[發(fā)明專利]低溫多效熱管式蒸發(fā)器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210289103.5
• 申請(qǐng)日: 2012-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN102765769A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳峰;張寶林;張世乾;盛飛;李京紅;楊志;徐奎江;贠在斌;張志成;官祎男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京朗新明環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/04
• 分類號(hào): C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫多效熱管式蒸發(fā)器。

背景技術(shù)

低溫多效蒸餾是指熱源為70℃以下的蒸汽，在1981年前后開始應(yīng)用于工業(yè)性的海水淡化系統(tǒng)，其特征是將一系列水平管噴淋降膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來，用一定量的蒸汽輸入通過多次的蒸發(fā)和冷凝，后面一效的蒸發(fā)溫度低于前面一效，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水。應(yīng)用的主要方法如下：

（1）多級(jí)閃蒸（MSF）蒸餾法

MSF是蒸餾法海水淡化最常用的一種方法，在20世紀(jì)80年代以前，較大型的海水淡化裝置多數(shù)采用MSF技術(shù)。大港電廠二期工程引進(jìn)了美國(guó)的多級(jí)閃蒸（MSF）海水淡化裝置，是我國(guó)第一套大型的海水淡化裝置。MSF裝置的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備單機(jī)容量大、使用壽命長(zhǎng)、出水品質(zhì)好、熱效率高。但由于裝置濃縮海水的最高操作溫度在110℃左右，對(duì)傳熱管和設(shè)備本體的腐蝕性較大，必須采用價(jià)格昂貴的銅鎳合金、特制不銹鋼及鈦材，因此設(shè)備造價(jià)高。另外，為了減輕結(jié)垢和腐蝕，對(duì)進(jìn)入裝置的海水加酸和進(jìn)行脫氣（脫除CO₂和O₂），因而也增加了造水成本。?

（2）低溫多效（MED）蒸餾法?

低溫多效海水淡化技術(shù)是指鹽水最高溫度低于70℃、采用低溫橫管噴淋技術(shù)的淡化技術(shù)。低溫多效蒸發(fā)器是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發(fā)器串聯(lián)布置，管內(nèi)是加熱蒸汽，噴射器把海水均勻噴淋在橫管熱交換器的管束上方，在橫管表面形成薄膜流下，在此過程中海水得到除氣并部分蒸發(fā)，熱交換效率高。加熱蒸汽被引入第一效，其冷凝熱使幾乎等量的海水蒸發(fā)，通過多次蒸發(fā)和冷凝，后面的蒸發(fā)溫度均低于前面一效，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水，最后一效的蒸汽在海水冷凝器中冷凝。第一效冷凝液返回鍋爐，而其他效及海水冷凝器的冷凝液收集后作為產(chǎn)品水。低溫多效海水淡化裝置的運(yùn)行溫度小于70℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于MSF裝置的110℃，所以其能耗和管壁腐蝕及結(jié)垢速率均較低。和MSF相比，其設(shè)備本體和傳熱管的材質(zhì)要求也較低。?

（3）壓汽蒸餾?

壓汽蒸餾的淡化工藝同低溫多效（MED）蒸餾法，不同的是壓汽蒸餾應(yīng)用熱耗非常低的熱泵，用壓縮蒸汽作為蒸發(fā)器熱管束的加熱蒸汽，是一種高效的蒸餾淡化法。壓縮可采用蒸汽噴射器，稱為熱壓縮（TVC）；或采用機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)，即機(jī)械壓縮（MVC），是僅僅依靠電能的淡化技術(shù)，只要有電，就可以生產(chǎn)淡水，由于受壓縮機(jī)的限制，其單臺(tái)裝置的容量較其他蒸餾裝置小。在低溫多效（LT-MED）海水淡化裝置系統(tǒng)中，如提供的加熱蒸汽壓力較高，為提高產(chǎn)水比，一般常采用LT-MED和熱壓縮（TVC）結(jié)合的淡化裝置，即低溫多效加蒸汽噴射器的淡化裝置（MED+EC）。

目前低溫多效蒸發(fā)器是海水淡化系統(tǒng)中一個(gè)重要設(shè)備。但傳統(tǒng)的低溫多效蒸發(fā)器相對(duì)傳熱端差較大，傳熱系數(shù)較低，單個(gè)低溫多效蒸發(fā)器效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可有效提高海水淡化效率的低溫多效熱管式蒸發(fā)器。

考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種低溫多效熱管式蒸發(fā)器，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有多根間隔排列的熱管，所述多根間隔排列的熱管上方設(shè)置有噴淋系統(tǒng)，所述噴淋系統(tǒng)與海水進(jìn)口連接，所述殼體上設(shè)置有至少一個(gè)蒸汽進(jìn)口、至少一個(gè)濃水口、至少一個(gè)抽真空口和至少一個(gè)蒸汽出口。

為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的技術(shù)方案是：

作為優(yōu)選，所述每根熱管的管徑為20～50mm，長(zhǎng)度為1000～8000mm，相鄰孔邊距為200～500mm。

作為優(yōu)選，所述噴淋系統(tǒng)包括5～20組渦旋型噴嘴，渦旋型噴嘴的噴霧角度為60°～120°，單只流量為350～20000L/min。

作為優(yōu)選，所述一個(gè)蒸汽進(jìn)口處的殼體內(nèi)設(shè)置有蒸汽分配器，所述蒸汽分配器為喇叭狀。

作為優(yōu)選，所述一個(gè)蒸汽出口處設(shè)置有汽水分離器，所述汽水分離器為波形板式。

作為優(yōu)選，所述殼體內(nèi)設(shè)置有水平方向的隔板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是：

通過對(duì)發(fā)明的低溫多效熱管式蒸發(fā)器使用，可以有效利用熱管的特性，提高傳熱效率，從而提高海水淡化系統(tǒng)的能源利用率。具體可以是：

（1）效率高：通過熱管的高效作用下，提高系統(tǒng)效率；

（2）能夠?qū)崿F(xiàn)低溫下的海水淡化，因?yàn)闊峁艿奶匦詻Q定，同時(shí)避免或減緩了設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢；

（3）能源利用率高：因?yàn)槌浞掷玫推焚|(zhì)的汽輪機(jī)低壓缸排汽；