專利名稱：低溫多效熱管式蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫多效熱管式蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
低溫多效蒸餾是指熱源為70°C以下的蒸汽，在1981年前后開始應(yīng)用于工業(yè)性的海水淡化系統(tǒng)，其特征是將一系列水平管噴淋降膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來，用一定量的蒸汽輸入通過多次的蒸發(fā)和冷凝，后面一效的蒸發(fā)溫度低于前面一效，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水。應(yīng)用的主要方法如下 (I)多級閃蒸(MSF)蒸餾法
MSF是蒸餾法海水淡化最常用的一種方法，在20世紀80年代以前，較大型的海水淡化裝置多數(shù)采用MSF技術(shù)。大港電廠二期工程引進了美國的多級閃蒸(MSF)海水淡化裝置，是我國第一套大型的海水淡化裝置。MSF裝置的優(yōu)點是設(shè)備單機容量大、使用壽命長、出水品質(zhì)好、熱效率高。但由于裝置濃縮海水的最高操作溫度在110°C左右，對傳熱管和設(shè)備本體的腐蝕性較大，必須采用價格昂貴的銅鎳合金、特制不銹鋼及鈦材，因此設(shè)備造價高。另外，為了減輕結(jié)垢和腐蝕，對進入裝置的海水加酸和進行脫氣(脫除CO2和02)，因而也增加了造水成本。(2)低溫多效(MED)蒸餾法
低溫多效海水淡化技術(shù)是指鹽水最高溫度低于70°C、采用低溫橫管噴淋技術(shù)的淡化技術(shù)。低溫多效蒸發(fā)器是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發(fā)器串聯(lián)布置，管內(nèi)是加熱蒸汽，噴射器把海水均勻噴淋在橫管熱交換器的管束上方，在橫管表面形成薄膜流下，在此過程中海水得到除氣并部分蒸發(fā)，熱交換效率高。加熱蒸汽被引入第一效，其冷凝熱使幾乎等量的海水蒸發(fā)，通過多次蒸發(fā)和冷凝，后面的蒸發(fā)溫度均低于前面一效，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水，最后一效的蒸汽在海水冷凝器中冷凝。第一效冷凝液返回鍋爐，而其他效及海水冷凝器的冷凝液收集后作為產(chǎn)品水。低溫多效海水淡化裝置的運行溫度小于70°C，遠遠低于MSF裝置的110°C，所以其能耗和管壁腐蝕及結(jié)垢速率均較低。和MSF相比，其設(shè)備本體和傳熱管的材質(zhì)要求也較低。(3)壓汽蒸餾
壓汽蒸餾的淡化工藝同低溫多效(MED)蒸餾法，不同的是壓汽蒸餾應(yīng)用熱耗非常低的熱泵，用壓縮蒸汽作為蒸發(fā)器熱管束的加熱蒸汽，是一種高效的蒸餾淡化法。壓縮可采用蒸汽噴射器，稱為熱壓縮(TVC);或采用機械蒸汽壓縮機，即機械壓縮(MVC)，是僅僅依靠電能的淡化技術(shù)，只要有電，就可以生產(chǎn)淡水，由于受壓縮機的限制，其單臺裝置的容量較其他蒸餾裝置小。在低溫多效(LT-MED)海水淡化裝置系統(tǒng)中，如提供的加熱蒸汽壓力較高，為提高產(chǎn)水比，一般常采用LT-MED和熱壓縮(TVC)結(jié)合的淡化裝置，即低溫多效加蒸汽噴射器的淡化裝置(MED+EC)。目前低溫多效蒸發(fā)器是海水淡化系統(tǒng)中一個重要設(shè)備。但傳統(tǒng)的低溫多效蒸發(fā)器相對傳熱端差較大，傳熱系數(shù)較低，單個低溫多效蒸發(fā)器效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可有效提高海水淡化效率的低溫多效熱管式蒸發(fā)器?？紤]到現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種低溫多效熱管式蒸發(fā)器，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有多根間隔排列的熱管，所述多根間隔排列的熱管上方設(shè)置有噴淋系統(tǒng)，所述噴淋系統(tǒng)與海水進口連接，所述殼體上設(shè)置有至少一個蒸汽進口、至少一個濃水口、至少一個抽真空口和至少一個蒸汽出口。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，進一步的技術(shù)方案是
