專利名稱：旋轉(zhuǎn)射流閃蒸-壓縮式海水淡化方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利是一種熱法海水淡化方法和系統(tǒng)。屬于水處理類(C02F)，通過與別的流體直接接觸或利用慣性泵送流體(F04F)，霧化裝置類(B05B)，加熱和制冷聯(lián)合系統(tǒng)類(F25B)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的海水淡化方法有多效閃蒸、多效蒸餾和壓汽蒸餾方法。
多效閃蒸法是利用壓力差的原理使熱鹽水閃蒸為二次蒸汽，并多次利用二次蒸汽的熱能淡化海水的一種方法。其優(yōu)點(diǎn)是蒸發(fā)室的結(jié)構(gòu)相對簡單，易于大型化，技術(shù)成熟。其缺點(diǎn)是①由于二次蒸汽最終是以汽態(tài)形式排出，蒸汽最終的汽化潛熱未能得到利用，因此熱利用率極低。按國外人士對海灣地區(qū)一大型多效閃蒸海水淡化裝置的測試，第二二定律的熱效率僅為4.3％。②由于需要冷卻末效二次蒸汽，因此冷卻水耗量極大。③級間溫差小，導(dǎo)致多達(dá)30效，因此造價(jià)高，設(shè)備龐大。④由于系統(tǒng)為串聯(lián)形式，因此操作難度大。當(dāng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，系統(tǒng)失去平衡，導(dǎo)致故障率高。⑤所需的傳熱面積大。⑥動(dòng)力消耗大。
多效蒸餾法是以生蒸汽為熱解動(dòng)力，使鹽水蒸發(fā)，并將二次蒸汽多次利用，獲得淡水。其優(yōu)點(diǎn)是蒸汽的汽化潛熱得到多次利用；與多效閃蒸法比傳熱而積少、極間溫差大、級數(shù)少(8-15)。造水比隨級數(shù)的增加而增大，15效多效蒸餾海水淡化裝置在配熱泵的情況下，造水比可達(dá)14，而目前國內(nèi)4-5效真空蒸發(fā)系統(tǒng)的造水比普遍在4-5之間。多效蒸餾法的缺點(diǎn)是①由于料液在加熱面上沸騰，在同樣溫度條件下，傳熱管壁容易結(jié)垢，需經(jīng)常清洗和采用嚴(yán)格的防垢措施。②熱效率低。③冷卻水耗量大。④輔助動(dòng)力消耗高。在多效蒸餾系統(tǒng)中，進(jìn)入系統(tǒng)的飽和生蒸汽壓力一般為600Kpa，其熱焓值為2755KJ/Kg；由于受到冷卻水溫制約，排出的末效二次蒸汽壓力一般不會(huì)低于10Kpa，對應(yīng)熱焓值為2585KJ/Kg；其排出系統(tǒng)的二次蒸汽流量約為進(jìn)入系統(tǒng)的生蒸汽量的0.86倍，由此系統(tǒng)的熱效率η＝2755-0.86×2585/2755＝19％。此外為冷卻末效二次蒸汽需用水溫為32℃的冷卻水量為末效二次蒸汽量的50-70倍，顯然這是一個(gè)很低的熱效率和很大的冷卻水耗量。
壓汽蒸餾法是將熱鹽水蒸發(fā)過程產(chǎn)生的二次蒸汽，經(jīng)過壓縮提高溫度，再作加熱蒸汽使用的蒸發(fā)裝置，其二次蒸汽潛熱得到充分利用。以產(chǎn)量為1m3/h的單效蒸發(fā)器為例，需要加熱蒸汽的熱焓為772kw，而采用壓汽蒸餾時(shí)將壓縮機(jī)所需的電耗折算成熱能，僅需22kw。壓氣機(jī)的電耗隨蒸發(fā)器傳熱溫差的增加而急劇上升。根據(jù)水蒸汽壓縮熱力學(xué)，在絕熱壓縮的條件下，蒸汽的狀態(tài)點(diǎn)必需沿著壓-焓圖的等熵線變化，因此飽和水蒸汽壓縮終了的狀態(tài)必然是過熱狀態(tài)。