本實用新型涉及低溫多效海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高效集成化低溫多效蒸餾海水淡化裝置。

背景技術(shù)：

海水淡化屬于一種淡水的增量技術(shù)，較常用的海水淡化工藝為低溫多效蒸餾技術(shù)，該技術(shù)在70℃以下進行的海水淡化，解決了主體設(shè)備在高溫情況下結(jié)垢嚴重的問題。

該技術(shù)的特點是將一系列水平管降膜蒸發(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，從而得到蒸餾水。

現(xiàn)有技術(shù)中的蒸汽獲取的方式主要有以下幾種：

(1)直接將高壓高質(zhì)量的蒸汽通入低溫多效蒸餾裝置中作為加熱熱源，進行海水淡化。此方法系統(tǒng)耗氣量大、熱利用率低。

(2)利用熱壓縮裝置將中高壓蒸汽和回流的低溫多效蒸餾裝置中的低壓蒸汽混合減壓后進行海水淡化。但由于受壓縮機的限制，單臺裝置的容量小，故不適用于大型工業(yè)化應(yīng)用。

(3)利用熱水在閃蒸罐中閃蒸產(chǎn)生蒸汽后通過管道進入多效蒸發(fā)器中，進行低溫多效海水淡化。閃蒸獲得蒸汽的方法需將熱源降壓，回水則需要增壓，壓力提升較大；且閃蒸罐與蒸發(fā)器分離需管道相連，成本高、占地大，以熱水為載體的余熱流量巨大，電能消耗也較多。

現(xiàn)有的低溫多效蒸餾技術(shù)多采用工礦企業(yè)現(xiàn)成的蒸汽，多個設(shè)備之間管路連接復(fù)雜，維護和檢修麻煩，設(shè)備整體占地面積大，能耗消耗大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于設(shè)計一種高效集成化低溫多效蒸餾海水淡化裝置，解決上述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種高效集成化低溫多效蒸餾海水淡化裝置，包括蒸汽發(fā)生器、多效蒸發(fā)器和凝汽器；所述蒸汽發(fā)生器、所述多效蒸發(fā)器和所述凝汽器三者依次集成設(shè)置，形成一體化裝置；

所述蒸汽發(fā)生器的進水口連接高溫?zé)崴艿?，所述蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生啟動蒸汽；所述的啟動蒸汽通過管道進入所述多效蒸發(fā)器，進行蒸發(fā)和冷凝，產(chǎn)生蒸汽和成品水；所述多效蒸發(fā)器的末端蒸汽進入所述凝汽器冷凝為成品水。

進一步的，所述蒸汽發(fā)生器包括換熱管和噴淋裝置，所述換熱管的進水口連接所述高溫?zé)崴艿溃?/p>

所述多效蒸發(fā)器包括第1效蒸發(fā)器、第2效蒸發(fā)器、…和第n效蒸發(fā)器，其中n≥2，所述多效蒸發(fā)器分為前m效蒸發(fā)器和后(n-m)效蒸發(fā)器，其中m≥1；所述多效蒸發(fā)器中的每一效蒸發(fā)器均包括換熱管和噴淋裝置，所述后(n-m)效蒸發(fā)器的噴淋裝置的進水為物料海水，所述前m效蒸發(fā)器的噴淋裝置的進水為所述后(n-m)效蒸發(fā)器中產(chǎn)生的濃鹽水；

所述啟動蒸汽通過管道進入所述第1效蒸發(fā)器中的所述換熱管，與所述第1效蒸發(fā)器中的所述噴淋裝置噴淋的海水進行換熱后，冷凝成成品水，所述成品水進入所述蒸汽發(fā)生器中的噴淋裝置；所述第1效蒸發(fā)器中的噴淋裝置噴淋的水經(jīng)過吸熱后形成效間蒸汽和濃鹽水；所述效間蒸汽進入下一效蒸發(fā)器的換熱管；并依此類推，直至第n效蒸發(fā)器；第n效蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過所述凝汽器冷凝后形成成品水。

進一步的，所述前m效蒸發(fā)器產(chǎn)生的濃鹽水連通到濃鹽水閃蒸罐生成成品水和超濃鹽水，所述超濃鹽水經(jīng)濃鹽水泵排出，所述成品水進入后(n-m)效蒸發(fā)器。

