CN203154852U - 卧式闪蒸罐及低温多效蒸馏海水淡化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海水淡化技术领域，特别涉及一种卧式闪蒸罐及低温多效蒸馏海水淡化系统，用于提高闪蒸分离效果，进而提高低温多效蒸馏海水淡化系统的热效率。本实用新型公开了一种卧式闪蒸罐，包括：罐体，设置于罐体底部的进液口和出液口，设置于罐体内部的水平式闪蒸平台，与进液口连通用于向水平式闪蒸平台输送液体的内伸管，设置于罐体顶部的蒸汽出口。本实用新型提供的卧式闪蒸罐，液体经进液口及内伸管进入水平式闪蒸平台上闪蒸，提高了闪蒸分离效果。因此，采用本实用新型提供的闪蒸罐的低温多效蒸馏海水淡化系统，充分利用产生的淡水及浓海水的潜在热能，从而提高低温多效蒸馏海水淡化系统的热效率。

Description

卧式闪蒸罐及低温多效蒸馏海水淡化系统

技术领域

本实用新型涉及海水淡化技术领域，特别涉及一种卧式闪蒸罐及低温多效蒸馏海水淡化系统。

背景技术

低温多效蒸馏海水淡化技术是指海水的最高蒸发温度一般低于70℃的淡化技术，其特征是将一系列的蒸发器串联起来,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均低于前面一效,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。

已有的低温多效蒸馏海水淡化系统中，闪蒸罐通常垂直设置或水平设置，高温带压力物料通过进液口沿罐体切线方向进入闪蒸罐，在离心力作用下沿罐体内壁旋转，在物料压力下降的同时，闪蒸分离出的蒸汽从罐体上部排出，液体从罐体下部排出，这种结构闪蒸罐存在汽液分离不彻底，热能回收不充分等问题，这使海水淡化成本降低受到了限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卧式闪蒸罐及低温多效蒸馏海水淡化系统，用于提高闪蒸分离效果，进而提高低温多效蒸馏海水淡化系统的热效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种卧式闪蒸罐，包括：罐体，设置于所述罐体底部的进液口和出液口，设置于所述罐体内部的水平式闪蒸平台，与所述进液口连通用于向所述水平式闪蒸平台输送液体的内伸管，设置于所述罐体顶部的蒸汽出口。

优选地，上述闪蒸罐还包括：设置于所述罐体顶部的仪表口。

进一步地，上述闪蒸罐还包括：设置于所述顶部的支座。

进一步地，上述闪蒸罐还包括：设置于所述罐体底部的排污口。

优选地，所述罐体包括：筒状壳体，分别与所述筒状壳体的端口固定连接的两个封头。

优选地，所述罐体为玻璃钢罐体、不锈钢罐体或防腐处理的碳钢罐体、铝合金罐体、混凝土罐体；所述水平式闪蒸平台为玻璃钢闪蒸平台、不锈钢闪蒸平台或防腐处理的碳钢闪蒸平台、铝合金闪蒸平台、混凝土闪蒸平台。

本实用新型同时还通提供了一种低温多效蒸馏海水淡化系统，包括：与海水进料管路连通的降膜冷凝器；

串联的多效蒸发器，所述串联的多效蒸发器一端与所述降膜冷凝器蒸汽进口连通，所述串联的多效蒸发器另一端与蒸汽进料管路连通，所述串联的多效蒸发器中与蒸汽进料管路连通的蒸发器为首效蒸发器；

位于所述串联的多效蒸发器两侧，两排具有上述技术特征的闪蒸罐，其中，除首效蒸发器以外，每效蒸发器两侧分别设置一个浓海水闪蒸罐和一个淡水闪蒸罐，所述浓海水闪蒸罐进液口与对应的蒸发器浓海水出口连通，所述浓海水闪蒸罐蒸汽出口与对应的蒸发器的壳程连通，且各个所述浓海水闪蒸罐通过浓海水排放管路串联；所述淡水闪蒸罐进液口与对应的蒸发器淡水出口连通，所述淡水闪蒸罐蒸汽出口与对应的蒸发器的壳程连通，且各个所述淡水闪蒸罐通过淡水排放管路串联。

