一種減壓蒸餾的海水淡化裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種海水淡化裝置，具體為一種減壓蒸餾的海水淡化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著太陽(yáng)能集熱技術(shù)和核反應(yīng)堆技術(shù)的日益成熟，為海水淡化提供廉價(jià)熱能已成為現(xiàn)實(shí)。利用太陽(yáng)能和核能淡化海水的關(guān)鍵在于開(kāi)發(fā)與現(xiàn)有槽式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和核反應(yīng)堆供熱配套的海水淡化裝置。《一種熱空氣多級(jí)加熱的海水淡化裝置》、《一種利用廢氣余熱加熱海水的海水淡化裝置》、《一種加濕除濕的海水蒸發(fā)罐》等三項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利運(yùn)用空氣加濕除濕原理，利用太陽(yáng)能、核能及工業(yè)余熱等將海水分離成淡水和固態(tài)鹽。相對(duì)于需要排放大量濃鹽水的多效蒸餾法和多級(jí)閃蒸法是重大技術(shù)突破。這種加濕除濕海水淡化法有兩個(gè)顯著特點(diǎn):一是海水蒸發(fā)在正壓下進(jìn)行；二是必須有空氣參與蒸發(fā)過(guò)程。所以，海水蒸發(fā)罐之間需要設(shè)置空氣流動(dòng)通道、加熱介質(zhì)流動(dòng)通道、海水流進(jìn)通道、淡水流出通道等四種通道。從某種意義上講，上述兩個(gè)顯著特點(diǎn)也就是兩大缺點(diǎn)。能否逆向思考，開(kāi)發(fā)一種沒(méi)有空氣參與、海水在負(fù)壓下蒸發(fā)、性能更優(yōu)的海水淡化技術(shù)呢？
[0003]綜合分析現(xiàn)有各種熱法海水淡化技術(shù)的工藝過(guò)程發(fā)現(xiàn):上述加濕除濕法是將多效蒸餾法和多級(jí)閃蒸法所排濃鹽水帶走的熱量分散到淡水中，消耗相同熱量，上述加濕除濕法淡水產(chǎn)量是多效蒸餾法和多級(jí)閃蒸法淡水產(chǎn)量的三倍以上，并消除了濃鹽水排放造成的熱污染和濃鹽污染。不足之處在于驅(qū)動(dòng)空氣加濕除濕增加能耗和海水正壓蒸發(fā)效果較差。揚(yáng)長(zhǎng)避短，吸取上述加濕除濕法能利用太陽(yáng)能、核能、工業(yè)余熱等將海水分離成淡水和固態(tài)鹽的技術(shù)精華，克服需要空氣加濕除濕和海水正壓蒸發(fā)兩大缺點(diǎn)，選擇減壓蒸餾和常壓蒸餾相結(jié)合的技術(shù)路線，完全能夠?qū)ふ业揭环N全新的減壓蒸餾的海水淡化技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是將第一級(jí)海水蒸發(fā)罐設(shè)置為負(fù)壓海水蒸發(fā)罐，第二級(jí)海水蒸發(fā)罐到最后一級(jí)海水蒸發(fā)罐設(shè)置為常壓海水蒸發(fā)罐，在負(fù)壓海水蒸發(fā)罐上安抽風(fēng)機(jī)，常壓海水蒸發(fā)罐的冷凝管依次連通形成空氣排除通道，常壓海水蒸發(fā)罐的淡水收集管依次連通形成淡水流出通道，所有海水蒸發(fā)罐依次連通形成海水補(bǔ)充通道，構(gòu)成一種減壓蒸餾和常壓蒸餾相結(jié)合的海水淡化裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是:其結(jié)構(gòu)包括負(fù)壓海水蒸發(fā)罐、多個(gè)常壓海水蒸發(fā)罐、抽風(fēng)機(jī)、加熱管、冷凝管、冷凝管連通管、淡水收集管、淡水收集管連通管、海水蒸發(fā)罐連通管、海水流入管、負(fù)壓海水蒸發(fā)罐填料、海鹽排出閥、控制系統(tǒng)的溫度傳感器、水位控制器、抽風(fēng)機(jī)控制器、海鹽排出閥控制器、總控制處理器。其特征在于:所述第一級(jí)海水蒸發(fā)罐罐底安裝海鹽排出閥，罐內(nèi)下部設(shè)置加熱管，罐內(nèi)上部填充負(fù)壓海水蒸發(fā)罐填料，罐頂接通抽風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口。第一級(jí)海水蒸發(fā)罐是負(fù)壓海水蒸發(fā)罐，第二級(jí)海水蒸發(fā)罐到最后一級(jí)海水蒸發(fā)罐都是常壓海水蒸發(fā)罐。所有海水蒸發(fā)罐在同一水平線上。抽風(fēng)機(jī)出風(fēng)口經(jīng)第二級(jí)海水蒸發(fā)罐頂接通第二級(jí)海水蒸發(fā)罐冷凝管進(jìn)氣端管道。冷凝管中部是一內(nèi)部為空的柱體，冷凝管中部連通海水蒸發(fā)罐內(nèi)底部的淡水收集管。冷凝管出氣端管道出口位置在高于蒸發(fā)罐頂?shù)睦淠苓B通管內(nèi)。冷凝管連通管連通海水蒸發(fā)罐內(nèi)上部空間和下一級(jí)海水蒸發(fā)罐冷凝管進(jìn)氣端管道。所有海水蒸發(fā)罐冷凝管按此方式連通，最后一級(jí)海水蒸發(fā)罐冷凝管出氣端管道出口連通大氣。淡水收集管連通管連通第二級(jí)海水蒸發(fā)罐到最后一級(jí)海水蒸發(fā)罐的所有淡水收集管，并從最后一級(jí)海水蒸發(fā)罐引出裝置。海水蒸發(fā)罐連通管連通所有海水蒸發(fā)罐，海水流入管接通最后一級(jí)海水蒸發(fā)罐。水位控制器安裝在最后一級(jí)海水蒸發(fā)罐內(nèi)。溫度傳感器安裝在第一級(jí)海水蒸發(fā)罐內(nèi)。溫度傳感器、水位控制器、抽風(fēng)機(jī)控制器、海鹽排出閥控制器都連接到總控制處理器。
