[發明專利]一種海水淡化設備及方法

在審

• 申請號: 201611073345.5
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106587471A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 劉學忠;李雪磊;劉治川;黃巖;董迎龍;張金龍;王春軍;劉書傾
• 申請（專利權）人: 國家開發投資公司;中國電子工程設計院
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/08
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發明涉及海水淡化技術領域中，特別涉及一種海水淡化設備及方法。

背景技術

海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，實現水資源利用的開源增量，以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水，而作為最早投入工業化生產的海水淡化設備，低溫多效海水淡化設備根據海水進料的方式分為：平流進料、逆流進料和順流進料三種方式。

而傳統的采用順流進料方式的低溫多效海水系統，海水依次通過各效蒸發器，海水經海水進料泵進入到第一臺蒸發器后，通過第一臺蒸發器的出料泵進入到第二臺蒸發器，再經過第二臺蒸發器蒸的出料泵送到第三臺蒸發器，依此進行，直到海水進行到最后一臺蒸發器及與其相連的濃海水緩沖罐，最后經濃海水排出泵排出系統。這種進料方式的低溫多效海水系統海水過冷度小，系統熱利用率高，但是缺點在于各效蒸發器均需要進行液位控制，同時下一效級蒸發器的海水噴淋量會受到上一級蒸發器出料的流量大小的影響，而在低溫多效海水淡化工藝系統中海水噴淋量是一個重要的指標，噴淋量小會使設備容易結垢，并影響設備的換熱效率。

發明內容

本發明提供一種海水淡化設備及方法，以解決順流海水進料工藝中蒸發器液位控制的問題。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種海水淡化設備，包括海水脫氣器、多效蒸發器、冷凝水緩沖罐以及濃海水緩沖罐，所述海水脫氣器與海水供水管以及多效蒸發器相連，用于對輸入的海水進行脫氣及加熱處理，所述多效蒸發器中的每一效蒸發器包括積液槽、噴淋泵、噴淋裝置、換熱管以及溢流槽，所述多效蒸發器中第一效蒸發器的積液槽與所述海水脫氣器管道相連，所述多效蒸發器中最后一效蒸發器的溢流槽與所述濃海水緩沖罐管道相連，所述第一效蒸發器換熱管的一端與能夠提供熱量的熱源相連，所述換熱管的另一端與所述冷凝水緩沖罐管道相連，其中，在每一效蒸發器內：

所述噴淋泵設置在所述積液槽與噴淋裝置之間，且與所述積液槽與噴淋裝置管道相連，用于將所述積液槽內海水提升至所述噴淋裝置內；

所述積液槽設置在換熱管以及噴淋裝置的下方，所述噴淋裝置將海水噴淋到所述換熱管表面時，海水與所述換熱管內的蒸汽進行換熱，所述換熱管內的蒸汽凝結為冷凝水，并輸送至所述冷凝水緩沖罐，換熱管外部的海水一部分蒸發形成二次蒸汽，并流入到下一效蒸發器的換熱管中，且未蒸發的海水流回到本效蒸發器的積液槽中；

所述積液槽與溢流槽之間設有溢流堰，且溢流堰將每一效蒸發器底部分隔為積液槽和溢流槽兩部分，當積液槽內的海水高度高于溢流堰時，海水將越過溢流堰進入所述溢流槽，除最后一效蒸發器外，所述溢流槽與下一效蒸發器的積液槽通過管道相連。

在上述海水淡化設備中，海水首先進入海水脫氣器進行預熱和脫氣處理并將通過進料泵將海水輸送至第一效蒸發器的積液槽內。積液槽下部設有海水出口管道，連接到噴淋泵的入口，海水通過噴淋泵提升輸送到蒸發器內的噴淋裝置，經噴淋裝置均勻地噴淋在換熱管表面，并與換熱管內的蒸汽進行換熱，海水部分蒸發形成二次蒸汽，換熱管內的蒸汽冷凝后輸送至冷凝水緩沖罐內，蒸發后剩余的海水流回到積液槽內，由于海水不斷的進入，積液槽內的液位不斷上升，當積液槽內的海水高度高于溢流堰時，多余的海水將會越過溢流堰進入到溢流槽內。由于除最后一效蒸發器外，上一效的溢流槽與下一效的積液槽通過管道相連，同時上一效蒸發器的壓力高于下一效蒸發器壓力，因此上一效溢流槽內的海水在兩效壓差的作用下通過連通管道進入到下一效積液槽內，并通過下一效的噴淋泵噴淋在換熱管表面進行部分換熱蒸發，剩余海水流入積液槽內，當積液槽內液位高于溢流堰后海水將溢流到溢流槽內，在兩效間壓力差的作用下通過連通管道自動流入下一效積液槽內，海水在設備內不斷的重復以上過程直到海水最終流到濃海水緩沖罐中，設備在工作時，按蒸汽流動方向，蒸發器內的壓力由高到低，當海水進入蒸發器內時，首先進入積液槽內，由于海水進料量遠大于在本效的海水蒸發量，多余的海水進入溢流槽內，由于本效蒸發器內部壓力大于下一效蒸發器內部壓力，進入到溢流槽內的海水將會被壓送到下一效蒸發器的積液槽內，同理，海水會通過這樣的方式最終進入濃海水緩沖罐。在本設備中蒸發器內積液槽內的液位將不受不受上游進料海水進量的多少以及每一效海水蒸發量的多少影響，僅由溢流堰的高度控制，海水完全依靠溢流的方式傳遞，各效間的海水流量分配完全依靠溢流自動進行平衡。

因此，上述海水淡化設備，能夠解決順流海水進料工藝中蒸發器液位控制的問題。