高效壓汽閃蒸海水淡化的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)，通過(guò)回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)的過(guò)程優(yōu)化：省略鹽水排放泵、淡水取用泵、真空泵、輔助加熱器、不凝氣體去除罐等耗電設(shè)備，提高閃蒸效率，降低循環(huán)泵揚(yáng)程；既簡(jiǎn)化系統(tǒng)和控制回路、提高裝置移動(dòng)性，也大幅降低裝置的噸水電耗；本發(fā)明由熱功轉(zhuǎn)換效率最高的壓汽方式驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品水質(zhì)最好的閃蒸工藝，具有獨(dú)立閃蒸操作、模塊化生產(chǎn)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)；實(shí)現(xiàn)海水淡化工藝的最優(yōu)技術(shù)整合，以更低耗電指標(biāo)生產(chǎn)更高標(biāo)準(zhǔn)淡水。
【專利說(shuō)明】高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)
[0001] 本發(fā)明涉及一種高效的壓汽法驅(qū)動(dòng)閃蒸法海水淡化裝置，或污水凈化裝置，或物 料濃縮操作單元。
[0002] 現(xiàn)有發(fā)明專利"壓汽閃蒸法海水淡化機(jī)"ZL 2006 1 0153515. 0的工作原理說(shuō)明如 下：
[0003] 1、壓汽-凝結(jié)-回?zé)徇^(guò)程：壓汽機(jī)開(kāi)啟后，二次蒸汽先經(jīng)汽液分離器的二次分離， 進(jìn)一步減少鹽霧夾帶，提高產(chǎn)品淡水純度；然后從閃蒸塔頂部出口被壓汽機(jī)吸引并壓縮； 提高壓力和溫度后，送至凝結(jié)加熱器的水蒸汽側(cè)凝結(jié)成淡水，并用凝結(jié)潛熱加熱另側(cè)的循 環(huán)鹽水；當(dāng)凝結(jié)加熱器水蒸汽側(cè)的液位開(kāi)關(guān)所指示的淡水液位達(dá)上限值時(shí)，開(kāi)啟或開(kāi)大淡 水泵，由凝結(jié)加熱器水蒸汽側(cè)的底部出口吸引淡水，流經(jīng)匯流三通后被淡水泵排至淡水回 熱器的淡水側(cè)，釋放顯熱來(lái)預(yù)熱另側(cè)的補(bǔ)充海水，最后流入產(chǎn)品淡水罐；而當(dāng)液位開(kāi)關(guān)所指 示的淡水液位達(dá)下限值時(shí)，關(guān)閉或關(guān)小淡水泵，停止或減少淡水排出。
[0004] 2、鹽水加熱循環(huán)：閃蒸塔底部的鹽水由出口管流經(jīng)分流三通和匯流三通后被循環(huán) 泵排至凝結(jié)加熱器的鹽水側(cè)，由另側(cè)二次蒸汽凝結(jié)加熱，以回收凝結(jié)潛熱，然后流經(jīng)輔助加 熱器，以在其出口處被加熱至飽和狀態(tài)。
[0005] 3、鹽水排放過(guò)程：當(dāng)閃蒸塔底部出口處鹽度計(jì)所指示的鹽水濃度達(dá)上限值時(shí)，開(kāi) 啟或開(kāi)大鹽水泵，由閃蒸塔底部出口管上的分流三通從加熱循環(huán)的鹽水中引出一部分，由 鹽水泵排至鹽水回?zé)崞鞯柠}水側(cè)，釋放顯熱來(lái)預(yù)熱另側(cè)的補(bǔ)充海水，然后排入大海；而當(dāng)鹽 度計(jì)所指示的鹽水濃度達(dá)下限值時(shí)，關(guān)閉或關(guān)小鹽水泵，停止或減少鹽水排放。
[0006] 4、海水補(bǔ)充過(guò)程：當(dāng)閃蒸塔中下部液位開(kāi)關(guān)所指示的鹽水液位達(dá)下限值時(shí)，開(kāi)啟 或開(kāi)大海水泵，吸引預(yù)處理過(guò)的補(bǔ)充海水，由海水泵經(jīng)分流三通排至并聯(lián)的淡水回?zé)崞骱?鹽水回?zé)崞鞯暮Ｋ畟?cè)，被另側(cè)排放的熱淡水或熱鹽水分別預(yù)熱，再經(jīng)匯流三通混合，流經(jīng)不 凝氣體去除罐的海水側(cè)，被另側(cè)水蒸汽凝結(jié)進(jìn)一步預(yù)熱，然后再經(jīng)匯流三通補(bǔ)入加熱循環(huán) 的鹽水中，共同注入循環(huán)泵的進(jìn)口；而當(dāng)液位開(kāi)關(guān)所指示的鹽水液位達(dá)上限值時(shí)，關(guān)閉或關(guān) 小海水泵，停止或減少補(bǔ)充海水。
