虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置的制造方法
【专利摘要】一种虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置，利用虹吸循环替代循环泵驱动料液，循环回收凝结潜热，以节省循环泵投资与电耗；虹吸循环与管道外压共同驱动料液的逆流回热、升膜蒸发，提供蒸发潜热产生二次蒸汽；由于采用大温升小温差逆流回热，不仅大幅提升壳程蒸发压力，而且大幅降低管程凝结压力，从而大幅降低水蒸汽压缩机的压差、排量、电耗，以使吨水电耗大幅降至5?8kW*h/t；充分利用装置落差省略凝结水排放泵、料液排放泵。
【专利说明】
虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置
(一)
技术领域
[0001]本发明涉及一种高效的压汽法驱动虹吸循环逆流回热蒸馏法海水淡化装置，或污水净化装置，或物料浓缩操作单元。
(二)
【背景技术】
[0002]现有发明专利“压汽闪蒸法海水淡化机”ZL2006 I 0153515.0的工作原理说明如下:
[0003]1、压汽-凝结-回热过程:压汽机开启后，二次蒸汽先经汽液分离器的二次分离，进一步减少盐雾夹带，提高产品淡水纯度;然后从闪蒸塔顶部出口被压汽机吸引并压缩;提高压力和温度后，送至凝结加热器的水蒸汽侧凝结成淡水，并用凝结潜热加热另侧的循环料液;当凝结加热器水蒸汽侧的液位开关所指示的淡水液位达上限值时，开启或开大淡水栗，由凝结加热器水蒸汽侧的底部出口吸引淡水，流经汇流三通后被淡水栗排至淡水回热器的淡水侧，释放显热来预热另侧的补充海水，最后流入产品淡水罐;而当液位开关所指示的淡水液位达下限值时，关闭或关小淡水栗，停止或减少淡水排出。
[0004]2、料液加热循环:闪蒸塔底部的料液由出口管流经分流三通和汇流三通后被循环栗排至凝结加热器的料液侧，由另侧二次蒸汽凝结加热，以回收凝结潜热，然后流经辅助加热器，以在其出口处被加热至饱和状态。
[0005]3、料液排放过程:当闪蒸塔底部出口处盐度计所指示的料液浓度达上限值时，开启或开大料液栗，由闪蒸塔底部出口管上的分流三通从加热循环的料液中引出一部分，由料液栗排至料液回热器的料液侧，释放显热来预热另侧的补充海水，然后排入大海;而当盐度计所指示的料液浓度达下限值时，关闭或关小料液栗，停止或减少料液排放。
[0006]4、海水补充过程:当闪蒸塔中下部液位开关所指示的料液液位达下限值时，开启或开大海水栗，吸引预处理过的补充海水，由海水栗经分流三通排至并联的淡水回热器和料液回热器的海水侧，被另侧排放的热淡水或热料液分别预热，再经汇流三通混合，流经不凝气体去除罐的海水侧，被另侧水蒸汽凝结进一步预热，然后再经汇流三通补入加热循环的料液中，共同注入循环栗的进口；而当液位开关所指示的料液液位达上限值时，关闭或关小海水栗，停止或减少补充海水。
[0007]5、不凝气体去除过程:当闪蒸塔中上部压力开关所指示的二次蒸汽压力达上限值时，开启或开大真空栗，由凝结加热器水蒸汽侧中部的排气口吸引不凝气体，流经不凝气体去除罐的水蒸汽侧，所含水蒸汽被另侧的补充海水冷却、凝结、分离成淡水后，沉集在水蒸汽侧的底部，当淡水累积到一定水位后，开启底部引水管阀门，引出沉集的淡水，经汇流三通混入从凝结加热器水蒸汽侧吸引出的淡水中，共同由淡水栗排至淡水回热器的淡水侧，直到不凝气体去除罐的淡水水位探底，再关闭其底部引水管阀门；而水蒸汽侧分离出的不凝气体则由真空栗排至大气；而当压力开关所指示的二次蒸汽压力达下限值时，关闭或关小真空栗，停止或减少不凝气体去除。
[0008]6、闪蒸过程:由于闪蒸塔上部空间的二次蒸汽压力，被压汽机和循环栗维持在低于加热料液温度所对应的饱和蒸汽压；因此当加热料液经减压阀减压，并由多个分液喷嘴喷入闪蒸塔中部时:加热料液即刻成为过热料液而瞬间部分闪蒸为二次蒸汽；闪蒸塔上部空间使闪蒸之后汽液两相上下分离，初步减少盐雾夹带，提高产品淡水纯度;而分离出料液则以自身释放显热提供闪蒸潜热，并降温成饱和料液，实现绝热蒸发过程；同时其浓度增大、比重增加，由闪蒸塔底部出口管流经分流三通后，少部分进入料液排放过程，大部分进入料液加热循环。
[0009]上述“压汽闪蒸法海水淡化机”专利，作为一种世界创新海水淡化工艺，由热功转换效率最高的压缩蒸汽方式，来驱动产品水质最好的闪蒸工艺，规避传统海水淡化工艺中，多级闪蒸和多效蒸馏的凝结潜热损失、蒸馏的结垢与腐蚀、反渗透的海水适应性问题，具有独立闪蒸操作、模块化生产等技术优势;从而实现海水淡化工艺的最优技术整合，以最低耗电指标，生广最尚标准淡水。
[0010]然而，其存在明显技术缺陷如下:
[0011 ] 1、循环栗驱动料液循环以回收凝结潜热时，一方面闪蒸循环温差导致循环流量较大；另一方面循环栗所克服的流动阻力、喷嘴与液面落差、节流压降等导致循环栗扬程较大;从而使得循环栗的流量、扬程、投资、电耗均增大；