即是當(dāng)我們將壓力為P1，溫度為T1，熱焓為h1的飽和水蒸汽壓縮P2時(shí)，p2的溫度不是對應(yīng)的飽和水蒸汽的T2，而是于T2的過熱溫度T3，且T3＝T1(P2/P1)k-1/k其絕熱壓縮功率(KJ/kg)W＝(h2-h1)+Cp(T3-T2)。上兩式中h為飽和水蒸汽的熱焓(KJ/Kg)，Cp為水蒸汽定壓比熱(1.88KJ/kg℃)，K為絕熱指數(shù)等于1.33，下標(biāo)1、2、3為狀態(tài)點(diǎn)。由此獲得壓縮功率N與壓縮比β的關(guān)系曲線圖4，壓縮溫升Δt與壓縮比β關(guān)系曲線圖5。圖4中N為絕壓1T水的功耗(KW.h/T)，圖5中ts為被壓縮飽和水蒸汽的初始溫度。通常壓汽蒸餾的壓縮比為1.20-1.40，相應(yīng)地壓縮溫差為16-30℃，絕熱壓縮功率為8-15KW.h/T。若考慮壓縮機(jī)效率為0.6，則噸水電耗為13-25KW，現(xiàn)有壓汽蒸餾裝置的實(shí)際電耗在8.5-16KW.h/T。由此可看出壓汽蒸餾法的優(yōu)點(diǎn)是過程效率高、比能耗低、過程不需要冷卻水。但壓氣機(jī)造價(jià)高，易腐蝕和易結(jié)垢，啟動(dòng)功率大，難以大型化等缺點(diǎn)，由此限制壓汽蒸餾的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的旋轉(zhuǎn)射流閃蒸-壓縮式海水淡化方法和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一種將壓汽蒸餾法和多效閃蒸法融為一體，其目的是保留多效閃蒸法優(yōu)點(diǎn)蒸發(fā)室結(jié)構(gòu)簡單，易于大型化；克服熱利用率低、耗水量大、造價(jià)高、設(shè)備龐大、操作難度大、故障率高、傳熱面積大、動(dòng)力消耗大等缺陷。保留壓汽蒸餾法過程效率高、比能耗低、過程不需要冷卻水優(yōu)點(diǎn)；克服壓氣機(jī)造價(jià)高，易腐蝕和易結(jié)垢，啟動(dòng)功率大，難以大型化等缺點(diǎn)。
其技術(shù)方案如下旋轉(zhuǎn)射流閃蒸-壓縮式海水淡化方法，其特征是1)將冷海水預(yù)熱成65～110℃的熱鹽水，通入旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器1內(nèi)，在真空狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器1一個(gè)裝置內(nèi)同時(shí)進(jìn)行閃蒸和壓縮，制成二次蒸汽和排出降溫鹽水；2)將二次蒸汽與生蒸汽混合后升溫制成過熱蒸汽，使過熱蒸汽與降溫鹽水的溫差為12～20℃；3)用降溫鹽水冷凝過熱蒸汽，使之成為熱淡水；此時(shí)降溫鹽水被加熱成為65～110℃的熱鹽水；并同時(shí)補(bǔ)充預(yù)熱海水兩者混合后經(jīng)熱鹽水泵一并再送入旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器內(nèi)再次進(jìn)行閃蒸和壓縮；4)將冷凝后熱淡水冷卻變成用戶所需冷淡水；同時(shí)將熱淡水冷卻熱量預(yù)熱冷海水。
上述過熱蒸汽可再利用太陽能或余熱廢熱進(jìn)行加熱，升溫2℃及以上，再進(jìn)行冷凝。上述方法中還可排放少部分熱鹽水經(jīng)泵提供給設(shè)置的下級閃蒸器。