進一步的，從第(m+1)效蒸發(fā)器起，形成的濃鹽水通過所述效間濃鹽水管逐級排入下一效蒸發(fā)器，直至第n效蒸發(fā)器；第n效蒸發(fā)器匯合的濃鹽水經(jīng)中間水泵提升至預(yù)熱器后進入前m效蒸發(fā)器的噴淋裝置內(nèi)。

進一步的，原料海水進水管的來水經(jīng)過所述凝汽器加熱后，一部分海水由海水冷卻水出水管排出；另一部分作為物料水，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后，以平流噴淋方式進入所述后(n-m)效蒸發(fā)器的噴淋裝置。

進一步的，所述高溫?zé)崴艿乐械臒崴?jīng)過所述蒸汽發(fā)生器轉(zhuǎn)化為中低溫?zé)崴俳?jīng)過所述預(yù)熱器后排出。

進一步的，所述高溫?zé)崴畞碜怨さV企業(yè)未被利用的余熱，所述中低溫?zé)崴A(yù)熱所述物料水后轉(zhuǎn)換為低溫?zé)崴祷毓さV企業(yè)。

進一步的，還包括射汽抽氣器，所述射汽抽氣器分別與所述多效蒸發(fā)器和所述凝汽器連接抽真空。

進一步的，所述多效蒸發(fā)器噴淋裝置根據(jù)不同換熱強度非均相布置噴頭數(shù)量和間距，使換熱強度與表面噴淋密度高度一致。

進一步的，還包括除垢系統(tǒng)，所述除垢系統(tǒng)向所述蒸汽發(fā)生器的所述換熱管內(nèi)通入壓力蒸汽，并向管外噴淋物料海水，通過管內(nèi)外壓力差、溫度差和噴淋作用，將水垢除去。

本實用新型提出一種高效集成化低溫多效蒸餾海水淡化裝置，最大限度實現(xiàn)蒸汽發(fā)生器、多效蒸發(fā)器和凝汽器一體化，節(jié)省設(shè)備占地面積，維護簡單方便。該裝置直接通入熱水即可驅(qū)動海水淡化，熱利用率高，產(chǎn)水率和濃縮比高，適用于大部分低、高溫?zé)崴Y源豐富的工礦企業(yè)。該技術(shù)不僅能降低工礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的成本又是企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的一項重要舉措。

本實用新型的有益效蒸發(fā)器果可以總結(jié)如下：

1、本實用新型將低溫多效海水淡化主體設(shè)備蒸汽發(fā)生器、多效蒸發(fā)器和凝汽器合三為一，最大限度系統(tǒng)集成。設(shè)備緊湊、外形美觀、占地面積小；管路節(jié)省、阻損降低、熱量利用率高；維護和檢修方便。

2、設(shè)備不需酸洗除垢，采用創(chuàng)新方法除垢，無需消耗酸液，不會產(chǎn)生廢液造成二次污染。

3、本實用新型采用平逆流進料方式，用部分鹽水回流以替代部分物料海水，經(jīng)過合理的設(shè)計優(yōu)化，提高整個系統(tǒng)的產(chǎn)水率和能源利用率。

4、本實用新型產(chǎn)水率高，濃縮比高(>2)，系統(tǒng)耗電少，熱量利用率高，成本大幅降低，解決了現(xiàn)有低溫多效海水淡化工藝制水成本高的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

標號說明：

蒸汽發(fā)生器1、多效蒸發(fā)器2、凝汽器3、高溫?zé)崴M水管4、首效蒸發(fā)器成品水出水管5、低溫?zé)崴厮?、蒸汽發(fā)生器成品水進水管7、效間濃鹽水管8、效間成品水管9、原料海水進水管10、海水冷卻水出水管11、蒸發(fā)器海水進水管12、中低壓蒸汽管13、射汽抽氣器14、噴淋裝置15、蒸汽發(fā)生器循環(huán)泵16、成品水泵17、中間水泵18、濃鹽水閃蒸罐19、濃鹽水泵20、預(yù)熱器21。

具體實施方式

為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1和圖2所示的一種高效集成化低溫多效蒸餾海水淡化裝置，包括蒸汽發(fā)生器1、多效蒸發(fā)器2、凝汽器3三大主體設(shè)備，還包括預(yù)熱器21、射汽抽氣器14和除垢系統(tǒng)等輔助設(shè)備。蒸汽發(fā)生器1、多效蒸發(fā)器2和凝汽器3三者高效集成，形成一體化裝置。節(jié)省設(shè)備占地面積，維護簡單方便，可直接利用熱水驅(qū)動海水淡化，熱利用率高，產(chǎn)水率和濃縮比高。

