本发明专利技术涉及一种多效旋转刮膜式蒸馏淡化装置，包括多个结构相同的蒸发器单元，各蒸发器单元采用串联运行工艺，各蒸发器单元由同一部电机带动运转，所述蒸发器单元采用旋转刮膜式蒸馏淡化方式，蒸发器单元内设置转动的空心圆盘及相对静止的刮刷，利用刮刷与空心圆盘盘面的微小间隙形成均匀的薄液膜，薄液膜在空心圆盘表面受热蒸发生成蒸汽，形成的蒸汽再以加热原料海水换热的方式进行冷凝，形成淡水。本发明专利技术采用旋转刮膜式蒸发方式，降低了蒸发侧传热热阻，提高了蒸发效率，同时利用刮刷可及时清除海水蒸发所形成的污垢，保证装置高效稳定运行，多效蒸馏工艺实现了蒸汽热能的重复利用，提高了装置运行的经济性。
A multi effect rotating and scraping film distillation desalination device
【技术实现步骤摘要】
一种多效旋转刮膜式蒸馏淡化装置
本专利技术属于海水淡化及水处理
，特别是一种多效旋转刮膜式蒸馏淡化装置。
技术介绍
工艺节能和抗污垢是目前蒸馏海水淡化技术的重要发展方向。为实现工艺节能，大型蒸馏海水淡化厂普遍采用多效蒸馏工艺，即传热面两侧发生相变传热，加热蒸汽在冷凝成为淡水的同时，海水受热蒸发生成二次蒸汽，二次蒸汽在压差作用下进入下一效蒸发器，重复上述蒸发冷凝过程，由此可提高加热蒸汽的热能利用率，提高蒸馏淡化装置的造水比。为实现多效蒸馏工艺的稳定运行，装置还必须克服海水在蒸发过程中传热面的结垢问题，及时去除海水蒸发所析出的钙、镁等结晶成分，避免因垢层在传热面沉积而造成传热效率不断衰减。基于上述原因，亟待专利技术一种具有在线除垢能力的多效蒸馏淡化装置，在降低蒸馏淡化工艺能耗的同时，保证蒸馏淡化装置可靠稳定运行，对于促进蒸馏海水淡化、污水零排放等相关技术的发展具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，而提出一种多效旋转刮膜式蒸馏淡化装置。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种多效旋转刮膜式蒸馏淡化装置，包括装置外壳，在装置外壳内串接安装有多个结构相同的蒸发器单元，每个蒸发器单元的单元壳体与装置外壳固定安装，在装置外壳的外部一侧固装有电机，在电机轴的右侧端头固装有小齿轮，小齿轮与上部的大齿轮啮合安装，在大齿轮的中部穿装有长轴，长轴通过安装在装置外壳内侧壁上的定位轴承后穿入装置外壳向左延伸，在装置外壳内部对应长轴左侧端部的位置固装有长轴支架，在长轴支架上固装端头轴承，长轴左侧端头固定在端头轴承内套上，在所述长轴上从左至右依次设置多个小皮带转轮，每个小皮带转轮均通过皮带与对应蒸发器单元的大皮带轮连接，在每个大皮带轮中部安装皮带轮轴，皮带轮轴经单元壳体右侧中部的右密封轴承穿入单元壳体，带动蒸发器单元内部机构旋转，在各蒸发器单元的左侧单元壳体中部安装有左密封轴承，在左密封轴承内固定穿装有两端封闭的空心固定轴，在空心固定轴的左侧端面上分别密封固装有蒸汽入口接管、抽不凝气管及淡水收集管，在各蒸发器单元的左侧单元壳体下部分别密封穿装有浓水回收总管及给料液总管，在各蒸发器单元的右侧单元壳体内安装有汽液分离器，在汽液分离器上安装有穿出单元壳体侧壁的蒸汽出口接管，所述各蒸发器单元的抽不凝气管汇总后穿出装置外壳与抽真空泵连接，将各蒸发器单元内的不凝气排向大气，所述各蒸发器单元的淡水收集管汇总后穿出装置外壳经淡水泵将淡水输送至淡水罐内，所述蒸汽入口接管用以为各蒸发器单元提供形成冷凝水的蒸汽，最左端的蒸发器单元的蒸汽出口接管与相邻右侧蒸发器单元的蒸汽入口接管管道连接，依