CN101921005B - 自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，属于水处理技术领域。所述蒸馏装置的冷凝竖板包围在储热水箱周围，蒸发槽固定在储热水箱和冷凝竖板外壁上，上、下盖板密封蒸馏装置两端，过量原水输出管路伸入靠近储热水箱和冷凝竖板外壁一侧与位于蒸发槽下方的过量原水收集槽连通，淡水输出管路伸入冷凝竖板内壁一侧与位于冷凝竖板内壁末端的淡水收集槽连通；原水进水管路伸入蒸发槽上方；溢流阀位于储热水箱顶部；进/排水阀位于储热水箱底部；加热装置伸入储热水箱的导热工质中。本发明解决了现有海水或苦咸水淡化装置能量利用率低、水蒸气冷凝不充分、原水热惰性大的缺陷，具有能量利用率高、产水量快而大的特点。

Description

自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置

技术领域

本发明涉及一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，特别涉及一种利用冷凝竖板逐层包围在储热水箱周围组成的蒸发冷凝结构获得淡水的蒸馏装置，属于水处理技术领域。

背景技术

淡水是人类社会赖以生存和发展的基本物质之一。地球上的总水量约有近14亿立方千米。然而，含盐度很高的海水占据了地球上总水量的97％以上，仅剩的不到3％的淡水也有3/4被冻结在地球的两极和高寒地带的冰川中，剩下存在于河流、湖泊和可供人类直接利用的地下淡水已不足0.36％。就人均占有量来说，中国在淡水资源方面是一个穷国，人均占有水量只居世界的第88位。因此，解决淡水的供应不足是我国面临的一个严峻问题。为了增大淡水的供应，除了采用常规的措施，比如就近引水或跨流域引水之外，一条有利的途径就是就近进行海水或苦咸水的淡化，对于一些用水量分散而且偏远的地区更是如此。

对海水进行淡化的方法很多，但常规的方法，如蒸馏法、离子交换法、渗析法、反渗透膜法以及冷冻法等，都要消耗大量的燃料或电力。据报道，现在全世界每年用于海水淡化需要消耗原油约1亿3千万吨。即使人们支付得起这笔燃料的费用，地球的温室效应、空气污染等也告示人们必须谨慎从事。因此，寻求用太阳能或其他工业余热等来进行海水淡化，乃是解决淡水缺乏或供应不足的重要途径之一。

目前我国使用的海水淡化装置主要有两类，其一是以多级闪蒸为代表的、与大型发电厂相结合的大型海水淡化装置(包括远洋轮船和大型军舰上使用的沸腾式海水淡化装置)；其二是以反渗透膜为代表的隔膜式海水淡化装置。以上两类装置都有其缺点，前者不利于小型化，而且需要消耗大量的热能；后者需要严格的海水预处理，需要消耗大量的电能，而且其膜的使用寿命较短，因而装置的运行成本较高。另外，两类装置中海水的存量太多，致使其热惰性大，限制了其运行温度的降低；蒸汽的凝结潜热未被重复利用，因而限制了其性能。因此开发中小型的、可利用太阳能或其他工业余热(比如中小型船上柴油机余热)驱动的高效紧奏式海水(或苦咸水)淡化装置一直是这一领域的热门话题。但目前利用太阳能或其他工业余热驱动的淡化装置存在能量利用率低、冷凝不充分、原水热惰性过大而延长了装置的出水时间等问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中海水或苦咸水的淡化装置能量利用率低、水蒸气冷凝不充分、原水热惰性大的缺陷，提供了一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置。所述蒸馏装置利用冷凝竖板逐层包围在储热水箱周围组成蒸发冷凝结构，能够充分利用储热水箱的供热，并重复利用蒸汽凝结成淡水过程放出的潜热，同时减少了原水的热惰性，具有能量利用率高、产水量快而大的特点。另外，所述蒸馏装置采用多层小槽式结构的蒸发槽，实现自储水功能。