[0007] 5、不凝氣體去除過(guò)程：當(dāng)閃蒸塔中上部壓力開(kāi)關(guān)所指示的二次蒸汽壓力達(dá)上限值 時(shí)，開(kāi)啟或開(kāi)大真空泵，由凝結(jié)加熱器水蒸汽側(cè)中部的排氣口吸引不凝氣體，流經(jīng)不凝氣體 去除罐的水蒸汽側(cè)，所含水蒸汽被另側(cè)的補(bǔ)充海水冷卻、凝結(jié)、分離成淡水后，沉集在水蒸 汽側(cè)的底部，當(dāng)?shù)鄯e到一定水位后，開(kāi)啟底部引水管閥門(mén)，引出沉集的淡水，經(jīng)匯流三 通混入從凝結(jié)加熱器水蒸汽側(cè)吸引出的淡水中，共同由淡水泵排至淡水回?zé)崞鞯牡畟?cè)， 直到不凝氣體去除罐的淡水水位探底，再關(guān)閉其底部引水管閥門(mén)；而水蒸汽側(cè)分離出的不 凝氣體則由真空泵排至大氣；而當(dāng)壓力開(kāi)關(guān)所指示的二次蒸汽壓力達(dá)下限值時(shí)，關(guān)閉或關(guān) 小真空泵，停止或減少不凝氣體去除。
[0008] 6、閃蒸過(guò)程：由于閃蒸塔上部空間的二次蒸汽壓力，被壓汽機(jī)和循環(huán)泵維持在低 于加熱鹽水溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓；因此當(dāng)加熱鹽水經(jīng)減壓閥減壓，并由多個(gè)分液噴嘴 噴入閃蒸塔中部時(shí)：加熱鹽水即刻成為過(guò)熱鹽水而瞬間部分閃蒸為二次蒸汽；閃蒸塔上部 空間使閃蒸之后汽液兩相上下分離，初步減少鹽霧夾帶，提高產(chǎn)品淡水純度；而分離出鹽水 則以自身釋放顯熱提供閃蒸潛熱，并降溫成飽和鹽水，實(shí)現(xiàn)絕熱蒸發(fā)過(guò)程；同時(shí)其濃度增 大、比重增加，由閃蒸塔底部出口管流經(jīng)分流三通后，少部分進(jìn)入鹽水排放過(guò)程，大部分進(jìn) 入鹽水加熱循環(huán)。
[0009] 上述"壓汽閃蒸法海水淡化機(jī)"專利，作為一種世界創(chuàng)新海水淡化工藝，由熱功轉(zhuǎn) 換效率最高的壓縮蒸汽方式，來(lái)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品水質(zhì)最好的閃蒸工藝，規(guī)避傳統(tǒng)海水淡化工藝中， 多級(jí)閃蒸和多效蒸餾的凝結(jié)潛熱損失、蒸餾的結(jié)垢與腐蝕、反滲透的海水適應(yīng)性問(wèn)題，具有 獨(dú)立閃蒸操作、模塊化生產(chǎn)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)；從而實(shí)現(xiàn)海水淡化工藝的最優(yōu)技術(shù)整合，以最低耗 電指標(biāo)，生廣最1?標(biāo)準(zhǔn)淡水。
[0010] 然而，其存在明顯技術(shù)缺陷如下：
[0011] 1、沒(méi)有充分利用噴嘴的節(jié)流與分液耦合作用，而另外采用減壓閥節(jié)流，從而既增 加循環(huán)泵揚(yáng)程與裝置電耗，又使流量調(diào)節(jié)過(guò)程與節(jié)流過(guò)程相互連鎖，導(dǎo)致流量調(diào)節(jié)與減壓 調(diào)節(jié)均不方便；
[0012] 2、由閃蒸塔中部向下噴淋加熱鹽水，縮短鹽滴的空中滯留時(shí)間，降低閃蒸效率；此 外上部汽液分離空間與下部閃蒸空間相互疊加，增加閃蒸塔高度，降低裝置移動(dòng)性；
[0013] 3、沒(méi)有充分利用閃蒸罐的正壓操作來(lái)省略淡水取用泵、不凝氣體去除罐、真空泵 等設(shè)備，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜、控制回路眾多、運(yùn)行穩(wěn)定性降低；
[0014] 4、沒(méi)有充分利用循環(huán)泵出口正壓來(lái)設(shè)置分流三通，以省略鹽水排放泵；
[0015] 5、沒(méi)有充分利用壓汽機(jī)的變頻轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來(lái)改變系統(tǒng)補(bǔ)熱功率，以省略輔助加熱 器。
[0016] 本發(fā)明目的是在"壓汽閃蒸法海水淡化機(jī)"現(xiàn)有專利技術(shù)基礎(chǔ)上繼續(xù)創(chuàng)新，通過(guò)回 熱循環(huán)系統(tǒng)的過(guò)程優(yōu)化：省略鹽水排放泵、淡水取用泵、真空泵、輔助加熱器、不凝氣體去除 罐等耗電設(shè)備，提高閃蒸效率，降低循環(huán)泵揚(yáng)程；既簡(jiǎn)化系統(tǒng)和控制回路、提高裝置移動(dòng)性， 也大幅降低裝置的噸水電耗；實(shí)現(xiàn)海水淡化工藝的最優(yōu)技術(shù)整合，以更低耗電指標(biāo)生產(chǎn)更 1?標(biāo)準(zhǔn)淡水。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】：