上述旋轉(zhuǎn)射流閃蒸-壓縮式海水淡化方法所采用的系統(tǒng)，其特征是i.該系統(tǒng)內(nèi)設(shè)如下部分旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器1(以下簡述為蒸發(fā)壓縮器1)；用于混合二次蒸汽和生蒸汽的蒸汽混合器3；冷凝過熱蒸汽的冷凝器5；盛熱鹽水的熱鹽水箱10及熱鹽水泵7；用于向蒸發(fā)壓縮器1提供真空度的水噴射器2；兩個(gè)海水預(yù)熱器6和13以及兩者間的海水管路中裝設(shè)的除氧器12，在兩者間的熱淡水管路中設(shè)淡水箱11，且水噴射器2噴射循環(huán)用進(jìn)水管和出水管與淡水箱11連通；ii.蒸發(fā)壓縮器1中設(shè)有從下至上順次連接的收斂-擴(kuò)張型蒸發(fā)室1.1或圓筒型蒸發(fā)室1.5、變?nèi)輭嚎s室1.2、蒸氣排氣室1.3；變?nèi)輭嚎s室外壁裝有與水噴射器2連通的真空抽氣管1.21；蒸氣排氣室1.3與蒸汽混合器3連通；收斂-擴(kuò)張型蒸發(fā)室1.1或圓筒型蒸發(fā)室1.5底端為降溫鹽水排出口1.11或1.51；變?nèi)輭嚎s室1.2內(nèi)設(shè)如下的液懸浮噴霧推進(jìn)抽氣裝置1.4上部的熱鹽水進(jìn)水管1.41通過固定于變?nèi)輭嚎s室的進(jìn)液機(jī)構(gòu)與空心旋轉(zhuǎn)水室1.43連通；水室表面對稱裝兩個(gè)或以上向下噴的旋轉(zhuǎn)霧化噴頭1.45、水室上方周向裝兩支或以上向上抽的葉片1.44；設(shè)水軸承1.46和相應(yīng)的排水孔1.49；下端裝靜止摩擦環(huán)1.47及壓蓋1.48。
上述變?nèi)輭嚎s室1.2的進(jìn)氣室1.21與排氣室1.22之容積比為1.16-1.20。上述蒸氣排氣室1.3采用封頭型。上述熱鹽水進(jìn)水管1.41設(shè)于頂端，進(jìn)水方向?yàn)榇怪睆纳现料?。上述圓筒型蒸發(fā)室1.5內(nèi)裝濺水板1.52和擋水環(huán)1.53。
本發(fā)明有益效果(1)造水比大。按設(shè)計(jì)工況熱鹽水溫度75℃，蒸發(fā)比2％，二次蒸汽和降溫鹽水溫差為4℃；飽和生蒸汽壓力為7bar；太陽能加熱溫升4℃，加熱功率2.1KW.h/T。由圖4、圖5獲得當(dāng)二次蒸汽溫升為8℃、10℃、12℃時(shí)，絕熱壓縮功率(KW.h/T)分別為4、5.2、5.6，造水比分別為11.5、15.3、23?，F(xiàn)有國內(nèi)多效蒸餾法造水比在10左右，多效真空蒸發(fā)法造水比僅4-5。本專利若壓縮比取為1.16，溫升為12℃時(shí)，造水比23為國內(nèi)現(xiàn)有方法的2-4倍。這將為我國國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大社會(huì)效益。(2)熱效率高。系統(tǒng)熱效率＝1-損耗/輸入功率＝1-損耗/(生蒸汽+水泵+太陽能)的輸入功率＝1-23/38+7.8+2.1＝0.52。上式中23(KW.h/T)為熱淡水和少量熱鹽水帶走的熱能，這里粗略取熱淡水和冷鹽水溫差為20℃。由此工況本專利獲得熱效率52％，為現(xiàn)有各種方法的數(shù)倍。(3)無需冷卻水。一座年產(chǎn)量30萬噸的真空制鹽系統(tǒng)的用水量達(dá)3600T/h，國內(nèi)蒸發(fā)行業(yè)的用水量至少也在每小時(shí)數(shù)十萬噸以上。