为解决上述技术问题，本发明提供下述技术方案：

一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，包括：过量原水输出管路、过量原水收集槽、储热水箱、蒸发槽、上盖板、冷凝竖板、溢流阀、原水进水管路、淡水收集槽、下盖板、淡水输出管路和进/排水阀；所述储热水箱位于所述蒸馏装置的中心，内部充有导热工质；最内层即第一层冷凝竖板包围在储热水箱外侧，其余各层冷凝竖板依次包围在上一层冷凝竖板外侧；蒸发槽固定连接在储热水箱外壁和冷凝竖板外壁上；最外层冷凝竖板为所述蒸馏装置的外壳，其外侧无蒸发槽；储热水箱和冷凝竖板的上端与上盖板密闭连接，储热水箱和冷凝竖板的下端与下盖板密闭连接；过量原水输出管路的各条支路分别穿过下盖板，伸入储热水箱和最内层冷凝竖板之间靠近储热水箱外壁一侧，以及各层冷凝竖板之间靠近冷凝竖板外壁一侧(不包括最外层冷凝竖板)；过量原水收集槽位于储热水箱外壁末端一格蒸发槽的下方，以及冷凝竖板外壁末端一格蒸发槽的下方(不包括最外层冷凝竖板)，过量原水收集槽与过量原水输出管路的支路连通；淡水输出管路的各条支路分别穿过下盖板，伸入储热水箱和最内层冷凝竖板之间靠近储热水箱内壁一侧，以及各层冷凝竖板之间靠近冷凝竖板内壁的一侧；淡水收集槽位于冷凝竖板内壁末端，与淡水输出管路的支路连通；原水进水管路的各条支路分别穿过上盖板，伸入储热水箱和冷凝竖板外壁顶端一格蒸发槽的上方；溢流阀位于储热水箱的顶部；进/排水阀位于储热水箱的底部；加热装置的加热端伸入储热水箱的导热工质中。

其中，所述的储热水箱的水平截面为任意形状，优选为圆形、椭圆形、矩形或三角形；储热水箱中的导热工质为导热流动性能良好且化学性能稳定的液体，优选为水。

所述冷凝竖板为1层以上；冷凝竖板的壁面形状为为直线或各种曲线，各种壁面形状的冷凝竖板单一或混合使用；冷凝竖板的水平截面可以为任意形状，优选为圆形、椭圆形、矩形或三角形；冷凝竖板的材料为导热性好、力学性能好、耐热耐腐蚀性好的材料，优选为玻璃、铜或不锈钢板，不同材质的冷凝竖板单一或混合使用。

所述蒸发槽为1格以上，各格蒸发槽在储热水箱外壁和冷凝竖板外壁上自上而下排列；蒸发槽的垂直截面形状为使其能够储水且所储水能与冷凝传热界面相接触的任意形状，蒸发槽(4)的垂直截面形状优选为三角形或矩形。

每1格蒸发槽外沿设有1个导流装置，该导流装置使得每1格蒸发槽中的原水满后，溢出的原水会自动流到下方一格蒸发槽中，依次进行，直至每格蒸发槽都装满原水，使蒸发槽中的原水充分覆盖整个冷凝竖板和储热水箱的外壁；导流装置为1个以上；导流装置为缺口式导流装置、圆孔式导流装置、槽式导流装置或管式导流装置其中之一。

所述过量原水收集槽为1个以上；淡水收集槽为1个以上。

所述的储热水箱加热装置的热源优选为太阳能集热装置收集的热能、工业废水携带的热能或工业废气携带的热能。

本发明一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置在工作时：所述蒸发槽中的原水经进水管路输入，将每格蒸发槽填满，使原水充分覆盖整个储热水箱和冷凝竖板的外壁；启动加热装置产生热量，热量通过加热装置的加热端将储热水箱内的导热工质加热，热量通过储热水箱的内壁传热到储热水箱的外壁，加热储热水箱的外壁上蒸发槽内的原水，所述蒸发槽内的原水受热，蒸发到与储热水箱相邻的最内层冷凝竖板内壁上，蒸汽在最内层冷凝竖板内壁上冷却凝结产生淡水，同时释放潜热传到最内层冷凝竖板的外壁，加热最内层冷凝竖板外壁上蒸发槽内的原水，所述蒸发槽内的原水受热，蒸发到与其相邻的第二层冷凝竖板内壁上，蒸汽在第二层冷凝竖板内壁上冷却凝结产生淡水，同时释放潜热传到第二层冷凝竖板的外壁，加热第二层冷凝竖板外壁上的蒸发槽内的原水，热能以这种方式在储热水箱和最内层冷凝竖板之间以及各层冷凝竖板之间被逐级利用，最终流经最外层冷凝竖板壁面耗散在大气中。所述淡水沿冷凝竖板内壁流至淡水收集槽，通过淡水收集槽相连的淡水输出管路输出蒸馏装置之外；蒸发掉的原水通过原水进水管路输入补充至蒸发槽中；所述的储热水箱中的导热工质通过进/排水阀输入/输出；储热水箱中导热工质的压力通过溢流阀来控制。

