[實用新型]一種真空蒸餾式海水淡化設備

有效

• 申請號: 201320221149.3
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN203360034U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 王寶良
• 申請（專利權）人: 中冶海水淡化投資有限公司
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種真空蒸餾式海水淡化設備，具體地說是一種適合船舶使用的小型真空蒸餾式海水淡化設備。

背景技術

海水淡化是指從海水中獲取淡水的技術和過程，是通過脫除海水中的大部分鹽分，使處理后的海水達到生活和生產用水標準的技術。最初是航海的興起推動了海水淡化技術的發展，遠洋船舶每天都需要消耗大量的淡水，主要用于柴油機的冷卻水、鍋爐給水、沖洗甲板和船員生活用水等。這些用水可以設置單獨的水箱進行存儲，但是出于經濟性的考慮，為了增加載貨噸位，船舶不宜攜帶大量淡水，而且長期儲存的淡水作為船員生活用水對船員身體也有不利影響。針對以上問題，遠洋船舶幾乎都采用海水淡化設備。這種設備只需要很小的體積就能產出大量的淡水。一般含鹽量＜1000mg/L的水可稱為淡水，而大洋中海水平均含鹽量為35000mg/L，海水淡化設備的主要作用就是通過特殊的手段降低海水的含鹽量，使之成為符合要求的淡水。至今淡化方法已出現了數十種，技術種類雖然很多，但達到商業規模的主要有反滲透法和蒸餾法，也就是常說的“膜法”和“熱法”，其中蒸餾法為傳統的海水淡化方法，為大部分遠洋船舶采用。

中國海水利用發展較慢，海水淡化產業規模不夠，尤其是海水淡化設備制造企業較少，在天津、青島等城市開展創建國家級海水淡化與綜合利用示范城市活動中，大都引進國外海水淡化技術，國內許多制造企業目前還無法制造小型船用海水淡化設備。

船舶遠洋航行對海水淡化系統提出的要求主要有：1、要滿足船舶的日耗水量要求，一般乘員每人每日耗淡水250L，船舶動力裝置每日耗淡水0.2～0.3L/kW；2、要利用余熱，節能增效；3、裝置的自重要輕，工作可靠性高，便于維護管理；4、淡水質量要滿足鍋爐補給水含鹽量≤10mg/L(NaCl)的要求。

為了填補現有技術的空白，現開發一種真空蒸餾式海水淡化設備滿足船舶遠洋航行的要求。

發明內容

為了填補現有船用海水淡化系統技術的空白，本實用新型提供一種適合船舶使用的小型真空蒸餾式海水淡化設備，該設備由蒸餾器殼體、蒸發器、冷凝器、汽水分離器、噴射泵、淡水泵、加藥箱、控制箱和附屬連接管件組成。采用鈦材壓制成型的板式換熱型蒸發器、冷凝器，傳熱系數高，而且易于維修、檢查和清洗；海水淡化設備的熱源是來源于主機缸套水或者船員洗浴用的太陽能熱水系統，滿足節能環保和船舶遠洋航行的要求；該設備解決了海水腐蝕環境中設備和材料的耐久性問題；解決了管路結垢腐蝕問題；解決了噴射泵抵抗氣蝕能力問題；利用蒸發蒸汽的冷凝潛熱，提高了設備經濟性并達到節能效果。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：為實現上述目的，本實用新型提供一種真空蒸餾式海水淡化設備，該設備由蒸餾器殼體、蒸發器、冷凝器、汽水分離器、噴射泵、淡水泵、加藥箱、控制箱和附屬連接管件組成。采用鈦材壓制成型的板式換熱型蒸發器、冷凝器，傳熱系數高，而且易于維修、檢查和清洗。由于設備內部、外部都處于海水腐蝕性介質環境，對機體和內部材料具有腐蝕性。為提高設備耐久性，與海水相接觸的金屬件或者采用鈦板，或者采用316L不銹鋼，或者采用內外涂塑的PE復合碳鋼材料。非金屬材料采用FRP玻璃纖維增強塑料、乙丙共聚工程塑料、UPVC和EPDM橡膠等耐海水腐蝕的材料。

該設備是基于鹽不溶于低壓蒸汽的原理，首先用316L不銹鋼噴射泵對系統抽真空，要求真空度在90％以上，然后在保持一定真空度的鈦板蒸發器中對經316L不銹鋼管路供入的海水加熱，蒸發器由鈦板材料的板式熱交換器組成，作用是為海水和熱水提供換熱空間，使海水沸騰汽化。蒸發器可以利用出口溫度控制在80℃的主機缸套冷卻水或者太陽能熱水為熱源，由于抽真空壓力降低，海水沸點降低，海水經鈦板蒸發器加熱沸騰，為了使濃鹽水和蒸氣能夠從蒸發器的上方流出，在蒸發器換熱板海水一側的上部不設密封墊，從而產生濃鹽水和蒸汽。濃鹽水通過316L不銹鋼噴射泵排出船外；蒸汽向上經316L不銹鋼汽水分離器后進入鈦板冷凝器，汽水分離器的作用是把鹽份從蒸汽中分離出來。再用船外海水經316L不銹鋼管路進入冷凝器對蒸汽進行冷凝，冷凝器與蒸發器部分相似，也是由鈦板材料的板式熱交換器組成，它的作用是為冷卻海水和蒸汽提供換熱空間，使蒸汽液化。為了使蒸汽能自上而下地進入冷凝器中冷凝，在冷凝器側換熱板的凝水一側上方不設密封墊，從而在冷凝器中得到含鹽≤10mg/L的蒸餾淡水，淡水由淡水泵排至淡水箱。船外冷凝海水出冷凝器后少部分海水作為給水通入蒸發器，大部分作為引射海水通過噴射泵排出船外。冷卻海水出冷凝器后少部分作為蒸發器補給水，這樣利用了蒸發蒸汽的冷凝潛熱，更節能。