次类推，最右侧的蒸发器单元的蒸汽出口接管通过管道与外部的压缩机连接，蒸汽经压缩机升温升压后再由管道返回到最左侧蒸发器单元的蒸汽入口接管，各蒸发器单元的所述浓水回收总管汇总后穿出装置外壳与浓水泵管道连接，浓水泵经带有阀门的管道与给料液罐连接，给料液罐一方面经管道与原料水泵连接，接收原料海水，另一方面给料液罐通过管道经给料水泵将料液输送到各蒸发器单元的给料液总管，为各蒸发器单元提供产生蒸汽的原料水；所述蒸发器单元的内部结构为，皮带轮轴穿入单元壳体后，其左侧端头与蒸发器单元内的空心圆盘右侧面同轴固接，空心圆盘左侧面同轴固接有向左延伸的空心套筒，空心套筒的左端与所述左密封轴承的内套定位安装，在空心圆盘的外部边沿通过顶丝同轴安装带有中心孔的浓水回收罩，皮带轮轴带动空心圆盘、浓水回收罩及空心套筒同轴转动；所述固定穿装在左密封轴承内的空心固定轴与单元壳体保持相对固定，空心固定轴与空心套筒内壁之间同轴安装有保证两者之间相对转动的滑动轴承，空心固定轴右端插入至空心圆盘腔体中，在空心固定轴位于空心圆盘中央处上下两侧开设有蒸汽出口，所述固装在空心固定轴左侧端面上的抽不凝气管及淡水收集管穿入空心固定轴后再分别经上下两侧蒸汽出口延伸至空心圆盘腔体的上下边缘，由蒸汽入口接管输入的蒸汽经空心固定轴后由上下两侧蒸汽出口排入空心圆盘内腔；在所述单元壳体的内部下侧壁上安装有凹字形给排水支架，给排水支架两端沿浓水回收罩盘面两侧延伸并折弯进入浓水回收罩中心孔后沿空心圆盘盘面两侧继续延伸至空心圆盘外缘处，在给排水支架对应空心圆盘盘面的位置上安装有刮刷，所述由单元壳体下部穿装进入的给料液总管进入单元壳体后沿给排水支架两端分为两路给料液支管，两路给料液支管穿入浓水回收罩中心孔后与所述刮刷平行安装，并在对应刮刷位置的给料液支管上匀距间隔开有多个朝向空心圆盘盘面的输液孔，所述由单元壳体下部穿装进入的浓水回收总管进入单元壳体后沿给排水支架两端分为两路浓水回收支管，两路浓水回收支管穿入浓水回收罩中心孔后与所述给料液支管平行安装，并将浓水回收支管开口端头延伸至浓水回收罩边缘。而且，所述浓水回收罩包括左罩盘及右罩盘，左、右罩盘通过沿边缘处穿装的多个螺栓固定连接，同时，在左、右罩盘的结合边缘端面加有密封圈。而且，所述刮刷材质为硅胶，刮刷与空心圆盘蒸发面间留有间隙，间隙距离保持为50-100μm之间。而且，所述单元壳体内部通过抽真空保持负压状态。而且，所述各蒸发器单元的海水蒸发温度由左至右依次递减2℃，构成效间温差。本专利技术的优点和积极效果是：1、本专利技术采用旋转刮膜式蒸发器，利用刮刷与转盘的微小间隙将海水形成薄液膜，降低了蒸发侧传热热阻，提高了蒸发效率，同时利用刮刷可及时清除海水蒸发所形成的污垢，保证装置高效稳定运行。2、本专利技术采用多效蒸馏工艺将各效旋转刮膜式蒸发器串联运行，海水蒸发所生成的二次蒸汽可作为下一效蒸发器的加热热源，从而实现蒸汽热能的重复利用，提高了装置运行的经济性。3、本专利技术采用一台电机通过长轴为各效蒸发器提供旋转动力源，该传动系统在简化设备配置的同时使各效蒸发器的转盘转速保持一致，保证了各效刮膜蒸发时成膜的稳定性。4、本专利技术中各效蒸发器均在负压低温下运行，首效最高蒸发温度控制在50℃以内，效间温差保持在2℃以内，该工艺参数可最大程度降低海水中结垢成分析出，同时有利于减少压缩机运行能耗。附图说明图1是本专利技术装置的整体结构示意图；图2是本专利技术装置中每一效蒸发器单元的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。