[0017] 圖1為本發(fā)明采用機(jī)械壓縮式風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)流程圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明采用熱壓縮式噴嘴引射擴(kuò)壓裝置的系統(tǒng)流程圖。
[0019] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案，即高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)如圖1所示，其中：1_閃蒸 罐；1-1-閃蒸腔；1-2-鹽水罐；1-3-分離腔；1-4-蒸汽腔；1-5-蒸汽出口； 1-6-鹽水出口； 1-7-節(jié)流分液噴嘴；1-8-汽液分離器；2-壓汽機(jī)；3-凝結(jié)回?zé)崞鳎?-淡水回?zé)崞鳎?-流量 調(diào)節(jié)閥；6-循環(huán)泵；7-鹽水回?zé)崞鳎?-海水泵；9-排氣閥；10-壓力開(kāi)關(guān)；11-液位開(kāi)關(guān)； 12-溫度開(kāi)關(guān)；13-加熱管；14-過(guò)濾器；15-止回閥；16-海水；17- -次蒸汽。
[0020] 如圖1所示的高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)：其由閃蒸腔（1-1)、鹽水罐（1-2)、分離 腔（1-3)、蒸汽腔（1-4)、蒸汽出口（1-5)、鹽水出口（1-6)、節(jié)流分液噴嘴（1-7)、汽液分離器 (1-8)，組成閃蒸罐（1);
[0021] 閃蒸罐（1)的上部設(shè)置圓柱形閃蒸腔（1-1)，其下部設(shè)置圓臺(tái)形鹽水罐（1-2)，其 中部設(shè)置圓環(huán)柱形分離腔（1-3)，其中上部設(shè)置圓環(huán)臺(tái)形蒸汽腔（1-4)，蒸汽腔（1-4)外壁 設(shè)置蒸汽出口（1-5)，鹽水罐（1-2)底部設(shè)置鹽水出口（1-6)，閃蒸腔（1-1)下部設(shè)置節(jié)流 分液噴嘴（1-7)，分離腔（1-3)中上部設(shè)置圓環(huán)柱形汽液分離器（1-8);
[0022] 閃蒸罐（1)中：閃蒸腔（1-1)頂部外壁設(shè)置排氣閥（9);蒸汽腔（1-4)和壓汽機(jī) (2)出口管道，分別設(shè)置壓力開(kāi)關(guān)（10);分離腔（1-3)底部外壁設(shè)置液位開(kāi)關(guān)（11);鹽水罐 (1-2)上部設(shè)置溫度開(kāi)關(guān)（12);鹽水罐（1-2)下部設(shè)置加熱管（13);閃蒸腔（1-1)內(nèi)壁設(shè) 置水平傾角10°至30°的螺旋形鹽水導(dǎo)流槽；
[0023] 閃蒸罐（1)的蒸汽出口（1-5)、壓汽機(jī)（2)、凝結(jié)回?zé)崞鳎?)蒸汽側(cè)、淡水回?zé)崞?(4) 淡水側(cè)、流量調(diào)節(jié)閥（5)，及其連接管道組成蒸汽凝結(jié)回路；
[0024] 閃蒸罐⑴的鹽水出口（1-6)、循環(huán)泵（6)、凝結(jié)回?zé)崞鳎?)鹽水側(cè)、流量調(diào)節(jié)閥 (5) 、節(jié)流分液噴嘴（1-7)，及其連接管道組成鹽水回?zé)峄芈罚?br> [0025] 循環(huán)泵（6)出口的分流三通、鹽水回?zé)崞鳎?)鹽水側(cè)、流量調(diào)節(jié)閥（5)，及其連接管 道組成鹽水排放回路；
[0026] 海水泵（8)、分流三通、并聯(lián)的淡水回?zé)崞鳎?)海水側(cè)和鹽水回?zé)崞鳎?)海水側(cè)、匯 流三通、排氣閥（9)、匯流三通、循環(huán)泵（6)，及其連接管道組成海水補(bǔ)充回路；
[0027] 循環(huán)泵（6)和海水泵⑶的進(jìn)口設(shè)置過(guò)濾器（14)，其出口設(shè)置止回閥（15)。
[0028] 海水（16)是海水（16)，或城市中水（16)，或城市污水（16)，或鹽水（16)，或酸堿 水（16)，或有機(jī)溶液（16)，或無(wú)機(jī)溶液（16)，或工業(yè)廢水（16)，或礦井苦咸水（16)，或石油 污水（16)，或化工污水（16)中的一種。