进一步地，上述低温多效蒸馏海水淡化系统还包括：

与所述浓海水排放管路连通的浓海水缓冲罐；

与所述浓海水缓冲罐出液口连通的浓海水换热器，且所述浓海水换热器与所述海水进料管路连通；

与所述淡水排放管路连通的淡水缓冲罐；

与所述淡水缓冲罐连通的淡水换热器，且所述淡水换热器与所述海水进料管路连通。

优选地，每个淡水闪蒸罐的支座与对应蒸发器的底座横梁固定连接，且除第一效淡水闪蒸罐的顶部与第一效蒸发器的底部平齐外，其余各效淡水闪蒸罐的安装高度梯级降低；每个浓海水闪蒸罐的支座与对应蒸发器的底座横梁固定连接，且除第一效浓海水闪蒸罐的顶部与第一效蒸发器的底部平齐外，其余各效浓海水闪蒸罐的安装高度梯级降低。

进一步地，上述低温多效蒸馏海水淡化系统还包括：与所述首效蒸发器连通的冷凝水排放管路，设置于所述冷凝水排放管上的冷凝水换热器，且所述冷凝水换热器与所述浓海水缓冲罐出液口连通，与冷凝水换热后的浓海水进入各个所述浓海水闪蒸罐闪蒸。

进一步地，上述低温多效蒸馏海水淡化系统还包括：与所述降膜冷凝器连通用于降低原料海水温度的强制冷凝器。

优选地，位于每相邻两个浓海水闪蒸罐之间的浓海水排放管路呈U形设置，位于每相邻两个淡水闪蒸罐之间的淡水排放管路呈U形设置。

在本实用新型中，闪蒸罐为卧式结构，包括：罐体，设置在罐体内的水平式闪蒸平台，设置于罐体底部的进液口和出液口，与进液口连通用于向水平式闪蒸平台供液的内伸管。使用时，液体经进液口及内伸管进入水平式闪蒸平台上闪蒸，提高了闪蒸分离效果。因此，采用本实用新型提供的闪蒸罐的低温多效蒸馏海水淡化系统，充分利用产生的淡水及浓海水的潜在热能，从而提高低温多效蒸馏海水淡化系统的热效率；此外，闪蒸罐内进液口和出液口不相通，缩小了闪蒸罐之间的高度差，能在有限的安装高度范围内设置更多的闪蒸罐，从而进一步提高低温多效蒸馏海水淡化系统的热效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的闪蒸罐的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的低温多效蒸馏海水淡化系统的结构示意图；

图3为图2中浓海水闪蒸罐和淡水闪蒸罐安装高度示意图；

图4为图2中蒸发器与浓海水闪蒸罐和淡水闪蒸罐的位置关系图。

附图标记：

1~8为淡水闪蒸罐，9~16为浓海水闪蒸罐，17为浓海水缓冲罐，

18为淡水缓冲罐，19为冷凝水缓冲罐，20为淡水泵，21为浓海水泵，

22为冷凝水泵，23为淡水换热器，24为浓海水换热器，

25为冷凝水换热器，26～34为1～9效蒸发器，35为降膜冷凝器，

36为强制冷凝器，37为热泵；40为筒状壳体，41为封头，42为支座，

43为水平式闪蒸平台，44为进液口，46为出液口，45为内伸管，

47为排污口，48为蒸汽出口，49为仪表口。

具体实施方式

现有闪蒸罐存在气液分离不彻底，热能回收不充分等问题，这使海水淡化成本降低受到了限制。

有鉴于此，本实用新型提供了一种卧式闪蒸罐，包括：罐体，设置于所述罐体底部的进液口和出液口，设置于所述罐体内部的水平式闪蒸平台，与所述进液口连通用于向所述水平式闪蒸平台输送液体的内伸管，设置于所述罐体顶部的蒸汽出口。通过改变闪蒸罐的结构，使液体经进液口及内伸管进入水平式闪蒸平台并在所述水平式闪蒸平台上闪蒸，提高了闪蒸分离效果。