[0012]2、压汽机的压差，既要包含闪蒸加热循环的显热温差，又要包含大循环流量时的高凝结压力，从而使得压汽机的压差、排量、投资、电耗均增大；
[0013]3、没有充分利用装置的落差来省略淡水取用栗、料液排放栗等设备，从而导致系统复杂、控制回路众多、运行稳定性降低。
(三)
【发明内容】
[0014]本发明目的是在“压汽闪蒸法海水淡化机”现有专利技术基础上继续创新，通过回热循环系统的过程优化:利用虹吸循环替代循环栗驱动料液，循环回收凝结潜热，以节省循环栗投资与电耗;虹吸循环与管道外压共同驱动料液的逆流回热、升膜蒸发，提供蒸发潜热产生二次蒸汽；由于采用大温升小温差逆流回热，不仅大幅提升壳程蒸发压力，而且大幅降低管程凝结压力，从而大幅降低水蒸汽压缩机的压差、排量、电耗，以使吨水电耗大幅降至5_8kW*h/t;充分利用装置落差省略凝结水排放栗、料液排放栗。
[0015]本发明采用的技术方案，即虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置如图1所示，其中:1-虹吸循环逆流回热升膜蒸发器;1-1-压缩水蒸汽进口 ； 1-2-水蒸汽分流腔；1-3-中央垂直虹吸回热管簇;1-4-凝结水腔；1-5-凝结水出口 ； 1-6-补液进口 ； 1-7-二次蒸汽出口 ； 1-8-料液出口； 1-9-预热器;1-10-排气口； 2-水蒸汽压缩机;3-液位开关;4-补液流量调节阀；5-凝结水回热器;5-1-凝结水水封;6-料液回热器;6-1-料液水封;7-补液箱;8-过滤器;9-补液栗；10-止回阀；11-排气阀；12-真空栗；13-压力开关；14-温度开关；15-补液；16-高压蒸汽组成，其特征在于:
[0016]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程的顶部压缩水蒸汽进口1-1、顶部水蒸汽分流腔1-2、中部中央垂直虹吸回热管簇1-3内侧、底部凝结水腔1-4、底部凝结水出口 1-5，组成水蒸汽凝结放热回路；
[0017]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程的底部补液进口1-6、中部中央垂直虹吸回热管簇1-3外侧、顶部二次蒸汽出口 1-7，组成补液的虹吸循环逆流回热升膜蒸发回路；
[0018]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程顶部二次蒸汽出口1-7通过管道连接水蒸汽压缩机2、虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程顶部压缩水蒸汽进口 1-1，组成二次蒸汽压缩回路；
[0019]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程上部内壁设置液位开关3，依据补液液位信号闭环控制补液流量调节阀4的开度，而补液流量调节阀4的出口通过管道连接虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程底部补液进口 1-6，组成补液流量调节回路；
[0020]补液箱7底部通过管道连接过滤器8、补液栗9、止回阀10、分流三通、并联的凝结水回热器5的补液侧和料液回热器6的补液侧、汇流三通、排气阀11、补液流量调节阀4的进口，组成补液回热回路；
[0021]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程底部凝结水出口1-5通过管道连接凝结水回热器5的凝结水侧、凝结水水封5-1，组成凝结水排放放热回路；
[0022]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程底部料液出口1-8通过管道连接料液回热器6的料液侧、料液水封6-1，组成料液排放放热回路；
[0023]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程下部内壁设置预热器1-9，组成补液的启动预热回路；
[0024]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程底部凝结水腔1-4的顶部设置排气口1-10，通过管道连接真空栗12，组成排气回路；
[0025]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程顶部内壁设置压力开关13和温度开关14;
[0026]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程顶部水蒸汽分流腔1-2的顶部内壁设置压力开关13和温度开关14;
[0027]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程上部内壁设置温度开关14。