有益效果

1.使用竖板冷凝替代了传统的横板冷凝，冷凝过程热阻小；

2.同时冷凝竖板逐层包围在储热水箱周围，散热损失小，最大程度的利用了储热水箱供给的热量，并重复利用了水蒸气的凝结潜热，大大降低了蒸发槽中原水的热容量；

3.热量损失小，能量利用率高、产水量快而大；

4.***结构紧凑，占地面积小，独立性好，操作维修简便。

附图说明

图1为本发明一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置的结构示意图①。

图2为所述图1的A-A方向水平剖面图①。

图3为所述图1的A-A方向水平剖面图②。

图4为所述图1的A-A方向水平剖面图③。

图5为本发明一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置的结构示意图②。

图6为本发明一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置的结构示意图③。

图7为加热装置为太阳能集热器的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置的结构示意图。

图8为加热装置为热管路的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置的结构示意图。

图9为加热装置为加热棒的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置的结构示意图。

图10为所述图1、5、6、7、8、9中用I表示的缺口式导流装置左视图局部放大图。

图11为所述图1、5、6、7、8、9中用I表示的圆孔式导流装置左视图局部放大图。

图12为所述图1、5、6、7、8、9中用I表示的槽式导流装置左视图局部放大图。

图13为所述图1、5、6、7、8、9中用I表示的管式导流装置左视图局部放大图。

图中：1-过量原水输出管路，2-过量原水收集槽，3-储热水箱，4-蒸发槽，5-上盖板，6-冷凝竖板，7-溢流阀，8-原水进水管路，9-淡水收集槽，10-下盖板，11-淡水输出管路，12-进、排水阀，13-导流装置，14-加热装置，15-循环泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施方式作进一步详细说明

实施例1

根据说明书附图7、附图2和附图12所示，本实施例的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置包括过量原水输出管路1、过量原水收集槽2、储热水箱3、蒸发槽4、上盖板5、冷凝竖板6、溢流阀7、原水进水管路8、淡水收集槽9、下盖板10、淡水输出管路11、进/排水阀12、导流装置13和加热装置14。

所述储热水箱3位于所述蒸馏装置的中心，内部充有导热工质；最内层即第一层冷凝竖板6包围在储热水箱3外侧，其余各层冷凝竖板6依次包围在上一层冷凝竖板6外侧；蒸发槽4固定连接在储热水箱3外壁和冷凝竖板6外壁上，每1格蒸发槽4外沿设有1个导流装置13；最外层冷凝竖板6为所述蒸馏装置的外壳，其外侧无蒸发槽4；储热水箱3和冷凝竖板6的上端与上盖板5密闭连接，储热水箱3和冷凝竖板6的下端与下盖板10密闭连接；过量原水输出管路1的各条支路分别穿过下盖板10，伸入储热水箱3和最内层冷凝竖板6之间靠近储热水箱3外壁一侧，以及各层冷凝竖板6之间靠近冷凝竖板6外壁一侧(不包括最外层冷凝竖板6)；过量原水收集槽2位于储热水箱3外壁末端一格蒸发槽4的下方，以及冷凝竖板6外壁末端一格蒸发槽4的下方(不包括最外层冷凝竖板6)，过量原水收集槽2与过量原水输出管路1的支路连通；淡水输出管路11的各条支路分别穿过下盖板10，伸入储热水箱3和最内层冷凝竖板6之间靠近储热水箱3内壁一侧，以及各层冷凝竖板6之间靠近冷凝竖板6内壁的一侧；淡水收集槽9位于冷凝竖板6内壁末端，与淡水输出管路11的支路连通；原水进水管路8的各条支路分别穿过上盖板5，伸入储热水箱3和冷凝竖板6外壁顶端一格蒸发槽4的上方；溢流阀7位于储热水箱3的顶部；进/排水阀12位于储热水箱3的底部；加热装置14的加热端伸入储热水箱3的导热工质中。