本專利的完善和實(shí)施，將對緩解水資源缺乏的狀況起到一定的作用，同時(shí)有利于環(huán)境改善環(huán)境。不僅如此，還能使真空蒸發(fā)的用水大戶，變成生產(chǎn)飲用水的工廠。(4)由于采用低溫蒸發(fā)，為產(chǎn)生過熱蒸汽補(bǔ)充熱能用的是生蒸汽而不是水，補(bǔ)充的熱量少，且有利于太陽能和余熱廢熱的利用。(5)系統(tǒng)僅以水泵為動(dòng)力，故可用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵，可降低水價(jià)。(6)系統(tǒng)和蒸發(fā)壓縮器結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部無換熱器，變常規(guī)間接傳熱傳質(zhì)為直接傳熱傳質(zhì)，加大速率和溫差，減小容積，簡化設(shè)備，降低造價(jià)。(7)流程短，運(yùn)行可靠性高，操作方便，造價(jià)低，有利于在欠發(fā)達(dá)地區(qū)推廣應(yīng)用。(8)蒸發(fā)壓縮器內(nèi)不易結(jié)垢，維修量小。(9)易于大型化和小型化。(10)操作壓力低，安全可靠。(11)蒸發(fā)壓縮器的熱鹽水進(jìn)水管1.41設(shè)于頂端，進(jìn)水方向?yàn)榇怪睆纳现料?，進(jìn)水阻力小，水壓穩(wěn)定，便于檢修。(12)采用封頭形蒸氣排氣室，變?nèi)荩瑢Χ握羝麎嚎s升溫產(chǎn)生效果。


圖1本發(fā)明系統(tǒng)2實(shí)施例1的旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器1(1A)結(jié)構(gòu)3實(shí)施例2的旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器1(1B)結(jié)構(gòu)4壓縮功率N與壓縮比β關(guān)系曲線5溫升Δt與壓縮比β關(guān)系曲線6液懸浮噴霧推進(jìn)抽氣裝置1.4結(jié)構(gòu)7水噴射器2結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施例方式實(shí)施例1見圖1、見圖2、圖4～7本實(shí)施例1的海水淡化方法包括如下步驟見圖1，1)將預(yù)熱成70～80℃的熱鹽水1a，通入旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器1內(nèi)，在真空條件下，由下噴旋轉(zhuǎn)噴頭1.45作用下，噴射閃蒸成為二次蒸汽1b，同時(shí)上抽的旋轉(zhuǎn)葉片1.44抽吸壓縮，適度的增壓升溫。在設(shè)計(jì)壓縮比β(取決于變?nèi)輭嚎s室1.2的進(jìn)氣室1.22與排氣室1.23之容積比)為1.14-1.16的條件下，二二次蒸汽1b溫升Δt1b約為10.5-12.5℃(見圖5)；降溫鹽水1c的溫度t1c為63℃左右(見圖5中ts)；絕壓熱壓縮功率N約為5.5-6.5KW.h/T(見圖4)。鹽水蒸發(fā)量取決于熱鹽水溫度、真空壓力、葉片排氣量；熱鹽水的降溫，取決于蒸發(fā)水量、一般每蒸發(fā)1％，溫降約6℃。