[0029] 壓汽機(jī)（2)為熱壓縮式的噴嘴引射擴(kuò)壓裝置，其中的一次蒸汽（17)由噴嘴高速噴 出，形成負(fù)壓引射閃蒸罐（1)中產(chǎn)生的二次蒸汽，然后與其混合、擴(kuò)壓成為高壓、高溫水蒸 汽。
[0030] 壓汽機(jī)（2)為機(jī)械壓縮式的風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空壓機(jī)、真空泵，由其葉輪或轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 后，吸入閃蒸罐（1)中產(chǎn)生的二次蒸汽，將其壓縮成為高壓、高溫水蒸汽；壓汽機(jī)（2)是軸流 式風(fēng)機(jī)（2)，或旋流式風(fēng)機(jī)（2)，或離心式風(fēng)機(jī)（2)，或離心式壓縮機(jī)（2)，或羅茨式風(fēng)機(jī)（2)， 或羅茨式壓縮機(jī)（2)，或羅茨式真空泵（2)，或螺桿式壓縮機(jī)（2)，或透平式壓縮機(jī)（2)，或透 平式風(fēng)機(jī)（2)。
[0031] 凝結(jié)回?zé)崞鳎?)是殼管式換熱器（3)，或板式換熱器（3)，或板翅式換熱器（3)，或 套管式換熱器（3)，或盤(pán)管式換熱器（3)，或螺旋板式換熱器（3)的水蒸汽加熱鹽水換熱器。
[0032] 淡水回?zé)崞鳎?)是殼管式換熱器（4)，或板式換熱器（4)，或板翅式換熱器（4)，或 套管式換熱器（4)，或盤(pán)管式換熱器（4)，或螺旋板式換熱器（4)的淡水加熱海水換熱器。
[0033] 鹽水回?zé)崞鳎?)是殼管式換熱器（7)，或板式換熱器（7)，或板翅式換熱器（7)，或 套管式換熱器（7)，或盤(pán)管式換熱器（7)，或螺旋板式換熱器（7)的鹽水加熱海水換熱器。
[0034] 本發(fā)明工作原理結(jié)合圖1說(shuō)明如下：
[0035] 1、蒸汽壓縮凝結(jié)：二次蒸汽由閃蒸罐（1)的蒸汽出口（1-5)被壓汽機(jī)（2)吸引并 壓縮，以提高壓力和溫度而成為熱源送至凝結(jié)回?zé)崞鳎?)水蒸汽側(cè)凝結(jié)成熱淡水，同時(shí)以 其凝結(jié)潛熱加熱另側(cè)的循環(huán)鹽水；然后熱淡水再流經(jīng)淡水回?zé)崞鳎?)淡水側(cè)，釋放冷卻顯 熱來(lái)預(yù)熱另側(cè)的補(bǔ)充海水，最后涼淡水利用余壓經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥（5)流出系統(tǒng)。
[0036] 2、鹽水回?zé)衢W蒸：閃蒸罐（1)底部的飽和鹽水，經(jīng)鹽水出口（1-6)而被循環(huán)泵（6) 加壓，流經(jīng)凝結(jié)回?zé)崞鳎?)鹽水側(cè)，回收另側(cè)水蒸汽凝結(jié)潛熱，被加熱升溫至飽和狀態(tài)，再 經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥（5)調(diào)節(jié)流量，以及經(jīng)節(jié)流分液噴嘴（1-7)節(jié)流、分液成為過(guò)熱鹽水霧滴，并 向上噴入閃蒸腔（1-1)內(nèi)，在過(guò)熱鹽水霧滴的拋物線流動(dòng)過(guò)程，迅速釋放顯熱而降溫、增濃 為飽和鹽水滴，以提供絕熱蒸發(fā)潛熱，從而閃蒸出二次蒸汽，當(dāng)二次蒸汽在被向下引出的同 時(shí)，把飽和鹽水滴加速帶回分離腔（1-3)的液面中，形成第一次慣性分離，此后二次蒸汽反 向朝上流經(jīng)汽液分離器（1-8)的第二次絲網(wǎng)分離，進(jìn)一步減少鹽霧夾帶，提高產(chǎn)品淡水純 度，最后由蒸汽腔（1-4)的蒸汽出口（1-5)而被引出。
[0037] 3、鹽水排放：鹽水罐（1-2)底部的增濃、飽和鹽水經(jīng)循環(huán)泵（6)驅(qū)動(dòng)，一部分經(jīng)分 流三通而被引入鹽水回?zé)崞鳎?)鹽水側(cè)，釋放冷卻顯熱來(lái)預(yù)熱另側(cè)補(bǔ)充海水，再經(jīng)流量調(diào) 節(jié)閥（5)以控制鹽水流量排放環(huán)境。
[0038] 4、海水補(bǔ)充：當(dāng)分離腔（1-3)中液位開(kāi)關(guān)（11)所指示的鹽水液位達(dá)下限值時(shí)，預(yù) 處理后的補(bǔ)充海水由海水泵（8)驅(qū)動(dòng)，流經(jīng)分流三通、并聯(lián)的淡水回?zé)崞鳎?)和鹽水回?zé)?器（7)的海水側(cè)，分別被另側(cè)的熱淡水和熱鹽水預(yù)熱升溫，再經(jīng)匯流三通混合后，及排氣閥 (9)的排氣，最后經(jīng)匯流三通補(bǔ)充進(jìn)循環(huán)鹽水中；而當(dāng)液位開(kāi)關(guān)（11)所指示的鹽水液位已 達(dá)上限值時(shí)，關(guān)閉或關(guān)小海水泵（8)，停止或減少補(bǔ)充海水流量。
