本發明涉及海水淡化裝置,具體說的是一種具有高傳熱效率且結構緊湊的小型海水淡化裝置。
背景技術:
現有的小型海水淡化技術,通常采用反滲透膜法和蒸餾法。傳統的反滲透膜法,其每單位成本下淡水產量較低且需消耗較多電能。而傳統的蒸餾法,雖然單位淡水產量下的成本較反滲透膜法低,且能量利用效率高,但因仍采用“管-殼”換熱器型式,故裝置體積較大。
技術實現要素:
為解決上述技術問題,本實用新型提供一種高效緊湊的小型海水淡化裝置,因采用了板式換熱器且進行了相應的工藝優化,特別適用于對海水淡化裝置能耗、體積和成本要求較高的場合,解決現有小型海水淡化裝置能耗高、成本高、體積大的問題。
為實現上述技術目的,所采用的技術方案是:一種高效緊湊的小型海水淡化裝置,設有海水淡化殼體,在海水淡化殼體內設有板式冷凝器、板式蒸發器和水蒸汽除沫器,在殼體上設有新鮮海水入口、產品淡水排出口、熱媒入口、熱媒出口、濃海水排出口和預熱海水傳輸管道,熱媒通過熱媒入口流入板式蒸發器中放熱后,從熱媒出口流出;新鮮海水從新鮮海水入口流入板式冷凝器預熱后,并通過預熱海水傳輸管道流入板式蒸發器,預熱海水在板式蒸發器中吸熱后部分蒸發產生蒸汽,蒸汽通過水蒸汽除沫器進入上部板式冷凝器,在板式冷凝器中冷凝形成產品淡水,從產品淡水排出口流出,板式蒸發器還與濃海水排出口相連通。
本實用新型所述的海水淡化殼體由隔板分為上層的冷凝室和下層的蒸發室,在冷凝室內設有板式冷凝器,在蒸發室內設有板式蒸發器。
本實用新型所述水蒸汽除沫器設置在冷凝室和蒸發室之間。
本實用新型所述的板式蒸發器由多條熱媒流動通道和多條預熱海水蒸發通道間隔設置組成。
本實用新型所述的板式冷凝器由多條新鮮海水流動通道和多條蒸汽凝結通道間隔設置組成。
本實用新型所述的蒸發室與板式蒸發器的預熱海水蒸發通道相連通。
本實用新型所述的冷凝室與板式冷凝器的蒸汽凝結通道相連通。
本實用新型有益效果是:
1、本發明采用板式換熱器作為蒸發器和冷凝器。板式蒸發器實現了熱媒和預熱后的新鮮海水的熱交換,并將新鮮海水部分蒸發為水蒸汽。板式冷凝器實現了進料新鮮海水和水蒸汽的熱交換,在水蒸汽冷凝放熱的同時,將新鮮海水進行預熱以降低海水淡化裝置的能耗。經過優化的板式蒸發器和板式冷凝器具有較高的傳熱效率,可以確保本發明具有能耗低、成本低、體積小的優勢。
2、本發明采用高效的水蒸汽除沫器對從板式蒸發器出來且夾帶海水液滴的水蒸汽進行汽液分離,同時由隔板分開的殼體空間,也能實現一定的分離效果。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖;
圖中:1、海水淡化殼體,2、板式冷凝器,3、板式蒸發器,4、隔板,5、水蒸汽除沫器,6、新鮮海水入口,7、產品淡水排出口,8、熱媒入口,9、熱媒出口,10、濃海水排出口,11、預熱海水傳輸管道,12、冷凝室,13、蒸發室,14、熱媒流動通道,15、預熱海水蒸發通道,16、新鮮海水流動通道,17、蒸汽凝結通道。
具體實施方式
如圖所示,一種高效緊湊的小型海水淡化裝置,其特征在于:設有海水淡化殼體1,在海水淡化殼體1內設有板式冷凝器2、板式蒸發器3、隔板4和水蒸汽除沫器5,在殼體上設有新鮮海水入口6、產品淡水排出口7、熱媒入口8、熱媒出口9、濃海水排出口10和預熱海水傳輸管道11。熱媒通過熱媒入口8流入板式蒸發器3中放熱后,從熱媒出口9流出;新鮮海水從新鮮海水入口6流入板式冷凝器2中吸熱后溫度升高,通過預熱海水傳輸管道11流入板式蒸發器3,預熱海水在板式蒸發器3中吸熱部分蒸發后,產生的蒸汽通過水蒸汽除沫器5進入上部板式冷凝器2,蒸汽冷凝放熱將新鮮海水預熱,冷凝形成的淡水通過產品淡水排出口7流出,未蒸發的濃海水通過濃海水排出口10流出殼體1。
為進一步提升海水淡化裝置的緊湊性,可將海水淡化殼體由水平設置的隔板分為上層的冷凝室和下層的蒸發室,在冷凝室內設有板式冷凝器,在蒸發室內設有板式蒸發器,兩室互不干擾,完成各自的換熱工作。
板式蒸發器3產生的水蒸汽因夾帶微量的海水液滴,故必須經過水蒸汽除沫器5進行汽液分離后,再進入板式冷凝器2中進行冷凝。也可將水蒸汽除沫器5安裝于蒸發室內,對蒸發室內因加熱產生的水蒸汽進行收集并去除液滴,再通過蒸汽輸送管道對蒸汽進行二次利用。
板式蒸發器由多條熱媒流動通道和多條預熱海水蒸發通道間隔設置組成,熱媒通過熱媒流動通道進行熱傳遞,將預熱海水蒸發通道內的預熱海水進行加熱蒸發,產生蒸汽,蒸汽再進入板式冷凝器的蒸汽凝結通道。
板式冷凝器由多條新鮮海水流動通道和多條蒸汽凝結通道間隔設置組成,新鮮海水流動通道內的新鮮海水吸收蒸汽在蒸汽凝結通道中凝結產生的熱量被預熱,預熱后的新鮮海水再通過預熱海水傳輸管道進入板式蒸發器的預熱海水蒸發通道。
本發明適用于對系統能耗、設備緊湊度要求高,且需要對海水進行淡化處理產生淡水的場合,尤其適用于船舶、海洋平臺、離岸海島等場合。