CN204999641U - 一种蒸馏法海水淡化*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种蒸馏法海水淡化***,较好地降低了设备投资,提高运行效率,节约能耗,降低了工质运行侧结垢、腐蚀,同时减少了设备故障率,解决了***使用效果差及寿命短的问题,其包括工质循环***和海水蒸发冷却***,所述工质循环***包括加压泵,所述加压泵通过喷射器连接蒸发器,所述蒸发器通过汽水换热器连接所述加压泵,所述汽水换热器连接所述喷射器,形成工质循环***,所述海水蒸发冷却***包括海水泵,所述海水泵通过热交换器连接所述蒸发器,所述蒸发器连接所述汽水换热器,所述汽水换热器通过热交换器连接淡水箱。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境处理的技术领域,特别涉及一种蒸馏法海水淡化***及其淡化方法。
背景技术
目前蒸馏法海水淡化工艺主要有蒸汽压缩蒸馏法、多级闪蒸蒸馏法、低温多效蒸馏法。蒸汽压缩海水淡化是将经过预热的海水,送入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发,所产生的蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧,蒸汽冷凝后作为产品水引出。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水,依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发,将蒸汽冷凝而得到淡水。多效蒸发海水淡化是让加热后的海水,在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一个蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。前一种在蒸发器内蒸发的蒸汽在进入压缩机前必须进行过热处理,压缩机容易产生故障、设备投资大、电耗高;后两种需要在一定的真空度下运行,工艺复杂,设备庞大,蒸汽消耗比较多。上述方法设备容易结垢、腐蚀,影响设备的使用效果及寿命,经济性比较差。
发明内容
针对现有的上述问题,本实用新型提供一种蒸馏法海水淡化***,较好地降低了设备投资,提高运行效率,节约能耗,降低了工质运行侧结垢、腐蚀,同时减少了设备故障率,解决了***使用效果差及寿命短的问题。
本实用新型的技术方案如下:
一种蒸馏法海水淡化***,其包括工质循环***和海水蒸发冷却***,所述工质循环***包括加压泵,所述加压泵通过喷射器连接蒸发器,所述蒸发器通过汽水换热器连接所述加压泵,所述汽水换热器连接所述喷射器,形成工质循环***,所述海水蒸发冷却***包括海水泵,所述海水泵通过热交换器连接所述蒸发器,所述蒸发器连接所述汽水换热器,所述汽水换热器通过热交换器连接淡水箱。
其进一步特征在于:所述蒸发器通过凝液箱连接所述加压泵,所述凝液箱通过节流阀连接所述汽水换热器;所述加压泵通过辅助加热器连接所述喷射器。
本实用新型的上述***中,由于采用了工质循环***和海水蒸发冷却***,工质液体通过工质循环提供高温工质蒸汽,高温工质蒸汽使海水蒸发冷却***中的水在蒸发器中实现蒸发,蒸发后形成的蒸汽在汽水换热器中把热量传递给工质液体,使得工质液体升温,升温后的工质液体进入喷射器中,实现了热量的循环利用,自身凝结成液体后形成淡水,实现了海水的分离,同时海水在热交换器中对进行预热,实现了热量的循环传输,可以提高运行效率,节约能耗,同时由于采用清洁工质的单独循环传输,降低了工质运行侧结垢、腐蚀,同时减少了设备故障率,提高了***使用效果及使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例一蒸馏法海水淡化***示意图;
