專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)及淡化海水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)及淡化海水的方法。
背景技術(shù)：
低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)是指海水的最高蒸發(fā)溫度低于70°C的淡化技術(shù)，其特征是將一系列的蒸發(fā)器串聯(lián)起來(lái)，用一定量的蒸汽輸入通過(guò)多次的蒸發(fā)和冷凝，后面一效的蒸發(fā)溫度均低于前面一效，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水的淡化過(guò)程。在低溫多效蒸餾過(guò)程中，進(jìn)料海水在冷凝器內(nèi)被預(yù)熱和脫除不凝氣，海水在蒸發(fā)器內(nèi)氣化時(shí)會(huì)釋放一定量的不凝氣，另外在真空運(yùn)行環(huán)境下空氣也會(huì)漏入蒸發(fā)器成為不凝氣。這些不凝氣體的存在，影響熱傳導(dǎo)效率并引起腐蝕，因此這些不凝氣和少量水蒸氣必需由抽真空裝置從系統(tǒng)中去除，以維持和保證系統(tǒng)運(yùn)行的真空度。傳統(tǒng)的去除海水中不凝氣的方法有多種，其中，一種方法包括進(jìn)料海水不脫氣進(jìn)入蒸發(fā)器，大量不凝氣在各蒸發(fā)器脫氣，即抽真空裝置直接與蒸發(fā)器連接，抽出不凝氣。這就要求蒸發(fā)器的換熱管必須采用高耐腐蝕、高熱傳導(dǎo)系數(shù)的材質(zhì)，并且，還需采用抽氣容量巨大的抽真空裝置，另外系統(tǒng)抽氣點(diǎn)的設(shè)置也比較復(fù)雜，這樣就造成設(shè)備投資和運(yùn)行成本急劇增加。另一種方法是采用降膜冷凝器對(duì)進(jìn)料海水進(jìn)行預(yù)熱和脫氣，此種方法進(jìn)料海水的預(yù)熱和脫氣量減小，系統(tǒng)耗電量也減小，蒸發(fā)器的換熱管也不必采用高耐腐蝕、高熱傳導(dǎo)系數(shù)的材質(zhì)。但此種方法為了冷凝末效蒸發(fā)器的全部蒸汽，仍需要通入過(guò)量的進(jìn)料海水進(jìn)入降膜冷凝器。這樣，大量進(jìn)料海水被加熱后形成一部分料液只能外排，造成了物料和熱量的很大浪費(fèi)。因此，該低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)不能靈活適應(yīng)海水溫度變化。同時(shí)因?yàn)槭沁^(guò)量的進(jìn)料海水在降膜冷凝器內(nèi)脫氣，系統(tǒng)內(nèi)不凝氣量仍然偏大?？梢?jiàn)，現(xiàn)有的低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)去除海水中不凝氣的成本高，系統(tǒng)復(fù)雜， 造成了資源的浪費(fèi)，因此，還需進(jìn)一步提高低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)及淡化海水的方法，用以節(jié)省低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)去除海水中不凝氣過(guò)程中使用的資源，提高低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的性能。本發(fā)明實(shí)施例提供一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)，包括至少兩效串聯(lián)的蒸發(fā)器，與末效蒸發(fā)器連接的降膜冷凝器，與首效蒸發(fā)器和其余任意一效蒸發(fā)器分別連接的熱泵裝置，與所述首效蒸發(fā)器和所述降膜冷凝器分別連接的抽真空裝置，以及與所述降膜冷凝器并聯(lián)的強(qiáng)制冷凝器，輔助所述降膜冷凝器冷凝所述末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽。本發(fā)明實(shí)施例提供一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)淡化海水的方法，該低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)中的降膜冷凝器與強(qiáng)制冷凝器并聯(lián)后，與至少兩效串聯(lián)的蒸發(fā)器中的末效蒸發(fā)器連接，該方法包括所述降膜冷凝器對(duì)從所述末效蒸發(fā)器輸入的二次蒸汽進(jìn)行冷凝生成產(chǎn)品水，并利用冷凝過(guò)程釋放的潛熱對(duì)換熱管外的進(jìn)料海水進(jìn)行預(yù)熱，對(duì)預(yù)熱后的海水進(jìn)行脫氣形成進(jìn)料液并輸入所述至少兩效串聯(lián)的蒸發(fā)器中；所述強(qiáng)制冷凝器利用冷卻介質(zhì)對(duì)從所述末效蒸發(fā)器輸入的二次蒸汽進(jìn)行冷凝生成產(chǎn)品水，其中，所述冷卻介質(zhì)包括循環(huán)冷卻水或海水。本發(fā)明實(shí)施例中，在低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)增加強(qiáng)制冷凝器，該強(qiáng)制冷凝器與降膜冷凝器并聯(lián)后，與末效蒸發(fā)器連接，這樣，根據(jù)進(jìn)料海水溫度的變化，末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽可分兩股分別進(jìn)入降膜冷凝器和強(qiáng)制冷凝器，進(jìn)入降膜冷凝器的二次蒸汽只需要用系統(tǒng)所需量的進(jìn)料海水冷凝，剩余二次蒸汽由強(qiáng)制冷凝器用已有的冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷凝，這樣就降低了系統(tǒng)進(jìn)料海水量，避免了用過(guò)量進(jìn)料海水對(duì)末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的全部二次蒸汽進(jìn)行冷凝，節(jié)省低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)去除海水中不凝氣過(guò)程中使用的資源，提高低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的性能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的架構(gòu)圖。圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明1 9-蒸發(fā)器；10-降膜冷凝器；11-強(qiáng)制冷凝器；12 19-濃鹽水閃蒸罐；20-濃鹽水緩沖罐；21 28-產(chǎn)品水閃蒸罐；29-產(chǎn)品水緩沖罐；30-冷凝水緩沖罐；31-抽真空裝置；32-熱泵裝置；33-進(jìn)料海水泵；34 35-濃鹽水泵；36-冷凝水泵；37-產(chǎn)品水泵；38-濃鹽水泵；39-濃鹽水換熱器；40-產(chǎn)品水換熱器；41-進(jìn)料海水；42-降膜冷凝器與強(qiáng)制冷凝器連接管
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例中，在低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)增加強(qiáng)制冷凝器，該強(qiáng)制冷凝器與降膜冷凝器并聯(lián)后，與末效蒸發(fā)器連接，這樣，末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽可以由降膜冷凝器和強(qiáng)制冷凝器共同冷凝。其中，降膜冷凝器只需利用進(jìn)料海水對(duì)從末效蒸發(fā)器輸入的二次蒸汽進(jìn)行冷凝，而剩余的二次蒸汽由強(qiáng)制冷凝器采用已有的冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷凝，該已有的冷卻介質(zhì)包括循環(huán)冷卻水或海水。這樣，就降低了系統(tǒng)進(jìn)料海水量，避免了用過(guò)量進(jìn)料海水對(duì)末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的全部二次蒸汽進(jìn)行冷凝。