[發(fā)明專利]一種多熱源的熱蒸餾水制備裝置、系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN112062188B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 付林;張世鋼;魏茂林;李自勇;江億
• 申請（專利權）人: 北京清建能源技術有限公司;清華大學
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

本發(fā)明公開了一種多熱源的熱蒸餾水制備裝置、系統(tǒng)及方法，包括：多級蒸餾單元，多級所述蒸餾單元之間串聯(lián)或并聯(lián)；其中，所述蒸餾單元包括：原料液入口、濃縮液出口和熱源入口，每級所述蒸餾單元的所述熱源入口對應連通不同溫度品位的熱源；回熱器，所述回熱器包括原料液出口和濃縮液入口；所述回熱器的所述原料液出口與所述蒸餾單元的原料液入口連通，所述回熱器的所述濃縮液入口與所述蒸餾單元的濃縮液出口連通。本發(fā)明裝置將多種不同溫度品位的熱源綜合利用，能夠有效的提高制取蒸餾水的能源利用效率，大幅度降低制備純凈水的成本。

技術領域

本發(fā)明屬于蒸餾水制備技術領域，尤其涉及一種多熱源的熱蒸餾水制備裝置、系統(tǒng)及方法。

背景技術

隨著我國經濟社會的快速發(fā)展和城市化進程的不斷推進，水資源短缺已成為制約我國社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素。我國人均水資源量只有世界人均水資源量的四分之一，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。海水淡化是從源頭上增加水資源量的有效手段，是解決我國水資源短缺的重要途徑和戰(zhàn)略選擇，也是確保國家安全和可持續(xù)發(fā)展的必然要求。海水淡化技術近年來發(fā)展迅猛，其中蒸餾法在我國廣大沿海地區(qū)得到了越來越廣泛的應用，但是蒸餾法所產生的淡水在輸送到用水用戶處時，往往需要新建輸送管道，這導致了較高的運輸成本，如何有效的減少這部分運輸成本，是海水淡化技術需要解決的一個問題，考慮到集中哦供熱地區(qū)都由現(xiàn)成的城市供熱管網，如果海水淡化技術產生的淡水兼具一定的溫度，能夠滿足供熱需求，則可以利用現(xiàn)有管網進行輸送，能夠極大的減少運輸成本。同時，蒸餾法往往只是使用一種較高品位的熱源來對海水進行加熱，而對于低品位熱源，例如汽輪機乏汽等僅有40℃左右的熱源，并不能有效的進行利用。

發(fā)明內容

(一)發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種多熱源的熱蒸餾水制備裝置、系統(tǒng)及方法以解決上述問題。

(二)技術方案

為解決上述問題，本發(fā)明的第一方面提供了一種多熱源的熱蒸餾水制備裝置，包括：多級蒸餾單元，多級所述蒸餾單元之間串聯(lián)或并聯(lián)；其中，所述蒸餾單元包括：原料液入口、濃縮液出口和熱源入口，每級所述蒸餾單元的所述熱源入口對應連通不同溫度品位的熱源；回熱器，所述回熱器包括原料液出口和濃縮液入口；所述回熱器的所述原料液出口與所述蒸餾單元的原料液入口連通，所述回熱器的所述濃縮液入口與所述蒸餾單元的濃縮液出口連通。

進一步地，所述蒸餾單元包括：N級蒸發(fā)器，每級所述蒸發(fā)器包括二次蒸汽出口、熱源入口和濃縮液出口；第M級蒸發(fā)器的二次蒸汽出口與第M-1級蒸發(fā)器的熱源入口連通，第1級所述蒸餾單元中第1級蒸發(fā)器的濃縮液出口與所述回熱器的濃縮液入口連通，所述蒸發(fā)器熱源入口與所述蒸餾單元的熱源入口連通；其中，N≥M＞1且M與N均為整數(shù)。

進一步地，第1級所述蒸餾單元包括：N-1級加熱器，N-1級所述加熱器之間串聯(lián)或并聯(lián)，每級所述加熱器包括蒸汽入口，所述N-1級加熱器中第M級所述加熱器的蒸汽入口與所述第M級蒸發(fā)器的二次蒸汽出口連通；第2級至第N級所述蒸餾單元包括：N級加熱器，N級所述加熱器之間串聯(lián)或并聯(lián)，每級所述加熱器包括蒸汽入口，所述N級加熱器中第M級所述加熱器的蒸汽入口與所述第M級蒸發(fā)器的二次蒸汽出口連通，所述第N級加熱器的出口可與供熱管網連通。

進一步地，所述蒸餾單元還包括：N級預熱器，N級所述預熱器之間串聯(lián)或并聯(lián)，每級所述預熱器包括蒸汽入口和凝結水出口，所述N級預熱器中第M級預熱器的蒸汽入口與所述第M級蒸發(fā)器的二次蒸汽出口連通；第M級所述預熱器的凝結水出口與第M級所述加熱器的待加熱水管路連通；第1級所述蒸餾單元的第1級所述預熱器的凝結水出口與所述第1級加熱器的入口連通。

進一步地，所述蒸發(fā)器還包括熱源出口，N級所述蒸發(fā)器中第M級所述蒸發(fā)器的熱源出口與第M級所述加熱器的待加熱水管路連通。

進一步地，所述蒸餾單元中第N級所述蒸發(fā)器的熱源出口與下一級所述蒸餾單元中第1級所述加熱器的待加熱水管路連通。