一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于海水淡化领域，具体涉及一种淡水冷凝器，该冷凝器以冷海水为冷却介质，以若干直径不同的管束作为换热部件，冷却饱和湿空气，得到淡水。
【背景技术】
[0002]随着经济的快速发展，人们对淡水的需求越来越大，而淡水资源不足、分布不均等，使淡水资源的供应问题更为突出。人们利用海水淡化技术可以获得优质的淡水。海水淡化是一种分离海水中盐分和水的技术，海水淡化方法主要分为膜法和蒸馏法。膜法脱盐初期投资较低，但是后期维护费用高昂。蒸馏法是将海水加热蒸发，在将蒸汽冷凝得到淡水的过程。蒸馏法是最主要的海水淡化方法。
[0003]蒸馏法的冷凝系统通常涉及末效冷凝方法和多效蒸馏海水淡化。专利“海水淡化用降膜式冷凝器”(申请号:200920350701.2)提出一种海水淡化用降膜式冷凝器，海水通过进料海水管进入冷凝器，通过布水装置喷淋至传热管束。传热管束内是由蒸发室输送过来的蒸汽，在传热管束内得到冷凝。同时，加热传热管束外的海水。装置中的不凝气体由真空装置抽出。专利“一种海水淡化末效冷凝器”(申请号:200820144940.8)提出一种海水淡化末效冷凝器，它由相互独立的海水预热管束和海水冷凝管束构成，水蒸汽依次经过海水预热管束和海水冷凝管束，冷凝成淡水。
[0004]上述专利的不足之处在于:水蒸气只经过一级冷凝，冷凝效率低；安装真空装置会极大提高装置成本；海水预热管束和海水冷凝管束独立布置会增加装置规模，从而增加装置成本。
【实用新型内容】
[0005]针对以上问题，本实用新型提出一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器，用冷海水作为冷却介质，以若干直径不同的反向流通管束作为换热部件，冷却饱和湿空气，实现提高淡水出水量的目的；本实用新型集螺形海水预热管、蒸汽一次冷凝管束、蒸汽二次冷凝管束于一体，实现了降低冷凝装置规模和成本的目的。
[0006]本实用新型的换热管束的数量可以根据进气量的大小进行设置，蒸汽二次冷凝管束下端设为锥状进气口，便于少量未冷凝的蒸汽均匀上升到二次冷凝管束。
[0007]本实用新型的锥形淡水收集室下端设有U型管，对蒸汽有液封作用，可以延长蒸汽在换热管束内的停留时间，实现提高冷凝效果的目的。
[0008]本实用新型采用冷海水做为冷却介质，与蒸汽换热后的海水被栗入螺形预热管，最后进入蒸发室，实现了整套装置能量充分利用的目的。
[0009]本实用新型有益效果是集一级冷凝系统、二级冷凝系统和海水预热管于一体，有效降低了装置的规模，从而降低了装置的成本；该装置的冷却水循环系统可以独立快速运作，有助于减少装置内部结垢；部分一级冷却水可供给到海水预热系统，装置的能量利用率得到提高。
【附图说明】
[0010]图1是该装置的正面剖视图。
[0011]图2是该装置的A-A截面图。
[0012]其中所标部位分别是:1进水口、2出水口、3第一水栗、4第二水栗、5螺形海水预热管、6蒸汽入口、7蒸汽一次冷凝管束、8蒸汽二次冷凝管束、9锥形进气口、10 U形管、11锥形淡水收集室、12壳体、13海水分流管、14排气口。
具体实施方案
[0013]如图1所示为该淡水冷凝器的结构示意图，它由壳体12、蒸汽一次冷凝管束7、蒸汽二次冷凝管束8、螺形海水预热管5、进水口 1、出水口 2、带U形管的锥形淡水收集室11、排气口 14和水栗3和4构成。其中，第一水栗设在进水口 1上，第二水栗设在出水口 2和螺形海水预热管5之间；一次冷凝管束7和二次冷凝管束8交叠设置，便于热量均匀散发；排气口 14设在壳体12的上端；螺形海水预热管5设在壳体12的中央位置。
[0014]具体实施方案是:首先，在水栗3的作用下冷海水从进水口 1进入管束缝隙间快速流动，从出水口 2流出。从出水口 2流出的部分海水在水栗4的作用下通过海水分流管13进入螺形海水预热管5继续预热，准备供给蒸发室。其次，水蒸汽通过蒸汽入口 6进入冷凝器，在鼓风机作用下进入一次冷凝管束7进行第一次冷凝，大量水蒸汽冷凝成淡水，汇聚到锥形淡水收集室11。锥形淡水收集室11中设有U型管10可防止未冷凝的水蒸汽逸出，同时保证剩余的水蒸汽在连续气流的推动下，从下部逆流进入二次冷凝管束8 (注:二次冷凝管束8与一次冷凝管束7为独立管束结构)，再次冷凝的水顺着管束回流至淡水收集室11，水蒸汽中夹带的不凝气体通过排气口 14排出。装置可以在常压下高效、快速的运行，淡水冷凝效果得到很大提升。
【主权项】
1.一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器，其特征在于它由壳体、蒸汽一次冷凝管束、蒸汽二次冷凝管束、螺形海水预热管以及含U型管的锥形淡水收集室构成；该冷凝器以冷海水为冷却介质，以若干直径不同的管束作为换热部件，冷却饱和湿空气，得到淡水。2.根据权利要求1所述的一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器，其特征在于冷海水通过管束间的缝隙后，在供给螺形海水预热管进行二次预热，整套装置的热量得到充分利用。3.根据权利要求1所述的一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器，其特征在于将螺形海水预热管、蒸汽一次冷凝管束和蒸汽二次冷凝管束设置在一个壳体内，设备布置简单。4.根据权利要求1所述的一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器，其特征在于水蒸汽通过一次冷凝管束后大部分冷凝成淡水汇聚到锥形淡水收集室，少部分不能及时冷凝的水蒸汽进入二次冷凝管束，已冷凝的淡水回流到锥形淡水收集室，不凝气体通过排气口排出冷凝器。5.根据权利要求1所述的一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器，其特征在于锥形淡水收集装置下端设有U型管，水蒸汽可以在冷凝管束里面充分冷却。
【专利摘要】一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器，其特征在于它由壳体、蒸汽一次冷凝管束、蒸汽二次冷凝管束、螺形海水预热管以及含U型管的锥形淡水收集室构成。该冷凝器以冷海水为冷却介质，以若干直径不同的管束作为换热部件，冷却饱和湿空气，得到淡水。本实用新型的换热部件能够充分利用水蒸汽液化潜热预热海水，提高了水蒸汽冷凝效率，降低了制水成本。
【IPC分类】C02F103/08, C02F1/22
【公开号】CN205035108
【申请号】CN201520739841
【发明人】谢勇, 侯明玉, 董玲, 朱仲宇, 刘心爽, 袁乐
【申请人】西华大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年9月23日