为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图对本实用新型实施例进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供的卧式闪蒸罐包括：罐体，设置于罐体底部的进液口44和出液口46，设置于罐体内部的水平式闪蒸平台43，与进液口44连通用于向水平式闪蒸平台43输送液体的内伸管45，设置于罐体顶部的蒸汽出口48。

更加详细地说，卧式闪蒸罐包括：水平放置的罐体，设置在罐体内的水平式闪蒸平台43，换句话说，水平式闪蒸平台43与罐体轴线平行，且该水平式闪蒸平台43与罐体底部具有一定的高度，并通过内伸管45与进液口44相通。使用时，液体经进液口44及内伸管进入水平式闪蒸平台并在水平式闪蒸平台43上闪蒸，从而提高了闪蒸分离效果。此外，在多级闪蒸时，因闪蒸罐内进液口44和出液口45不相通，破除了闪蒸罐之间的连通器作用，缩小了闪蒸罐之间的高度差，能在有限的安装高度范围内设置更多的闪蒸罐。

为了便于观察罐体内物性参数，优选地，上述闪蒸罐还包括：设置于罐体顶部的仪表口49；该仪表口49内可设置温度计、液位计或真空表等。

为了便于与蒸发器固定连接，进一步地，上述闪蒸罐还包括：设置于顶部的支座42；使用时，闪蒸罐的支座42与蒸发器固定连接。

为了排出罐体内的污物，进一步地，上述闪蒸罐还包括：设置于罐体底部的排污口47。进入罐体内浓海水中的污物通过排污口47排出闪蒸罐。

优选地，上述罐体包括：筒状壳体40，分别与筒状壳体40的端口固定连接的两个封头41。或者说，罐体包括：筒状壳体40，固定安装在筒状壳体40两端的封头41。其中，封头41具有法兰，固定在筒状壳体40上，也即是说，筒状壳体40和封头41以法兰形式固定连接，当然，也可以采用焊接的方式将封头41固定在筒状壳体40上。

值得一提的是，上述水平式闪蒸平台可以与筒状壳体40为一体式结构，此外，优选地，上述罐体为玻璃钢罐体、不锈钢罐体或防腐处理的碳钢罐体、铝合金罐体、混凝土罐体；上述水平式闪蒸平台为玻璃钢闪蒸平台、不锈钢闪蒸平台或防腐处理的碳钢闪蒸平台、铝合金闪蒸平台、混凝土闪蒸平台。

如图2所示，本实用新型实施例还提供了一种低温多效蒸馏海水淡化系统，包括：

与海水进料管路连通的降膜冷凝器35；

串联的多效蒸发器，串联的多效蒸发器一端与降膜冷凝器35蒸汽进口连通，串联的多效蒸发器另一端与蒸汽进料管路连通，且串联的多效蒸发器中与蒸汽进料管路连通的蒸发器为首效蒸发器；

位于串联的多效蒸发器两侧，两排具有上述技术特征的卧式闪蒸罐，其中，除首效蒸发器以外，每效蒸发器两侧分别设置一个浓海水闪蒸罐和一个淡水闪蒸罐，浓海水闪蒸罐进液口与对应的蒸发器浓海水出口连通，浓海水闪蒸罐蒸汽出口与对应的蒸发器的壳程连通，且各个浓海水闪蒸罐通过浓海水排放管路串联；淡水闪蒸罐进液口与对应的蒸发器淡水出口连通，淡水闪蒸罐蒸汽出口与对应的蒸发器的壳程连通，且各个淡水闪蒸罐通过淡水排放管路串联。