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例中，低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)，包括9效蒸發(fā)器1 9，其中蒸發(fā)器分為3個(gè)效組，第1 2效為第1效組，第3 5效為第2效組，第6 9效為第3 效組。1 9效蒸發(fā)器串聯(lián)，即前一效的蒸發(fā)器的殼體與后一效的蒸發(fā)器的換熱管束連接， 并且，前一效的蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度大于后一效的蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度，第一效蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度不超過(guò)70攝氏度。第9效蒸發(fā)器9即為末效蒸發(fā)器，與降膜冷凝器10相連，強(qiáng)制冷凝器11與降膜冷凝器10并聯(lián)后，與末效蒸發(fā)器連接。一般，末效蒸發(fā)器與降膜冷凝器連接的通道上少有一、二，或多個(gè)管口，強(qiáng)制冷凝器的蒸汽通道通過(guò)管口與末效蒸發(fā)器連接。較佳地，末效蒸發(fā)器與降膜冷凝器接的通道有 1-6個(gè)管口，從而，強(qiáng)制冷凝器有1-6根管道和末效蒸發(fā)器與降膜冷凝器之間連接的通道連接。這里，強(qiáng)制冷凝器11與通道之間通過(guò)3根管道42相連。以圖1為例，降膜冷凝器10和強(qiáng)制冷凝器11都采用管殼式換熱器。降膜冷凝器 10為主冷凝器，強(qiáng)制冷凝器11為輔冷凝器。即強(qiáng)制冷凝器11，輔助降膜冷凝器10冷凝末效蒸發(fā)器9產(chǎn)生的二次蒸汽。進(jìn)料海水41根據(jù)溫度是否通過(guò)濃鹽水換熱器39和產(chǎn)品水換熱器40進(jìn)行換熱后， 以固定溫度進(jìn)入降膜冷凝器10。降膜冷凝器10采用管殼式換熱器，該管殼式換熱器包括 殼體，位于殼體內(nèi)的雙層排布的換熱管束，位于換熱管束上方的噴淋裝置，位于換熱管束兩端的管箱收集冷凝的產(chǎn)品水，位于換熱管束下方的收集盤(pán)收集進(jìn)料液。進(jìn)料海水41被預(yù)熱到固定溫度并脫氣，進(jìn)料海水變成蒸發(fā)器1 9所需的進(jìn)料液。進(jìn)料液加入阻垢劑之后，由進(jìn)料海水泵33打到第3效組的蒸發(fā)器6 9，從蒸發(fā)器 6 9的噴淋裝置中噴淋出進(jìn)料液，完成蒸發(fā)過(guò)程后，被濃縮的剩余料液用濃鹽水泵34打入到第2效效組蒸發(fā)器3 5中，在第2效效組中又重復(fù)了上述的噴淋和蒸發(fā)過(guò)程。剩余的料液由濃鹽水泵35接著往前打到第1效組，直到最后以濃縮液的形式離開(kāi)該效組。熱泵裝置32與第1效蒸發(fā)器連接，抽取動(dòng)力蒸汽進(jìn)入第1效蒸發(fā)器1中，這里，熱泵裝置32還與第6效蒸發(fā)器連接，這樣，從6效蒸發(fā)器6抽吸低壓蒸汽后與動(dòng)力蒸汽混合形成生蒸汽進(jìn)入第1效蒸發(fā)器1換熱管內(nèi)。第1效效蒸發(fā)器1，即首效蒸發(fā)器的換熱管內(nèi)輸入生蒸汽后，利用換熱管外的進(jìn)料液對(duì)管內(nèi)的生蒸汽進(jìn)行冷凝，生成冷凝水，被引入冷凝水緩沖罐30中。于此同時(shí)，冷凝過(guò)程釋放的潛熱使得管外也產(chǎn)生了與冷凝量基本相同的蒸發(fā)，即冷凝過(guò)程釋放的潛熱對(duì)換熱管外的進(jìn)料液進(jìn)行蒸發(fā)形成二次蒸汽。由于，前一效的蒸發(fā)器的殼體與后一效的蒸發(fā)器的換熱管束連接，因此，形成的二次蒸汽在穿過(guò)濃鹽水液滴分離器以保證蒸餾水的純度之后，又引入第到2效蒸發(fā)器2的換熱管內(nèi)。第2效蒸發(fā)器2對(duì)換熱管內(nèi)輸入的二次蒸汽進(jìn)行冷凝生成產(chǎn)品水，并且冷凝過(guò)程釋放的潛熱對(duì)換熱管外的進(jìn)料液進(jìn)行蒸發(fā)形成二蒸汽，將該二次蒸汽引入到第3效蒸發(fā)器 3的換熱管內(nèi)。