[0039] 高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)相比現(xiàn)有專利，其技術(shù)進(jìn)步如下所述：
[0040] 1、充分利用節(jié)流分液噴嘴（1-7)在閃蒸腔（1-1)內(nèi)，由下向上噴淋過(guò)熱鹽水，以 拋物線軌跡加倍延長(zhǎng)過(guò)熱鹽水霧滴的空中滯留時(shí)間，以提高閃蒸效率；同時(shí)采用閃蒸腔 (1-1)和分離腔（1-3)內(nèi)、外相互嵌套，降低閃蒸罐（1)整體高度，提高裝置的移動(dòng)性；
[0041] 2、充分利用噴嘴（1-7)的節(jié)流與分液的耦合作用，改變減壓閥為流量調(diào)節(jié)閥（5)， 從而降低循環(huán)泵￠)的揚(yáng)程與裝置電耗，同時(shí)方便循環(huán)鹽水的流量調(diào)節(jié)與節(jié)流控制；
[0042] 3、充分利用循環(huán)泵（6)的出口正壓及其分流三通來(lái)省略鹽水排放泵；
[0043] 4、充分利用閃蒸罐（1)的正壓操作來(lái)全面省略淡水取用泵、不凝氣體去除罐、真 空泵等，從而大幅簡(jiǎn)化裝置、減少控制回路、降低噸水電耗；
[0044] 5、充分利用壓汽機(jī)（2)的變頻轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來(lái)改變系統(tǒng)補(bǔ)熱功率，從而省略輔助加熱 器。
[0045] 此外，本專利還繼承現(xiàn)有專利中海水淡化技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：
[0046] 1、通過(guò)壓縮前一輪循環(huán)中閃蒸出的二次蒸汽，提高其壓力和溫度，而成為熱源在 凝結(jié)回?zé)崞髦心Y(jié)成淡水，以加熱另側(cè)循環(huán)鹽水，為后一輪的鹽水循環(huán)提供閃蒸潛熱。
[0047] 2、與多級(jí)閃蒸工藝相比較，以壓縮蒸汽的驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)單級(jí)回收凝結(jié)潛熱及冷卻 顯熱，不僅簡(jiǎn)化流程、緊湊結(jié)構(gòu)，而且由壓縮軸功補(bǔ)償裝置散熱，從而既無(wú)需熱源驅(qū)動(dòng)，也無(wú) 需海水冷卻，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立閃蒸操作，適合模塊化生產(chǎn)，大幅降低設(shè)計(jì)、制造、安裝成本，可設(shè)計(jì) 成艦載、車載等便攜式淡水生產(chǎn)裝置，其淡水耗電指標(biāo)約為l〇_2〇kW*h/t，相對(duì)較低。
[0048] 3、采用閃蒸工藝路線，使得資本支出與運(yùn)營(yíng)成本即不受源水鹽濃度影響，也不受 產(chǎn)水鹽濃度要求影響，產(chǎn)品水質(zhì)指標(biāo)相對(duì)最高，TDS < lOppm，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)；其次規(guī)避蒸 餾引發(fā)的加熱管壁結(jié)垢問(wèn)題，從而工藝技術(shù)成熟，系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠。
[0049] 4、用來(lái)處理140ppm以內(nèi)鹽濃度的城市中水或自來(lái)水、河水、湖水，則產(chǎn)品鹽濃度 就可控制在3ppm以內(nèi)，從而達(dá)到醫(yī)用注射級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，用以替代現(xiàn)有電熱蒸餾造水機(jī)，可廣泛 裝備軍用野戰(zhàn)醫(yī)院。
