专利名称：水平降膜蒸发多效蒸馏海水淡化蒸发器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蒸馏海水淡化蒸发器。属海水淡化装置技术领域。
(二)
背景技术：
随着淡水资源的紧缺，我国政府非常重视海水淡化技术。海水淡化技术中的多效 蒸馏海水淡化装置是采用热能制水，制水的品质高，具有广阔的发展前景。 多效蒸馏海水淡化蒸发器中水平管降膜蒸发器，它有单流程(如图1) 、二流程(如 图2)和多流程结构形式。换热管和筒体水平布置，换热管和筒体中心线与水平基准线一 致。如图1单流程蒸发器由蒸发器筒体24、换热管束4、海水喷淋装置19、挡液装置6、前管 板20、前管板封板21、后管板22、后管板封板23、驱动蒸汽进口 1、出水端盖5、工作蒸汽凝 水出口 3、浓海水连管7、凝结淡水连管8、不凝性气体排出口 17等构成；二流程蒸发器如图 2与单流程蒸发器区别在于换热管束被划分为第一流程和第二流程，它比单流程蒸发器多 了第二出水端盖26 ;同样，多流程蒸发器的换热管束被划分为相应得N个流程，出水端盖为 满足分隔流程也相应改变。目前水平降膜蒸发的单流程、二流程和多流程蒸发器换热管束 均采用水平布置，管内蒸汽凝结而管外海水降膜蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的二次蒸汽 引入下一蒸发器作为加热蒸汽并在下一蒸发器中凝为蒸馏水，如此依次进行，每一个蒸发 器及其过程称为一效，这样就可形成双效、三效、四效、多效蒸发器，蒸馏水即为要制取的淡 水。 对于目前水平管降膜蒸发器，特别是换热管束比较长的蒸发器，换热管内蒸汽凝 结后的凝液不容易排出，造成管内液膜厚度较厚，热阻增大，换热性能下降，同时管内有效 内径减小，蒸汽实际流速提高，流动压力损失增大，造成凝结温度降低进而影响蒸发器整体 的换热温差，导致蒸发器整体换热性能下降。如何减小蒸发器换热管内的液膜厚度，进而减 小热阻，降低蒸汽流动压力损失，提高蒸发器的换热温差，提高蒸发器的单位造水量换热面 积，节省材料成本成为目前需要解决的问题。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能减小蒸发器换热管内的液膜厚 度的水平降膜蒸发多效蒸馏海水淡化蒸发器。
本实用新型的目的是这样实现的一种水平降膜蒸发多效蒸馏海水淡化蒸发器， 所述蒸发器换热管束沿换热管内蒸汽流动方向倾斜布置。 本实用新型的有益效果是 本实用新型为解决上述问题，减少换热管内的凝液量，保证凝液能顺畅排出，将蒸 发器换热管束沿换热管内蒸汽流动方向倾斜布置，使水平换热管的蒸汽进口端高于出口 端，形成了一定的高度差，给凝水流出换热管附加一外部流动动力，使已凝结的凝水能快速 从换热管内流出，减少滞留在换热管表面的液膜厚度，降低热阻，提高换热系数，同时蒸汽 流通截面增大，蒸汽流动阻力减小，蒸汽凝结温度升高，换热温差加大，提高蒸发器整体换热性能，降低单位造水量的传热面积，节省材料成本。
图1为以往单流程多效蒸馏海水淡化蒸发器中水平管降膜蒸发器示意图。 图2为以往二流程多效蒸馏海水淡化蒸发器中水平管降膜蒸发器示意图。 图3为本实用新型单流程低温四效蒸馏海水淡化装置蒸发器示意图。 图4为本实用新型单流程低温四效蒸馏海水淡化装置蒸发器示意图。 图5为本实用新型二流程低温四效蒸馏海水淡化装置蒸发器示意图。