2)將二次蒸汽1b與生蒸汽3a混合后升溫2～4℃制成混合過熱蒸汽3b；其后再用太陽能加熱再升溫2～4℃，成為過熱蒸汽4b，這樣過熱蒸汽4b與降溫鹽水的溫差達(dá)到約20℃。
3)用降溫鹽水1c冷凝自身閃蒸的過熱蒸汽4b，使之成為冷凝熱淡水5b；此時(shí)降溫鹽水被加熱成為70～80℃的熱鹽水5c；送入熱鹽水箱10，排放出的熱鹽水10c與補(bǔ)充的預(yù)熱海水6a混合后成為熱鹽水7a，再經(jīng)熱鹽水泵7成為熱鹽水1a一并再送入蒸發(fā)壓縮器內(nèi)再次進(jìn)行閃蒸和壓縮。也就是說用降溫鹽水1c回收汽化潛熱，熱鹽水既是蒸發(fā)液，又是冷凝液，使系統(tǒng)形成準(zhǔn)封閉的熱力循環(huán)，大大提高了系統(tǒng)的熱利用率和造水比(詳見本發(fā)明有益效果)，與壓汽蒸餾比電耗低，用太陽能或廢熱加熱低溫水蒸汽，降低加熱功率和能源等級。
4)為了回收余熱，用冷凝熱淡水5b和水噴射器2的出水預(yù)熱冷海水15后成為用戶所需的冷淡水14。5)為了補(bǔ)充蒸發(fā)水份和平衡鹽水濃度，需排放少量的熱鹽水8a，并經(jīng)泵8送至下級閃蒸器8B。
為實(shí)現(xiàn)上述海水淡化方法，本實(shí)施例1所采用的系統(tǒng)如下<蒸發(fā)壓縮器1>見圖2，本實(shí)施例1采用高架式蒸發(fā)壓縮器1A，即整個(gè)裝置安裝位置高。從下至上順次連接圓筒型蒸發(fā)室1.5、變?nèi)輭嚎s室1.2、蒸氣排氣室1.3；變?nèi)輭嚎s室壁裝真空抽氣管1.21與水噴射器2連通；蒸氣排氣室1.3通過出汽口1.31與蒸汽混合器3連通。圓筒型蒸發(fā)室1.5內(nèi)設(shè)有分散液滴，加速蒸發(fā)的濺水板1.52；防止壁流的擋水環(huán)1.53；收集鹽水并排放的在下方的降溫鹽水罐1.54；底端為降溫鹽水排出口1.51。見圖2、見圖6，變?nèi)輭嚎s室1.2內(nèi)設(shè)如下的液懸浮噴霧推進(jìn)抽氣裝置1.4設(shè)靜止的進(jìn)液機(jī)構(gòu)1.42固定于變?nèi)輭嚎s室1.2頂面中心法蘭1.40，(該處外圓為外法蘭，內(nèi)、外兩法蘭間沿周向開窗口使閃蒸后上升蒸汽通過，從變?nèi)輭嚎s室1.2到蒸氣排氣室1.3)；熱鹽水進(jìn)水管1.41從頂端垂直向下與進(jìn)液機(jī)構(gòu)1.42連通，并通過它與空心旋轉(zhuǎn)水室1.43連通；水室表面對稱裝兩個(gè)或以上的下噴旋轉(zhuǎn)霧化噴頭1.45；水室上方周向裝兩支或以上向上抽葉片1.44；并設(shè)水軸承1.46和相應(yīng)的排水孔1.49以及下端裝設(shè)靜止摩擦環(huán)1.47及壓蓋1.48。整個(gè)蒸發(fā)壓縮器1外殼分為用法蘭連接的如下三段頂部進(jìn)水管段、上中部排汽和壓縮段、中下部蒸發(fā)排水段。蒸發(fā)壓縮器1(1A)的工作過程熱鹽水1a以約0.3Mpa壓力的熱鹽水泵送入液懸浮噴霧推進(jìn)抽氣裝置1.4內(nèi)，經(jīng)下噴旋轉(zhuǎn)霧化噴頭1.45以霧射流形式噴出，并帶動(dòng)上抽葉片1.44快速旋轉(zhuǎn)；由于設(shè)定的圓柱形蒸發(fā)室1.5內(nèi)的真空壓力低于熱鹽水溫所對應(yīng)的飽和蒸汽壓力，故熱鹽水將因壓力差而蒸發(fā)并降溫，閃蒸出來的水蒸汽將被葉片向上抽吸至帶走至變?nèi)輭嚎s室1.2內(nèi)，通過機(jī)械壓縮的方式而增壓升溫，再經(jīng)封頭型蒸氣排氣室1.3變?nèi)?，成為二次蒸?b，經(jīng)排汽口1.31送入蒸汽混合器3。由此看出，熱鹽水的蒸發(fā)壓縮過程由同一裝置蒸發(fā)壓縮器1幾乎同時(shí)快速完成。由于下噴的霧射流水速度達(dá)25～28m/S，上流動(dòng)的閃蒸蒸汽速度小于15m/S，因此不會(huì)出現(xiàn)汽流帶液的情況。