[0006]所述控制系統(tǒng)的總控制處理器根據(jù)設(shè)定的溫度、水位、供熱量、抽風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)等工藝參數(shù)組合，對(duì)比實(shí)時(shí)采集的溫度、水位、抽風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)、淡水產(chǎn)量等參數(shù)，調(diào)整抽風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)、停水、供水、排鹽等使各參數(shù)回歸設(shè)定的工藝參數(shù)組合，保證裝置正常運(yùn)行。
[0007]所述加熱管設(shè)置在第一級(jí)海水蒸發(fā)罐內(nèi)或設(shè)置在所有海水蒸發(fā)罐內(nèi)。加熱管設(shè)置在第一級(jí)海水蒸發(fā)罐內(nèi)適用于傳熱介質(zhì)循環(huán)使用的供熱源供熱，如槽式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和核反應(yīng)堆供熱；加熱管設(shè)置在所有海水蒸發(fā)罐內(nèi)適用于傳熱介質(zhì)一次性使用的供熱源供熱，如使用燃燒機(jī)和利用工業(yè)余熱供熱。
[0008]所述海水淡化裝置外表都外包絕熱層。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:一是減壓蒸餾和常壓蒸餾相結(jié)合，海水蒸發(fā)快，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)。二是減壓蒸餾在一個(gè)海水蒸發(fā)罐內(nèi)連續(xù)進(jìn)行，比現(xiàn)有多級(jí)閃蒸法多級(jí)間歇減壓蒸餾工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備少、能耗低。三是將現(xiàn)有多效蒸餾法和多級(jí)閃蒸法所排濃鹽水散失的熱量回收到淡水中，大幅度增加淡水產(chǎn)量，同時(shí)消除了濃鹽水熱污染和鹽污染。保守測(cè)算，相同供熱量，其淡水產(chǎn)量是現(xiàn)有熱法淡水產(chǎn)量的3倍多，生產(chǎn)成本可達(dá)2元/噸以下。四是可高效利用太陽(yáng)能、核能等清潔能源和工業(yè)余熱作熱源。五是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0011]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明冷凝管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本發(fā)明負(fù)壓海水蒸發(fā)罐填料結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，1、第一級(jí)海水蒸發(fā)罐，2、加熱管進(jìn)口，3、加熱管出口，4、海鹽排出閥，5、海水蒸發(fā)罐連通管，6、淡水收集管連通管，7、淡水收集管連通管出口，8、海水流入管，9、第六級(jí)海水蒸發(fā)罐冷凝管出氣端管道出口，10、第六級(jí)海水蒸發(fā)罐，11、第五級(jí)海水蒸發(fā)罐，12、第四級(jí)海水蒸發(fā)罐，13、第三級(jí)海水蒸發(fā)罐，14、第二級(jí)海水蒸發(fā)罐，15、抽風(fēng)機(jī)，16、罐頂蓋，17、冷凝管進(jìn)氣端管道，18、冷凝管與淡水收集管連通管，19、冷凝管中部柱體，20、冷凝管出氣端管道，21、負(fù)壓海水蒸發(fā)罐填料側(cè)面，22、負(fù)壓海水蒸發(fā)罐填料端面。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本實(shí)施例是具有六個(gè)海水蒸發(fā)罐的減壓蒸餾海水淡化裝置與槽式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)配套，形成一套太陽(yáng)能海水淡化設(shè)備的案例。
[0016]圖1是減壓蒸餾的海水淡化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。第一級(jí)海水蒸發(fā)罐I罐底安裝海鹽排出閥4，罐內(nèi)加熱管的加熱管進(jìn)口 2和加熱管出口 3開(kāi)在罐體下部，罐內(nèi)上部填充負(fù)壓海水蒸發(fā)罐填料，罐頂接通抽風(fēng)機(jī)15進(jìn)風(fēng)口。第一級(jí)海水蒸發(fā)罐I是負(fù)壓海水