低温多效热管式蒸发器制造技术

技术编号:7950755 阅读:893 留言:0更新日期:2012-11-08 19:27
本发明专利技术公开了一种低温多效热管式蒸发器,其低温多效热管式蒸发器,包括壳体,所述壳体内设置有多根间隔排列的热管,所述多根间隔排列的热管上方设置有喷淋系统,所述喷淋系统与海水进口连接,所述壳体上设置有至少一个蒸汽进口、至少一个浓水口、至少一个抽真空口和至少一个蒸汽出口。通过对发明专利技术的低温多效热管式蒸发器及其海水淡化系统的使用,可以有效利用热管的特性,提高传热效率,从而提高海水淡化系统的能源利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海水淡化
,具体涉及一种低温多效热管式蒸发器
技术介绍
低温多效蒸馏是指热源为70°C以下的蒸汽,在1981年前后开始应用于工业性的海水淡化系统,其特征是将一系列水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝,后面一效的蒸发温度低于前面一效,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水。应用的主要方法如下 (I)多级闪蒸(MSF)蒸馏法 MSF是蒸馏法海水淡化最常用的一种方法,在20世纪80年代以前,较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置,是我国第一套大型的海水淡化装置。MSF装置的优点是设备单机容量大、使用寿命长、出水品质好、热效率高。但由于装置浓缩海水的最高操作温度在110°C左右,对传热管和设备本体的腐蚀性较大,必须采用价格昂贵的铜镍合金、特制不锈钢及钛材,因此设备造价高。另外,为了减轻结垢和腐蚀,对进入装置的海水加酸和进行脱气(脱除CO2和02),因而也增加了造水成本。(2)低温多效(MED)蒸馏法 低温多效海水淡化技术是指盐水最高温度低于70°C、采用低温横管喷淋技术的淡化技术。低温多效蒸发器是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联布置,管内是加热蒸汽,喷射器把海水均匀喷淋在横管热交换器的管束上方,在横管表面形成薄膜流下,在此过程中海水得到除气并部分蒸发,热交换效率高。加热蒸汽被引入第一效,其冷凝热使几乎等量的海水蒸发,通过多次蒸发和冷凝,后面的蒸发温度均低于前面一效,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水,最后一效的蒸汽在海水冷凝器中冷凝。第一效冷凝液返回锅炉,而其他效及海水冷凝器的冷凝液收集后作为产品水。低温多效海水淡化装置的运行温度小于70°C,远远低于MSF装置的110°C,所以其能耗和管壁腐蚀及结垢速率均较低。和MSF相比,其设备本体和传热管的材质要求也较低。(3)压汽蒸馏 压汽蒸馏的淡化工艺同低温多效(MED)蒸馏法,不同的是压汽蒸馏应用热耗非常低的热泵,用压缩蒸汽作为蒸发器热管束的加热蒸汽,是一种高效的蒸馏淡化法。压缩可采用蒸汽喷射器,称为热压缩(TVC);或采用机械蒸汽压缩机,即机械压缩(MVC),是仅仅依靠电能的淡化技术,只要有电,就可以生产淡水,由于受压缩机的限制,其单台装置的容量较其他蒸馏装置小。在低温多效(LT-MED)海水淡化装置系统中,如提供的加热蒸汽压力较高,为提高产水比,一般常采用LT-MED和热压缩(TVC)结合的淡化装置,即低温多效加蒸汽喷射器的淡化装置(MED+EC)。目前低温多效蒸发器是海水淡化系统中一个重要设备。但传统的低温多效蒸发器相对传热端差较大,传热系数较低,单个低温多效蒸发器效率不高。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足,提供一种可有效提高海水淡化效率的低温多效热管式蒸发器。考虑到现有技术的上述问题,根据本专利技术的一个方面,为解决上述的技术问题,本专利技术采用以下技术方案 一种低温多效热管式蒸发器,包括壳体,所述壳体内设置有多根间隔排列的热管,所述多根间隔排列的热管上方设置有喷淋系统,所述喷淋系统与海水进口连接,所述壳体上设置有至少一个蒸汽进口、至少一个浓水口、至少一个抽真空口和至少一个蒸汽出口。 为了更好地实现本专利技术,进一步的技术方案是 作为优选,所述每根热管的管径为20 50mm,长度为1000 8000mm,相邻孔边距为200 500mmo作为优选,所述喷淋系统包括5 20组涡旋型喷嘴,涡旋型喷嘴的喷雾角度为60。 120。,单只流量为 350 20000L/min。作为优选,所述一个蒸汽进口处的壳体内设置有蒸汽分配器,所述蒸汽分配器为喇叭状。作为优选,所述一个蒸汽出口处设置有汽水分离器,所述汽水分离器为波形板式。作为优选,所述壳体内设置有水平方向的隔板。