海水淡化真空辅助装置及海水淡化系统的制作方法

本实用新型涉及海水淡化领域，具体地涉及一种海水淡化真空辅助装置及海水淡化系统。

背景技术：

在解决沿海地区淡水资源紧张的诸多方法中，海水淡化是一种切实可行且有效的办法。目前海水淡化装置一般采用真空式，海水的蒸发和蒸汽的冷凝是在具有一定真空度的工作容器内完成，为了保证真空度，往往需要不断抽取工作容器内的蒸汽以维持真空。

在抽取海水淡化装置内的蒸汽中，会有部分不凝气体需要排出，而在现有技术中，不凝气体排放管管路均采用水平设置，因此管路的末端经常会凝结成大块冰锥，或者凝结成水滴漏在地面上形成大面积积水，造成地面污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不凝气体排放管管路末端经常会凝结成大块冰锥问题，提供一种海水淡化真空辅助装置，该装置通过竖直设置的排放管进行排放，有效避免了不凝气体排放管出口处容易形成冰锥的风险。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种海水淡化真空辅助装置，包括至少一组辅助单元，每组辅助单元包括：

抽汽单元，所述抽汽单元用于抽取海水淡化装置中的蒸汽以维持所述海水淡化装置内真空；

换热单元，所述换热单元用于对所述抽汽单元抽出的蒸汽进行冷凝；

其中，所述换热单元上设有用于排放不凝气体的排放管，所述排放管的出口处呈竖直设置。

优选地，所述排放管包括第一导向段和第二导向段，所述第一导向段的入口端与所述换热单元相连，所述第一导向段的出口端连接至所述第二导向段，所述第二导向段呈竖直设置并具有顶部排气口。

优选地，所述第一导向段的出口端水平延伸至所述第二导向段，所述第二导向段的顶部向上延伸至超过所述第一导向段所在高度，所述第二导向段的管径大于所述第一导向段的管径。

优选地，所述第一导向段的出口端伸入所述第二导向段内，所述第一导向段的出口端设有密封软垫。

优选地，所述抽汽单元包括抽汽喷射器，所述抽汽喷射器通过抽取汽轮机缸体内蒸汽作为动力蒸汽。

优选地，所述换热单元内部设有海水管路，所述换热单元内的蒸汽与所述海水管路接触以实现冷凝。

优选地，所述海水淡化真空辅助装置包括第一辅助单元和第二辅助单元，所述第一辅助单元包括第一抽汽单元和第一换热单元，所述第二辅助单元包括第二抽汽单元和第二换热单元，所述第一抽汽单元和所述第二换热单元之间设有用于抽取所述第二换热单元中的不凝气体的抽汽管路，所述排放管设置在所述第一换热单元上。

优选地，所述第一换热单元和所述第二换热单元之间设有疏水管，所述疏水管上设有疏水器，所述第二换热单元上设有用于将冷凝后的凝结水统一排放的排水管。

优选地，所述海水淡化真空辅助装置包括用于收集凝结水的积水槽，所述排水管和排放管均连接至所述积水槽。

本实用新型第二方面提供一种海水淡化系统，包括海水淡化装置和以上任意方案所述的海水淡化真空辅助装置，其中，所述抽汽单元与所述海水淡化装置相连以抽取所述海水淡化装置中的蒸汽。

通过上述技术方案，本实用新型的海水淡化真空辅助装置通过抽汽单元抽取海水淡化装置中的蒸汽以维持所述海水淡化装置内真空，抽取的蒸汽中的不凝气体最终通过竖直设置的排放管进行排放，有效避免了不凝气体排放管出口处容易形成冰锥的风险，同时能够对部分不凝气体进行回收，防止对地面造成污染。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的海水淡化真空辅助装置结构示意图。

附图标记说明

1—排放管、2—第一导向段、3—第二导向段、4—第一抽汽单元、5—第一换热单元、6—第二抽汽单元、7—第二换热单元、8—抽汽管路、9—疏水管、10—疏水器、11—排水管、12—积水槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

结合图1，根据本实用新型的一个方面，提供了一种海水淡化真空辅助装置，包括至少一组辅助单元，每组辅助单元包括：

抽汽单元，所述抽汽单元用于抽取海水淡化装置中的蒸汽以维持所述海水淡化装置内真空；

换热单元，所述换热单元用于对所述抽汽单元抽出的蒸汽进行冷凝；

其中，所述换热单元上设有用于排放不凝气体的排放管1，所述排放管1的出口处呈竖直设置。

本实用新型的海水淡化真空辅助装置通过抽汽单元抽取海水淡化装置中的蒸汽以维持所述海水淡化装置内真空，抽取的蒸汽中的不凝气体最终通过竖直设置的排放管进行排放。

由于排放管的出口段采用水平设置或倾斜设置时，在冬季或其他不凝气体排放管出口与外界环境温差较大的条件下，不凝气体沿排放管排出后遇到外界的冷空气，容易在排放管出口冷凝成水低落到地面上造成污染，或者在排放管出口处底部凝结形成冰锥，造成安全隐患。因此，本实施方式中将排放管出口处进行竖直设置，不凝气体排出后冷凝后的水会沿竖直设置的管路流出，有效避免了不凝气体排放管出口处容易形成冰锥的风险，同时还能够方便对部分不凝气体进行冷凝集中回收，防止对地面造成污染。

需要说明的是，由于冰锥主要易形成于排放管的出口处，因此，为防止冰锥的形成，只要保证排放管的出口处竖直设置即可，而从所述换热单元至所述排放管出口处之间的部分可以采用任意适宜的管路形式，例如，可以在管路设置时进行多次弯折等，此处不作限制。