[0050] 綜上所述，高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)作為一種繼續(xù)創(chuàng)新海水淡化工藝，通過(guò)回?zé)?循環(huán)系統(tǒng)的過(guò)程優(yōu)化：省略鹽水排放泵、淡水取用泵、真空泵、輔助加熱器、不凝氣體去除罐 等耗電設(shè)備，提高閃蒸效率，降低循環(huán)泵揚(yáng)程；既簡(jiǎn)化系統(tǒng)和控制回路、提高裝置移動(dòng)性，也 大幅降低裝置的噸水電耗；本發(fā)明由熱功轉(zhuǎn)換效率最高的壓汽方式驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品水質(zhì)最好的閃 蒸工藝，具有獨(dú)立閃蒸操作、模塊化生產(chǎn)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)；實(shí)現(xiàn)海水淡化工藝的最優(yōu)技術(shù)整合， 以更低耗電指標(biāo)生產(chǎn)更高標(biāo)準(zhǔn)淡水。 實(shí)施例
[0051] 本發(fā)明提出的高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)，其單臺(tái)實(shí)施例如圖1所示，現(xiàn)說(shuō)明如下： 其由最大直徑1. 2m、總高度3. 7m、所有外壁覆蓋厚度50mm巖棉及所有內(nèi)壁涂防腐涂料的碳 鋼制閃蒸罐（1);內(nèi)徑〇. 8m、高度1. 5m的圓柱形閃蒸腔（1-1);上口徑1. 2m、下口徑0. 3m、高 度2.0m的圓臺(tái)形鹽水罐（1-2);外徑1.2m、內(nèi)徑0.8m、高度1.0m的圓環(huán)柱形分離腔（1-3); 外徑1. 2m、內(nèi)徑0. 8m、高度0. 5m的圓環(huán)臺(tái)形蒸汽腔（1-4);直徑0. 15m的蒸汽出口（1-5); 直接0. 15m的鹽水出口（1-6);外徑0.7m的水平環(huán)形布液（內(nèi)徑0. lm)管，其上側(cè)間隔0.2m 均勻布置10個(gè)口徑8mm的節(jié)流分液316L不銹鋼噴嘴（1-7);外徑1.2m、內(nèi)徑0.8m、高度 0. 2m、寬度0. 2m的水平圓環(huán)柱形316L不銹鋼絲網(wǎng)式汽液分離器（1-8)，其捕集霧滴直徑大 于5以111、分離效率98%、阻力降300? &;二次蒸汽質(zhì)量流量636.291^/11、壓差22迚&、輸入功 率9. 9kW、轉(zhuǎn)速1955r/min的羅茨式蒸汽壓縮機(jī)（2);接口直徑150mm、換熱面積28. 08m2、換 熱量403. 6kW的鈦材組合板式凝結(jié)回?zé)釗Q熱器（3);接口直徑15mm、換熱面積5. 64m2、換熱 量58. 3kW的鈦材組合板式淡水回?zé)釗Q熱器（4);接口直徑15mm和接口直徑150mm的316L 不銹鋼流量調(diào)節(jié)閥（5) ;2臺(tái)流量50m3/h、揚(yáng)程7. 7mH20、輸入功率1. 4kW的循環(huán)泵（6)并聯(lián) 連接，其并聯(lián)后的總接口直徑150mm ;接口直徑15mm、換熱面積5. 64m2、換熱量58. 3kW的鈦 材組合板式鹽水回?zé)釗Q熱器（7) ;1臺(tái)流量1. 3m3、揚(yáng)程3. 5mH20、輸入功率0. 12kW的海水泵 (8);接口直徑8mm的316L不銹鋼排氣閥（9);開(kāi)啟值120kPa/關(guān)閉值130kPa的壓力開(kāi)關(guān) (10);量程在〇-l〇〇mm的浮力式液位開(kāi)關(guān)（11);量程在0-160°C的溫度開(kāi)關(guān)（12);加熱量 為2kW的電加熱管（13);接口直徑150mm和15mm的過(guò)濾器（14);接口直徑150mm和15mm 的止回閥（15);鹽濃度35000ppm的標(biāo)準(zhǔn)海水（16);其由閃蒸腔（1-1)、鹽水罐（1-2)、分離 腔（1-3)、蒸汽腔（1-4)、蒸汽出口（1-5)、鹽水出口（1-6)、節(jié)流分液噴嘴（1-7)、汽液分離器 (1-8)，組成閃蒸罐（1);閃蒸罐（1)的上部設(shè)置圓柱形閃蒸腔（1-1)，其下部設(shè)置圓臺(tái)形鹽 水罐（1-2)，其中部設(shè)置圓環(huán)柱形分離腔（1-3)，其中上部設(shè)置圓環(huán)臺(tái)形蒸汽腔（1-4)，蒸汽 腔（1-4)外壁設(shè)置蒸汽出口（1-5)，鹽水罐（1-2)底部設(shè)置鹽水出口（1-6)，閃蒸腔（1-1)下 部設(shè)置節(jié)流分液噴嘴（1-7)，分離腔（1-3)中上部設(shè)置圓環(huán)柱形汽液分離器（1-8);閃蒸罐 (1)中：閃蒸腔（1-1)頂部外壁設(shè)置排氣閥（9);蒸汽腔（1-4)和壓汽機(jī)（2)出口管道，分別 設(shè)置壓力開(kāi)關(guān)（10);分離腔（1-3)底部外壁設(shè)置液位開(kāi)關(guān)（11);鹽水罐（1-2)上部設(shè)置溫 度開(kāi)關(guān)（12);鹽水罐（1-2)下部設(shè)置加熱管（13);閃蒸腔（1-1)內(nèi)壁設(shè)置水平傾角15°的 螺旋形鹽水導(dǎo)流槽；閃蒸罐（1)的蒸汽出口（1-5)、壓汽機(jī)（2)、凝結(jié)回?zé)崞鳎?)