[0028]补液15是海水15，或城市中水15，或城市污水15，或料液15，或酸水15，或碱水15，或有机溶液15，或无机溶液15，或工业废水15，或矿井苦咸水15，或石油污水15，或化工污水15中的一种。
[0029]水蒸汽压缩机2为热压缩式汽汽引射器2，高压蒸汽16流经其进汽口并由喷嘴高速喷出，所形成的负压通过其引射口引射虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程顶部产生的二次蒸汽，并混合、扩压成为中压、高温水蒸汽，经其出汽口流出。
[0030]水蒸汽压缩机2是机械压缩式的轴流式风机2，或旋流式风机2，或离心式风机2，或罗茨式风机2，或透平式风机2，或罗茨式真空栗2，或离心式压缩机2，或罗茨式压缩机2，或螺杆式压缩机2，或透平式压缩机2;由其叶轮或转子旋转后，吸入虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I中产生的二次蒸汽，将其压缩成为中压、高温水蒸汽。
[0031 ]凝结水回热器5是套管式换热器5，或是壳管式换热器5，或是板式换热器5，或是板翅式换热器5，或是盘管式换热器5，或是螺旋板式换热器5的凝结水预热补液15的换热器。
[0032]料液回热器6是套管式换热器6，或是壳管式换热器6，或是板式换热器6，或是板翅式换热器6，或是盘管式换热器6，或是螺旋板式换热器6的料液预热补液15的换热器。
[0033]本发明工作原理结合图1说明如下:
[0034]1、二次蒸汽压缩凝结:二次蒸汽由虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程的二次蒸汽出口 1-7，被水蒸汽压缩机2吸引并压缩，以提高压力和温度后成为过热蒸汽，送至虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程，从上至下流经压缩水蒸汽进口 1-1、水蒸汽分流腔1-2、中央垂直虹吸回热管簇1-3内侧、凝结水腔1-4、凝结水出口 1-5，以分段释放其过热显热、凝结潜热、过冷显热，从而以大温升小温差逆流方式加热另侧补液15;然后凝结水流经凝结水回热器5凝结水侧，继续释放其过冷显热来预热另侧补液15，并利用静压流经凝结水水封5-1而排出装置。
[0035]2、料液回热蒸馏:液位开关3通过补液流量调节阀4控制补液15从下至上流经补液进口 1-6、中央垂直虹吸回热管簇1-3外侧、二次蒸汽出口 1-7，其中的补液15在补液进口 1-6处受补液栗9的压力作用而直接流至中央垂直虹吸回热管簇1-3的底部外侧，分段回收另侧过热蒸汽所释放的过冷显热、过热显热、凝结潜热，以逆流方式被加热升温而升膜蒸发，提供蒸发潜热产生二次蒸汽。在中央垂直虹吸回热管簇1-3与虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I的外壳之间，由于补液15的温度较低、比重较大，而受重力作用下沉，从而形成虹吸循环。二次蒸汽经二次蒸汽出口 1-7而被水蒸汽压缩机2吸入之前，经历三次转向而被惯性分离出料液液滴，并依重力逆向流回二次蒸汽出口 1-7，从而节省丝网分离，减少料液夹带，提高凝结水纯度。壳程顶部的压力开关13和温度开关14共同控制水蒸汽压缩机2的流量。
[0036]3、凝结水排放:凝结水腔1-4底部的提纯凝结水依重力落差，而经凝结水出口 1-5流经凝结水回热器5的凝结水侧，释放其冷却显热来预热另侧的补液，再经凝结水水封5-1排放环境。
[0037]4、料液排放:虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程底部的增浓料液依重力落差，而经料液出口 1-8流经料液回热器6的料液侧，释放其冷却显热来预热另侧的补液，再经料液水封6-1排放环境。
[0038]5、加入补液:由液位开关3所指示的料液液位变频控制补液栗9的转速，驱动经预处理而储存在补液箱7中的补液15，流经过滤器8、补液栗9、止回阀10、分流三通、并联的凝结水回热器5和料液回热器6的补液侧，分别被另侧的凝结水和料液预热升温，再经汇流三通混合，以及排气阀11的排气，而流进补液流量调节阀4的进口。
[0039]6、预热补液:虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程下部内壁设置的预热器1-9启动，以预热补液，直到虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程上部内壁设置的温度开关14达到其预设值。
[0040]7、排气;真空栗12启动，通过排气回路，而向环境排放虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I中的不凝气体。
