专利名称：一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法
技术领域：
本发明涉及多效蒸馏海水淡化领域，尤其适用于顺流形式的低温多效蒸馏装置。
背景技术：
海水淡化，又称海水脱盐，是分离海水中盐和水的技术和过程。目前海水淡化的主 流方法包括热法和膜法。热法海水淡化主要有多级闪蒸和低温多效蒸馏两种方法。低温多 效蒸馏由于温度低，腐蚀和结垢倾向低，吨水能耗低，是热法的发展趋势。低温多效蒸馏方法根据进水方法不同分为顺流、逆流、平流。顺流的主要特点是 原海水经过逐级预热后，逐级由首效蒸发器顺流进入各效直至末效。这种方法吸收了多级 闪蒸的优点，海水预热充分，首效温度较高，有利于提高造水比；海水依次流过每一效，淋水 量大，不易结垢，换热效果好，浓盐水浓度高，数量少，便于综合利用；水的回收率高，节约取 水和预处理费用。其缺点是，所有海水都经过各效预热器，预热器造价高，同时原海水在预 热器中流动，消耗的水泵功较多；管内回程的水蒸汽，其对应的管外海水温度偏高，不易凝 结，造成换热效果不好。目前，主流的低温多效海水淡化工程中都没有采用顺流工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，它能够有效解决现 有顺流工艺水蒸气不易凝结等不足，并且简化了设备布置，提高了造水比及浓缩比，降低了 成本。本发明的技术方案一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，其特征在于它包括 原海水预热部分、回程蒸汽冷凝部分以及本效热源蒸汽的冷凝部分，其中所说的原海水预 热部分还包括换热管垂直分层布置，管内海水的分程，以及海水和淡水的分隔方法。上述所说的低温多效蒸馏海水淡化换热方法，在同一壳体内部完成了原海水预热 和降膜蒸发两个功能。上述所说的换热管垂直分层布置顺序由上到下依次为原海水的预热管、回程蒸汽 的冷凝管以及本效热源蒸汽的冷凝管。上述所说的原海水的预热部分的分程采用奇数程，分程方式为横向分隔，即分程 隔板是垂直方向的。上述所说的海水和淡水的分隔方法，即原海水的预热部分的端头水箱，与紧邻的 蒸汽箱和回程水蒸汽的凝结水箱不共用中间的隔板，从而便于检查其耐腐蚀情况，并采用 耐腐蚀材料，更可靠地分隔海水和淡水。上述一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，其特征在于它由以下步骤构成(1)来自前一效的浓海水从管束上方喷淋下来，原海水预热部分管内的原海水被 加热，温度升高，同时喷淋下来的浓海水温度得以降低。(2)降温后的浓海水继续向下流到回程蒸汽的换热管上，使管内蒸汽冷凝，同时海 水的温度升高到该效真空度下的饱和温度，并蒸发掉一部分。
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(3)浓海水继续向下流动，冷却换热管内的本效热源蒸汽，同时继续蒸发，最终流 到换热器下部的浓水汇合部分，汇合后注入后一效。(4)管内蒸汽冷凝得到的冷凝水汇集到蒸汽箱。(5)本效热源蒸汽中没有凝结的部分，通过蒸汽箱上部进入回程蒸汽管，作为回程 蒸汽继续冷凝，冷凝水进入回程水蒸汽的凝结水箱，经过水箱下部的J型管排出，和本效蒸 汽箱出来的冷凝水汇集到一起。(6)回程蒸汽中没有凝结的部分，包含有水蒸气和不凝气，通过导管排出回程水蒸 汽的凝结水箱。本发明的优越性在于1、使顺流工艺的低温多效蒸发海水淡化装置的回程蒸汽凝结比例提高，使顺流工 艺得以实施。2、省却了独立的原海水预热器，节省了预热器的壳体费用和安装费。
图1为本发明涉及一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法示意图，图2为局部剖面 图。附图标记1——预热器管板2——预热器端头水箱3——原海水预热部分4——回程蒸汽冷凝部分5——回程水蒸汽的凝结水箱6-J 型管7——本效热源蒸汽冷凝部分8——降膜蒸发换热管9——蒸发器管板10——蒸汽箱