作為優(yōu)選，所述每根熱管的管徑為20 50mm,長度為1000 8000mm,相鄰孔邊距為200 500mmo作為優(yōu)選，所述噴淋系統(tǒng)包括5 20組渦旋型噴嘴，渦旋型噴嘴的噴霧角度為60。 120。，單只流量為 350 20000L/min。作為優(yōu)選，所述一個蒸汽進口處的殼體內(nèi)設(shè)置有蒸汽分配器，所述蒸汽分配器為喇叭狀。作為優(yōu)選，所述一個蒸汽出口處設(shè)置有汽水分離器，所述汽水分離器為波形板式。作為優(yōu)選，所述殼體內(nèi)設(shè)置有水平方向的隔板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是
通過對發(fā)明的低溫多效熱管式蒸發(fā)器使用，可以有效利用熱管的特性，提高傳熱效率，從而提高海水淡化系統(tǒng)的能源利用率。具體可以是
(1)效率高通過熱管的高效作用下，提高系統(tǒng)效率；
(2)能夠?qū)崿F(xiàn)低溫下的海水淡化，因為熱管的特性決定，同時避免或減緩了設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢；
(3)能源利用率高因為充分利用低品質(zhì)的汽輪機低壓缸排汽；
(4)操作彈性大，負荷可從40%到110%變化，造水比不會下降；
(5)產(chǎn)品水水質(zhì)較好，可用于電廠鍋爐補給水或大規(guī)模市政用水；
(6)系統(tǒng)操作安全可靠，即便發(fā)生傳熱管泄漏，不會影響水質(zhì)。


為了更清楚的說明本申請文件實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是對本申請文件中一些實施例的參考，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，還可以根據(jù)這些附圖得到其它的附圖。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的低溫多效熱管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的低溫多效熱管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖I所不一種低溫多效熱管式蒸發(fā)器的一個實施例，包括殼體(106),所述殼體(106)內(nèi)設(shè)置有多根間隔排列的熱管(101)，利用熱管(101)的傳熱性能，可以保證的低溫下安全運行，以提高效率及能源效率；所述多根間隔排列的熱管(101)上方設(shè)置有噴淋系統(tǒng)(105)，所述噴淋系統(tǒng)(105)與海水進口(107)連接，所述殼體(106)上設(shè)置有一個蒸汽進口(108)、一個濃水口(109)、一個抽真空口(110)和兩個蒸汽出口(111)。其中蒸汽進口(108)、濃水口(109)、抽真空口(110)和蒸汽出口(111)的數(shù)量不限，可以為多個。還可以是，殼體(106)上設(shè)置有兩個清洗進口(112)和一個清洗出口。所述每根熱管(101)的管徑為20 50mm,長度為1000 8000mm,相鄰孔邊距為200 500mm。另一個實施例可以是，熱 管(101)的管徑為30mm，長度為9000mm，相鄰孔邊距為300臟。所述噴淋系統(tǒng)(105)包括5 20組渦旋型噴嘴，渦旋型噴嘴的噴霧角度為60° 120°，單只流量為350 20000L/min。一個實施例可以是，包括10組渦旋型噴嘴，其噴霧角度為100°，單只流量為10000L/min。如圖I所示的蒸汽進口(108)處的殼體(106)內(nèi)設(shè)置有蒸汽分配器(103)，所述蒸汽分配器(103)為喇叭狀；蒸汽出口(111)處設(shè)置有汽水分離器(104)，所述汽水分離器(104)為波形板式，可掛于一個蒸汽出口(111)處。所述殼體(106)內(nèi)設(shè)置有水平方向的隔板(102)。如圖I所示，蒸汽由左側(cè)蒸汽進口(108)進入，進入后的蒸汽開始沖刷熱管(101)，熱管(101)被激活便自動將熱量傳導(dǎo)至上部分，這時熱管(101)加熱段吸熱，蒸汽經(jīng)熱管