高溫?zé)崴M水管4與所述蒸汽發(fā)生器1的進水口連接，所述蒸汽發(fā)生器1產(chǎn)生啟動蒸汽；所述的啟動蒸汽通過管道進入多效蒸發(fā)器2，進行蒸發(fā)和冷凝，產(chǎn)生蒸汽和成品水；末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽通過管路進入所述凝汽器3，凝結(jié)為成品水；所述射汽抽氣器14分別與所述多效蒸發(fā)器2和所述凝汽器3連接抽真空；

所述多效蒸發(fā)器2包括第1效蒸發(fā)器、第2效蒸發(fā)器、…和第n效蒸發(fā)器，其中n≥2，所述多效蒸發(fā)器2分為前m效蒸發(fā)器和后(n-m)效蒸發(fā)器，其中m≥1。

所述蒸汽發(fā)生器1包括換熱管和噴淋裝置15，成品水經(jīng)蒸汽發(fā)生器循環(huán)泵16提升至蒸汽發(fā)生器噴淋裝置15，高溫?zé)崴c成品水經(jīng)過換熱后，產(chǎn)生啟動蒸汽。

其中高溫?zé)崴M水管4通過法蘭與蒸汽發(fā)生器1熱水進水口連接，所述的蒸汽發(fā)生器1熱水出口法蘭與低溫?zé)崴厮?連接，所述的首效蒸發(fā)器的成品水經(jīng)蒸汽發(fā)生器循環(huán)泵16提升至蒸汽發(fā)生器進料口而進入噴淋裝置15。熱水與成品水經(jīng)過換熱后，產(chǎn)生啟動蒸汽。

所述每一效蒸發(fā)器均包括換熱管、噴淋裝置15、效間濃鹽水管8和效間成品水管9；所述第1效蒸發(fā)器產(chǎn)生的成品水由所述首效蒸發(fā)器成品水出水管5排出，經(jīng)蒸汽發(fā)生器循環(huán)泵16提升進入所述蒸汽發(fā)生器1，從第2效蒸發(fā)器產(chǎn)生的成品水逐級排向下一效蒸發(fā)器，直至末效蒸發(fā)器；第n效蒸發(fā)器匯合的成品水經(jīng)成品水泵17提升排出；通過噴淋裝置15分別向蒸發(fā)器噴淋經(jīng)預(yù)熱的物料海水(后(n-m)效蒸發(fā)器)和鹽水(前m效蒸發(fā)器)。其中中間水泵18將末效蒸發(fā)器匯合的鹽水提升至前m效蒸發(fā)器噴淋裝置15。蒸發(fā)器利用一系列水平降膜換熱管內(nèi)的蒸汽加熱管外物料水，并使其蒸發(fā)形成蒸汽。各效蒸發(fā)器間連有蒸汽連接管、效間濃鹽水管8和效間成品水管9。蒸汽進入下一效蒸發(fā)器的換熱管，冷凝為成品水進行收集，前m效蒸發(fā)器鹽水經(jīng)過多次閃蒸，進一步回收成品水，提高產(chǎn)水率和濃縮比，最終形成的濃鹽水經(jīng)濃鹽水泵20排至鹽場曬鹽。通過重復(fù)的蒸發(fā)和冷凝，每一效蒸發(fā)器的溫度、壓力均比上一效蒸發(fā)器略低，從而依靠低溫度和壓力的加熱蒸汽產(chǎn)生大量的蒸餾水。不僅提高了系統(tǒng)產(chǎn)水率，還充分利用鹽水自帶的熱量，提高整個系統(tǒng)的能源利用率。

從第(m+1)效蒸發(fā)器起，形成的濃鹽水通過所述效間濃鹽水管8逐級排入下一效蒸發(fā)器，直至第n效蒸發(fā)器；第n效蒸發(fā)器匯合的濃鹽水經(jīng)中間水泵18提升至預(yù)熱器21后進入前m效蒸發(fā)器的噴淋裝置15內(nèi)；第1效蒸發(fā)器形成的濃鹽水通過效間濃鹽水管8逐級排入下一效蒸發(fā)器，直至第m效蒸發(fā)器，第m效蒸發(fā)器匯合的濃鹽水進入濃鹽水閃蒸罐19生成成品水和濃鹽水，所述濃鹽水經(jīng)濃鹽水泵20排出，所述成品水進入后(n-m)效蒸發(fā)器。將前m效的濃鹽水閃蒸后排出，進一步提高產(chǎn)水率。

