專利名稱：一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法及該方法所使用的裝置，特別是一種采用逐級預(yù)熱待濃縮液，多組板式蒸發(fā)單元模塊，板式蒸發(fā)器采用板片邊緣進氣、進濃縮液的方法和裝置。可廣泛用于海水淡化濃縮、含鹽污水淡化濃縮處理。
背景技術(shù)：
目前，世界上現(xiàn)行的多效蒸發(fā)濃縮的方法和裝置，大多采用升膜或降膜方法和管式蒸發(fā)裝置。其缺點在于①管式蒸發(fā)器制造工藝復(fù)雜，制造成本較高；管壁表面結(jié)垢，清理困難。
②升膜蒸發(fā)中無論是自然循環(huán)還是強制循環(huán)，由于管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)所限，液位較高，由此產(chǎn)生的液位壓力使得濃縮液沸騰溫度升高，減小了各效間換熱溫差，降低換熱效率。
③降膜蒸發(fā)中，濃縮液在管壁表面形成薄膜，當(dāng)濃縮液濃度較高時，管壁表面極易形成結(jié)晶或結(jié)垢，影響換熱。
目前的板式蒸發(fā)器，由于采用板片平面端設(shè)進氣、進液口。蒸汽進口及濃縮液進口面積很小，流量受限，只能用于單效蒸發(fā)，同時濃縮液流量小、流速低、容易結(jié)垢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的制造、維護、保養(yǎng)復(fù)雜，制造難度大、成本高，以及傳熱效率低的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法，在每一效中包括預(yù)熱、蒸發(fā)、冷凝步驟，其中所述的預(yù)熱步驟中待蒸發(fā)濃縮的液體，由最末效(溫度最低效)通過多級濃水、淡水預(yù)熱器逐級預(yù)熱至第一效(溫度最高效)。
所述的蒸發(fā)步驟中待蒸發(fā)濃縮的液體，預(yù)熱后依次在第一效、第二效直至最末效被逐級蒸發(fā)濃縮，完成的濃縮液從最末效抽出；每效冷凝水從第一效逐級進入下一效匯集后作為淡化水從最末效抽出。
所述的蒸發(fā)步驟中第一效蒸發(fā)器的熱量由外界供給，第二效及以下各效的熱量由上一效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽來提供。
一種所述的多效蒸發(fā)濃縮方法所使用的裝置，包括相互連接的多效蒸發(fā)器，其特征在于每效蒸發(fā)器由一組或多組板式蒸發(fā)單元所組成。每組蒸發(fā)單元的蒸發(fā)池中的濃縮液，通過管道與下一效同組蒸發(fā)單元相連；也可以將每效多組蒸發(fā)單元的濃縮液匯集后，送到下一效。
所述的板式蒸發(fā)單元，由一個或多個板式蒸發(fā)器浸在蒸發(fā)池中組成。
所述的板式蒸發(fā)器，其蒸汽進口和濃縮液進口設(shè)在板片的邊緣側(cè)。
本發(fā)明具備如下特點1.方法流程合理，裝置結(jié)構(gòu)模塊化?？捎孟嗤恼舭l(fā)單元模塊組合成不同產(chǎn)量規(guī)模的多效濃縮淡化裝置，設(shè)計、制造、維修更加簡單，具有互換性，適合大規(guī)模生產(chǎn)，從而降低制造成本。
2.減輕設(shè)備腐蝕。由于高濃度在低溫效，低濃度在高溫效，因此減輕了設(shè)備的腐蝕。
3.由于板式換熱器采用板片邊緣側(cè)進汽、進液，增大了過流面積和流量，減小因蒸汽阻力造成的蒸汽壓力損失，同時，減輕了濃縮液在板片上的結(jié)晶、結(jié)垢，使得板式換熱方式在多效蒸發(fā)中應(yīng)用成為可能。
4.傳熱效率高。由于采用板式蒸發(fā)器提高了傳熱系數(shù)，傳熱效率較管式蒸發(fā)器大為提高。


圖1是本發(fā)明裝置的總體構(gòu)成示意圖；圖2是本發(fā)明蒸發(fā)單元的構(gòu)成示意圖；圖3是本發(fā)明板式蒸發(fā)器的構(gòu)成示意圖。
具體實施例方式
參見圖1，本發(fā)明的裝置是以每效為一個獨立單元；每效之間的蒸汽、濃縮液和淡水用管道連接。
每效由單個或多個蒸發(fā)單元A(本圖所示每效為三個蒸發(fā)單元)組成；每效均配有獨立濃水預(yù)熱器D和淡水預(yù)熱器E，用來逐級預(yù)熱待濃縮液。
參見圖1和圖2，每個蒸發(fā)單元A由單個或多個板式蒸發(fā)器B(本圖所示每蒸發(fā)單元為三個板式蒸發(fā)器)組成，并浸在蒸發(fā)池C中。
在上述的裝置中，濃水預(yù)熱器D和淡水預(yù)熱器E完成本發(fā)明方法中的濃縮液預(yù)熱步驟，板式蒸發(fā)器B和蒸發(fā)池C完成方法中的蒸發(fā)濃縮和冷凝步驟。
參見圖3，本發(fā)明的板式蒸發(fā)器B由兩種板片(X板和Y板)相互交替層疊組成。
X板與Y板之間形成蒸汽腔，蒸汽在這里放出熱量而被冷凝成凝水。