蒸汽側(cè)、淡 水回?zé)崞鳍鹊畟?cè)、流量調(diào)節(jié)閥（5)，及其直徑150mm或15mm的316L不銹鋼連接管道組 成蒸汽凝結(jié)回路；閃蒸罐（1)的鹽水出口（1-6)、循環(huán)泵￠)、凝結(jié)回?zé)崞鳎?)鹽水側(cè)、流量 調(diào)節(jié)閥（5)、節(jié)流分液噴嘴（1-7)，及其直徑150_的316L不銹鋼連接管道組成鹽水回?zé)峄?路；循環(huán)泵（6)出口的直徑150mm-15mm中小316L不銹鋼分流三通、鹽水回?zé)崞鳎?)鹽水側(cè)、 流量調(diào)節(jié)閥（5)，及其直徑15_的316L不銹鋼連接管道組成鹽水排放回路；海水泵（8)、直 徑15mm的316L不銹鋼分流T形三通、并聯(lián)的淡水回?zé)崞鳎?)海水側(cè)和鹽水回?zé)崞鳎?)海 水側(cè)、直徑15mm的316L不銹鋼匯流Τ形三通、排氣閥（9)、直徑150mm-15mm中小316L不銹 鋼匯流三通、循環(huán)泵（6)，及其直徑15mm的316L不銹鋼連接管道組成海水補(bǔ)充回路；循環(huán) 泵（6)的進(jìn)口設(shè)置直徑150mm的316L不銹鋼過(guò)濾器（14)，其出口設(shè)置直徑150mm的316L 不銹鋼止回閥（15);海水泵（8)的進(jìn)口設(shè)置直徑15mm的316L不銹鋼過(guò)濾器（14)，其出口 設(shè)置直徑15mm的316L不銹鋼止回閥（15)。
[0052] 本發(fā)明實(shí)施例在補(bǔ)充海水的溫度20°C、鹽濃度35000mg/L、預(yù)熱溫度97°C ;產(chǎn)品淡 水的取用溫度25°C、鹽濃度30mg/L，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)；飽和鹽水溫度100. 67°C;排放鹽水的 溫度25°C、鹽濃度70000mg/L ;二次蒸汽飽和溫度99. 67°C ;壓縮蒸汽凝結(jié)溫度105. 32°C ; 壓汽機(jī)輸入功率9. 9kW ;循環(huán)泵輸入功率2. 8kW ;海水泵輸入功率0. 12kW ;裝置的日產(chǎn)淡水 15. 27t/d、總輸入功率12. 82kW、噸水電耗20. 15kW*h/t，造水成本Y10/t。
【權(quán)利要求】
1. 一種高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)，其由閃蒸罐（1);閃蒸腔（1-1);鹽水罐（1-2);分離 腔（1-3);蒸汽腔（1-4);蒸汽出口（1-5);鹽水出口（1-6);節(jié)流分液噴嘴（1-7);汽液分離 器（1-8);壓汽機(jī)（2);凝結(jié)回?zé)崞鳎?);淡水回?zé)崞鳎?) ;5_流量調(diào)節(jié)閥（5);循環(huán)泵￠);鹽 水回?zé)崞鳍疲缓Ｋ芒?；排氣閥（9);壓力開(kāi)關(guān)（10);液位開(kāi)關(guān)（11);溫度開(kāi)關(guān)（12);力口 熱管（13);過(guò)濾器（14);止回閥（15);海水（16);-次蒸汽（17)組成；其特征在于：其由閃 蒸腔（1-1)、鹽水罐（1-2)、分離腔（1-3)、蒸汽腔（1-4)、蒸汽出口（1-5)、鹽水出口（1-6)、 節(jié)流分液噴嘴（1-7)、汽液分離器（1-8)，組成閃蒸罐（1);閃蒸罐（1)的上部設(shè)置圓柱形閃 蒸腔（1-1)，其下部設(shè)置圓臺(tái)形鹽水罐（1-2)，其中部設(shè)置圓環(huán)柱形分離腔（1-3)，其中上部 設(shè)置圓環(huán)臺(tái)形蒸汽腔（1-4)，蒸汽腔（1-4)外壁設(shè)置蒸汽出（1-5)，鹽水罐（1-2)底部設(shè)置 鹽水出口（1-6)，閃蒸腔（1-1)下部設(shè)置節(jié)流分液噴嘴（1-7)，分離腔（1-3)中上部設(shè)置圓 環(huán)柱形汽液分離器（1-8);閃蒸罐（1)中：閃蒸腔（1-1)頂部外壁設(shè)置排氣閥（9);蒸汽腔 (1-4)和壓汽機(jī)（2)出口管道，分別設(shè)置壓力開(kāi)關(guān)（10);分離腔（1-3)底部外壁設(shè)置液位 開(kāi)關(guān)（11);鹽水罐（1-2)上部設(shè)置溫度開(kāi)關(guān)（12);鹽水罐（1-2)下部設(shè)置加熱管（13);閃 蒸腔（1-1)內(nèi)壁設(shè)置水平傾角10°至30°的螺旋形鹽水導(dǎo)流槽；閃蒸罐（1)的蒸汽出口 (1-5)、壓汽機(jī)（2)、凝結(jié)回?zé)崞鳎?)