[0041]8、汽汽引射器2的热压缩:高压蒸汽16流经其进汽口并由喷嘴高速喷出，所形成的负压通过其引射口引射虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程顶部产生的二次蒸汽，并混合、扩压成为中压、高温水蒸汽，经其出汽口流入虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I的管程中。
[0042]虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置相比现有专利，其技术进步如下所述:
[0043](I)系统集成虹吸循环逆流回热升膜蒸发器、水蒸汽压缩机、凝结水回热器、料液回热器；
[0044](2)通过压缩前一轮循环中的壳程蒸馏二次蒸汽，提高压力和温度而作为热源，以在管程凝结时加热壳程后一轮料液，为其提供蒸发潜热，实现单级回收凝结潜热及冷却显执.JtW ，
[0045](3)利用虹吸循环替代循环栗驱动料液，循环回收凝结潜热，以节省循环栗投资与电耗；
[0046](4)虹吸循环与管道外压共同驱动料液的逆流回热、升膜蒸发，提供蒸发潜热产生二次蒸汽；
[0047](5)由于采用大温升小温差逆流回热，不仅大幅提升壳程蒸发压力，而且大幅降低管程凝结压力，从而大幅降低水蒸汽压缩机的压差、排量、投资、电耗，以使吨水电耗大幅降至5-8kW*h/t；
[0048](6)充分利用装置落差省略凝结水排放栗、料液排放栗，从而简化装置与控制回路，提尚运彳丁稳定性；
[0049](7)采用的满液式升膜蒸发器，与横管降膜蒸发器和竖管降膜蒸发器相比较，大幅降低加热管壁结垢，从而使得工艺更加成熟、装置更加可靠。
[0050]综上所述，虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置通过对压汽凝结回热机理的逆流优化:系统集成虹吸循环逆流回热升膜蒸发器、水蒸汽压缩机、凝结水回热器、料液回热器;通过压缩前一轮循环中的壳程蒸馏二次蒸汽，提高压力和温度而作为热源，以在管程凝结时加热壳程后一轮料液，为其提供蒸发潜热，实现单级回收凝结潜热及冷却显热;利用虹吸循环替代循环栗驱动料液，循环回收凝结潜热，以节省循环栗投资与电耗;虹吸循环与管道外压共同驱动料液的逆流回热、升膜蒸发，提供蒸发潜热产生二次蒸汽；由于采用大温升小温差逆流回热，不仅大幅提升壳程蒸发压力，而且大幅降低管程凝结压力，从而大幅降低水蒸汽压缩机的压差、排量、投资、电耗，以使吨水电耗大幅降至5_8kW*h/t;充分利用装置落差省略凝结水排放栗、料液排放栗，从而简化装置与控制回路，提高运行稳定性;采用的满液式升膜蒸发器，与横管降膜蒸发器和竖管降膜蒸发器相比较，大幅降低加热管壁结垢，从而使得工艺更加成熟、装置更加可靠。
(四)
【附图说明】
[0051]图1为本发明采用机械式水蒸汽压缩机驱动的系统流程图。
[0052]图2为本发明采用热压缩式汽汽引射器驱动的系统流程图。
[0053]如附图1所示，其中:1_虹吸循环逆流回热升膜蒸发器；1-1-压缩水蒸汽进口；1-2-水蒸汽分流腔；1-3-中央垂直虹吸回热管簇；1-4-凝结水腔；1-5-凝结水出口 ； 1-6-补液进口； 1-7-二次蒸汽出口； 1-8-料液出口； 1-9-预热器;1-10-排气口 ； 2-水蒸汽压缩机;3-液位开关;4-补液流量调节阀；5-凝结水回热器;5-1-凝结水水封;6-料液回热器;6-1-料液水封;7-补液箱;8-过滤器;9-补液栗；10-止回阀；11-排气阀；12-真空栗；13-压力开关；14-温度开关;15-补液;16-高压蒸汽。
(五)
【具体实施方式】
[0054]本发明提出的虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置，其实施例如图1所示，现说明如下:其由潜热回收量208kW、垂直设置、碳钢虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I;直径200mm/壁厚2.5mm/长度200mm的不锈钢管压缩水蒸汽进口 1_1;直径500mm/高度250mm的半球形水蒸汽分流腔1-2;外包直径300_/高度2500mm/管径19_的圆柱形中央垂直虹吸回热管簇1-3;直径500mm/高度250mm的半球形凝结水腔1-4;直径20mm/壁厚1.5mm/长度200mm的不锈钢管凝结水出口 1-5;直径20mm/壁厚1.5mm/长度200mm的不锈钢管补液进口 1-6;直径10mm/壁厚2.5mm/长度200mm的不锈钢管二次蒸汽出口 1_7;直径20mm/壁厚1.5mm/长度200mm的不锈钢管料液出口 1-8; 20kW电预热器1-9;直径1mm/壁厚1.5mm/长度200mm的不锈钢管排气口1-10；吸压Ibar、排压1.2bar、流量0.3t/h的水蒸汽离心式风机2；高度500mm的液位开关3；接口直径20mm/壁厚1.5mm的不锈钢补液流量调节阀4;回热量20kW的套管式凝结水回热器5;直径20mm/壁厚1.5mm/长度2000mm的不锈钢管凝结水水封5-1;回热量20kW的套管式料液回热器6;直径20mm/壁厚1.5mm/长度2000mm的不锈钢管料液水封6_1;体积lm3的补液箱7;直径20mm/壁厚1.5mm的不锈钢过滤器8 ；扬程10mH20、流量0.6t/h的补液栗9 ；直径20mm/壁厚1.5mm的不锈钢止回阀10;直径20mm/壁厚1.5mm的不锈钢排气阀11;真空度_9mH20、流量
