一种低温多效海水淡化装置喷淋换热系统的制作方法

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本实用新型涉及一种应用在海水淡化的换热系统，尤其涉及一种低温多效海水淡化装置喷淋换热系统。


背景技术：

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低温多效海水淡化装置是目前商业化案例较多的热法海水淡化工艺，其特征是将一系列含有喷淋管束的蒸发器(简称效)串联起来，用一定量的蒸汽输入换热管内部，管上部喷淋一定量的经预处理的海水，海水加换热后成为二次蒸汽进入下一效，管内的蒸汽经海水换热冷凝后收集，经过在装置内多次蒸发和冷凝，从而获得多倍于蒸汽量的淡化水的过程。
[0003]
低温多效海水淡化装置换热管通常采用铜合金、铝合金及钛管，布置于效体内部。效体上部为经预处理、脱气、预热、加药及经初步预热的原料海水，经上部喷淋装置布液于换热管上部。原海水自上而下流动，在换热管表面形成液膜进行换热，形成降膜蒸发过程。
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由于系统长时间运行，换热管表面会有不同程度的积盐、结垢及腐蚀，影响装置的换热、出水水质和安全稳定运行，严重时可造成换热管大面积腐蚀穿孔以及结垢堵塞管间隙，需要进行停机维护。由于海水淡化装置内部空间狭小，因此无法通过人员进入效体内部进行大量换热管的维护和更换，通常的做法是将效体拆除后进行处理，消耗时间长、工作强度大，影响装置的可靠性和正常备用周期。
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现有技术具体表现为以下缺点：
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(1)现有技术涉及低温多效海水淡化装置由于内部整体结构复杂，因此通常各效体采用焊接或法兰连接，对于大型海水淡化装置，则由于效数较多，如针对某一效进行效体内换热管检查及维护难度较大，通常是将其单独拆除处理。
[0007]
(2)现有技术涉及低温多效海水淡化装置由于装置长期运行过程中，存在部分换热管的腐蚀，由于无法单独拆除，通常情况下检查困难，无法更换，采用人工堵管的方式进行，影响系统正常换热。
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(3)现有技术涉及低温多效海水淡化装置效体由于长期运行，造成换热管外壁存在结垢和积盐情况，由于管道之间间隙狭小，正常情况无法冲洗或经化学清洗彻底清除。
[0009]
(4)现有技术涉及由于在装置运行过程中，换热管内存在一定量的蒸汽冷凝水，在管道底部沉积，影响蒸汽在管内的流动，增加气阻且影响蒸汽与管道外部的海水进行换热。
[0010]
(5)现有技术涉及的海水淡化装置喷淋换热管由于管道数量多，整体重量大，对支撑件提出较严格的要求，如局部强度低，则极易造成管道倾角变化、移位变形，影响正常制水，严重时则易造成海淡装置故障。
[0011]
(6)现有技术涉及的海水淡化装置，常规效体维护周期长、工作强度大，装置长期脱离备用，影响其可靠性。
[0012]
(7)现在技术涉及的低温多效海水淡化装置，如为考虑后续不拆解效体而进行换热管的维护需要，则通常会预留效体内部的足够的抽管空间，造成材料的浪费，增加了系统
的体积。
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(8)现在技术在装置安装初期及后期维护过程中，由于采用人工操作穿管，易造成管道在维护过程中变形，并在操作过程中对管外壁及氧化层造成一定程度影响。