图2为本实用新型实施例二蒸馏法海水淡化***示意图。
具体实施方式
见图1,实施例一,
一种蒸馏法海水淡化***,其包括工质循环***1和海水蒸发冷却***2,工质循环***1包括加压泵3,加压泵3通过辅助加热器4连接喷射器5,喷射器5连接蒸发器6,蒸发器6通过节流阀13连接汽水换热器7,汽水换热器7分别连接加压泵3和喷射器5,形成工质循环***,海水蒸发冷却***2包括海水泵8,海水泵8连接海水箱9,海水泵8通过热交换器10连接蒸发器6,蒸发器6连接汽水换热器7,汽水换热器7通过热交换器10连接淡水箱11。
本实用新型蒸馏法海水淡化***中:
蒸发器6是海水吸热蒸发装置:海水吸收工质热量蒸发产生水蒸汽,工质放出热量冷凝。蒸发器6海水进口通过管道与热交换器10海水出口连接,水蒸汽出口通过管道与汽水换热器7蒸汽进口连接,海水浓缩液出口通过管道排出,工质蒸气进口通过管道与喷射器5出口连接,工质冷凝液出口通过管道与节流阀13进口连接;
喷射器5具有抽吸汽水换热器内蒸汽并提升其压力及温度、维持汽水换热器内压力的功能:喷射器5进口通过管道与辅助加热器4出口连接,出口通过管道与蒸发器6工质蒸气进口连接,吸入口通过管道与汽水换热器7蒸汽出口连接;
节流阀13是工质节流装置:节流阀13进口通过管道与蒸发器6工质冷凝液出口,出口通过管道与汽水换热器7工质进口连接;
汽水换热器7是工质与水蒸气热交换装置:工质吸热蒸发,海水蒸气放热冷凝。汽水换热器7工质进口通过管道与节流阀13出口连接,工质出口通过管道与喷射器5吸入口连接,蒸汽进口与蒸发器6海水蒸汽出口连接,凝水出口与热交换器10淡水进口连接;
辅助加热器5是海水淡化新工艺及装置的辅助加热设备。辅助加热器5进口通过管道与加压泵8出口连接,出口通过管道与喷射器2进口连接;
热交换器10是淡水与海水热交换装置:淡水放热温度下降,海水吸热温度上升。热交换器10海水进口通过管道与海水泵8出口连接,海水出口通过管道与蒸发器6海水进口连接,淡水进口通过管道与汽水换热器7凝水出口连接,淡水出口通过管道与淡水箱11进口连接;
加压泵3为工质循环提供动力:加压泵3进口通过管道与汽水换热器7出口连接,出口通过管道与辅助加热器4进口连接;
海水箱9是存放海水的容器:海水箱9出口通过管道与海水泵8进口连接,其进口与外部装置连接;
海水泵8为海水流动提供动力:海水泵10进口通过管道与海水箱9出口连接,出口通过管道与热交换器6海水进口连接;
淡水箱11是存放从热交换器10排出的淡水容器:淡水箱11进口通过管道与热交换器10淡水出口连接,出口通过管道与外部装置连接。
见图2,实施例二,
一种蒸馏法海水淡化***,其包括工质循环***1和海水蒸发冷却***2,工质循环***1包括加压泵2,加压泵3通过辅助加热器4连接喷射器5,喷射器5连接蒸发器6,蒸发器6通过凝液箱12连接加压泵3,凝液箱12通过节流阀13连接汽水换热器7,汽水换热器7连接喷射器5,形成工质循环***,海水蒸发冷却***2包括海水泵8,海水泵8连接海水箱9,海水泵9通过热交换器10连接蒸发器6,蒸发器6连接汽水换热器7,汽水换热器7通过热交换器10连接淡水箱11。
本实用新型蒸馏法海水淡化***中:
蒸发器6是海水吸热蒸发装置:海水吸收工质热量蒸发产生水蒸汽,工质放出热量冷凝。蒸发器6海水进口通过管道与热交换器10海水出口连接,水蒸汽出口通过管道与汽水换热器7蒸汽进口连接,海水浓缩液出口通过管道排出,工质蒸气进口通过管道与喷射器5出口连接,工质冷凝液出口通过管道分别与凝液箱12进口、节流阀13进口连接;
喷射器5具有抽吸汽水换热器内蒸汽并提升其压力及温度、维持汽水换热器内压力的功能:喷射器5进口通过管道与辅助加热器4出口连接,出口通过管道与蒸发器6工质蒸气进口连接,吸入口通过管道与汽水换热器7蒸汽出口连接;