0.lt/h的真空栗12;0.5bar-2.0bar的压力开关13;0°C-150°C的温度开关14;海水15组成，其特征在于:
[0055]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程的顶部压缩水蒸汽进口1-1、顶部水蒸汽分流腔1-2、中部中央垂直虹吸回热管簇1-3内侧、底部凝结水腔1-4、底部凝结水出口 1-5，组成水蒸汽凝结放热回路；
[0056]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程的底部补液进口1-6、中部中央垂直虹吸回热管簇1-3外侧、顶部二次蒸汽出口 1-7，组成补液的虹吸循环逆流回热升膜蒸发回路；
[0057]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程顶部二次蒸汽出口1-7通过管道连接水蒸汽压缩机2、虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程顶部压缩水蒸汽进口 1-1，组成二次蒸汽压缩回路；
[0058]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程上部内壁设置液位开关3，依据补液液位信号闭环控制补液流量调节阀4的开度，而补液流量调节阀4的出口通过管道连接虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程底部补液进口 1-6，组成补液流量调节回路；
[0059]补液箱7底部通过管道连接过滤器8、补液栗9、止回阀10、分流三通、并联的凝结水回热器5的补液侧和料液回热器6的补液侧、汇流三通、排气阀11、补液流量调节阀4的进口，组成补液回热回路；
[0060]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程底部凝结水出口1-5通过管道连接凝结水回热器5的凝结水侧、凝结水水封5-1，组成凝结水排放放热回路；
[0061 ]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程底部料液出口 1-8通过管道连接料液回热器6的料液侧、料液水封6-1，组成料液排放放热回路；
[0062]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程下部内壁设置预热器1-9，组成补液的启动预热回路；
[0063]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程底部凝结水腔1-4的顶部设置排气口1-10，通过管道连接真空栗12，组成排气回路；
[0064]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程顶部内壁设置压力开关13和温度开关14;
[0065]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程顶部水蒸汽分流腔1-2的顶部内壁设置压力开关13和温度开关14;
[0066]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程上部内壁设置温度开关14。
[0067]本发明实施例:温度100°C的二次蒸汽由虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程的二次蒸汽出口 1-7，被输入功率2kW的水蒸汽离心式风机2吸引并压缩，以提高至压力1.2bar、过热温度110°C、凝结温度103°C的过热蒸汽，送至虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I管程，从上至下流经压缩水蒸汽进口 1-1、水蒸汽分流腔1-2、中央垂直虹吸回热管簇1-3内侧、凝结水腔1-4、凝结水出口 1-5，以分段释放其过热显热、凝结潜热、过冷显热，从而以大温升小温差逆流方式加热另侧海水15;然后凝结水流经凝结水回热器5凝结水侧，继续释放其过冷显热来预热另侧海水15，并利用静压流经凝结水水封5-1而排出装置。
