[發明專利]一體化雙效板式海水淡化裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 201611214257.2
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106587227B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 韓東;黃嶺;岳晨;何緯峰;蒲文灝
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種一體化雙效板式海水淡化裝置，其特征在于：由若干一體化雙效海水淡化換熱板片依次疊放壓緊而成；

其中一體化雙效海水淡化板片從下往上依次布置有一效換熱區（1）、第一汽液分離區（3）、二效換熱區（4）、第二汽液分離區（6）、冷凝換熱區（7），板片還包括布置在第一汽液分離區（3）左側和右側的效間海水通道（26）；

其中一效換熱區（1）的中部從上往下依次布置有熱源進口通道（11）、熱源出口通道（12）、鹵水出口通道（13）；

其中第一汽液分離區（3）包括第一汽液混合物通道（2）和兩組第一純蒸汽通道（8）；第一汽液混合物通道（2）布置在第一汽液分離區（3）的下方；兩組第一純蒸汽通道（8）分別布置在第一汽液分離區（3）的左上角和右上角，同時也分別位于二效換熱區（4）的左右兩側；

其中二效換熱區（4）布置有海水入口通道（10），還布置有位于其中下部的第一淡水出口通道（16）；

其中第二汽液分離區（6）包括第二汽液混合物通道（5）和兩組第二純蒸汽通道（9）；第二汽液混合物通道（5）布置在第二汽液分離區（6）下方；兩組第二純蒸汽通道（9）分別布置在第二汽液分離區（6）的左上角和右上角，同時也分別位于冷凝換熱區（7）的左右兩側；

其中冷凝換熱區（7）的中部從上往下依次布置有冷源出口通道（14）、冷源進口通道（15）、第二淡水出口通道（17）；

上述相鄰板片之間按第一種密封方式和第二種密封方式依次交替布置密封條；

其中第一種密封方式：板片四周布置一圈密封條，形成封閉的流體空間；一效換熱區（1）左上角和右上角分別設置有橫向短密封條，下方形成一效蒸發區（21）；熱源進口通道（11）四周和熱源出口通道（12）四周分別布置一圈密封條；第一汽液分離區（3）左側、上側、右側布置密封條，下側不布置密封條，所述左側密封條下端與一效蒸發區（21）左上方的橫向短密封條不相連，所述右側密封條下端與一效蒸發區（21）右上方的橫向短密封條不相連；二效換熱區（4）的左側、下側、右側布置有密封條，上側不設置密封條，形成二效蒸發區（22）;第一淡水出口通道（16）四周布置有一圈密封條；冷凝換熱區（7）四周布置一圈密封條，形成冷源腔（23）；冷源進口通道（15）和冷源出口通道（14）中間設置直線形橫向分程墊片（24）；第二淡水出口通道（17）四周布置一圈密封條；

其中第二種密封方式：板片四周布置一圈密封條，形成封閉的流體空間；一效換熱區（1）上方布置有與板片左側和右側密封條相連的密封條，下方形成熱源腔（18）；熱源進口通道（11）和熱源出口通道（12）中間設置直線形橫向分程墊片（24）；鹵水出口通道（13）四周布置一圈密封條；二效換熱區（4）下側布置密封條，上方形成一效冷凝區（19）；第二汽液分離區（6）下側布置有與板片左側和右側密封條相連的密封條；冷凝換熱區（7）下側布置有密封條，上方形成二效冷凝區（20）；冷源進口通道（15）四周和冷源出口通道（14）四周分別布置一圈密封條；

上述一體化雙效海水淡化換熱板片的一效換熱區（1）、二效換熱區（4）和冷凝換熱區（7）均采用縱向的W形波紋結構；

上述一體化雙效海水淡化換熱板片的第一汽液分離區（3）和第二汽液分離區（6）采用折板分離結構。

2.根據權利要求1所述的一體化雙效板式海水淡化裝置，其特征在于：所述第一汽液混合物通道（2）、第二汽液混合物通道（5）、第一純蒸汽通道（8）、第二純蒸汽通道（9）、第一淡水出口通道（16）、第二淡水出口通道（17）均設置加強筋。

3.根據權利要求1所述的一體化雙效板式海水淡化裝置，其特征在于：所述熱源進口通道（11）、熱源出口通道（12）、冷源進口通道（15）、冷源出口通道（14）的尺寸均采用等流速設計，即每個通道從其進口到出口流速相等。

4.根據權利要求1所述的一體化雙效板式海水淡化裝置，其特征在于：板片由耐腐蝕的鈦材或者銅材制成。

5.根據權利要求1所述的一體化雙效板式海水淡化裝置的工作方法，其特征在于包括以下過程：

熱源從熱源進口通道（11）流入熱源腔（18），向一效蒸發區（21）的海水釋放熱量后，從熱源出口通道（12）排入環境；

冷源海水從冷源進口（15）流入冷源腔（23），吸收二效冷凝區（20）純蒸汽釋放的熱量后，溫度升高，變成低溫熱海水，并從冷源出口通道（14）排出，排出后的低溫熱海水分兩路：一路直接流入環境；另一路從海水入口通道（10）流入二效蒸發區（22），吸收一效冷凝區（19）的二次蒸汽冷凝釋放的潛熱后部分蒸發：

二效蒸發區（22）蒸發產生的三次蒸汽通過第二汽液混合物通道（5）進入第二汽液分離區（6），分離出的含鹽液滴在重力作用下回流入二效蒸發區（22），分離出的純蒸汽通過第二純蒸汽通道（9）進入二效冷凝區（20），向冷源腔中的冷海水放出熱量后冷凝為淡水，然后從第二淡水出口通道（17）排出；

二效蒸發區（22）低溫熱海水部分蒸發后，形成低濃度海水，低濃度海水從二效蒸發器區（22）上方開口處向兩側溢流，通過效間海水通道（26）流入一效蒸發區（21），低濃度海水吸收熱源腔（18）中熱源釋放的熱量后部分蒸發：蒸發后產生的高濃度海水從鹵水出口通道（13）排出，蒸發產生的二次蒸汽從第一汽液混合物通道（2）進入第一汽液分離區（3），分離出的含鹽液滴在重力作用下回流入一效蒸發區（21），分離出的純蒸汽通過第一純蒸汽通道（8）進入一效冷凝區（19），向二效蒸發區（22）的低溫熱海水釋放熱量后冷凝變成淡水，然后從第一淡水出口通道（16）排出。