专利名称：低温多效海水淡化系统中“筒外并联式”不凝气排除装置的制作方法
技术领域：
本发明属于海水淡化技术领域，涉及一种低温多效蒸馏海水淡化系统中不凝气的 排除装置。
背景技术：
利用低温多效海水淡化系统进行海水淡化时，需要将系统中的不凝结性气体(简 称“不凝气”)抽出。不凝气主要有两个来源一是来自海水的释放。海水中溶解有一定量 的不凝气体，包括氧气、氮气和二氧化碳等。低温多效蒸馏海水淡化过程是在真空条件下操 作，正常运行过程中，整个装置内部被抽到-70 _90kPa的真空。当海水进入真空设备时， 由于压力降低，溶解在海水中的部分气体将被释放出来。另外，由于设备内部处于真空状 态，内部压力低于外界环境压力，外界空气也将从法兰、人孔、门盖等处泄漏到设备中来。这些从海水中释放和从外界泄漏进来的气体在装置正常操作条件下无法冷凝，如 不及时将其排出，一方面，这些不凝气体将不断积聚，造成设备内部压力升高，真空被破坏； 另一方面，这些导热性极差的气体聚集在换热管表面，对换热过程造成阻碍。现有的低温多效海水淡化系统中，每效蒸发器的加热蒸汽侧与海水蒸发侧之间设 有隔板，隔板上开连通孔，不凝气通过这些连通孔从首效向末效逐效流动，最后随末效二次 蒸汽一起进入凝汽器。凝汽器与抽真空设备相连，来自末效的二次蒸汽在凝汽器中冷凝成 水，剩余的不凝性气体则被抽真空设备抽走。当不凝气进入蒸发器时，蒸汽与不凝气作为混 合物一起进入换热管内，蒸汽在换热管壁面附近被冷凝成水，剩余不凝性气体聚集在换热 管内壁面，形成一层气膜，不凝性气体的导热性极差，因而对传热造成阻碍。随着不凝气的 逐效汇集，从首效蒸发器到末效蒸发器，不凝气量不断增加，对蒸发器的传热，尤其是后几 效蒸发器的传热形成阻碍，大大降低蒸发器的换热效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温多效海水淡化系统中的“筒外并联式”的不凝结气 体排除装置。为方便描述，本发明的内容将使用以下的术语，但这些术语并不能限定本发明。本发明内容中使用的“首端”、“前端”指靠近蒸汽引射器端，“末端”、“后端”指靠近
凝汽器端。本发明内容中使用的“加热蒸汽侧”、“海水蒸发侧”和“二次蒸汽侧”指各效蒸发 器内的由水平布置的换热管束、管束上方的布液装置、管束两端的管板构成的结构，为本效 蒸发器的“海水蒸发侧”，各效内“海水蒸发侧”前端为“加热蒸汽侧”，后端为“二次蒸汽侧”; 后一效的“加热蒸汽侧”和前一效的“二次蒸汽侧”在空间上连通。本发明内容中使用的“低压端”指母管与抽真空设备连接端，“高压端”指母管与各 效不凝气引出管连接端。本发明的低温多效海水淡化系统包括多效蒸发器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝气排除装置、浓盐水换热器、淡水换热器、海水给料泵、浓盐水泵、淡水泵，各效蒸发器依次首尾 串联，蒸汽引射器与第一效蒸发器首端和中间一效蒸发器末端分别相连，凝汽器与末效蒸 发器末端相连，浓盐水泵和淡水泵分别接在末效蒸发器浓盐水出口和淡水出口，浓盐水换 热器和淡水换热器分别接在浓盐水泵出口和淡水泵出口，海水给料泵分别与浓盐水换热器 和淡水换热器相连，淡水换热器和浓盐水换热器与凝汽器海水进口相连。其中，所述不凝气排除装置包括各效蒸发器加热蒸汽侧和凝汽器筒体外分别设 置的不凝气引出管、各不凝气引出管上设置的阀门、母管和抽真空装置；其中各不凝气引出 管并联到一根母管上；母管高压端与各不凝气引出管相连，母管低压端与抽真空设备相连。其中所述的引出管阀门还可以用孔板代替。作为本发明优选实施方案，所述的不凝气引出管设置在筒体外顶部。作为本发明优选实施方案，所述的抽真空装置可以是射汽抽气器、射水抽气器或 水环式真空泵等。作为本发明优选实施方案，所述的多效蒸发器内部压力从首效到末效逐渐降低。本发明的有益之处在于各效蒸发器均设置不凝气引出管，将各效蒸发器产生的 不凝气分别各自引出，并汇集到母管上，通过抽真空装置抽出，避免或减轻不凝气在换热管 内壁上的积聚，提高蒸发器的换热效率。同时在不凝气引出管上设置阀门，对各效实际运行 压差情况进行在线调节，保证蒸发器内部各效之间形成合理的压力差。
图1为本发明结构示意图，其中1是射汽抽气器，2是第六效蒸发器，3是第五效蒸 发器，4是第四效蒸发器，5是第三效蒸发器，6是第二效蒸发器，7是第一效蒸发器，8是蒸汽 引射器，9是海水给料泵，10是浓盐水泵，11是浓盐水换热器，12是淡水换热器，13是淡水 泵，14是凝汽器，15是不凝气引出管，16是母管，17是阀门。
