一种焊接式板式造水装置的制作方法

本实用新型涉及一种将海水进行淡化的造水装置，具体地说是一种焊接式板式造水装置。

背景技术：

现有的海水淡化技术，通常采用反渗透法和蒸馏法。蒸馏法由于海水发生相变，产生的蒸汽通过汽液分离器后再冷凝形成淡水，产品水水质高、含盐率小于5ppm，可作锅炉补给水，且蒸馏法比反渗透法单位淡水产量的成本更低，故蒸馏法较反渗透法应用更为广泛。

目前蒸馏法海水淡化采用的造水装置中，根据采用的换热部件的不同分为 “管-壳”换热型式的造水装置和可拆式的造水装置（以下简称为可拆式板式造水装置）两种。“管-壳”换热型式的造水装置传热系数较低，导致造水装置的体积和重量均比较大，显得比较笨重，不方便运输和安装，且造水成本和维护成本高，持续运行周期短。可拆式板片换热型式的造水装置，特殊的板片结构增强了对流体的扰动作用，提高了传热系数，减小了换热面积， 并且，可拆式板式造水装置紧凑度高，体积小，重量轻，因此得到广泛的应用。

但是，可拆式板式造水装置由于板片之间的流道比较窄，板片结垢后易造成流道堵塞，须对板片进行拆卸清洗；同时板片之间采用垫片密封，在海水的作用下，垫片会被腐蚀，发生老化，因此也需定期更换垫片，这些都增加了海水淡化装置的维护成本，缩短了持续运行时间；另外，由于受本身结构的限制，可拆板式造水装置的热源温度和压力均不能过高，对热媒参数的适用能力差。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种焊接式板式造水装置，结构紧凑，便于运输，使用可靠，造水成本和维护成本低。

本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种焊接式板式造水装置，设有一个支架，在支架上焊接设有蒸发器和冷凝器，所述的蒸发器包括蒸发器壳体和设在蒸发器壳体内的蒸发器板束，所述的蒸发器壳体上设有热媒入口管箱、热媒出口管箱、预热海水入口管箱和浓海水出口管箱；所述的蒸发器板束包括多块上下平行设置矩形的换热板和四块齿板，所述的换热板为一侧具有多个凹槽，另一侧对应为多个凸起的结构，在换热板的四边均具有焊接连接区，其中一组对边的焊接连接区与一侧的凹槽底部平齐，另一组对边的焊接连接区与同侧凹槽的顶部平齐；多块换热板中每两个为一组，同一组中与凹槽顶部平齐的一组对边对应焊接在一起，另一组对边分别与相邻的一组换热板的对应边焊接在一起，同组中的两块换热板之间形成第一流道，相邻的两组换热板之间形成第二流道，第一流道的两端分别与热媒入口管箱和热媒出口管箱相连通，第二流道的两端分别与预热海水入口管箱和浓海水出口管箱相连通，四块齿板的带齿边分别焊接在所有换热板的四个角部，用于将第一流道和第二流道相隔开，齿板的另外三个边均与蒸发器壳体焊接在一起；

所述的冷凝器包括冷凝器壳体和设在冷凝器壳体内的冷凝器板束，所述的冷凝器壳体的底板与蒸发器壳体的顶板共用同一块板，称为隔板；所述的冷凝器壳体上设有新鲜海水入口管箱、新鲜海水出口管箱、蒸汽管箱和产品淡水管箱；所述的冷凝器板束的结构与蒸发器板束的结构相同，冷凝器板束的第一流道的两端分别与新鲜海水入口管箱和新鲜海水出口管箱相连通，第二流道的两端分别与蒸汽管箱和产品淡水管箱相连通；