与现有技术相比,本专利技术的有益效果之一是 通过对专利技术的低温多效热管式蒸发器使用,可以有效利用热管的特性,提高传热效率,从而提高海水淡化系统的能源利用率。具体可以是 (1)效率高通过热管的高效作用下,提高系统效率; (2)能够实现低温下的海水淡化,因为热管的特性决定,同时避免或减缓了设备的腐蚀和结垢; (3)能源利用率高因为充分利用低品质的汽轮机低压缸排汽; (4)操作弹性大,负荷可从40%到110%变化,造水比不会下降; (5)产品水水质较好,可用于电厂锅炉补给水或大规模市政用水; (6)系统操作安全可靠,即便发生传热管泄漏,不会影响水质。附图说明为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的情况下,还可以根据这些附图得到其它的附图。图I示出了根据本专利技术一个实施例的低温多效热管式蒸发器的结构示意图。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明,但本专利技术的实施方式不限于此。图I示出了根据本专利技术一个实施例的低温多效热管式蒸发器的结构示意图。参考图I所不一种低温多效热管式蒸发器的一个实施例,包括壳体(106),所述壳体(106)内设置有多根间隔排列的热管(101),利用热管(101)的传热性能,可以保证的低温下安全运行,以提高效率及能源效率;所述多根间隔排列的热管(101)上方设置有喷淋系统(105),所述喷淋系统(105)与海水进口(107)连接,所述壳体(106)上设置有一个蒸汽进口(108)、一个浓水口(109)、一个抽真空口(110)和两个蒸汽出口(111)。其中蒸汽进口(108)、浓水口(109)、抽真空口(110)和蒸汽出口(111)的数量不限,可以为多个。还可以是,壳体(106)上设置有两个清洗进口(112)和一个清洗出口。所述每根热管(101)的管径为20 50mm,长度为1000 8000mm,相邻孔边距为200 500mm。另一个实施例可以是,热 管(101)的管径为30mm,长度为9000mm,相邻孔边距为300臟。所述喷淋系统(105)包括5 20组涡旋型喷嘴,涡旋型喷嘴的喷雾角度为60° 120°,单只流量为350 20000L/min。一个实施例可以是,包括10组涡旋型喷嘴,其喷雾角度为100°,单只流量为10000L/min。如图I所示的蒸汽进口(108)处的壳体(106)内设置有蒸汽分配器(103),所述蒸汽分配器(103)为喇叭状;蒸汽出口(111)处设置有汽水分离器(104),所述汽水分离器(104)为波形板式,可挂于一个蒸汽出口(111)处。所述壳体(106)内设置有水平方向的隔板(102)。如图I所示,蒸汽由左侧蒸汽进口(108)进入,进入后的蒸汽开始冲刷热管(101),热管(101)被激活便自动将热量传导至上部分,这时热管(101)加热段吸热,蒸汽经热管(101)后温度下降开始凝结,热量被热管(101)吸收并传导至冷凝段;当热管(101)加热段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向冷凝段,在海水的冷却下,释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回加热段,如此循环不止,热量由热管(101)—端传至另外一端。这种循环是本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种低温多效热管式蒸发器,其特征在于,包括壳体,所述壳体内设置有多根间隔排列的热管,所述多根间隔排列的热管上方设置有喷淋系统,所述喷淋系统与海水进口连接,所述壳体上设置有至少一个蒸汽进口、至少一个浓水口、至少一个抽真空口和至少一个蒸汽出口。

【技术特征摘要】
1.一种低温多效热管式蒸发器,其特征在于,包括壳体,所述壳体内设置有多根间隔排列的热管,所述多根间隔排列的热管上方设置有喷淋系统,所述喷淋系统与海水进口连接,所述壳体上设置有至少一个蒸汽进口、至少一个浓水口、至少一个抽真空口和至少一个蒸汽出口。2.根据权利要求I所述的低温多效热管式蒸发器,其特征在于,所述每根热管的管径为20 50mm,长度为1000 8000mm,相邻孔边距为200 500mm。3.根据权利要求I所述的低温多效热管式蒸发器,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈峰张宝林张世乾盛飞李京红杨志徐奎江贠在斌张志成官祎男
申请(专利权)人:北京朗新明环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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