(101)后溫度下降開始凝結(jié)，熱量被熱管(101)吸收并傳導(dǎo)至冷凝段；當(dāng)熱管(101)加熱段受熱時，毛細管中的液體迅速蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向冷凝段，在海水的冷卻下，釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回加熱段，如此循環(huán)不止，熱量由熱管(101)—端傳至另外一端。這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導(dǎo)開來。熱管(101)在實現(xiàn)這一熱量轉(zhuǎn)移的過程中，從而海水吸熱蒸發(fā)。加熱后脫氣的海水，在噴嘴的作用下，均勻的噴撒到熱管(101)上，這時熱管冷凝段經(jīng)過放熱，將熱量傳遞給霧化的海水，使其加熱汽化，通過汽水分離器(104)時，由于汽、水流向互相垂直，汽流轉(zhuǎn)彎時的離心力將水滴分離出來，粘附在汽水分離器(104)上形成薄薄的水膜，靠重力慢慢向下流動，在汽水分離器(104)的下端形成較大的水滴落下，從而進行汽水分離，蒸汽從右側(cè)流出進入下一效蒸汽側(cè)。未汽化的海水從濃水口( 109)排出。在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”、等，指的是結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結(jié)合任一實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時，所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種低溫多效熱管式蒸發(fā)器,其特征在于，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有多根間隔排列的熱管，所述多根間隔排列的熱管上方設(shè)置有噴淋系統(tǒng)，所述噴淋系統(tǒng)與海水進口連接，所述殼體上設(shè)置有至少一個蒸汽進口、至少一個濃水口、至少一個抽真空口和至少一個蒸汽出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低溫多效熱管式蒸發(fā)器，其特征在于，所述每根熱管的管徑為20 50mm，長度為1000 8000mm，相鄰孔邊距為200 500mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低溫多效熱管式蒸發(fā)器，其特征在于，所述噴淋系統(tǒng)包括5 20組渦旋型噴嘴，渦旋型噴嘴的噴霧角度為60° 120°，單只流量為350 20000L/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低溫多效熱管式蒸發(fā)器，其特征在于，所述一個蒸汽進口處的殼體內(nèi)設(shè)置有蒸汽分配器，所述蒸汽分配器為喇叭狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低溫多效熱管式蒸發(fā)器，其特征在于，所述一個蒸汽出口處設(shè) 置有汽水分離器，所述汽水分離器為波形板式。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低溫多效熱管式蒸發(fā)器，其特征在于，所述殼體內(nèi)設(shè)置有水平方向的隔板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫多效熱管式蒸發(fā)器，其低溫多效熱管式蒸發(fā)器，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有多根間隔排列的熱管，所述多根間隔排列的熱管上方設(shè)置有噴淋系統(tǒng)，所述噴淋系統(tǒng)與海水進口連接，所述殼體上設(shè)置有至少一個蒸汽進口、至少一個濃水口、至少一個抽真空口和至少一個蒸汽出口。通過對發(fā)明的低溫多效熱管式蒸發(fā)器及其海水淡化系統(tǒng)的使用，可以有效利用熱管的特性，提高傳熱效率，從而提高海水淡化系統(tǒng)的能源利用率。
文檔編號C02F103/08GK102765769SQ20121028910
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者官祎男, 張世乾, 張寶林, 張志成, 徐奎江, 李京紅, 楊志, 盛飛, 贠在斌, 陳 峰 申請人:北京朗新明環(huán)保科技有限公司