具体实施例方式现结合附图和具体实施例说明本发明，但本发明并不受限于此。低温多效海水淡化系统，包括6效蒸发器2-7、蒸汽引射器8、凝汽器14、不凝气排 除装置、浓盐水换热器11、淡水换热器12、海水给料泵9、浓盐水泵10、淡水泵13，各效蒸发 器依次首尾串联，蒸汽引射器8与第一效蒸发器7首端和第四效蒸发器4末端分别相连，凝 汽器14与第六效蒸发器2末端相连，浓盐水泵10和淡水泵13分别接在第六效蒸发器2浓 盐水出口和淡水出口，浓盐水换热器11和淡水换热器12分别接在浓盐水泵10出口和淡水 泵13出口，海水给料泵9分别与浓盐水换热器11和淡水换热器12相连，淡水换热器12和 浓盐水换热器11与凝汽器14海水进口相连。其中，不凝气排除装置包括不凝气引出管15、 阀门17、母管16和射汽抽气器1，不凝气引出管15设置在各效蒸发器加热蒸汽侧和凝汽器 14筒体外顶部，引出管15上设置阀门17，各不凝气引出管17并联连接至母管16高压端， 母管16低压端与射汽抽气器1相连。以本系统进行海水淡化时，海水由海水给料泵9泵入系统，经过淡水换热器12和 浓盐水换热器11后，进入凝汽器14，再分别进入各效蒸发器2-7。由于各效蒸发器均处于 真空状态，海水中的氧气、氮气、二氧化碳等不凝性气体被部分释放出来，随着海水蒸发出的二次蒸汽一起流向下一效或凝汽器14。在下一效二次蒸汽冷凝成水，剩余不凝气体从各 效蒸发器筒体顶部的不凝气排气口流出，进入相应的不凝气引出管15，再汇集至母管16， 利用射汽抽气器1抽出。凝汽器14中的不凝气也通过凝汽器14顶部的不凝气引出管15 引出，汇集至母管16中，通过射汽抽气器1抽出。 在运行中，为保证蒸发装置内部压力从第一效7到第六效2逐渐降低，在不凝气 引出管15上设置阀门17，可以根据各效实际运行情况进行在线调节，建立起效间正常的压差。
权利要求
1.一种低温多效海水淡化系统中不凝气的排除装置，所述低温多效蒸馏海水淡化系统 包括多效蒸发器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝气排除装置、浓盐水换热器、淡水换热器、海水 给料泵、浓盐水泵和淡水泵，其特征在于，所述不凝气排除装置包括各效蒸发器加热蒸汽 侧和凝汽器筒体外分别设置的不凝气引出管、各不凝气引出管上设置的阀门、母管和抽真 空装置；其中各不凝气引出管并联到一根母管上；母管高压端与各不凝气引出管相连，母 管低压端与抽真空设备相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀门可以用孔板代替。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，各不凝气引出管设置在筒体外顶部。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，抽真空装置是射汽抽气器、射水抽气器或 水环式真空泵。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，蒸发器内部压力从首效到末效逐渐降低。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，不凝气通过不凝气引出管汇集到母管。
全文摘要
本发明属于海水淡化技术领域，涉及一种低温多效蒸馏海水淡化系统中 “筒外并联式”不凝气排除装置，所述低温多效蒸馏海水淡化系统包括多效蒸发器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝气排除装置、浓盐水换热器、淡水换热器、海水给料泵、浓盐水泵、淡水泵，其中，所述不凝气排除装置包括各效蒸发器加热蒸汽侧和凝汽器筒体外分别设置的不凝气引出管、各不凝气引出管上设置的阀门、母管和抽真空装置；其中，各不凝气引出管并联到一根母管上；母管高压端与各不凝气引出管相连，母管低压端与抽真空设备相连。本发明低温多效海水淡化系统能够避免或减轻不凝气在换热管内壁上的积聚，提高蒸发器的换热效率，同时保证蒸发器内部各效之间形成合理的压力差。
文档编号C02F1/04GK102107921SQ20091026137
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者丁涛, 刘毅, 周洪光, 孟林辉, 张川英, 张建丽, 张忠梅, 李大鹏, 李延兵, 李新友, 杨庆卫, 高峰 申请人:中国神华能源股份有限公司, 北京国华电力有限责任公司, 河北国华沧东发电有限责任公司, 神华国华(北京)电力研究院有限公司