[0068]液位开关3通过补液流量调节阀4控制海水15从下至上流经补液进口 1-6、中央垂直虹吸回热管簇1-3外侧、二次蒸汽出口 1-7，其中的海水15在补液进口 1-6处受补液栗9的压力作用而直接流至中央垂直虹吸回热管簇1-3的底部外侧，分段回收另侧过热蒸汽所释放的过冷显热、凝结潜热、过热显热，以逆流方式被加热升温至100°C而升膜蒸发，提供208kW蒸发潜热产生流量0.3t/d 二次蒸汽。在中央垂直虹吸回热管簇1-3与虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I的外壳之间，由于海水15的温度较低、比重较大，而受重力作用下沉，从而形成虹吸循环。二次蒸汽经二次蒸汽出口 1-7而被水蒸汽压缩机2吸入之前，经历三次转向而被惯性分离出料液液滴，并依重力作用而逆向流回二次蒸汽出口 1-7，从而节省丝网分离，减少料液夹带，提高凝结水纯度。壳程顶部的压力开关13和温度开关14共同控制水蒸汽压缩机2的流量。
[0069]凝结水腔1-4底部的提纯凝结水依重力落差，而经凝结水出口1-5流经凝结水回热器5的凝结水侧，释放其冷却显热来预热另侧的补液，降温至排放温度25°C、盐浓度30mg/L，达到饮用水标准，再经凝结水水封5-1排放环境。
[0070]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程底部的温度100°C增浓料液依重力落差，而经料液出口 1-8流经料液回热器6的料液侧，释放其冷却显热来预热另侧的补液，降温至排放温度25°C、盐浓度70000mg/L，再经料液水封6-1排放环境。
[0071 ]由液位开关3所指示的料液液位变频控制输入功率0.4kW的补液栗9的转速，驱动经预处理而储存在补液箱7中的温度20 0C、盐浓度35000mg/L的海水15，流经过滤器8、补液栗9、止回阀10、分流三通、并联的凝结水回热器5和料液回热器6的补液侧，分别被另侧的凝结水和料液预热升温至95 °C，再经汇流三通混合，以及排气阀11的排气，而流进补液流量调节阀4的进口。
[0072]虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程下部内壁设置的预热器1-9启动，以预热补液，直到虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程上部内壁设置的温度开关14达到其预设值。
[0073]真空栗12启动，通过排气回路，而向环境排放虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I中的不凝气体。
[0074]高压蒸汽16流经其进汽口并由喷嘴高速喷出，所形成的负压通过其引射口引射虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I壳程顶部产生的二次蒸汽，并混合、扩压成为中压、高温水蒸汽，经其出汽口流入虹吸循环逆流回热升膜蒸发器I的管程中。
[0075]本发明实施例:装置日产淡水7.2t/d、总输入功率2.4kW、吨水电耗8kW*h/t，造水成本Y4/t。
【主权项】
1.一种虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置，其由虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I);压缩水蒸汽进口(1-1);水蒸汽分流腔(1-2);中央垂直虹吸回热管簇(1-3);凝结水腔(1-4);凝结水出口(1-5);补液进口(1-6); 二次蒸汽出口(1-7);料液出口(1-8);预热器(1-9);排气口(1-10);水蒸汽压缩机(2);液位开关(3);补液流量调节阀(4);凝结水回热器(5);凝结水水封(5-1);料液回热器(6);料液水封(6-1);补液箱(7);过滤器(8);补液栗(9);止回阀(10);排气阀(11);真空栗(12);压力开关(13);温度开关(14);补液(15);高压蒸汽(16)组成，其特征在于:虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)管程的顶部压缩水蒸汽进口(1-1)、顶部水蒸汽分流腔(1-2)、中部中央垂直虹吸回热管簇(1-3)内侧、底部凝结水腔(1-4)、底部凝结水出口(1-5)，组成水蒸汽凝结放热回路;虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)壳程的底部补液进口(1-6)、中部中央垂直虹吸回热管簇(1-3)外侧、顶部二次蒸汽出口(1-7)，组成补液的虹吸循环逆流加热升膜蒸发回路;虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)壳程顶部二次蒸汽出口(1-7)通过管道连接水蒸汽压缩机(2)、虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