技术实现要素：

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针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种低温多效海水淡化装置喷淋换热系统。
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本实用新型解决相关技术问题所采用的技术方案是：一种低温多效海水淡化装置喷淋换热系统,其特征在于，包括：多个换热管束模块及多个喷淋管束模块，所述换热管束模块外壁上设有挂耳及滑槽，所述多个换热管束模块之间依靠相互配合的挂耳及滑槽实现上下连接；所述换热管束模块分为前后两端，按照水汽流程，在换热管束模块两端设有相应堵板形成密闭空间，用以收集蒸汽冷凝产生的淡水，所述多个换热管束模块之间依靠相互配合的前端壁及后端壁实现前后连接。
[0016]
进一步，所述喷淋管束模块布置在所述换热管束模块上方，并与所述换热管束模块间隔一段距离。
[0017]
进一步，沿所述前端壁一周设有密封圈，沿所述后端壁一周设有密封槽，多个换热管束模块之间通过相互配合的密封圈及密封槽进行密封，在换热管束模块与换热管束模块的前后连接处形成密闭空间。
[0018]
进一步，所述后端壁上设有排水斜坡，所述排水斜坡设置所述密封槽前。
[0019]
进一步，所述挂耳沿所述换热管束模块两侧上边沿设置。
[0020]
进一步，所述滑槽沿所述换热管束模块两侧下边沿设置。
[0021]
进一步，所述换热管束模块内壁上设有防撞胶条。
[0022]
进一步，所述换热管束模块内的换热管束设定一定倾斜角度。
[0023]
本实用新型的优点在于：
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本实用新型中设计了一种低温多效海水淡化装置喷淋换热系统,有以下优点：
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(1)模块化设计便于安装、操作简单、省工省力，如系统需要检查换热管束情况，模块化的组装方式便于拆卸。
[0026]
(2)系统中如果换热管发生积盐、结垢、腐蚀等情况时，可以单独进行拆卸检修，维修方便，缩短了检修工期，提高了设备利用率。
[0027]
(3)如果发生换热管束腐蚀穿孔的情况，可以在检修期更换相应额破损模块，避免了常规采用的堵管方式造成的热效率的降低。
[0028]
(4)因采取模块化串联布置，蒸汽冷凝水在模块与模块的结合部进行收集，通过底部1-2层的换热管进行收集，流动，大大减少了上部换热管内的存水量，减小了换热管束内蒸汽流动的阻力，提高了热效率。
[0029]
(5)通过模块化布置换热管束，减小了单根换热管的长度，避免了换热管弯曲变形情况的发生，减小了空气流动的阻力。
[0030]
(6)通过模块化布置换热管束，在模块与模块连接空间重新布置各管束内蒸汽，提高了热利用效率。
[0031]
(7)如果发生换热管束严重的积盐、结垢等情况，可选择拆卸后在效体外部进行彻
底的化学清洗。
[0032]
(8)采取模块化分布式设计可以有效减少效体内部的预留空间，提高效体内部空间利用率。
附图说明
[0033]
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]
图1为本实用新型的一种整体布置示意图；
[0035]
图2为本实用新型的换热管束模块一种角度的结构示意图；
[0036]
图3为本实用新型的换热管束模块另一种角度的结构示意图；
[0037]
图4为本实用新型的换热管束模块内部流程示意图；
[0038]
图5为本实用新型的换热管束模块前后串联组合示意图。
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其中：
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1、换热管束模块；2、挂耳；3、滑槽；4、排水斜坡；5、密封槽；6、密封圈；7、防撞胶条；8、支撑滑轨；9、换热管；10、喷淋管束模块；11、前端壁；12、后端壁。
具体实施方式
[0041]
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0042]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0043]
如图1所示，为本实用新型一种低温多效海水淡化装置喷淋换热系统的一种布置图,包括：多个换热管束模块1及多个喷淋管束模块10，所述喷淋管束模块10布置在所述换热管束模块1上方，并与所述换热管束模块1间隔一段距离。
[0044]
本实用新型中换热管束模块1串联数量、上下布置层数以及换热管束模块1内换热管束数量、规格根据具体工艺流程设定。
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最上层的换热管束模块1通过挂耳2固定在效体内壁或支撑滑轨8上，为避免换热管束模块1因布置层数过多，易对换热管束模块1造成损伤，一般悬挂层数不超过3层布置，超过3层的换热管束模块1可以在效体内部设计支撑滑轨8，减少因自重及运行中水重对换热管束模块1造成的损伤。
[0046]
入料海水经过喷淋管束模块10的喷嘴均匀分布在换热管束模块1内的换热管束上，经过重力作用沿换热管9自然流下，从而实现热交换过程。
[0047]
如图2和图3所示，所述换热管束模块1外壁上设有挂耳2及滑槽3，所述挂耳2沿所述换热管束模块1两侧上边沿设置，所述滑槽3沿所述换热管束模块1两侧下边沿设置，所述多个换热管束模块1之间依靠相互配合的挂耳2及滑槽3实现上下连接。
[0048]
所述换热管束模块1内壁上设有防撞胶条7，避免内壁对换热管9造成磨损。
[0049]
如图4和图5所示，所述换热管束模块1前端设有前端壁11，后端设有后端壁12，所述多个换热管束模块1之间依靠相互配合的前端壁11及后端壁12实现前后连接。
[0050]
沿所述前端壁11一周设有密封圈6，沿所述后端壁12一周设有密封槽5，多个换热管9束模块1之间通过相互配合的密封圈6及密封槽5进行密封，在换热管束模块1与换热管束模块1的前后连接处形成密闭空间。
[0051]
换热过程中，蒸汽在换热管9中流动冷凝，被冷却产生的淡水在两个模块的连接处形成的密闭空间中被整体收集后，通过底部1-2层的换热管9收集流动，进入末端，通过在末端加装堵板形成的产品水收集水箱，最终进入产品水收集系统，由产品水泵泵出。
[0052]
所述后端壁12上设有排水斜坡4，所述排水斜坡4设置所述密封槽5前，排水斜坡4的设置可以避免入料海水流入相邻的换热管束模块1之间的密闭空间从而混入产品水中。
[0053]
所述换热管束模块1内的换热管束设定一定倾斜角度，便于产品水收集至水箱，所述收集水箱与相邻效体换热管束收集水箱相互连通。
[0054]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。