[發明專利]一種低溫多效蒸餾海水淡化裝置

有效

• 申請號: 201710847568.0
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107381694B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 謝果;孫立成;唐繼國;劉洪濤;莫政宇;鮑靜靜;杜敏
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F1/16;C02F103/08
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

1.一種低溫多效蒸餾海水淡化裝置，包括由上而下順序布置的多級蒸餾室，每級蒸餾室由多個結構相同的蒸餾產水單元并聯構成；所述蒸餾產水單元包括殼體、位于殼體內的海水蒸發槽、浸沒在海水蒸發槽內海水中的換熱管；每一級蒸餾室的頂部有循環水噴淋裝置，底部有循環水集水盤，級間配有循環水泵；首級蒸餾室的蒸餾產水單元的換熱管連通外部熱源，通過熱介質循環將首級蒸餾室蒸餾產水單元中的海水加熱，使之蒸發，頂部的噴淋裝置向蒸餾產水單元的殼體外壁噴淋循環水進行冷卻，使蒸汽在殼體內壁凝結，成為產品淡水，蒸汽所含的潛熱被循環水帶走，被加熱的循環水匯入集水盤，再由循環水泵泵入次級蒸餾室的蒸餾產水單元的換熱管，作為次級的海水加熱熱源，繼續加熱次級海水產生蒸汽；次級換熱管中的循環水散熱后，泵入首級噴淋裝置作為首級冷卻水，次級所產蒸汽所含的潛熱被次級循環冷卻水帶走，被加熱的次級循環水匯入次級集水盤，再由次級循環水泵泵入第三級蒸餾室的蒸餾產水單元的換熱管，作為第三級的海水加熱熱源，繼續加熱第三級海水產生蒸汽，第三級換熱管中的循環水散熱后，泵入次級噴淋裝置作為次級冷卻水；以此類推，直至末級，末級集水盤收集的循環水經冷卻器冷卻后，再泵入末級噴淋裝置，完成整個循環；各級蒸餾室海水蒸發的飽和溫度由上而下逐級遞減；殼體的底部有淡水出水管，通往淡水儲罐；所述海水蒸發槽有海水補水管和濃鹽水出水管，海水補水管向海水蒸發槽補充海水，使其液位保持穩定，蒸餾后的濃鹽水經濃鹽水出水管通往濃鹽水儲罐；所述蒸餾產水單元開有真空抽氣口，通過管道連通抽真空裝置，用于抽出蒸餾產水單元內的不凝物質，并在蒸餾產水單元殼體內形成負壓，以利海水蒸發；抽氣管路上設有閥門，通過調節閥門開度可調節各級蒸餾室產水單元中的壓力，各級蒸餾室產水單元中的壓力由上而下逐級遞減，與各級海水的飽和溫度相對應；

所述各級蒸餾室的所有蒸餾產水單元的各種介質進、出管路均通過閥門與相應的總管可卸連接，便于拆裝更換故障蒸餾產水單元，通過控制閥門啟、閉狀態，可調整蒸餾產水單元并聯的數量；所述各級蒸餾室的級間連接配有閥門和旁通管路，通過控制閥門和旁通管路的運行狀態，可調整蒸餾室的串聯級數。

2.如權利要求1所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特征在于，所述各級蒸餾產水單元的淡水出水管匯集連接淡水出水總管，經淡水出水總管連通淡水儲罐；所述各級蒸餾產水單元的濃鹽水出水管匯集連接濃鹽水出水總管，經濃鹽水出水總管連通濃鹽水儲罐；所述各級蒸餾產水單元的真空抽氣口設在淡水出水管和/或濃鹽水出水管上，使淡水出水管和/或濃鹽水出水管的管內首先形成負壓，以利淡水、濃鹽水順利地進入各自的總管。

3.如權利要求1所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特征在于，所述淡水出水總管上配有回熱冷卻器，利用常溫海水吸收淡水余熱；所述濃鹽水出水總管上配有回熱冷卻器，利用常溫海吸收濃鹽水余熱，兩回熱冷卻器的常溫海水介質通道串聯連接，常溫海水被加熱升溫后再被分配到各級蒸餾室作為補水，以降低能耗，并對排出的淡水、濃鹽水進行冷卻，防止其在管路內部閃蒸形成兩相流堵塞管路。

4.如權利要求3所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特征在于，本裝置所用海水是經預處理的海水，經預處理的海水分成兩股，其中一股經淡水回熱冷卻器、濃鹽水回熱冷卻器加熱后作為補水，分別送往各級蒸餾室；另一股通入末級噴淋循環水的冷卻器，作為冷源與來自末級循環水收集盤的循環水換熱，將循環水冷卻，吸熱后的海水放空。

5.如權利要求1所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特征在于，所述首級蒸餾室所用外部熱源的循環熱介質是蒸汽、熱水、熱風之一。

6.如權利要求1所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特征在于，所述蒸餾產水單元的外殼形狀為圓形、三角形、梯形之一。

7.如權利要求1所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特征在于：所述蒸餾產水單元的外殼由金屬或鋼化玻璃制成，其內部蒸發槽由不銹鋼、鈦鋼或陶瓷材料制成。

8.如權利要求1所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特征在于：所述循環水噴淋裝置的結構形式為浴頭型噴淋式、水幕噴淋式、霧化噴淋式任意一種。

9.如權利要求1所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，其特征在于：所述抽真空裝置是機械真空泵或射流抽氣器。