节流阀13是工质节流装置:节流阀13进口通过管道分别与蒸发器6工质冷凝液出口、凝液箱12进口连接,出口通过管道与汽水换热器7工质进口连接;
汽水换热器7是工质与海水蒸气热交换装置:工质吸热蒸发,海水蒸气放热冷凝。汽水换热器7工质进口通过管道与节流阀13出口连接,工质出口通过管道与喷射器5吸入口连接,蒸汽进口与蒸发器6海水蒸汽出口连接,凝水出口与热交换器10淡水进口连接;
辅助加热器5是海水淡化新工艺及装置的辅助加热设备。辅助加热器5进口通过管道与加压泵8出口连接,出口通过管道与喷射器2进口连接;
热交换器10是淡水与海水热交换装置:淡水放热温度下降,海水吸热温度上升。热交换器10海水进口通过管道与海水泵8出口连接,海水出口通过管道与蒸发器6海水进口连接,淡水进口通过管道与汽水换热器7凝水出口连接,淡水出口通过管道与淡水箱11进口连接;
凝液箱12是存放从蒸发器6排出的工质液体容器:凝液箱12进口通过管道分别与蒸发器6工质冷凝液出口、节流阀13进口连接,出口通过管道与与加压泵3进口连接;
加压泵3为工质循环提供动力:加压泵3进口通过管道与凝液箱12出口连接,出口通过管道与辅助加热器4进口连接;
海水箱9是存放海水的容器:海水箱9出口通过管道与海水泵8进口连接,其进口与外部装置连接;
海水泵8为海水流动提供动力:海水泵10进口通过管道与海水箱9出口连接,出口通过管道与热交换器6海水进口连接;
淡水箱11是存放从热交换器10排出的淡水容器:淡水箱11进口通过管道与热交换器10淡水出口连接,出口通过管道与外部装置连接。
上述实施例中,喷射器5包括喷嘴、混合室和扩压器。
蒸馏法海水淡化方法,
(1)、加压泵3将工质液体加压后通过辅助加热器4加热后进入喷射器中;
(2)、工质通过喷射器5进入蒸发器6中;同时海水通过热交换器10预热后,进入蒸发器6中,在蒸发器6内海水与工质进行间接热交换,海水吸收工质热量后蒸发,水变成蒸汽从海水中分离出来进入汽水换热器3中,海水被浓缩,同时工质在蒸发器6中释放热量后部分或全部进入汽水换热器7中与海水蒸发后产生的淡水蒸汽进行热交换,部分工质液体吸收了热量产生的蒸汽被吸入喷射器5中,凝液箱12的工质液体或者是汽水换热器中的工质液体被加压泵3加压进入喷射器5中与从汽水换热器7中吸入的工质蒸汽混合后通过喷射器5进入蒸发器6中,形成工质循环;
(3)、海水分离出来的淡水蒸汽在汽水换热器7中与工质液体进行热交换后凝结形成的淡水进入热交换器10中,与海水泵压入的海水进行热交换,完成了海水分离、浓缩和预热,形成热量的循环传输。
工质循环***的任务就是从海水蒸汽中吸收热量,然后再将这些热量传递给海水使其蒸发,完成热能的循环利用。根据热量传导原理,工质的温度必须低于海水蒸汽温度,工质才能从海水蒸汽中吸收热量。采用喷射器的喷嘴对工质进行喷射,抽吸汽水换热器内的工质蒸汽,维持汽水换热器内的工质温度低于海水蒸汽的温度,使汽水换热器内的工质能吸收海水热量蒸发。然后抽吸工质蒸汽与喷射工质在喷射器内混合,其后被压缩升压升温进入蒸发器。在蒸发器内,工质加热海水,放出热量后凝结为液体。从蒸发器出来的工质液体分成两部分,一部分节流后进入汽水换热器,吸收热量蒸发后进入喷射器,另一部分由加压泵加压后进入喷射器喷嘴进行喷射,两部分再一次混合升压升温。至此,工质完成了一个封闭循环。
海水蒸发冷却***的任务是使海水吸收热量进行蒸发,然后再将蒸气进行冷却成为淡水,完成海水的淡化。海水的蒸发主要靠蒸发器来完成,在蒸发器内海水与工质进行间接热交换,吸收工质热量后蒸发,水就从海水中分离出来,海水被浓缩。然后排出浓缩的海水,水蒸汽则进入汽水换热器进行冷却。在汽水换热器内,从海水中分离出来的水蒸汽仍与工质进行间接热交换,将热量传给工质,放出热量后凝结成液体,至此,完成了海水淡化的主要过程。