在本实施例中，低温多效蒸馏海水淡化系统包括：依次串联的蒸发器26、蒸发器27、蒸发器28、蒸发器29、蒸发器30、蒸发器31、蒸发器32、蒸发器33和蒸发器34，位于上述多效串联蒸发器两侧的一排浓海水闪蒸罐和一排淡水闪蒸罐。更加详细地说，蒸发器26为首效蒸发器，也是第一效蒸发器，其余各效蒸发器顺次为第二效蒸发器、第三效蒸发器……第九效蒸发器，浓海水闪蒸罐9为第一效浓海水闪蒸罐，其余浓海水闪蒸罐顺次为第二效浓海水闪蒸罐……第八效浓海水闪蒸罐，淡水闪蒸罐1为第一效淡水闪蒸罐，其余各效为第二效淡水闪蒸罐……第八效淡水闪蒸罐；位于蒸发器27两侧的第一效浓海水闪蒸罐9和第一效淡水闪蒸罐1，位于蒸发器28两侧的第二效浓海水闪蒸罐10和第二效淡水闪蒸罐2，位于蒸发器29两侧的第三效浓海水闪蒸罐11和第三效淡水闪蒸罐3，位于蒸发器30两侧的第四效浓海水闪蒸罐12和第四效淡水闪蒸罐4，位于蒸发器31两侧的第无效浓海水闪蒸罐13和第五效淡水闪蒸罐5，位于蒸发器32两侧的第六效浓海水闪蒸罐14和第六效淡水闪蒸罐6，位于蒸发器33两侧的第七效浓海水闪蒸罐15和第七效淡水闪蒸罐7，位于蒸发器34两侧的第八效浓海水闪蒸罐16和第一效淡水闪蒸罐8。第一效蒸发器26的浓海水排到第二效蒸发器27对应的第一效浓海水闪蒸罐9，第一效浓海水闪蒸罐9有蒸汽管道与第二效蒸发器27的壳程相连，由于第一效蒸发器26壳程的温度压力高于第二效蒸发器27的壳程，浓海水将在第一效浓海水闪蒸罐9内发生闪蒸，闪蒸出来的二次蒸汽进入第二效蒸发器27的壳程，作为第三效蒸发器28的加热蒸汽。第二效蒸发器27的浓海水与第一效浓海水闪蒸罐9的浓海水出水汇合，进入下一效效蒸发器对应的浓海水闪蒸罐10；与此相同，浓海水依次通过各效浓海水闪蒸罐，产生的二次蒸汽进入各效蒸发器。于此类似，第二效蒸发器26的淡水排到第二效蒸发器对应的第一效淡水闪蒸罐1，淡水水闪蒸罐1有蒸汽管道与第二效蒸发器27的壳程相连，由于第一效蒸发器26壳程的温度压力高于第二效蒸发器27的壳程，淡水将在淡水闪蒸罐1内发生闪蒸，闪蒸出来的二次蒸汽进入第二效蒸发器27的壳程，作为第三效蒸发器28的加热蒸汽。第二效蒸发器27的淡水与淡水闪蒸罐1的淡水出水汇合，进入下一效淡水闪蒸罐2；与此相同，淡水水依次通过各效淡水闪蒸罐，产生的二次蒸汽进入各效蒸发器。

值得一提的是，上述浓海水闪蒸罐的体积从第一效浓海水闪蒸罐至第八效浓海水闪蒸罐逐渐增大；同样，上述淡水闪蒸罐的体积从第一效淡水闪蒸罐至第八效淡水闪蒸罐逐渐增大。

从上述技术方案可知，本实用新型实施例提供的低温多效蒸馏海水淡化系统中，采用多级闪蒸与多效蒸馏两种工艺结合方式，充分利用产生的淡水及浓海水的潜在热能，提高了低温多效蒸馏海水淡化系统的热效率，进而提高了海水浓缩率，降低海水淡化制水成本。