其中，所述储热水箱3：水平截面圆形，其中的导热工质为原水；冷凝竖板6：层数为3层，壁面形状为直线，水平截面为圆形；最外层冷凝竖板6的材料为玻璃，其它两层冷凝竖板6的材料为不锈钢；蒸发槽4：垂直截面为45度的三角形；储热水箱3外壁上有16格蒸发槽4，冷凝竖板6外壁上有8格蒸发槽4，各格蒸发槽4在储热水箱3外壁和冷凝竖板6外壁上自上而下排列，每1格蒸发槽4外沿设有1个槽式导流装置13；过量原水收集槽2为3个；淡水收集槽9为3个；所述加热装置14为太阳能集热器。

本实施例一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置在工作时：所述蒸发槽4中的原水经进水管路8输入，将每格蒸发槽4填满，使原水充分覆盖整个储热水箱3和冷凝竖板6的外壁；加热装置14，即太阳能集热器收集太阳能光并将其高效转化为热能，当导热工质经过加热装置14内部时，带走装置14收集得到的热能，自身温度升高，导热工质在循环泵15的驱动下，进入到储热水箱3中，导热工质将自身携带的热量通过储热水箱3内壁传热到储热水箱3外壁，加热储热水箱3外壁上蒸发槽4内的原水，导热工质自身温度降低，又重新流经装置14内部吸收热量；所述蒸发槽4内的原水受热，蒸发到与储热水箱3相邻的最内层冷凝竖板6内壁上，蒸汽在最内层冷凝竖板6内壁上冷却凝结产生淡水，同时释放潜热传到最内层冷凝竖板6的外壁，加热最内层冷凝竖板6外壁上蒸发槽4内的原水，所述蒸发槽4内的原水受热，蒸发到与其相邻的第二层冷凝竖板6内壁上，蒸汽在第二层冷凝竖板6内壁上冷却凝结产生淡水，同时释放潜热传到第二层冷凝竖板6的外壁，加热第二层冷凝竖板6外壁上的蒸发槽4内的原水，热能以这种方式在储热水箱3和3层冷凝竖板6之间被逐级利用，最终将流经最外层冷凝竖板6耗散在大气中。所述淡水沿冷凝竖板6内壁流至淡水收集槽9，通过与淡水收集槽9相连的淡水输出管路11输出蒸馏装置之外；蒸发掉的原水通过原水进水管路8输入补充至蒸发槽4中；所述的储热水箱3中的导热工质通过进/排水阀12输入/输出；储热水箱3中导热工质的压力通过溢流阀7来控制。

此外，根据说明书附图7、附图3、附图4、附图5、附图6、附图10、附图11和附图13，本领域技术人员可以容易地进行简单等效替换变形，将实施例1所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置中的储热水箱3和冷凝竖板6的水平截面替换为方形或三角形；将冷凝竖板6壁面形状替换为波纹形，此时蒸发槽4垂直截面形状为不规则四边形，将冷凝竖板6壁面形状替换为折板形，此时蒸发槽4的横截面形状为钝角三角形；将导流装置13替换为圆孔式、槽式或管式导流装置13。

实施例2

根据说明书附图8、附图3和附图11所示，本实施例的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置包括过量原水输出管路1、过量原水收集槽2、储热水箱3、蒸发槽4、上盖板5、冷凝竖板6、溢流阀7、原水进水管路8、淡水收集槽9、下盖板10、淡水输出管路11、进/排水阀12、导流装置13和加热装置14。