依次類(lèi)推，這種蒸發(fā)和冷凝過(guò)程沿著串聯(lián)的蒸發(fā)器的各效一直重復(fù)，每效都產(chǎn)生了相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品水，直至到第9效蒸發(fā)器9形成二次蒸汽。由于強(qiáng)制冷凝器11與降膜冷凝器10并聯(lián)后，與第9效蒸發(fā)器9連接，因此，部分二次蒸汽流入降膜式冷凝器10的換熱管內(nèi)。降膜式冷凝器10利用進(jìn)料海水對(duì)換熱管內(nèi)的二次蒸汽進(jìn)行冷凝，并形成產(chǎn)品水。于此同時(shí)，冷凝釋放的潛熱將進(jìn)料海水加熱到固定的溫度，即對(duì)進(jìn)料海水進(jìn)行預(yù)熱。剩余的二次蒸汽通過(guò)管道42自動(dòng)分配到強(qiáng)制冷凝器11。強(qiáng)制冷凝器11利用冷卻介質(zhì)對(duì)二次蒸汽進(jìn)行冷凝生成產(chǎn)品水。這里，強(qiáng)制冷凝器11采用管殼式換熱器時(shí)，殼體內(nèi)換熱管束水平排布。強(qiáng)制冷凝器內(nèi)的二次蒸汽位于換熱管束的管外，冷卻介質(zhì)即循環(huán)冷卻水位于換熱管束的管內(nèi)，這樣，第9效蒸發(fā)器9剩余的二次蒸汽被冷凝，將余熱傳遞給循環(huán)冷卻水。強(qiáng)制冷凝器11與降膜冷凝器10通過(guò)管道42相連，管道上不設(shè)置閥門(mén)，依靠強(qiáng)制冷凝器冷卻介質(zhì)流量自動(dòng)分配進(jìn)入強(qiáng)制冷凝器的第9效蒸發(fā)器9 二次蒸汽量。如圖1所示，產(chǎn)生的產(chǎn)品水和濃鹽水分別流入產(chǎn)品水閃蒸罐21 28和濃鹽水閃蒸罐12 19中，每個(gè)閃蒸罐連接到本效蒸發(fā)器的殼體側(cè)，其中，產(chǎn)品水閃蒸罐21 觀(guān)和濃鹽水閃蒸罐12 19分別與蒸發(fā)器2-9對(duì)應(yīng)。而產(chǎn)品水閃蒸罐四和濃鹽水閃蒸罐20與降膜冷凝器11對(duì)應(yīng)。這樣產(chǎn)品水和濃鹽水呈階梯狀流動(dòng)并逐級(jí)閃蒸冷卻，放出的熱量提高了系統(tǒng)的總效率。被冷卻的產(chǎn)品水和濃鹽水最后分別用相應(yīng)的產(chǎn)品水泵37和濃鹽水泵38抽走，冷凝水由冷凝水泵36送出。二次蒸汽中還有些不凝氣，該不凝氣不能冷凝成液體，仍以氣體的形式存在，因此，還需將不凝氣從每一根換熱管中抽出，并從一效蒸發(fā)器的板孔流到另一效蒸發(fā)器。這些不凝氣在第1效蒸發(fā)器1和降膜冷凝器10富集，并用3級(jí)抽真空裝置31從抽氣口抽出。如圖1所示，抽真空裝置31分別與第1效蒸發(fā)器1，降膜冷凝器10，以及強(qiáng)制冷凝器11連接，抽取系統(tǒng)中的不凝氣和少量水蒸氣。本發(fā)明實(shí)施例中，強(qiáng)制冷凝器11采用管殼式換熱器，但是，強(qiáng)制冷凝器11還可包括板式換熱器。其中，當(dāng)進(jìn)入強(qiáng)制冷凝器11的蒸汽量較小時(shí)，強(qiáng)制冷凝器11可采用板式換熱器。當(dāng)進(jìn)入強(qiáng)制冷凝器11的蒸汽量較大時(shí)，強(qiáng)制冷凝器采用管殼式換熱器。當(dāng)強(qiáng)制冷凝器11為管殼式換熱器時(shí)，強(qiáng)制冷凝器殼11體內(nèi)的換熱管束水平排布，進(jìn)入強(qiáng)制冷凝器的二次蒸汽在殼體內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)入強(qiáng)制冷凝器的冷卻介質(zhì)在換熱管束內(nèi)流動(dòng)。由于冷卻介質(zhì)在換熱管束內(nèi)流動(dòng)，其流動(dòng)速度可以很快，從而加快了強(qiáng)制冷凝器11冷凝二次蒸汽的速度。上述實(shí)施例中，降膜冷凝器為管殼式換熱器，該降膜冷凝器中的換熱管束可以是單層排布，或者多層排布。其中，噴淋裝置噴淋出的進(jìn)料海水在換熱管束外以薄膜狀向下流動(dòng)。