一种多效旋转刮膜式蒸馏淡化装置，如图1所示，包括装置外壳1，在装置外壳内串接安装有多个结构相同的蒸发器单元，每个蒸发器单元的单元壳体2与装置外壳固定安装，在装置外壳的外部一侧固装有电机15，在电机轴13的右侧端头固装有小齿轮14，小齿轮与上部的大齿轮10啮合安装，在大齿轮的中部穿装有长轴11，长轴通过安装在装置外壳内侧壁上的定位轴承12后穿入装置外壳向左延伸，在装置外壳内部对应长轴左侧端部的位置固装有长轴支架18，在长轴支架上固装端头轴承19，长轴左侧端头固定在端头轴承内套上，在所述长轴上从左至右依次设置多个小皮带转轮16，每个小皮带转轮均通过皮带6与对应所述蒸发器单元的大皮带轮5连接，在每个蒸发器单元的大皮带轮中部安装皮带轮轴4，皮带轮轴经单元壳体右侧中部的右密封轴承7穿入单元壳体，带动蒸发器单元内部机构旋转，在各蒸发器单元的左侧单元壳体中部安装有左密封轴承8，在左密封轴承内固定穿装有两本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多效旋转刮膜式蒸馏淡化装置，其特征在于：包括装置外壳，在装置外壳内串接安装有多个结构相同的蒸发器单元，每个蒸发器单元的单元壳体与装置外壳固定安装，在装置外壳的外部一侧固装有电机，在电机轴的右侧端头固装有小齿轮，小齿轮与上部的大齿轮啮合安装，在大齿轮的中部穿装有长轴，长轴通过安装在装置外壳内侧壁上的定位轴承后穿入装置外壳向左延伸，在装置外壳内部对应长轴左侧端部的位置固装有长轴支架，在长轴支架上固装端头轴承，长轴左侧端头固定在端头轴承内套上，在所述长轴上从左至右依次设置多个小皮带转轮，每个小皮带转轮均通过皮带与对应蒸发器单元的大皮带轮连接，在每个大皮带轮中部安装皮带轮轴，皮带轮轴经单元壳体右侧中部的右密封轴承穿入单元壳体，带动蒸发器单元内部机构旋转，在各蒸发器单元的左侧单元壳体中部安装有左密封轴承，在左密封轴承内固定穿装有两端封闭的空心固定轴，在空心固定轴的左侧端面上分别密封固装有蒸汽入口接管、抽不凝气管及淡水收集管，在各蒸发器单元的左侧单元壳体下部分别密封穿装有浓水回收总管及给料液总管，在各蒸发器单元的右侧单元壳体内安装有汽液分离器，在汽液分离器上安装有穿出单元壳体侧壁的蒸汽出口接管，所述各蒸发器单元的抽不凝气管汇总后穿出装置外壳与抽真空泵连接，将各蒸发器单元内的不凝气排向大气，所述各蒸发器单元的淡水收集管汇总后穿出装置外壳经淡水泵将淡水输送至淡水罐内，所述蒸汽入口接管用以为各蒸发器单元提供形成冷凝水的蒸汽，最左端的蒸发器单元的蒸汽出口接管与相邻右侧蒸发器单元的蒸汽入口接管管道连接，依次类推，最右侧的蒸发器单元的蒸汽出口接管通过管道与外部的压缩机连接，蒸汽经压缩机升温升压后再由管道返回到最左侧蒸发器单元的蒸汽入口接管，各蒸发器单元的所述浓水回收总管汇总后穿出装置外壳与浓水泵管道连接，浓水泵经带有阀门的管道与给料液罐连接，给料液罐一方面经管道与原料水泵连接，接收原料海水，另一方面给料液罐通过管道经给料水泵将料液输送到各蒸发器单元的给料液总管，为各蒸发器单元提供产生蒸汽的原料水；所述蒸发器单元的内部结构为，皮带轮轴穿入单元壳体后，其左侧端头与蒸发器单元内的空心圆盘右侧面同轴固接，空心圆盘左侧面同轴固接有向左延伸的空心套筒，空心套筒的左端与所述左密封轴承的内套定位安装，在空心圆盘的外部边沿通过顶丝同轴安装带有中心孔的浓水回收罩，皮带轮轴带动空心圆盘、浓水回收罩及空心套筒同轴转动；所述固定穿装在左密封轴承内的空心固定轴与单元壳体保持相对固定，空心固定轴与空心套筒内壁之间同轴安装有保证两者之间相对转动的滑动轴承，空心固定轴右端插入至空心圆盘腔体中，在空心固定轴位于空心圆盘中央处上下两侧开设有蒸汽出口，所述