Y板與X板之間形成濃縮液腔，由于板式蒸發(fā)器整體浸在蒸發(fā)池C的濃縮液中，濃縮液進入Y板與X板間，并被蒸汽腔通過板片傳來的熱量加熱蒸發(fā)出二次蒸汽，本身被濃縮。
板片邊緣設(shè)有密封條F和支撐塊G。密封條F保證蒸汽腔與濃縮液腔互不相通；支撐塊G的間隙保證蒸汽、凝水或濃縮液的暢通流動。
本發(fā)明的工作過程如下1.待濃縮液給料過程待濃縮液由最末效(最低溫效)依次進入以上各效的淡水預(yù)熱器和濃水預(yù)熱器中預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱，最后進入第一效蒸發(fā)池。
2.濃縮液流程進入第一效經(jīng)預(yù)熱的待濃縮液在第一效蒸發(fā)池的板式蒸發(fā)器中被外部熱源蒸汽(或熱水)蒸發(fā)、濃縮，成為濃縮液和二次蒸汽，被濃縮液通過管道、濃水預(yù)熱器進入二效蒸發(fā)池。由于二效蒸發(fā)池溫度壓力均較上一效低，因此在二效蒸發(fā)池中閃發(fā)出小部分蒸氣，其本身溫度降為二效蒸發(fā)溫度，同時在二效蒸發(fā)池中被二效板式蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮。二效板式蒸發(fā)器的熱源蒸汽來自第一效蒸發(fā)出的二次蒸汽。以后各效依此類推，直至最末一效。濃縮液被逐級蒸發(fā)濃縮由最末效經(jīng)泵抽出。
3.蒸汽及凝水流程外部加熱蒸汽進入第一效板式蒸發(fā)器蒸汽腔，放出熱量，將第一效蒸發(fā)池的濃縮液加熱蒸發(fā)出二次蒸汽，本身凝結(jié)成水；再經(jīng)本效的淡水預(yù)熱器放出部分熱量，進入下一效淡水預(yù)熱器。
由第一效板式蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽進入第二效板式蒸發(fā)器的蒸汽腔，放出熱量，將第二效蒸發(fā)池中的濃縮液加熱蒸發(fā)出二次蒸汽，本身凝結(jié)成水與第一效的凝水匯合后進入下一效淡水預(yù)熱器。以下各效依此類推，直至最末一效。全部凝水都由凝水泵抽出，作為淡化水。
本發(fā)明克服了原有管式多效蒸發(fā)淡化濃縮的諸多缺陷，是新一代蒸發(fā)淡化濃縮的理想方式。
權(quán)利要求
1.一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法，在每一效中包括預(yù)熱、蒸發(fā)、冷凝步驟，其特征在于所述的預(yù)熱步驟中待蒸發(fā)濃縮的液體，由最末效(溫度最低效)通過多級濃水、淡水預(yù)熱器逐級預(yù)熱至第一效(溫度最高效)；所述的蒸發(fā)步驟中待蒸發(fā)濃縮的液體，預(yù)熱后依次在第一效、第二效直至最末效被逐級蒸發(fā)濃縮，完成的濃縮液從最末效抽出；每效冷凝水從第一效逐級進入下一效匯集后作為淡化水從最末效抽出；所述的蒸發(fā)步驟中第一效蒸發(fā)器的熱量由外界供給，第二效及以下各效的熱量由上一效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽來提供。
2.一種權(quán)利要求1所述的多效蒸發(fā)濃縮方法所使用的裝置，包括相互連接的多效蒸發(fā)器，其特征在于所述的每一效蒸發(fā)器由一組或多組板式蒸發(fā)單元所組成；每組蒸發(fā)單元的蒸發(fā)池中的濃縮液，通過管道與下一效同組蒸發(fā)單元相連；也可以將每效多組蒸發(fā)單元的濃縮液匯集后，送到下一效。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的板式蒸發(fā)單元由一個或多個板式蒸發(fā)器浸在所述的蒸發(fā)池中組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述的板式蒸發(fā)器的蒸汽進口和濃縮液進口設(shè)在板片的邊緣側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多效蒸發(fā)濃縮淡化方法和裝置，該方法主要包括預(yù)熱、蒸發(fā)、冷凝等步驟，以加熱蒸汽(或熱水)為熱源，進行濃縮淡化；相應(yīng)的裝置包括相互連接的多效蒸發(fā)器，所述的每一效蒸發(fā)器由一組或多組板式蒸發(fā)單元所組成；每組蒸發(fā)單元的蒸發(fā)池中的濃縮液，通過管道與下一效同組蒸發(fā)單元相連；也可以將每效多組蒸發(fā)單元的濃縮液匯集后，送到下一效。本發(fā)明的優(yōu)點是蒸發(fā)單元模塊化，傳熱效率高，不易結(jié)垢，適用于淡化濃縮雙重目的。
文檔編號B01D1/26GK1864783SQ200610079030
公開日2006年11月22日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者周堃 申請人:周堃