本實(shí)施例中，抽真空裝置，為單級(jí)或多級(jí)蒸汽噴射泵，一般與首效蒸發(fā)器和降膜冷凝器分別連接，還可與強(qiáng)制冷凝器連接。該抽真空裝置對(duì)蒸發(fā)器和冷凝器內(nèi)的不凝氣和少量水蒸氣、泄露進(jìn)的空氣抽出，以保證和維持系統(tǒng)對(duì)真空度的要求。熱泵裝置為固定噴嘴式或可調(diào)節(jié)噴嘴式蒸汽噴射泵，可分別與首效蒸發(fā)器和其余任意一效蒸發(fā)器連接，這樣，熱泵裝置可抽吸末效或中間某效蒸發(fā)器的部分二次汽后與動(dòng)力蒸汽混合進(jìn)入首效蒸發(fā)器中的換熱管內(nèi)。這樣，通過(guò)熱泵壓縮和循環(huán)，低溫效段的部分二次蒸汽返回首效蒸發(fā)器中，顯著的改善了工藝的熱效率，從而提高了裝置的性能比。上述實(shí)施例中，低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)中包括了 9效蒸發(fā)器，當(dāng)然本發(fā)明實(shí)施例不限于此，該系統(tǒng)中可以只包括2效蒸發(fā)器，或多效蒸發(fā)器，例如20效蒸發(fā)器?？蓪⒍嘈д舭l(fā)器進(jìn)行分組，每組蒸發(fā)器對(duì)應(yīng)一個(gè)濃鹽水泵，或者，不將多效蒸發(fā)器進(jìn)行分組，則每個(gè)蒸發(fā)器對(duì)應(yīng)一個(gè)濃鹽水泵。根據(jù)上述實(shí)施例可知，低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)增加了與強(qiáng)制冷凝器并聯(lián)的降膜冷凝器后，進(jìn)行海水淡化的過(guò)程中，每效蒸發(fā)器的工作過(guò)程不變，而降膜冷凝器的工作過(guò)程包括對(duì)從末效蒸發(fā)器輸入的二次蒸汽進(jìn)行冷凝生成產(chǎn)品水，并利用冷凝過(guò)程釋放的潛熱對(duì)換熱管外的進(jìn)料海水進(jìn)行預(yù)熱，對(duì)預(yù)熱后的海水進(jìn)行脫氣形成進(jìn)料液并輸入至少兩效串聯(lián)的蒸發(fā)器中。強(qiáng)制冷凝器的工作過(guò)程包括利用冷卻介質(zhì)對(duì)從末效蒸發(fā)器輸入的二次蒸汽進(jìn)行冷凝生成產(chǎn)品水。具體海水淡化過(guò)程包括進(jìn)料海水在降膜冷凝器中被預(yù)熱和脫氣，進(jìn)料海水形成為蒸發(fā)器各效組所需的進(jìn)料液。進(jìn)料液經(jīng)加入阻垢劑之后被引入到末效組的各效蒸發(fā)器中，噴淋裝置把進(jìn)料液噴淋分布到各蒸發(fā)器中的頂排管上，在沿頂排管向下以薄膜形式自由流動(dòng)的過(guò)程中，一部分海水由于吸收了在蒸發(fā)器內(nèi)冷凝蒸汽的潛熱而汽化成二次蒸汽。 被輕微濃縮的剩余進(jìn)料液用泵打入到蒸發(fā)器的下一效組中，該組的操作溫度要比上一組高一些，在新的組中又重復(fù)了蒸發(fā)和噴淋過(guò)程。剩余的進(jìn)料液接著往前打，直到最后在溫度最高的效組中以濃縮液的形式離開(kāi)該效組。由動(dòng)力蒸汽組成的生蒸汽輸入到溫度最高一效的蒸發(fā)器內(nèi)部，即首效蒸發(fā)器的換熱管內(nèi)，在管內(nèi)發(fā)生冷凝的同時(shí)，管外也產(chǎn)生了與冷凝量基本相同的蒸發(fā)，即冷凝釋放的潛熱對(duì)進(jìn)料水進(jìn)行蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽。產(chǎn)生的二次蒸汽在穿過(guò)濃鹽水液滴分離器以保證蒸餾水的純度之后，又引入到下一效蒸發(fā)器的換熱管內(nèi)，第2效蒸發(fā)器的操作溫度和壓力要略低于第一效。這種蒸發(fā)和冷凝過(guò)程沿著一串蒸發(fā)器的一直重復(fù)執(zhí)行，每效蒸發(fā)器都產(chǎn)生了相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品水，到最后一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽部分流入降膜式冷凝器的熱傳導(dǎo)管內(nèi)，釋放的潛熱將入料海水加熱到固定的溫度，剩余的二次蒸汽進(jìn)入強(qiáng)制冷凝器中冷凝，將余熱傳遞給冷卻介質(zhì)。