继续参见图2，为了进一步提高低温多效蒸馏海水淡化系统的热效率，充分利用产生的淡水及浓海水的潜在热能，上述低温多效蒸馏海水淡化系统还包括：与浓海水排放管路连通的浓海水缓冲罐17；与浓海水缓冲罐17出液口连通的浓海水换热器24，且浓海水换热器24与海水进料管路连通；与淡水排放管路连通的淡水缓冲罐18；与淡水缓冲罐18连通的淡水换热器23，且淡水换热器23与海水进料管路连通；优选地，上述低温多效蒸馏海水淡化系统还包括：设置于浓海水缓冲罐17和浓海水换热器24之间的浓海水排放管路上的浓海水泵21，设置于冷凝水缓冲罐19和冷凝水换热器25之间的冷凝水排放管路上的冷凝水泵22，设置于淡水缓冲罐18和淡水换热器23之间的淡水排放管路上的淡水泵20，这些泵用来提升相应的缓冲罐中的水位。

如图3、图4所示，优选地，每个淡水闪蒸罐的支座与对应蒸发器的底座横梁固定连接，且除第一效淡水闪蒸罐1的顶部与第一效蒸发器26的底部平齐外，其余各效淡水闪蒸罐的安装高度梯级降低；每个浓海水闪蒸罐的支座与对应蒸发器的底座横梁固定连接，且除第一效浓海水闪蒸罐9的顶部与第一效蒸发器26的底部平齐外，其余各效浓海水闪蒸罐的安装高度梯级降低。更加详细地说，上述闪蒸罐的设置一方面要使第一效闪蒸罐罐顶高度与第一效蒸发器26的底部高度相同，另一方面保证缓冲罐罐底高度不引起对应水泵气蚀；具体实施时，首先设置第一效淡水闪蒸罐1的安装高度与第一效蒸发器26底部高度相等，其次设置淡水缓冲罐18的安装高度低于第八效淡水闪蒸罐8的安装高度，并使淡水泵20不汽蚀；根据相邻效蒸发器间的压力差，闪蒸罐内保持一定高度液位，逐渐梯级下降设置剩余的闪蒸罐；浓海水缓冲罐17安装高度与淡水缓冲罐18设置原理相同，较佳地，浓海水缓冲罐17安装高度与淡水缓冲罐18安装高度相同。

为了充分利用冷凝水的潜在热能，优选地，上述低温多效蒸馏海水淡化系统还包括：与首效蒸发器连通的冷凝水排放管路，设置于冷凝水排放管上的冷凝水换热器25，且冷凝水换热器25与浓海水缓冲罐17出液口连通，与冷凝水换热后的浓海水进入各个所述浓海水闪蒸罐闪蒸。在本实施例中，与冷凝水换热后的浓海水进入第五效蒸发器30对应浓海水闪蒸罐12中进一步闪蒸。

进一步地，上述低温多效蒸馏海水淡化系统还包括：与降膜冷凝器35连通用于降低原料海水温度的强制冷凝器36；当海水温度过高或进入降膜冷凝器35中的蒸汽温度过高时，可以通过强制冷凝器36对海水进行降温，以使进入低温多效蒸馏海水淡化系统中的海水满足要求。

为了破坏闪蒸罐间的连通器作用，优选地，位于每相邻两个浓海水闪蒸罐之间的浓海水排放管路呈U形设置，位于每相邻两个淡水闪蒸罐之间的淡水排放管路呈U形设置。

综上所述，在本实用新型中，闪蒸罐为卧式结构，包括：罐体，设置在罐体内的水平式闪蒸平台，设置于罐体底部的进液口和出液口，与进液口连通用于向水平式闪蒸平台供液的内伸管。使用时，液体经进液口及内伸管进入水平式闪蒸平台上闪蒸，提高了闪蒸分离效果。因此，采用本实用新型提供的闪蒸罐的低温多效蒸馏海水淡化系统，充分利用产生的淡水及浓海水的潜在热能，从而提高低温多效蒸馏海水淡化系统的热效率；此外，闪蒸罐内进液口和出液口不相通，缩小了闪蒸罐之间的高度差，能在有限的安装高度范围内设置更多的闪蒸罐，从而进一步提高低温多效蒸馏海水淡化系统的热效率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种卧式闪蒸罐，其特征在于，包括：罐体，设置于所述罐体底部的进液口和出液口，设置于所述罐体内部的水平式闪蒸平台，与所述进液口连通用于向所述水平式闪蒸平台输送液体的内伸管，设置于所述罐体顶部的蒸汽出口。