上述海水蒸发所需要的热量主要取自于海水本身。海水在一定的压力下进行蒸发,蒸发后的蒸汽通过汽水换热器将热量传递给循环工质,然后循环工质通过蒸发器再将热量传递给海水,海水吸收热量后再一次蒸发,完成了热量的传输循环。由于海水浓缩处理装置在运行过程中会有热量损失,因此,在本实用新型中设有辅助加热器,对***进行加热,可以补充损失的热量。
下面再根据附图来说明本实用新型蒸馏法海水淡化***的工作原理:
1.工质循环***:
首先加压泵3抽取凝液箱12内的工质液体并对其进行加压,提高工质的压力。升压后的工质进入辅助加热器4进行加热,加热升温后进入喷射器5的喷嘴,在喷嘴动能迅速增加,并在喷嘴出口处达到很高速度,压力下降。由于高速气流的引射作用,因而吸引了与喷射器5相连接的汽水换热器7的蒸汽,相应维持了汽水换热器7内工质侧的饱和压力小于海水侧的饱和压力,保证工质的温度始终小于海水蒸汽的温度,工质能吸收海水蒸汽热量蒸发。被吸引的工质蒸汽与喷嘴出口工质进入喷射器2扩压器内进行充分混合,然后一起被压缩升压升温进入蒸发器6。在蒸发器6内,工质蒸汽间接加热海水,自身放出热量后凝结为液体。从蒸发器6出来的工质液体分成两部分,一部分通过节流阀13节流后进入汽水换热器7,吸收海水蒸气热量,蒸发后进入喷射器5;另一部分进入凝液箱12经由加压泵3加压,加压后通过辅助加热器4加热后进入喷射器5,至此,工质完成了一个封闭循环过程。
2.海水蒸发冷却***:
海水首先进入海水箱9,接着海水泵8抽取海水箱9内的海水,并将海水送入热交换器10预热。在热交换器10内,海水与从汽水换热器7过来的淡水进行换热,海水吸热温度上升,然后进入蒸发器6。在蒸发器6内海水与工质进行间接热交换,海水吸收工质热量后蒸发,淡水从海水中分离出来,海水被浓缩。在蒸发器6中生成的水蒸汽随后进入汽水换热器7,与工质进行间接热交换,将热量传给工质,自身冷凝为冷凝水。然后冷凝水进入热交换器10,与海水进行间接热交换,放出热量温度下降,其后进入淡水箱11,最后排出使用。
在蒸发器6中被浓缩的海水,通过管道排出进行进一步处理。
本实用新型的有效效果是:
本实用新型使用洁净工质单独循环,提高设备运行效率,延长设备使用寿命。能充分利用海水热量,减少外界热量输入,节省能耗。
Claims (3)
1.一种蒸馏法海水淡化***,其特征在于:其包括工质循环***和海水蒸发冷却***,所述工质循环***包括加压泵,所述加压泵通过喷射器连接蒸发器,所述蒸发器通过汽水换热器连接所述加压泵,所述汽水换热器连接所述喷射器,形成工质循环***,所述海水蒸发冷却***包括海水泵,所述海水泵通过热交换器连接所述蒸发器,所述蒸发器连接所述汽水换热器,所述汽水换热器通过热交换器连接淡水箱。
2.根据权利要求1所述的一种蒸馏法海水淡化***,其特征在于:所述蒸发器通过凝液箱连接所述加压泵,所述凝液箱通过节流阀连接所述汽水换热器。
3.根据权利要求1或者2所述的一种蒸馏法海水淡化***,其特征在于:所述加压泵通过辅助加热器连接所述喷射器。
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CN104944485A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-09-30 | 无锡雪浪环境科技股份有限公司 | 一种蒸馏法海水淡化***及其淡化方法 |
CN112759011A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-07 | 中谷宏(海南)实业有限公司 | 一种不需要真空泵的低温蒸发海水淡化装置 |
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