作为其中的一种简便的实施方式，所述排放管包括第一导向段2和第二导向段3，所述第一导向段2的入口端与所述换热单元相连，所述第一导向段2的出口端连接至所述第二导向段3，所述第二导向段3呈竖直设置并具有顶部排气口。具体来说，从所述换热单元排出的不凝气体经所述第一导向段2进入所述第二导向段3，之后一部分不凝气体经所述第二导向段3的顶部排气口排出，一部分不凝气体冷凝成水沿所述第二导向段3向下流出。

为便于气体在所述第二导向段3内的排出或冷凝，所述第一导向段2的出口端水平延伸至所述第二导向段3，防止所述第一导向段2向上或向下倾斜影响气体走向。

进一步地，为实现扩容效果，有效进行汽水分离，所述第二导向段3的顶部向上延伸至超过所述第一导向段2所在高度，且所述第二导向段3的管径大于所述第一导向段2的管径，优选地，所述第二导向段3的管径为所述第一导向段2的管径的二倍。由此能够在不凝气体从所述第一导向段2进入所述第二导向段3的过程中，实现扩容冷凝，使得大部分不凝气体能够直接经冷凝沿所述第二导向段3向下流出进行回收，便于二次利用，节约能源，而只有少量的不凝气体直接从所述第二导向段3的顶部排气口排出。

可以理解地，为保证对所述海水淡化装置内抽取真空的效果，防止漏气，所述第一导向段2的出口端伸入所述第二导向段3内。此外，所述第一导向段2的出口端还设有密封软垫，以便能够在整个装置的停运阶段能够吸住所述第一导向段2的出口端使其不漏真空。

其中，所述抽汽单元包括抽汽喷射器，所述抽汽喷射器通过抽取汽轮机缸体内蒸汽作为动力蒸汽。进而，通过动力蒸汽实现对所述海水淡化装置中的蒸汽的抽取以维持所述海水淡化装置内真空，动力蒸汽和从所述海水淡化装置内抽取的蒸汽将一同进入所述换热单元进行冷凝，而其中的不凝气体则通过所述排放管1排出。

本实施方式中，所述换热单元采用换热的方式对其内部蒸汽进行冷凝。具体地，所述换热单元内部设有海水管路，所述换热单元内的蒸汽与所述海水管路接触以实现冷凝。这是由于动力蒸汽和从所述海水淡化装置内抽取的蒸汽通常为高温蒸汽，而所述海水管路内海水温度较低，因此蒸汽进入所述换热单元后在与所述海水管路接触的过程中，高温蒸汽能够对所述海水管路内的海水实现加热，同时高温蒸汽在接触所述海水管路后又经冷凝形成凝结水。

本装置在应用情况下，可根据实际需要，为加快对海水淡化装置内抽真空的效率，设置至少一组辅助单元。本实施方式中，包括两组辅助单元，详细来说，所述海水淡化真空辅助装置包括第一辅助单元和第二辅助单元，所述第一辅助单元包括第一抽汽单元4和第一换热单元5，所述第二辅助单元包括第二抽汽单元6和第二换热单元7，所述第一抽汽单元4和所述第二换热单元7之间设有用于抽取所述第二换热单元中7的不凝气体的抽汽管路8，所述排放管1设置在所述第一换热单元5上。

其中，每组所述辅助单元均可以独立工作以抽取所述海水淡化装置中的蒸汽，即所述第一抽汽单元4和所述第二抽汽单元6均连接于所述海水淡化装置。同时为了便于将不凝气体排出，所述第一换热单元5和所述第二换热单元中7上均可设置排放管1，但是考虑到方便回收的目的，优选地，选择其中一个所述换热单元设置排放管1。

本实施方式中，将所述排放管1设置在所述第一换热单元5上，而所述第二换热单元7通过所述抽汽管路8连接于所述第一抽汽单元4，这样第一抽汽单元4在工作过程中，便能够将所述第二换热单元7内的不凝气体全部抽取过去以从所述排放管1统一排放，或者也可以作为动力蒸汽来辅助所述第一抽汽单元4完成抽汽，达到了节约能源的目的。

由于蒸汽在所述第一换热单元5和所述第二换热单元7内部换热过程中，会产生凝结水，而当所述第一换热单元5和所述第二换热单元7内的凝结水水位过高时，会使得蒸汽进入受阻，进而影响抽汽单元如抽汽喷射器的喷射效果。为保证所述抽汽单元的抽汽效果，保证所述海水淡化装置内的真空度，在所述第一换热单元5和所述第二换热单元7之间设有疏水管9，以维持所述第一换热单元5和所述第二换热单元7中凝结水始终处于低水位。其中，所述疏水管9上设有疏水器10，所述第二换热单元7上设有用于将冷凝后的凝结水统一排放的排水管11。由此，当所述换热单元内水位过高时，所述第一换热单元5内的凝结水经所述疏水管9、所述疏水器10进入所述第二换热单元7，并与所述第二换热单元7内的凝结水汇流，最终从所述排水管11统一排出。

此外，所述海水淡化真空辅助装置包括用于收集凝结水的积水槽12，所述排水管11和排放管1均连接至所述积水槽12，其中，所述第二导向段3的底部开口连接至所述积水槽12。通过所述积水槽12来将两处的凝结水进行统一回收，可以作为电厂的生产用水等，实现节能环保的效果。

本实用新型第二方面提供一种海水淡化系统，包括海水淡化装置和以上任意方案所述的海水淡化真空辅助装置，其中，所述抽汽单元与所述海水淡化装置相连以抽取所述海水淡化装置中的蒸汽。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。