所述的热媒入口管箱设有热媒入口，所述的热媒出口管箱设有热媒出口，所述的浓海水出口管箱的下部设有浓海水出口，所述的浓海水出口管箱与所述的蒸汽管箱相连通，蒸汽除沫器设置在隔板上浓海水出口管箱与蒸汽管箱相连通的位置；所述的产品淡水管箱设有产品淡水出口；所述的新鲜海水入口管箱设有新鲜海水入口，所述的新鲜海水出口管箱和所述的预热海水入口管箱之间设有预热海水传输管道。

在所述的冷凝器壳体的蒸汽管箱上设有用于对蒸汽除沫器进行观察和维修的手孔。

所述的支架包括一个长方形的焊接框架，在焊接框架的上端设有四条支腿，所述的蒸发器壳体焊接在四条支腿的上部。

有益效果：

根据本实用新型，蒸发器和冷凝器均采用板式换热结构，蒸发器板束和冷凝器板束分别采用焊接连接的结构，蒸发器壳体与蒸发器板束之间以及冷凝器壳体与冷凝器板束之间也完全采用焊接连接，蒸发器与冷凝器之间通过共用的一块隔板焊接连接，整个产品结构紧凑，连接可靠，提高了本实用新型的承压和耐温性能。

在相同传热系数的情况下，本实用新型可以减小蒸发器和冷凝器的换热面积，进而减小体积，便于运输和安装。

另外，将蒸汽除沫器设置在蒸发器浓海水出口管箱和冷凝器蒸汽管箱之间，使整个造水装置的结构更加紧凑，安装运输方便。

本实用新型中，冷凝器板束与蒸发器板束均免于使用密封垫片，不仅可提高本实用新型对热媒参数的适用能力，延长维护周期，而且需要维护时，可整体进行加药、浸泡和冲洗，便捷而快速。

进一步，设置人孔，可方便对蒸汽除沫器以及相关的内部结构进行观察和维修。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步具体详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为图1去掉一部分蒸发器壳体侧板和冷凝器壳体侧板后的立体结构示意图。

图3为蒸发器焊接结构示意图（图中去掉了部分侧板）。

图4为蒸发器板束焊接结构示意图。

图5为图4的局部分解图。

图中，1、支架，101、焊接框架，102、支腿，2、蒸发器壳体，201、蒸发器壳体的底板，202、蒸发器壳体的侧板，203、热媒入口管箱，204、热媒出口管箱，205、预热海水入口管箱，206、浓海水出口管箱，3、冷凝器壳体，301、冷凝器壳体的顶板，302、冷凝器壳体的侧板，303、新鲜海水入口管箱，304、新鲜海水出口管箱，305、蒸汽管箱，306、产品淡水管箱，4、热媒出口，5、产品淡水出口，6、预热海水传输管道，7、手孔，8、新鲜海水入口，9、热媒入口，10、蒸汽除沫器，11、浓海水出口，12、蒸发器板束，12a、换热板，12b、齿板，13、隔板，14、冷凝器板束，15、热媒通道，16、预热海水通道。

具体实施方式

如图所示，一种焊接式板式造水装置，设有一个支架1，在支架1上焊接设有蒸发器和冷凝器，所述的蒸发器包括蒸发器壳体2和设在蒸发器壳体2内的蒸发器板束12。

所述的蒸发器壳体2上设有热媒入口管箱203、热媒出口管箱204、预热海水入口管箱205和浓海水出口管箱206。

所述的蒸发器板束12包括多块上下平行设置的矩形的换热板12a和四块齿板12b，所述的换热板12a 为一侧具有多个凹槽，另一侧对应为多个凸起的结构。

在换热板12a的四边均具有焊接连接区，其中一组对边的焊接连接区与一侧的凹槽底部平齐，另一组对边的焊接连接区与同侧凹槽的顶部平齐；多块换热板12a 每两个为一组，同一组中与凹槽顶部平齐的一组对边对应焊接在一起，另一组对边分别与相邻的一组换热板12a的对应边焊接在一起，同组中的两块换热板12a之间形成第一流道，相邻的两组换热板12a之间形成第二流道，第一流道的两端分别与热媒入口管箱203和热媒出口管箱204相连通，为热媒通道15，第二流道的两端分别与预热海水入口管箱205和浓海水出口管箱206相连通，为预热海水通道16，四块齿板12b的带齿边分别焊接在所有换热板12a的四个角部，用于将第一流道和第二流道相隔开。具体焊接时，齿板的齿对应插进相邻两组换热板之间，进行施焊。

