CN204999641U - 一种蒸馏法海水淡化*** - Google Patents

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

一种蒸馏法海水淡化***

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。