所述储热水箱3位于所述蒸馏装置的中心，内部充有导热工质；最内层即第一层冷凝竖板6包围在储热水箱3外侧，其余各层冷凝竖板6依次包围在上一层冷凝竖板6外侧；蒸发槽4固定连接在储热水箱3外壁和冷凝竖板6外壁上，每1格蒸发槽4外沿设有1个导流装置13；最外层冷凝竖板6为所述蒸馏装置的外壳，其外侧无蒸发槽4；储热水箱3和冷凝竖板6的上端与上盖板5密闭连接，储热水箱3和冷凝竖板6的下端与下盖板10密闭连接；过量原水输出管路1的各条支路分别穿过下盖板10，伸入储热水箱3和最内层冷凝竖板6之间靠近储热水箱3外壁一侧，以及各层冷凝竖板6之间靠近冷凝竖板6外壁一侧(不包括最外层冷凝竖板6)；过量原水收集槽2位于储热水箱3外壁末端一格蒸发槽4的下方，以及冷凝竖板6外壁末端一格蒸发槽4的下方(不包括最外层冷凝竖板6)，过量原水收集槽2与过量原水输出管路1的支路连通；淡水输出管路11的各条支路分别穿过下盖板10，伸入储热水箱3和最内层冷凝竖板6之间靠近储热水箱3内壁一侧，以及各层冷凝竖板6之间靠近冷凝竖板6内壁的一侧；淡水收集槽9位于冷凝竖板6内壁末端，与淡水输出管路11的支路连通；原水进水管路8的各条支路分别穿过上盖板5，伸入储热水箱3和冷凝竖板6外壁顶端一格蒸发槽4的上方；溢流阀7位于储热水箱3的顶部；进/排水阀12位于储热水箱3的底部；加热装置14的加热端伸入储热水箱3的导热工质中。

其中，所述储热水箱3：水平截面方形，其中的导热工质为原水；冷凝竖板6：层数为3层，壁面形状为直线，水平截面为方形；冷凝竖板6的材料为不锈钢；蒸发槽4：垂直截面为45度的三角形；储热水箱3外壁上有16格蒸发槽4，冷凝竖板6外壁上有8格蒸发槽4，各格蒸发槽4在储热水箱3外壁和冷凝竖板6外壁上自上而下排列，每1格蒸发槽4外沿设有1个圆孔形导流装置13；过量原水收集槽2为3个；淡水收集槽9为3个；所述加热装置14为热管路。

本实施例一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置在工作时：所述蒸发槽4中的原水经进水管路8输入，将每格蒸发槽4填满，使原水充分覆盖整个储热水箱3和冷凝竖板6的外壁；超过60℃的工业废水通过循环泵15通入加热装置14即热管路中，热管路伸入储热水箱3中的导热工质原水进行热交换，导热工质自身温度升高，导热工质将自身携带的热量通过储热水箱3内壁传热到储热水箱3外壁，加热储热水箱3外壁上蒸发槽4内的原水，所述蒸发槽4内的原水受热，蒸发到与储热水箱3相邻的最内层冷凝竖板6内壁上，蒸汽在最内层冷凝竖板6内壁上冷却凝结产生淡水，同时释放潜热传到最内层冷凝竖板6的外壁，加热最内层冷凝竖板6外壁上蒸发槽4内的原水，所述蒸发槽4内的原水受热，蒸发到与其相邻的第二层冷凝竖板6内壁上，蒸汽在第二层冷凝竖板6内壁上冷却凝结产生淡水，同时释放潜热传到第二层冷凝竖板6的外壁，加热第二层冷凝竖板6外壁上的蒸发槽4内的原水，热能以这种方式在储热水箱3和3层冷凝竖板6之间被逐级利用，最终将流经最外层冷凝竖板6耗散在大气中。所述淡水沿冷凝竖板6内壁流至淡水收集槽9，通过与淡水收集槽9相连的淡水输出管路11输出蒸馏装置之外；蒸发掉的原水通过原水进水管路8输入补充至蒸发槽4中；所述的储热水箱3中的导热工质通过进/排水阀12输入/输出；储热水箱3中导热工质的压力通过溢流阀7来控制。

此外，根据说明书附图8、附图2、附图4、附图5、附图6、附图10、附图12和附图13，本领域技术人员可以容易地进行简单等效替换变形，将实施例2所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置中的储热水箱3和冷凝竖板6的水平截面替换为圆形或三角形；将冷凝竖板6壁面形状替换为波纹形，此时蒸发槽4横截面形状为不规则四边形，将冷凝竖板6壁面形状替换为折板形，此时蒸发槽4的横截面形状为钝角三角形；将导流装置13替换为缺口式、槽式或管式导流装置13，加热装置14的热源替换为60℃以上的工业废气。

实施例3

如说明书附图9、附图3和附图10所示，本实施例的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置包括过量原水输出管路1、过量原水收集槽2、储热水箱3、蒸发槽4、上盖板5、冷凝竖板6、溢流阀7、原水进水管路8、淡水收集槽9、下盖板10、淡水输出管路11、进/排水阀12、倒流装置13和加热装置14。

