。 进一步的，采用减压蒸馏，以发动机冷却水余热作为热源，发动机冷却水完成加热过程，从装置流出后，温度降低，循环入发动机。进一步的，采用无运动部件的射流真空泵作为真空发生器，使海水沸点大幅度降低，降低蒸发沸点，使海水在较低温度沸腾，产生大量蒸汽，蒸汽经冷凝后收集为蒸馏水，即淡水。本专利技术的基本构思是:海水淡化装置的主体是由上下两部分组成，上部为冷凝段，下部为蒸发段，两部分内的主要换热元件都为热管。从船舶发动机流出的带有热量的冷却水，经冷却水入口进入装置蒸发段的加热室，由第一组热管的冷端吸收其热量，冷却水温度降低，然后从冷却水出口流回发动机，循环利用。在蒸发室内由第一组热管的热端将海水加热，在射流真空泵创造的真空环境下，水的沸点大幅度降低，使其迅速汽化，产生的水蒸汽通过除雾器进入冷凝段的冷凝室，由冷凝室内的第二组热管冷端吸收其热量，将其冷凝成淡水，由淡水泵将淡水泵入淡水箱。在冷凝段中，海水经海水泵进入预热室，在预热室内被第二组热管的热端预热，此处热管的热量来自于蒸发段汽化的水蒸气冷凝放出的热量，经预热的海水从海水出口流出，其中一部分预热的海水进入蒸发室，用于汽化蒸发，另一部分进入射流真空泵，产生射流，使蒸发室内保持真空状态。该方法的特点在于:a)以船舶发动机冷却水作为热源，既环保又节能，而且能够使发动机的冷却效果提闻。b)以热管作为海水淡化装置冷凝段与蒸发段的换热元件，可以有效地提高低温热源的利用率。c)采用无运动部件的射流真空泵作为真空发生器，使海水沸点大幅度降低。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术的海水淡化工艺，采用减压蒸馏，以发动机冷却水余热作为热源，一方面节约能源，满足船上淡水自给自足，实现冷却水的循环利用；另一方面，发动机冷却水完成加热过程，从装置流出后，温度降低，循环入发动机，可有效地保护发动机，延长使用寿命；由于冷却水的温度较低，且海水在真空环境下以较低的沸点气化，使装置的工作的温度保持在较低的范围，大大减轻了换热面上的结垢现象。2、本专利技术采用热管作为换热元件，蒸发冷凝过程中充分利用了重力热管的导热系数高的优点，强化了传热，使海水淡化装置的制造简单、结构紧凑、耗材少、维修方便。3、本专利技术采用的射流真空泵，是一种以加压液体为工作物质的喷射泵，工质来源方便，加压过程可以靠水泵实现，射流真空泵的进水口与冷凝段的海水出水管相连接，结构合理，消除了射流真空泵的背压，提高射流真空泵的抽吸能力。用射流真空泵替代了高压气体喷射器来实现抽真空行为，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。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的工艺流程图。图2为本专利技术的装置结构示意图。图3为本专利技术的冷凝段和蒸发段管板示意图。图4为本专利技术的射流真空泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
船用热管式海水淡化装置，其特征在于由第一组热管(1)和第二组热管(8)、液位计(3)、液体分布器(4)、隔板(5)、第一管板(2)和第二管板(6)、管套(7)、折流板(10)、泄压阀(9)、筒体(12)、射流真空泵(11)、除雾器(13)、支座(14)、单向阀(15)、海水泵(19)、压力表(18)、淡水泵(16)及各连接管路组成，其中所述第二管板(6)、第二组热管(8)及管套(7)组成冷凝段(I)；第二管板(2)、第一组热管(1)及管套(7)组成蒸发段(II)，冷凝段(I)的预热室安装有海水入水管(C)和海水出水管(D)，冷凝室与不凝气体排出管(B)、淡水管(E)相连接；蒸发段(II)的蒸发室与海水出水管(D)的支路(A)、真空管(F)相连接，加热室安装有冷却水进、出水口，接船舶冷却循环水，淡水泵(16)的出水口处安装有单向阀(15)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建章，杨茜，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：