)管程顶部压缩水蒸汽进口(1-1)，组成二次蒸汽压缩回路;虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)壳程上部内壁设置液位开关(3)，依据补液液位信号闭环控制补液流量调节阀(4)的开度，而补液流量调节阀(4)的出口通过管道连接虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)壳程底部补液进口(1-6)，组成补液流量调节回路;补液箱(7)底部通过管道连接过滤器(8)、补液栗(9)、止回阀(10)、分流三通、并联连接的凝结水回热器(5)的补液侧和料液回热器(6)的补液侧、汇流三通、排气阀(U)、补液流量调节阀(4)的进口，组成补液回热回路;虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)管程底部凝结水出口(1-5)通过管道连接凝结水回热器(5)的凝结水侧、凝结水水封(5-1)，组成凝结水排放放热回路;虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)壳程底部料液出口(1-8)通过管道连接料液回热器(6)的料液侧、料液水封(6-1)，组成料液排放放热回路；虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)壳程下部内壁设置预热器(1-9)，组成补液的启动预热回路;虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)管程底部凝结水腔(1-4)的顶部设置排气口(1-10)，通过管道连接真空栗(12)，组成排气回路;虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)壳程顶部内壁设置压力开关(13)和温度开关(14);虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)管程顶部水蒸汽分流腔(1-2)的顶部内壁设置压力开关(13)和温度开关(14);虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(1)壳程上部内壁设置温度开关(14)。2.按照权利要求1所述的虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置，其特征在于:补液(15)是海水(15)，或城市中水(15)，或城市污水(15)，或盐水(15)，或酸水(15)，或碱水(15)，或有机溶液(15)，或无机溶液(15)，或工业废水(15)，或矿井苦咸水(I5)，或石油污水(15)，或化工污水(15)中的一种。3.按照权利要求1所述的虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置，其特征在于:水蒸汽压缩机(2)为热压缩式汽汽引射器(2)，高压蒸汽(16)流经其进汽口并由喷嘴高速喷出，所形成的负压通过其引射口引射虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)壳程顶部产生的二次蒸汽，并混合、扩压成为中压、高温水蒸汽，经其出汽口流出。4.按照权利要求1所述的虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置，其特征在于:水蒸汽压缩机(2)是机械压缩式的轴流式风机(2)，或旋流式风机(2)，或离心式风机(2)，或罗茨式风机(2)，或透平式风机(2)，或罗茨式真空栗(2)，或离心式压缩机(2)，或罗茨式压缩机(2)，或螺杆式压缩机(2)，或透平式压缩机(2);由其叶轮或转子旋转后，吸入虹吸循环逆流回热升膜蒸发器(I)中产生的二次蒸汽，将其压缩成为中压、高温水蒸汽。5.按照权利要求1所述的虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置，其特征在于:凝结水回热器(5)是套管式换热器(5)，或是壳管式换热器(5)，或是板式换热器(5)，或是板翅式换热器(5)，或是盘管式换热器(5)，或是螺旋板式换热器(5)的凝结水预热补液(15)的换热器。6.按照权利要求1所述的虹吸循环逆流回热压汽蒸馏装置，其特征在于:料液回热器(6)是套管式换热器(6)，或是壳管式换热器(6)，或是板式换热器(6)，或是板翅式换热器(6)，或是盘管式换热器(6)，或是螺旋板式换热器(6)的料液预热补液(15)的换热器。
【文档编号】C02F103/08GK105920863SQ201610454633
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】侴乔力, 陈江, 侴雨宏, 魏蔚
【申请人】侴乔力, 陈江