所述储热水箱3位于所述蒸馏装置的中心，内部充有导热工质；最内层即第一层冷凝竖板6包围在储热水箱3外侧，其余各层冷凝竖板6依次包围在上一层冷凝竖板6外侧；蒸发槽4固定连接在储热水箱3外壁和冷凝竖板6外壁上，每1格蒸发槽4外沿设有1个导流装置13；最外层冷凝竖板6为所述蒸馏装置的外壳，其外侧无蒸发槽4；储热水箱3和冷凝竖板6的上端与上盖板5密闭连接，储热水箱3和冷凝竖板6的下端与下盖板10密闭连接；过量原水输出管路1的各条支路分别穿过下盖板10，伸入储热水箱3和最内层冷凝竖板6之间靠近储热水箱3外壁一侧，以及各层冷凝竖板6之间靠近冷凝竖板6外壁一侧(不包括最外层冷凝竖板6)；过量原水收集槽2位于储热水箱3外壁末端一格蒸发槽4的下方，以及冷凝竖板6外壁末端一格蒸发槽4的下方(不包括最外层冷凝竖板6)，过量原水收集槽2与过量原水输出管路1的支路连通；淡水输出管路11的各条支路分别穿过下盖板10，伸入储热水箱3和最内层冷凝竖板6之间靠近储热水箱3内壁一侧，以及各层冷凝竖板6之间靠近冷凝竖板6内壁的一侧；淡水收集槽9位于冷凝竖板6内壁末端，与淡水输出管路11的支路连通；原水进水管路8的各条支路分别穿过上盖板5，伸入储热水箱3和冷凝竖板6外壁顶端一格蒸发槽4的上方；溢流阀7位于储热水箱3的顶部；进/排水阀12位于储热水箱3的底部；加热装置14的加热端伸入储热水箱3的导热工质中。

其中，所述储热水箱3：水平截面方形，其中的导热工质为原水；冷凝竖板6：层数为3层，壁面形状为直线，水平截面为方形；冷凝竖板6的材料为不锈钢；蒸发槽4：垂直截面为45度的三角形；储热水箱3外壁上有16格蒸发槽4，冷凝竖板6外壁上有8格蒸发槽4，各格蒸发槽4在储热水箱3外壁和冷凝竖板6外壁上自上而下排列，每1格蒸发槽4外沿设有1个缺口式导流装置13；过量原水收集槽2为3个；淡水收集槽9为3个；所述加热装置14为加热棒。

本实施例一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置在工作时：所述蒸发槽4中的原水经进水管路8输入，将每格蒸发槽4填满，使原水充分覆盖整个储热水箱3和冷凝竖板6的外壁；启动加热装置14即加热棒的电源，使加热棒发热，与储热水箱3中的导热工质原水进行热交换，导热工质自身温度升高，导热工质将自身携带的热量通过储热水箱3内壁传热到储热水箱3外壁，加热储热水箱3外壁上蒸发槽4内的原水，所述蒸发槽4内的原水受热，蒸发到与储热水箱3相邻的最内层冷凝竖板6内壁上，蒸汽在最内层冷凝竖板6内壁上冷却凝结产生淡水，同时释放潜热传到最内层冷凝竖板6的外壁，加热最内层冷凝竖板6外壁上蒸发槽4内的原水，所述蒸发槽4内的原水受热，蒸发到与其相邻的第二层冷凝竖板6内壁上，蒸汽在第二层冷凝竖板6内壁上冷却凝结产生淡水，同时释放潜热传到第二层冷凝竖板6的外壁，加热第二层冷凝竖板6外壁上的蒸发槽4内的原水，热能以这种方式在储热水箱3和3层冷凝竖板6之间被逐级利用，最终将流经最外层冷凝竖板6耗散在大气中。所述淡水沿冷凝竖板6内壁流至淡水收集槽9，通过与淡水收集槽9相连的淡水输出管路11输出蒸馏装置之外；蒸发掉的原水通过原水进水管路8输入补充至蒸发槽4中；所述的储热水箱3中的导热工质通过进/排水阀12输入/输出；储热水箱3中导热工质的压力通过溢流阀7来控制。