齿板12b的另外三个边分别与蒸发器壳体的底板201、蒸发器壳体的侧板202以及蒸发器壳体2的顶板（即下文所述的隔板13）焊接在一起。

所述的冷凝器包括冷凝器壳体3和设在冷凝器壳体内的冷凝器板束14，所述的冷凝器壳体3的底板与蒸发器壳体2的顶板共用同一块板，称为隔板13；所述的冷凝器壳体3上设有新鲜海水入口管箱303、新鲜海水出口管箱304、蒸汽管箱305和产品淡水管箱306；所述的冷凝器板束14的结构与蒸发器板束12的结构相同，此处不再赘述。

冷凝器板束14的第一流道的两端分别与新鲜海水入口管箱303和新鲜海水出口管箱304相连通，为新鲜海水通道，第二流道的两端分别与蒸汽管箱305和产品淡水管箱306相连通，为蒸汽凝结通道。

所述的热媒入口管箱203设有热媒入口9，所述的热媒出口管箱204设有热媒出口4，所述的浓海水出口管箱206的下部设有浓海水出口11，所述的浓海水出口管箱206与所述的蒸汽管箱305相连通，蒸汽除沫器10设置在隔板13上浓海水出口管箱206与蒸汽管箱305相连通的位置；所述的产品淡水管箱306设有产品淡水出口5；所述的新鲜海水入口管箱303设有新鲜海水入口8，所述的新鲜海水出口管箱304和所述的预热海水入口管箱205之间设有预热海水传输管道6。

本实施例中，换热板12a中凹槽（对应侧为凸起）的排列形式为“人”字形。

实际应用中，凹槽的排列形式可以为任意一种能够形成双向通道的结构形式，比如，还可以是沿着某一个方向呈排分布的排列形式，每排中包含多个凹槽，相邻两排凹槽交错排列。

在所述的冷凝器壳体3的蒸汽管箱305上设有用于对蒸汽除沫器10进行观察和维修的手孔7。

所述的支架1包括一个长方形的焊接框架101，在焊接框架101的上端设有四条支腿102，所述的蒸发器壳体2焊接在四条支腿的上部。

采用本实用新型进行造水的过程如下：

新鲜海水从新鲜海水入口8经过新鲜海水入口管箱303进入到冷凝器壳体3内冷凝器板束14的新鲜海水通道中，作为冷却介质对蒸汽凝结通道中的蒸汽进行冷却的同时，也吸收蒸汽凝结放出的热量温度升高而成为预热海水；预热海水经过新鲜海水出口管箱304、预热海水传输管道6和预热海水入口管箱205进入蒸发器壳体2内蒸发器板束12 的预热海水通道，与热媒通道中的热媒进行换热，预热海水温度升高至饱和温度后在蒸发器板束12中的预热海水通道中部分蒸发为蒸汽，蒸汽经过蒸发器壳体2的浓海水出口管箱206、蒸汽除沫器10以及冷凝器的蒸汽管箱305进入冷凝器壳体3内冷凝器板束14的蒸汽凝结通道，蒸汽与作为冷却介质的新鲜海水热交换后，冷凝成为产品淡水经过设置在产品淡水管箱306上的产品淡水出口5排出；未蒸发的浓海水由于重力作用从蒸发器壳体2底部汇集到浓海水出口管箱206底部从浓海水出口11排出。

蒸汽除沫器10的作用是去除预热海水蒸发产生的蒸汽中夹带的海水液滴，降低产品淡水的含盐率，提高产品淡水的水质。

本文未详述部分为现有技术。