蒸汽側(cè)、淡水回?zé)崞鳎?)淡水側(cè)、流量調(diào)節(jié)閥（5)，及其 連接管道組成蒸汽凝結(jié)回路；閃蒸罐（1)的鹽水出口（1-6)、循環(huán)泵（6)、凝結(jié)回?zé)崞鳎?)鹽 水側(cè)、流量調(diào)節(jié)閥（5)、節(jié)流分液噴嘴（1-7)，及其連接管道組成鹽水回?zé)峄芈?；循環(huán)泵（6) 出口的分流三通、鹽水回?zé)崞鳎?)鹽水側(cè)、流量調(diào)節(jié)閥（5)，及其連接管道組成鹽水排放回 路；海水泵（8)、分流三通、并聯(lián)的淡水回?zé)崞鳎?)海水側(cè)和鹽水回?zé)崞鳎?)海水側(cè)、匯流三 通、排氣閥（9)、匯流三通、循環(huán)泵（6)，及其連接管道組成海水補(bǔ)充回路；循環(huán)泵（6)和海水 泵（8)的進(jìn)口設(shè)置過(guò)濾器（14)，其出口設(shè)置止回閥（15)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)，其特征在于：海水（16)是海水 (16)，或城市中水（16)，或城市污水（16)，或鹽水（16)，或酸堿水（16)，或有機(jī)溶液（16)，或 無(wú)機(jī)溶液（16)，或工業(yè)廢水（16)，或礦井苦咸水（16)，或石油污水（16)，或化工污水（16) 中的一種。
3. 按照權(quán)利要求1所述的高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)，其特征在于：壓汽機(jī)（2)為熱壓 縮式的噴嘴引射擴(kuò)壓裝置，其中的一次蒸汽（17)由噴嘴高速噴出，形成負(fù)壓引射閃蒸罐 (1) 中產(chǎn)生的二次蒸汽，然后與其混合、擴(kuò)壓成為高壓、高溫水蒸汽。
4. 按照權(quán)利要求1所述的高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)，其特征在于：壓汽機(jī)（2)為機(jī)械 壓縮式的風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空壓機(jī)、真空泵，由其葉輪或轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，吸入閃蒸罐（1)中產(chǎn)生的 二次蒸汽，將其壓縮成為高壓、高溫水蒸汽；壓汽機(jī)（2)是軸流式風(fēng)機(jī)（2)，或旋流式風(fēng)機(jī) (2) ，或離心式風(fēng)機(jī)（2)，或離心式壓縮機(jī)（2)，或羅茨式風(fēng)機(jī)（2)，或羅茨式壓縮機(jī)（2)，或羅 茨式真空泵（2)，或螺桿式壓縮機(jī)（2)，或透平式壓縮機(jī)（2)，或透平式風(fēng)機(jī)（2)。
5. 按照權(quán)利要求1所述的高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)，其特征在于：凝結(jié)回?zé)崞鳎?)是 殼管式換熱器（3)，或板式換熱器（3)，或板翅式換熱器（3)，或套管式換熱器（3)，或盤(pán)管式 換熱器（3)，或螺旋板式換熱器（3)的水蒸汽加熱鹽水換熱器。
6. 按照權(quán)利要求1所述的高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)，其特征在于：淡水回?zé)崞鳎?)是 殼管式換熱器（4)，或板式換熱器（4)，或板翅式換熱器（4)，或套管式換熱器（4)，或盤(pán)管式 換熱器（4)，或螺旋板式換熱器（4)的淡水加熱海水換熱器。
7.按照權(quán)利要求1所述的高效壓汽閃蒸海水淡化機(jī)，其特征在于：鹽水回?zé)崞鳎?)是 殼管式換熱器（7)，或板式換熱器（7)，或板翅式換熱器（7)，或套管式換熱器（7)，或盤(pán)管式 換熱器（7)，或螺旋板式換熱器（7)的鹽水加熱海水換熱器。
【文檔編號(hào)】C02F1/06GK104192928SQ201410430576
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月23日
【發(fā)明者】侴喬力, 侴雨宏, 魏蔚 申請(qǐng)人:侴喬力