見圖1，本專利系統(tǒng)中除上述‘蒸發(fā)壓縮器1’外，還設(shè)置有如下裝置<蒸汽混合器3、太陽能加熱器4、冷凝器5、熱鹽水箱10(采用密封式)和熱鹽水泵7>蒸汽混合器3進(jìn)汽口與蒸發(fā)壓縮器1出汽口1.31連通；生蒸汽進(jìn)汽口接高溫蒸汽源，送入生蒸汽3a；混合過熱蒸汽3b的出口與太陽能加熱器4的入口用管道連接。太陽能加熱器4出口與冷凝器5的進(jìn)汽口用管道連接，通入過熱蒸汽4b；冷凝器5進(jìn)水口和出水口分別與蒸發(fā)壓縮器1降溫鹽水出口1.51和熱鹽水箱10入水口連通，其出口經(jīng)熱鹽水泵7送至熱鹽水進(jìn)水管1.41。
<海水預(yù)熱器6和13、淡水箱11、除氧器12、水噴射器2>設(shè)置海水預(yù)熱器6用管路連接冷凝器5和淡水箱11，將冷凝熱淡水5b降溫成熱淡水6b并通入淡水箱11中；同時(shí)用管路與除氧器12和熱鹽水箱10出口連通，使除氧海水12b加熱成預(yù)熱海水6a(溫度為70～80℃)用于補(bǔ)充熱鹽水的蒸發(fā)量。設(shè)置海水預(yù)熱器13中用淡水箱11中的混合淡水11b冷卻成用戶所需冷淡水14，同時(shí)將冷海水15預(yù)熱成預(yù)熱海水12a，再經(jīng)除氧器12成為除氧預(yù)熱海水12b，再送入海水預(yù)熱器6。見圖7，水噴射器2設(shè)水室2.2，與它連通并向混合室2.4噴射的1個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的水噴嘴2.3，混合室2.4外裝1個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的與水噴嘴配合的蒸發(fā)室2.6，混合室2.4壁開抽氣管2.5；抽氣管2.5與蒸發(fā)壓縮器1的真空抽氣管1.21連通；水噴射器2噴射循環(huán)需用的進(jìn)水2a由清水泵9從淡水箱中抽取送入，出水2b排入淡水箱11中。
實(shí)施例2見圖1、圖3、圖4～7見圖3，本實(shí)施例2中蒸發(fā)壓縮器1是采用低架式蒸發(fā)壓縮器1B，即整個(gè)裝置安裝位置較低。實(shí)施例1中圓筒型蒸發(fā)室1.5用收斂-擴(kuò)張型蒸發(fā)室1.1替代；下部設(shè)有的降溫鹽水罐為1.12，底部的降溫鹽水排出口為1.11。其余與實(shí)施例1完全相同。
權(quán)利要求
1.旋轉(zhuǎn)射流閃蒸-壓縮式海水淡化方法，其特征是該方法包括如下步驟i.將冷海水預(yù)熱成65～110℃的熱鹽水，通入旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器(1)內(nèi)，在真空狀態(tài)下，在旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器(1)一個(gè)裝置內(nèi)同時(shí)進(jìn)行閃蒸和壓縮，制成二次蒸汽和排出降溫鹽水；ii.將二次蒸汽與生蒸汽混合后升溫制成過熱蒸汽，使過熱蒸汽與降溫鹽水的溫差為12～20℃；iii.用降溫鹽水冷凝過熱蒸汽，使之成為熱淡水，此時(shí)降溫鹽水被加熱成為65～110℃的熱鹽水；并同時(shí)補(bǔ)充預(yù)熱海水，兩者混合后經(jīng)熱鹽水泵一并再送入旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器(1)內(nèi)再次同時(shí)進(jìn)行閃蒸和壓縮；iv.將冷凝后熱淡水冷卻變成用戶所需的冷淡水；并用熱淡水冷卻放出的熱量預(yù)熱冷海水。
