[實(shí)用新型]一種高效機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420597781.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204151180U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 衛(wèi)宏遠(yuǎn);魏玉峰;靖聰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州歐拉工程技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F9/10
• 分類(lèi)號(hào): C02F9/10;C02F103/08
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 汪青

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)人口眾多，淡水資源日趨緊缺，發(fā)展海水淡化技術(shù)對(duì)解決淡水資源的匱乏具有重要的意義。以蒸發(fā)方法為基礎(chǔ)的海水淡化技術(shù)具有膜分離、離子交換等方法所不具有的產(chǎn)水水質(zhì)、成本等優(yōu)勢(shì)。但是傳統(tǒng)的單效及多效蒸發(fā)技術(shù)需要提供大量生蒸汽，并需配置燃煤鍋爐及冷卻系統(tǒng)，會(huì)造成難以避免的能源消耗和產(chǎn)生大量的廢物排放。同時(shí)造成系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，操作和維護(hù)困難，運(yùn)行成本急劇上升。

機(jī)械蒸汽再壓縮是一種蒸發(fā)工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)MVR(Mechanical?Vapor?Recompression?)。是指在蒸發(fā)中，將二次蒸汽絕熱壓縮，隨后將其送入蒸發(fā)器的加熱室作為熱源重新使用的一種辦法。二次蒸汽經(jīng)壓縮后飽和溫度升高，與器內(nèi)沸騰液體形成足夠的傳熱溫差，故可重新作加熱劑用。因此只須補(bǔ)充一定量的壓縮功，便可利用二次蒸汽的大量潛熱。MVR方法不需要外部的熱源，系統(tǒng)的能耗僅為壓縮機(jī)和各類(lèi)泵的能耗，所以節(jié)能效果相當(dāng)顯著。

海水中還有大量的氯離子，在高溫下會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕。另外，低溫操作的設(shè)備熱損失較低，可以節(jié)約大量的能源。因此，低溫低壓海水淡化方具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

低溫負(fù)壓操作，維持蒸發(fā)器內(nèi)真空度需要消耗電能，供水和蒸發(fā)后濃海水排放也需要消耗大量余熱。一些專(zhuān)利文獻(xiàn)報(bào)道了采用電能之外的其它方法來(lái)獲得真空環(huán)境，如中國(guó)專(zhuān)利?CN101177308A、201310300526.7和?CN202880936U用海水重力和大氣壓力等方法產(chǎn)生真空，所需能量比傳統(tǒng)方式少，但是這些方法工藝復(fù)雜，設(shè)備體積龐大，對(duì)場(chǎng)地要求也很高。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利201110104604.7、201010300875.5以及200910138238.X?、200910016942等均提供了太陽(yáng)能熱壓縮式機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化裝置，但太陽(yáng)能的季節(jié)性、地域性分布不均等特點(diǎn)都成為制約太陽(yáng)能海水淡化推廣的瓶頸，其中201010300875.5、200910016942對(duì)濃鹽水和產(chǎn)品淡水的余熱沒(méi)有進(jìn)行回收，造成了能源的極大浪費(fèi)。另外，這些專(zhuān)利對(duì)工作環(huán)境有苛刻的要求，設(shè)備和裝備復(fù)雜。太陽(yáng)能熱壓縮式機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化裝置基本都是由太陽(yáng)能集熱器、蒸汽噴射器、壓縮機(jī)、加熱室、蒸發(fā)器、熱交換器等大量設(shè)備組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜和占地面積大將限制這些工藝的使用。專(zhuān)利20031010755.7公布的MVR海水淡化裝置的技術(shù)方案是包括蒸汽機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)、多個(gè)蒸發(fā)器和置于蒸發(fā)器內(nèi)的冷凝管、噴淋系統(tǒng)等在內(nèi)的設(shè)備，多個(gè)蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)多效逐級(jí)蒸發(fā)，該工藝不僅設(shè)備和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且未考慮到濃鹽水和產(chǎn)品淡水的外排造成的熱量散逸，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用和普及。

整體而言，現(xiàn)有技術(shù)中利用機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)進(jìn)行海水淡化的方法和裝置總是存在能耗較高、設(shè)備體積龐大或?qū)?chǎng)地要求高等不足，而難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用和普及。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗和成本低，可靠，高效，適于大規(guī)模應(yīng)用的機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化裝置。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案：

一種高效機(jī)械蒸汽再壓縮海水淡化裝置，其包括海水進(jìn)料管、海水預(yù)熱器、海水泵、蒸發(fā)器、機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)、濃鹽水排出泵、冷凝淡水泵、淡水罐以及PLC控制柜，所述蒸發(fā)器、壓縮機(jī)與所述PLC控制柜連接并受控制，所述蒸發(fā)器上連接有冷凝淡水產(chǎn)水管和濃鹽水排出管，所述冷凝淡水泵和濃鹽水排出泵分別設(shè)置在所述冷凝水產(chǎn)水管和所述濃鹽水排出管上，特別是，所述的海水預(yù)熱器包括具有海水通道和冷凝淡水通道的第一熱交換器、具有海水通道和濃鹽水通道的第二熱交換器，第一熱交換器的冷凝淡水通道的進(jìn)水口與冷凝淡水產(chǎn)水管連通，出水口通過(guò)管道與淡水罐連通；第二熱交換器的濃鹽水通道的進(jìn)水口與濃鹽水排出管連通；海水淡化裝置還包括：

海水分配控制閥組，其設(shè)置在海水進(jìn)料管上、通過(guò)管道分別與第一熱交換器和第二熱交換器的海水通道的入水口連通；

脫氣裝置，其用于脫除海水中含有的室溫不凝結(jié)氣體，該脫氣裝置具有海水入口和海水出口，所述海水入口通過(guò)管道與所述第一熱交換器和第二熱交換器的海水通道的出水口相連通，所述海水出口通過(guò)海水管道與蒸發(fā)器連通，海水泵設(shè)置在海水管道上；

濃鹽水循環(huán)管路，其包括兩端分別與濃鹽水排出管和蒸發(fā)器連通的濃鹽水循環(huán)管、設(shè)置在該濃鹽水循環(huán)管上的濃鹽水循環(huán)泵。

優(yōu)選地，第一熱交換器和第二熱交換器均采用高效的板式熱交換器。