其中，冷卻介質(zhì)包括循環(huán)冷卻水或海水。產(chǎn)生的產(chǎn)品水和濃鹽水分別流入一系列的閃蒸罐中，每個(gè)閃蒸罐連接到本效蒸發(fā)器的殼體側(cè)，這樣產(chǎn)品水和濃鹽水呈階梯狀流動(dòng)并逐級(jí)閃蒸冷卻，放出的熱量提高了系統(tǒng)的總效率。被冷卻的產(chǎn)品水和濃鹽水最后分別用相應(yīng)的水泵抽出，冷凝水由冷凝水泵抽出。不凝性氣體即不凝氣從每一根冷凝管中抽出，并從一效蒸發(fā)器的板孔流到另一效蒸發(fā)器。這些不凝性氣體在蒸發(fā)器和降膜冷凝器富集，并用抽真空裝置抽出。本發(fā)明實(shí)施例中，在低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)增加強(qiáng)制冷凝器，該強(qiáng)制冷凝器與降膜冷凝器并聯(lián)后，與末效蒸發(fā)器連接，這樣，根據(jù)進(jìn)料海水溫度的變化，末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽可分兩股分別進(jìn)入降膜冷凝器和強(qiáng)制冷凝器，進(jìn)入降膜冷凝器的二次蒸汽只需要用系統(tǒng)所需量的進(jìn)料海水冷凝，剩余二次蒸汽由強(qiáng)制冷凝器用已有的冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷凝，這樣就降低了系統(tǒng)進(jìn)料海水量，避免了用過(guò)量進(jìn)料海水對(duì)末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的全部二次蒸汽進(jìn)行冷凝。，節(jié)省低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)去除海水中不凝氣過(guò)程中使用的資源，提高低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的性能。同時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)料海水量的減少，使進(jìn)料海水脫氣量減少。抽氣量的減少降低了抽真空裝置容量，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)抽不凝氣點(diǎn)，提高了蒸發(fā)器換熱效率，減輕設(shè)備腐蝕等，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，降低了系統(tǒng)造水成本顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)，包括至少兩效串聯(lián)的蒸發(fā)器，與末效蒸發(fā)器連接的降膜冷凝器，與首效蒸發(fā)器和其余任意一效蒸發(fā)器分別連接的熱泵裝置，以及與所述首效蒸發(fā)器和所述降膜冷凝器分別連接的抽真空裝置，其特征在于，還包括與所述降膜冷凝器并聯(lián)的強(qiáng)制冷凝器，輔助所述降膜冷凝器冷凝所述末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述降膜冷凝器與所述末效蒸發(fā)器連接的通道上至少有一個(gè)管口；所述強(qiáng)制冷凝器的蒸汽通道通過(guò)所述管口與所述末效蒸發(fā)器連接。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，前一效的蒸發(fā)器的殼體與后一效的蒸發(fā)器的換熱管束連接，且前一效的蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度大于后一效的蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度，第一效蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度不超過(guò)70攝氏度。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述降膜冷凝器為管殼式換熱器，包括殼體，位于所述殼體內(nèi)的單層或多層排布的換熱管束，位于所述換熱管束上方的噴淋裝置，位于所述換熱管束兩端的收集冷凝的產(chǎn)品水的管箱，以及位于所述換熱管束下方的收集進(jìn)料液的收集盤(pán)；其中，所述噴淋裝置噴淋出的進(jìn)料海水在所述換熱管束外以薄膜狀向下流動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述末效蒸發(fā)器的殼體與所述降膜冷凝器的換熱管束連接。