2.如权利要求1所述的卧式闪蒸罐，其特征在于，还包括：设置于所述罐体顶部的仪表口。

3.如权利要求1所述的卧式闪蒸罐，其特征在于，还包括：设置于所述罐体顶部的支座。

4.如权利要求1所述的卧式闪蒸罐，其特征在于，还包括：设置于所述罐体底部的排污口。

5.如权利要求1-4任一所述的卧式闪蒸罐，其特征在于，所述罐体包括：筒状壳体，分别与所述筒状壳体的端口固定连接的两个封头。

6.如权利要求5所述的卧式闪蒸罐，其特征在于，所述罐体为玻璃钢罐体、不锈钢罐体或防腐处理的碳钢罐体、铝合金罐体、混凝土罐体；所述水平式闪蒸平台为玻璃钢闪蒸平台、不锈钢闪蒸平台或防腐处理的碳钢闪蒸平台、铝合金闪蒸平台、混凝土闪蒸平台。

7.一种低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于，包括：

与海水进料管路连通的降膜冷凝器；

串联的多效蒸发器，所述串联的多效蒸发器一端与所述降膜冷凝器蒸汽进口连通，所述串联的多效蒸发器另一端与蒸汽进料管路连通，所述串联的多效蒸发器中与蒸汽进料管路连通的蒸发器为首效蒸发器；

位于所述串联的多效蒸发器两侧，两排如权利要求1-6任一所述的卧式闪蒸罐，其中，除首效蒸发器以外，每效蒸发器两侧分别设置一个浓海水闪蒸罐和一个淡水闪蒸罐，所述浓海水闪蒸罐进液口与对应的蒸发器浓海水出口连通，所述浓海水闪蒸罐蒸汽出口与对应的蒸发器的壳程连通，且各个所述浓海水闪蒸罐通过浓海水排放管路串联；所述淡水闪蒸罐进液口与对应的蒸发器淡水出口连通，所述淡水闪蒸罐蒸汽出口与对应的蒸发器的壳程连通，且各个所述淡水闪蒸罐通过淡水排放管路串联。

8.如权利要求7所述的低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于，还包括：

与所述浓海水排放管路连通的浓海水缓冲罐；

与所述浓海水缓冲罐出液口连通的浓海水换热器，且所述浓海水换热器与所述海水进料管路连通；

与所述淡水排放管路连通的淡水缓冲罐；

与所述淡水缓冲罐连通的淡水换热器，且所述淡水换热器与所述海水进料管路连通。

9.如权利要求8所述的低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于，每个淡水闪蒸罐的支座与对应蒸发器的底座横梁固定连接，且除第一效淡水闪蒸罐的顶部与第一效蒸发器的底部平齐外，其余各效淡水闪蒸罐的安装高度梯级降低；每个浓海水闪蒸罐的支座与对应蒸发器的底座横梁固定连接，且除第一效浓海水闪蒸罐的顶部与第一效蒸发器的底部平齐外，其余各效浓海水闪蒸罐的安装高度梯级降低。

10.如权利要求8所述的低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于，还包括：与所述首效蒸发器连通的冷凝水排放管路，设置于所述冷凝水排放管上的冷凝水换热器，且所述冷凝水换热器与所述浓海水缓冲罐出液口连通，与冷凝水换热后的浓海水进入各个所述浓海水闪蒸罐闪蒸。

11.如权利要求7所述的低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于，还包括：与所述降膜冷凝器连通用于降低原料海水温度的强制冷凝器。

12.如权利要求7-11任一所述的低温多效蒸馏海水淡化系统，其特征在于，位于每相邻两个浓海水闪蒸罐之间的浓海水排放管路呈U形设置，位于每相邻两个淡水闪蒸罐之间的淡水排放管路呈U形设置。

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