固装在空心固定轴左侧端面上的抽不凝气管及淡水收集管穿入空心固定轴后再分别经上下两侧蒸汽出口延伸至空心圆盘腔体的上下边缘，由蒸汽入口接管输入的蒸汽经空心固定轴后由上下两侧蒸汽出口排入空心圆盘内腔；在所述单元壳体的内部下侧壁上安装有凹字形给排水支架，给排水支架两端沿浓水回收罩盘面两侧延伸并折弯进入浓水回收罩中心孔后沿空心圆盘盘面两侧继续延伸至空心圆盘外缘处，在给排水支架对应空心圆盘盘面的位置上安装有刮刷，所述由单元壳体下部穿装进入的给料液总管进入单元壳体后沿给排水支架两端分为两路给料液支管，两路给料液支管穿入浓水回收罩中心孔后与所述刮刷平行安装，并在对应刮刷位置的给料液支管上匀距间隔开有多个朝向空心圆盘盘面的输液孔，所述由单元壳体下部穿装进入的浓水回收总管进入单元壳体后沿给排水支架两端分为两路浓水回收支管，两路浓水回收支管穿入浓水回收罩中心孔后与所述给料液支管平行安装，并将浓水回收支管开口端头延伸至浓水回收罩边缘。...
【技术特征摘要】
1.一种多效旋转刮膜式蒸馏淡化装置，其特征在于：包括装置外壳，在装置外壳内串接安装有多个结构相同的蒸发器单元，每个蒸发器单元的单元壳体与装置外壳固定安装，在装置外壳的外部一侧固装有电机，在电机轴的右侧端头固装有小齿轮，小齿轮与上部的大齿轮啮合安装，在大齿轮的中部穿装有长轴，长轴通过安装在装置外壳内侧壁上的定位轴承后穿入装置外壳向左延伸，在装置外壳内部对应长轴左侧端部的位置固装有长轴支架，在长轴支架上固装端头轴承，长轴左侧端头固定在端头轴承内套上，在所述长轴上从左至右依次设置多个小皮带转轮，每个小皮带转轮均通过皮带与对应蒸发器单元的大皮带轮连接，在每个大皮带轮中部安装皮带轮轴，皮带轮轴经单元壳体右侧中部的右密封轴承穿入单元壳体，带动蒸发器单元内部机构旋转，在各蒸发器单元的左侧单元壳体中部安装有左密封轴承，在左密封轴承内固定穿装有两端封闭的空心固定轴，在空心固定轴的左侧端面上分别密封固装有蒸汽入口接管、抽不凝气管及淡水收集管，在各蒸发器单元的左侧单元壳体下部分别密封穿装有浓水回收总管及给料液总管，在各蒸发器单元的右侧单元壳体内安装有汽液分离器，在汽液分离器上安装有穿出单元壳体侧壁的蒸汽出口接管，所述各蒸发器单元的抽不凝气管汇总后穿出装置外壳与抽真空泵连接，将各蒸发器单元内的不凝气排向大气，所述各蒸发器单元的淡水收集管汇总后穿出装置外壳经淡水泵将淡水输送至淡水罐内，所述蒸汽入口接管用以为各蒸发器单元提供形成冷凝水的蒸汽，最左端的蒸发器单元的蒸汽出口接管与相邻右侧蒸发器单元的蒸汽入口接管管道连接，依次类推，最右侧的蒸发器单元的蒸汽出口接管通过管道与外部的压缩机连接，蒸汽经压缩机升温升压后再由管道返回到最左侧蒸发器单元的蒸汽入口接管，各蒸发器单元的所述浓水回收总管汇总后穿出装置外壳与浓水泵管道连接，浓水泵经带有阀门的管道与给料液罐连接，给料液罐一方面经管道与原料水泵连接，接收原料海水，另一方面给料液罐通过管道经给料水泵将料液输送到各蒸发器单元的给料液总管，为各蒸发器单元提供产生蒸汽的原料水；所述蒸发器单元的内部结构为，皮带轮轴穿入单元壳体后，其左侧端头与蒸发器单元内的空心圆盘右侧面同轴固接，空心圆...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕庆春，谢春刚，张令品，刘艳辉，徐克，张晓晨，刘洪锟，
申请(专利权)人：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12
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