具体实施例方式实施例一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，其特征在于它包括原海水预热 部分3、回程蒸汽冷凝部分4以及本效热源蒸汽的冷凝部分7，其中所说的原海水预热部分 3还包括换热管垂直分层布置，管内海水的分程，以及海水和淡水的分隔方法。上述所说的换热器，在同一壳体内部完成了原海水预热和降膜蒸发两个功能。上述所说的换热管垂直分层布置顺序由上到下依次为原海水的预热部分3、回程 蒸汽的冷凝管4以及本效热源蒸汽的冷凝管7。上述所说的海水和淡水的分隔方法，即原海水的预热部分的端头水箱2，与紧邻的 蒸汽箱10和回程水蒸汽的凝结水箱5不共用中间的隔板，从而便于检查其耐腐蚀情况，并 采用耐腐蚀材料，更可靠地分隔海水和淡水。上述一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，其特征在于它由以下步骤构成
(1)来自前一效的浓海水从管束上方喷淋下来，原海水预热部分3管内的原海水 被加热，温度升高，同时喷淋下来的浓海水温度得以降低。(2)降温后的浓海水继续向下流到回程蒸汽的换热管4上，使管内蒸汽冷凝，同时 海水的温度升高到该效真空度下的饱和温度，并蒸发掉一部分。(3)浓海水继续向下流动，冷却本效热源蒸汽冷凝部分7换热管内的本效热源蒸 汽，同时继续蒸发，最终流到换热器下部的浓水汇合部分，汇合后注入后一效。(4)管内蒸汽冷凝得到的冷凝水汇集到蒸汽箱10。(5)本效热源蒸汽中没有凝结的部分，通过蒸汽箱10上部进入回程蒸汽管4，作为 回程蒸汽继续冷凝，冷凝水进入回程水蒸汽的凝结水箱5，经过水箱下部的J型管6排出，和 本效蒸汽箱10出来的冷凝水汇集到一起。(6)回程蒸汽中没有凝结的部分，包含有水蒸气和不凝气，通过导管排出回程水蒸 汽的凝结水箱5。
权利要求
一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，其特征在于它包括原海水预热部分、回程蒸汽冷凝部分以及本效热源蒸汽的冷凝部分，其中所说的原海水预热部分还包括换热管垂直分层布置，管内海水的分程，以及海水和淡水的分隔方法。
2.根据权利要求1所述的一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，其特征是换热管垂直 分层布置顺序由上到下依次为原海水的预热部分、回程蒸汽的冷凝管以及本效热源蒸汽的 冷凝管。
3.根据权利要求1所述的一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，其特征是原海水的预 热部分的分程采用奇数程，分程方式为横向分隔，即分程隔板是垂直方向的。
4.根据权利要求1所述的一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，其特征是原海水的预 热部分的端头水箱采用耐腐蚀材料，与紧邻的蒸汽箱和回程水蒸汽的凝结水箱不共用中间 的隔板，以便于检查其耐腐蚀情况，更可靠的分隔海水和淡水。
5.根据权利要求1所述的一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，其特征在于它由以下 步骤构成(1)来自前一效的浓海水从管束上方喷淋下来，原海水预热部分管内的原海水被加热， 温度升高，同时喷淋下来的浓海水温度得以降低。(2)降温后的浓海水继续向下流到回程蒸汽的换热管上，使管内蒸汽冷凝，同时浓海水 的温度升高到该效真空度下的饱和温度，并蒸发掉一部分。(3)海水继续向下流动，冷却换热管内的本效热源蒸汽，同时继续蒸发，最终流到换热 器下部的浓水汇合部分，汇合后注入后一效。
全文摘要
一种低温多效蒸馏海水淡化换热方法，其特征在于它包括原海水预热部分、回程蒸汽冷凝部分以及本效热源蒸汽的冷凝部分，其中所说的原海水预热部分还包括换热管垂直分层布置，管内海水的分程，以及海水和淡水的分隔方法。所述的换热管垂直分层布置顺序由上到下依次为原海水的预热部分、回程蒸汽的冷凝管以及本效热源蒸汽的冷凝管。所述的原海水的预热部分的分程采用奇数程，分程方式为横向分隔，即分程隔板是垂直方向的。所述的海水和淡水的分隔方法，即原海水的预热部分的端头水箱采用耐腐蚀材料，与紧邻的蒸汽箱和回程水蒸汽的凝结水箱不共用中间的隔板，以便于检查其耐腐蚀情况，更可靠的分隔海水和淡水。
文档编号C02F103/08GK101935076SQ20091022912
公开日2011年1月5日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者冯建永, 刘洪武, 张曼, 秦竞蕊, 陈明玉 申请人:滨海环保装备(天津)有限公司