外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器，用于海水淡化。
【背景技術(shù)】
[0002]海水淡化，又稱海水脫鹽，是分離海水中鹽和水的技術(shù)和過程。蒸餾法即熱法是最早采用的海水淡化技術(shù)，是海水淡化最主要的方法。蒸餾法海水淡化是將海水加熱蒸發(fā)，再使蒸汽冷凝得到淡水的過程。低溫多效蒸餾(MED)是應(yīng)用最廣也是被認(rèn)為最節(jié)能的海水淡化方法之一，其原理是讓加熱后的海水在多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源，并冷凝成為淡水，這種蒸發(fā)和冷凝過程沿著一串蒸發(fā)器的各效一直重復(fù)，每效都產(chǎn)生了相當(dāng)數(shù)量的蒸餾水。
[0003]熱管技術(shù)是一種密閉腔內(nèi)的相變傳熱技術(shù)，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在海水淡化領(lǐng)域，雖然已有將熱管海水淡化裝置用于船舶海水淡化的研究，但仍然無法避免蒸發(fā)部分的管外結(jié)垢現(xiàn)象發(fā)生。
[0004]波紋管換熱元件是上世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)的一種高效換熱元件。對(duì)于相同公稱直徑的波紋管和光管，在相同流量時(shí)，波紋管的流動(dòng)阻力系數(shù)和壓降比光管大，但波紋管具有結(jié)垢速度慢、誘導(dǎo)期長(zhǎng)、污垢熱阻漸近值小的優(yōu)點(diǎn)，而且波紋管在結(jié)垢前后都有良好的強(qiáng)化傳熱性能。波紋管加工簡(jiǎn)單，制造成本低廉，可在栗功率消耗不增加的情況下，顯著地強(qiáng)化流體的傳熱效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不結(jié)垢、不堵管、設(shè)備維護(hù)方便、熱效率較高的外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器。
[0006]—種外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器，多效蒸發(fā)器左右布置，它包括方形筒體、外波紋熱管、液體分布器、蒸汽進(jìn)口、冷凝水出口、海水進(jìn)口、濃鹽水出口和二次蒸汽進(jìn)口，其特征在于，熱管的冷凝段外表面采用波紋結(jié)構(gòu);每一效的方形筒體中有一塊方形密封平板，該平板作為熱管蒸發(fā)段和冷凝段的中間隔板，每根熱管都穿過隔板，并在隔板上呈正三角形排布;外波紋熱管冷凝段末端采用支撐板支撐，保持管路穩(wěn)定橫置;外波紋熱管冷凝段上方設(shè)有布液裝置。
[0007]—種外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器，其特征在于所述外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器采用外波紋熱管作為傳熱元件，熱管的冷凝段外表面采用波紋結(jié)構(gòu)。
[0008]—種外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器，其特征在于所述外波紋熱管冷凝段的波紋結(jié)構(gòu)為橫向波紋和縱向波紋兩種類型。
[0009]本實(shí)用新型有以下特點(diǎn):
[0010]1.熱管的冷凝段外表面采用波紋結(jié)構(gòu)；每一效的方形筒體中有一塊方形密封平板，該平板作為熱管蒸發(fā)段和冷凝段的中間隔板，每根熱管都穿過隔板，并在隔板上呈正三角形排布。
[0011 ] 2.外波紋熱管冷凝段末端采用支撐板支撐，保持管路穩(wěn)定橫置。
[0012]3.外波紋熱管冷凝段上方設(shè)有布液裝置。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:
[0014]采用熱管及冷凝段外表面的波紋結(jié)構(gòu)，能大大提高蒸發(fā)器的傳熱效率，在蒸發(fā)過程中不易結(jié)垢;外波紋熱管的數(shù)量和蒸發(fā)器的效數(shù)可根據(jù)需要設(shè)置，可增大液體的蒸發(fā)量，提高蒸發(fā)效率;該蒸發(fā)器用于海水淡化，不但可大幅度減少取排水及預(yù)處理工程投資、降低運(yùn)行成本，而且為淡化后濃海水應(yīng)用提供了高濃度的原料，避免了濃海水直接排放入海對(duì)海洋生態(tài)可能造成的影響，將產(chǎn)生綜合效益，降低海水淡化的綜合成本。
【附圖說明】
[0015]圖1、外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖2、外波紋熱管結(jié)構(gòu)(橫向波紋和縱向波紋)示意圖
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]1.蒸汽進(jìn)口，2.蒸發(fā)器殼體，3.外波紋熱管蒸發(fā)段，4.外波紋管蒸發(fā)段和冷凝段間隔板，5.布液裝置，6.海水進(jìn)口，7.二次蒸汽出口，8.二次蒸汽進(jìn)口，9.不凝氣出口，10.末效濃鹽水出口，11.末效淡水出口，12.外波紋熱管支撐板，13.首效濃鹽水出口，14.外波紋熱管冷凝段，15.首效淡水出口。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型采用以下【具體實(shí)施方式】:
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器，至少包括兩效蒸發(fā)器，該實(shí)例為圖示的兩效蒸發(fā)器。每一效蒸發(fā)器包括方形殼體1、蒸汽進(jìn)口 1、海水進(jìn)口6、二次蒸汽出口7、首效濃鹽水出口 13、淡水出口 15、外波紋熱管(包括蒸發(fā)段3和冷凝段14)，末效蒸發(fā)器還包括二次蒸汽進(jìn)口 8、不凝氣出口 9;所有熱管的冷凝段14外表面做成波紋結(jié)構(gòu)，波紋結(jié)構(gòu)如圖2所示，將外波紋熱管逐根垂直穿過隔板4(即密封平板)，在外波紋熱管冷凝段末端需安裝支撐板，保持外波紋熱管橫向固定;在外波紋熱管冷凝段14上方安裝布液裝置5，將方形筒體逐效連接在一起。
[0021]各效蒸發(fā)室的蒸發(fā)溫度從左到右逐漸降低，系統(tǒng)運(yùn)行過程中通過MED系統(tǒng)中的真空栗控制各效蒸發(fā)室的壓力，通過壓力的不同，控制各效蒸發(fā)室對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度。
[0022]本實(shí)用新型的工作過程:
[0023]蒸汽通過加熱蒸汽進(jìn)口管I進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)，與外波紋熱管蒸發(fā)段3外表面相接觸傳熱，熱管內(nèi)的工質(zhì)吸熱后由液態(tài)變成氣態(tài)，上升到熱管冷凝段放熱;海水由海水進(jìn)口6經(jīng)過布液裝置5均勻噴淋于外波紋熱管冷凝段14上，在沖擊管表面及在管表面流動(dòng)過程中形成液膜;海水在與放熱中的外波紋熱管接觸后，受熱蒸發(fā)產(chǎn)生大量二次蒸汽，通過二次蒸汽出口7、二次蒸汽進(jìn)口8進(jìn)入末效;首效產(chǎn)生的冷凝水經(jīng)首效淡水出口 15流出，首效產(chǎn)生的濃海水經(jīng)末效布液裝置噴淋在末效外波紋熱管冷凝段，濃海水受熱蒸發(fā)，管表面形成液膜;產(chǎn)生的淡水由末效淡水出口 11流出，濃海水經(jīng)末效濃鹽水出口 10排出，末效蒸發(fā)產(chǎn)生的不凝氣經(jīng)不凝氣出口 9連接的板式換熱器排出蒸發(fā)器。
[0024]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的蒸發(fā)器相比較，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不結(jié)垢、不堵管、設(shè)備維護(hù)方便、造價(jià)較低、效率較高的特點(diǎn)。
[0025]以上已對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)例進(jìn)行了具體說明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述實(shí)例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型創(chuàng)造精神的前提下還可以做出各種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器，多效蒸發(fā)器左右布置，它包括方形筒體、外波紋熱管、液體分布器、蒸汽進(jìn)口、冷凝水出口、海水進(jìn)口、濃鹽水出口和二次蒸汽進(jìn)口，其特征在于，熱管的冷凝段外表面采用波紋結(jié)構(gòu);每一效的方形筒體中有一塊方形密封平板，該平板作為熱管蒸發(fā)段和冷凝段的中間隔板，每根熱管都穿過隔板，并在隔板上呈正三角形排布;外波紋熱管冷凝段末端采用支撐板支撐，保持管路穩(wěn)定橫置;外波紋熱管冷凝段上方設(shè)有布液裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器，其特征在于所述外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器采用外波紋熱管作為傳熱元件，熱管的冷凝段外表面采用波紋結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器，其特征在于所述外波紋熱管冷凝段的波紋結(jié)構(gòu)為橫向波紋和縱向波紋兩種類型。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種外波紋熱管降膜低溫多效海水淡化蒸發(fā)器，多效蒸發(fā)器左右布置，它包括方形筒體、外波紋熱管、液體分布器、蒸汽進(jìn)口、冷凝水出口、海水進(jìn)口、濃鹽水出口和二次蒸汽進(jìn)口，其特征在于，熱管的冷凝段外表面采用波紋結(jié)構(gòu)；每一效的方形簡(jiǎn)體中有一塊方形密封平板，該平板作為熱管蒸發(fā)段和冷凝段的中間隔板，每根熱管都穿過隔板，并在隔板上呈正三角形排布；外波紋熱管冷凝段末端采用支撐板支撐，保持管路穩(wěn)定橫置；外波紋熱管冷凝段上方設(shè)有布液裝置。熱管技術(shù)和外表面的波紋結(jié)構(gòu)能大大提高蒸發(fā)器的傳熱效率，且不易結(jié)垢。本實(shí)用新型既能提高海水濃縮率，同時(shí)無需效間泵，降低海水淡化能耗。
【IPC分類】C02F103/08, C02F1/08
【公開號(hào)】CN205170429
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520975441
【發(fā)明人】張軼碩, 張少峰, 劉燕
【申請(qǐng)人】河北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日