6.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述強(qiáng)制冷凝器包括管殼式換熱器或板式換熱器，當(dāng)所述強(qiáng)制冷凝器為管殼式換熱器時(shí)，所述強(qiáng)制冷凝器殼體內(nèi)的換熱管束水平排布，進(jìn)入所述強(qiáng)制冷凝器的二次蒸汽在所述殼體內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)入所述強(qiáng)制冷凝器的冷卻介質(zhì)在所述換熱管束內(nèi)流動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述強(qiáng)制冷凝器所用的冷卻介質(zhì)包括循環(huán)冷卻水或海水。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述抽真空裝置為單極或多級(jí)蒸汽噴射泵，還與所述強(qiáng)制冷凝器連接，抽取所述強(qiáng)制冷凝器、所述首效蒸發(fā)器和所述降膜冷凝器中的不凝氣和少量水蒸氣。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱泵裝置為固定噴嘴式或可調(diào)節(jié)噴嘴式蒸汽噴射泵，抽取所述其余任意一效蒸發(fā)器中的部分二次蒸汽后與動(dòng)力蒸汽混合進(jìn)入所述首效蒸發(fā)器中的換熱管內(nèi)。
10.一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)淡化海水的方法，其特征在于，所述低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)中的降膜冷凝器與強(qiáng)制冷凝器并聯(lián)后，與至少兩效串聯(lián)的蒸發(fā)器中的末效蒸發(fā)器連接，該方法包括所述降膜冷凝器對(duì)從所述末效蒸發(fā)器輸入的二次蒸汽進(jìn)行冷凝生成產(chǎn)品水，并利用冷凝過(guò)程釋放的潛熱對(duì)換熱管外的進(jìn)料海水進(jìn)行預(yù)熱，對(duì)預(yù)熱后的海水進(jìn)行脫氣形成進(jìn)料液并輸入所述至少兩效串聯(lián)的蒸發(fā)器中；所述強(qiáng)制冷凝器利用冷卻介質(zhì)對(duì)從所述末效蒸發(fā)器輸入的二次蒸汽進(jìn)行冷凝生成產(chǎn)品水，其中，所述冷卻介質(zhì)包括循環(huán)冷卻水或海水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)及淡化海水的方法，提高低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的性能，該系統(tǒng)包括至少兩效串聯(lián)的蒸發(fā)器，與末效蒸發(fā)器連接的降膜冷凝器，與首效蒸發(fā)器和其余任意一效蒸發(fā)器分別連接的熱泵裝置，與所述首效蒸發(fā)器和所述降膜冷凝器分別連接的抽真空裝置，以及與所述降膜冷凝器并聯(lián)的強(qiáng)制冷凝器，輔助所述降膜冷凝器冷凝所述末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽。
文檔編號(hào)C02F103/08GK102381734SQ20111028872
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者任克威, 劉學(xué)忠, 劉治川, 戰(zhàn)科, 李凱, 李雪磊 申請(qǐng)人:中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院