图中 驱动蒸汽进口1、一效蒸发器2、工作蒸汽凝水出口3、换热管束4、出水端盖5、挡液 装置6、浓海水连管7、凝结淡水连管8、二效蒸发器9、三效蒸发器10、四效蒸发器11、浓海 水排出泵12、淡水排出泵13、冷凝器14、海水进口 15、海水冷却水排出管16、不凝性气体排 出口 17、海水进口支管18、海水喷淋装置19、前管板20、前管板封板21、后管板22、后管板 封板23、蒸发器筒体24、第二流程换热管束25、第二出水端盖26 ; 筒体中心线A、水平基准线B。
具体实施方式方案一适用于单流程水平管降膜蒸发器，在原单效或多效蒸馏海水淡化水平管 降膜蒸发器的基础上，蒸发器换热管与蒸发器筒体中心线平行布置，将蒸发器筒体沿蒸发 器换热管内蒸汽流动方向整体倾斜布置，换热管束沿蒸汽流动方向随筒体一起倾斜，本方 法不需改变原蒸发器结构。如图3所示为单流程低温四效蒸馏海水淡化装置蒸发器示意 图，它是由一效蒸发器2、二效蒸发器9、三效蒸发器10、四效蒸发器11、浓海水排出泵12、淡 水排出泵13、驱动蒸汽进口 1、工作蒸汽凝水出口 3、海水进口 15、海水进支管18、浓海水连 管7、海水冷却水排出管16、凝结淡水连管8、不凝性气体排出口 17、冷凝器14及控制系统 图中未示出等组成。所有蒸发器构件全部布置在同一个蒸发器筒体内，整个蒸发器筒体倾 斜，换热管束沿换热管内蒸汽流动方向倾斜，使换热管内的凝液增加流动动力，更加快速流 出换热管内。 方案二 适用于单流程、二流程、三流程和多流程水平管降膜蒸发器，如图4所示 为单流程低温四效蒸馏海水淡化装置蒸发器，如图5所示为二流程低温四效蒸馏海水淡化 装置蒸发器。蒸发器筒体中心线与水平基准线一致，整个蒸发器筒体水平布置，每一流程的 蒸汽进口前管板上的换热管孔高于相同换热管的出口处后管板上的换热管孔，每块支撑板 管孔依同流程倾斜高度而变化，保证了每一流程的换热管束沿换热管内蒸汽流动方向形成 倾斜布置，使换热管内的凝液增加流动动力，更加快速流程换热管内。 以上方案中的蒸发器效数是单效或多效蒸馏水平降膜海水淡化蒸发器。系统可以 是带TVC的，也可以是不带TVC的，驱动热源可以是蒸汽、热水或其他热源。
权利要求一种水平降膜蒸发多效蒸馏海水淡化蒸发器，其特征在于所述蒸发器换热管束(4)沿换热管内蒸汽流动方向倾斜布置。
2. 根据权利要求1所述的一种水平降膜蒸发多效蒸馏海水淡化蒸发器，其特征在于所 述蒸发器换热管束(4)单流程，蒸发器换热管相对蒸发器筒体中心线平行布置，蒸发器筒 体(24)沿蒸发器换热管内蒸汽流动方向整体倾斜布置，蒸发器换热管束(4)沿蒸发器换热 管内蒸汽流动方向随筒体一起倾斜。
3. 根据权利要求1所述的一种水平降膜蒸发多效蒸馏海水淡化蒸发器，其特征在于所 述蒸发器换热管束(4)单流程或多流程，蒸发器筒体中心线与水平基准线一致，整个蒸发 器筒体(24)水平布置，蒸发器每一流程蒸汽进口前管板上的换热管孔高于相同换热管出 口处后管板上的换热管孔，每块支撑板管孔依同流程倾斜高度而变化，每一流程的换热管 束沿换热管内蒸汽流动方向形成倾斜布置。
专利摘要本实用新型涉及一种水平降膜蒸发多效蒸馏海水淡化蒸发器，属海水淡化装置技术领域。所述蒸发器换热管束(4)沿换热管内蒸汽流动方向倾斜布置。这样使水平换热管的蒸汽进口端高于出口端，形成了一定的高度差，给凝水流出换热管附加一外部流动动力，使已凝结的凝水能快速从换热管内流出，减少滞留在换热管表面的液膜厚度，降低热阻，提高换热系数，同时蒸汽流通截面增大，蒸汽流动阻力减小，蒸汽凝结温度升高，换热温差加大，提高蒸发器整体换热性能，降低单位造水量的传热面积，节省材料成本。
文档编号C02F1/04GK201534784SQ20092004689
公开日2010年7月28日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者毛洪财, 江荣方, 王炎丽 申请人:江苏双良空调设备股份有限公司