冷卻海水由原料海水進水管10進入所述凝汽器3，海水冷凝末效蒸發(fā)器蒸汽被加熱后，一部分海水由海水冷卻水出水管11排出，另一部分作為物料水經(jīng)蒸發(fā)器海水進水管12進入預(yù)熱器21預(yù)熱后，以平流噴淋方式進入所述后(n-m)效蒸發(fā)器的噴淋裝置15。末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽在凝汽器3中全部冷凝為成品水，凝汽器3布置高度略高于蒸發(fā)器，凝結(jié)水也自流至末效蒸發(fā)器，成品水由成品水泵17輸送至廠區(qū)供生產(chǎn)使用。凝汽器3同時與經(jīng)過預(yù)處理的海水管路連接，通過海水的冷凝將末效蒸發(fā)器蒸汽凝結(jié)成成品水的同時，海水得以加熱，小部分作為物料海水進入后(n-m)效蒸發(fā)器，大部分排入大海。

所述高溫?zé)崴?jīng)過所述蒸汽發(fā)生器1轉(zhuǎn)化為中低溫?zé)崴鲋械蜏責(zé)崴ㄟ^低溫?zé)崴厮?與所述預(yù)熱器21連接，作為所述預(yù)熱器21的熱源后排出；所述高溫?zé)崴畞碜怨さV企業(yè)未被利用的余熱，所述中低溫?zé)崴A(yù)熱所述物料水后轉(zhuǎn)換為低溫?zé)崴祷毓さV企業(yè)。所述的預(yù)熱器21分別將部分物料海水和鹽水加熱后進入部分蒸發(fā)器的噴淋裝置15。預(yù)熱器21采用中低溫?zé)崴挠酂峒訜嵛锪纤档臀锪纤倪^冷度，提高蒸汽產(chǎn)生量。

所述射汽抽氣器分別與所述多效蒸發(fā)器和所述凝汽器連接抽真空。所述射汽抽氣器14分別與所述第1效蒸發(fā)器和所述凝汽器3連接，中低壓蒸汽通過中低壓蒸汽管13進入射汽抽氣器14進行抽真空。

利用工礦企業(yè)的中低壓蒸汽作為輔助汽源，通過射汽抽氣器14，在海水淡化主體裝置中的最熱端和最冷端，將泄露進入蒸發(fā)器的空氣和不凝結(jié)氣抽出海水淡化蒸發(fā)器，避免蒸發(fā)器壓力提高，溫度偏離設(shè)計工況、換熱效率下降、制水達不到設(shè)計值等不利現(xiàn)象出現(xiàn)。射汽抽氣器14汽源為工礦企業(yè)提供的中低壓蒸汽，不消耗電能，無運動部件，工作可靠，設(shè)備投資低。

所述多效蒸發(fā)器2噴淋裝置15根據(jù)不同換熱強度非均相布置噴頭數(shù)量和間距，使換熱強度與表面噴淋密度高度一致。所述的除垢系統(tǒng)是向前面所述換熱管內(nèi)通壓力蒸汽，管外噴淋物料海水，通過管內(nèi)外壓力差、溫度差和噴淋作用，將水垢除去，降低高倍濃縮系統(tǒng)易出現(xiàn)結(jié)垢與局部過濃析鹽的風(fēng)險。特殊的除垢方式，采用獨有的“管內(nèi)蒸汽+管外噴淋”組合技術(shù)取代酸洗，既節(jié)省了酸液成本，又避免廢液造成的二次污染。

本實用新型合理設(shè)計和優(yōu)化，使整個低溫多效蒸餾海水淡化裝置的造水比和濃縮比大，其中，濃縮比＞2，從而保證在成品水量一定的情況下，減少海水的提取量。與此同時，在高濃縮比的條件下，仍能有效降低結(jié)垢風(fēng)險，延長除垢間隔。

以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本實用新型，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本實用新型并不局限于以上所述實施例，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。