此外，根据说明书附图9、附图2、附图4、附图5、附图6、附图11、附图12和附图13，本领域技术人员可以容易地进行简单等效替换变形，将实施例2所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置中的储热水箱3和冷凝竖板6的水平截面替换为圆形或三角形；将冷凝竖板6壁面形状替换为波纹形，此时蒸发槽4横截面形状为不规则四边形，将冷凝竖板6壁面形状替换为折板形，此时蒸发槽4的横截面形状为钝角三角形；将导流装置13替换为缺口式、圆孔式或管式导流装置13。

虽然结合了附图描述了本发明的实施方式，但是对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，包括过量原水输出管路(1)、过量原水收集槽(2)、储热水箱(3)、蒸发槽(4)、上盖板(5)、冷凝竖板(6)、溢流阀(7)、原水进水管路(8)、淡水收集槽(9)、下盖板(10)、淡水输出管路(11)和进/排水阀(12)，其特征在于：所述储热水箱(3)位于所述蒸馏装置的中心，内部充有导热工质；最内层即第一层冷凝竖板(6)包围在储热水箱(3)外侧，其余各层冷凝竖板(6)依次包围在上一层冷凝竖板(6)外侧；蒸发槽(4)固定连接在储热水箱(3)外壁和冷凝竖板(6)外壁上；最外层冷凝竖板(6)为所述蒸馏装置的外壳，其外侧无蒸发槽(4)；储热水箱(3)和冷凝竖板(6)的上端与上盖板(5)密闭连接，储热水箱(3)和冷凝竖板(6)的下端与下盖板(10)密闭连接；过量原水输出管路(1)的各条支路分别穿过下盖板(10)，伸入储热水箱(3)和最内层冷凝竖板(6)之间靠近储热水箱(3)外壁的一侧，以及各层冷凝竖板(6)之间靠近冷凝竖板(6)外壁的一侧；过量原水收集槽(2)位于储热水箱(3)外壁末端一格蒸发槽(4)的下方，以及冷凝竖板(6)外壁末端一格蒸发槽(4)的下方，过量原水收集槽(2)与过量原水输出管路(1)的支路连通；淡水输出管路(11)的各条支路分别穿过下盖板(10)，伸入储热水箱(3)和最内层冷凝竖板(6)之间靠近储热水箱(3)内壁的一侧，以及各层冷凝竖板(6)之间靠近冷凝竖板(6)内壁的一端；淡水收集槽(9)位于冷凝竖板(6)内壁末端，与淡水输出管路(11)的支路连通；原水进水管路(8)的各条支路分别穿过上盖板(5)，伸入储热水箱(3)和冷凝竖板(6)外壁顶端一格蒸发槽(4)的上方；溢流阀(7)位于储热水箱(3)的顶部；进/排水阀(12)位于储热水箱(3)的底部；加热装置(14)的加热端伸入储热水箱(3)的导热工质中。

2.根据权利要求1所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：所述储热水箱(3)的水平截面为圆形、椭圆形、矩形或三角形。

3.根据权利要求1或2所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：储热水箱(3)中的导热工质为水。

4.根据权利要求1所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：所述冷凝竖板(6)为1层以上。

5.根据权利要求1或4所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：所述冷凝竖板(6)的水平截面为圆形、椭圆形、矩形或三角形。

6.根据权利要求1或4所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：所述冷凝竖板(6)的材料为玻璃、铜或不锈钢板。

7.根据权利要求6所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：不同材质的冷凝竖板(6)单一或混合使用。

8.根据权利要求1所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：所述蒸发槽(4)为1格以上，各格蒸发槽(4)在储热水箱(3)外壁和冷凝竖板(6)外壁上自上而下排列。

9.根据权利要求1或8所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：所述蒸发槽(4)的垂直截面形状为使其能够储水且所储水能与冷凝传热界面相接触的任意形状。

10.根据权利要求1所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：每1格蒸发槽(4)外沿设有1个导流装置(13)，导流装置(13)为1个以上。

11.根据权利要求10所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：导流装置(13)为缺口式导流装置(13)、圆孔式导流装置(13)、槽式导流装置(13)或管式导流装置(13)其中之一。

12.根据权利要求1所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：过量原水收集槽(2)为1个以上。

13.根据权利要求1所述的一种自储水式多级竖壁降膜凝结蒸馏装置，其特征在于：淡水收集槽(9)为1个以上。

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