2.按權(quán)利要求1所述海水淡化方法，其特征是過熱蒸汽利用太陽能或余熱廢熱再次進(jìn)行加熱，升溫2℃及以上，再進(jìn)行冷凝。
3.按權(quán)利要求1所述海水淡化方法，其特征是排放少部分熱鹽水經(jīng)泵提供給設(shè)置的下級閃蒸器。
4.按權(quán)利要求1所述旋轉(zhuǎn)射流閃蒸-壓縮式海水淡化方法的系統(tǒng)，其特征是i.該系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有如下部分旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器(1)；用于混合二次蒸汽和生蒸汽的蒸汽混合器(3)；冷凝過熱蒸汽的冷凝器(5)；盛熱鹽水的熱鹽水箱(10)及熱鹽水泵(7)；用于向旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器(1)提供真空度的水噴射器(2)；設(shè)兩個(gè)海水預(yù)熱器(6)和(13)以及在兩者間的海水管路中裝設(shè)除氧器(12)，在兩者間的熱淡水管路中設(shè)淡水箱(11)，且水噴射器(2)噴射循環(huán)用的進(jìn)水管和出水管與該淡水箱(11)連通；ii.旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器(1)中設(shè)有從下至上順次連接的收斂-擴(kuò)張型蒸發(fā)室(1.1)或圓筒型蒸發(fā)室(1.5)、變?nèi)輭嚎s室(1.2)、蒸氣排氣室(1.3)；變?nèi)輭嚎s室(1.2)外壁裝有與水噴射器(2)連通的真空抽氣管(1.21)；蒸氣排氣室(1.3)與蒸汽混合器(3)連通；收斂-擴(kuò)張型蒸發(fā)室(1.1)或圓筒型蒸發(fā)室(1.5)底端為降溫鹽水排出口(1.11)或(1.51)；在變?nèi)輭嚎s室(1.2)內(nèi)設(shè)如下的液懸浮噴霧推進(jìn)抽氣裝置(1.4)上部的熱鹽水進(jìn)水管(1.41)通過固定于變?nèi)輭嚎s室的進(jìn)液機(jī)構(gòu)(1.42)與空心旋轉(zhuǎn)水室(1.43)連通；水室表面對稱裝兩個(gè)或以上的向下噴的旋轉(zhuǎn)霧化噴頭(1.45)；水室上方周向裝兩支或以上的上抽的葉片(1.44)；并設(shè)水軸承(1.46)和相應(yīng)的排水孔(1.49)；下端裝靜止摩擦環(huán)(1.47)及壓蓋(1.48)。
5.按權(quán)利要求4所述海水淡化裝置，其特征是在蒸汽混合器(3)和冷凝器(5)之間裝設(shè)太陽能加熱器或余熱廢熱裝置(4)。
6.按權(quán)利要求4所述海水淡化裝置，其特征是所述變?nèi)輭嚎s室(1.2)的進(jìn)氣室與排氣室之容積比為1.16-1.20。
7.按權(quán)利要求4所述海水淡化裝置，其特征是所述蒸氣排氣室(1.3)采用封頭型。
8.按權(quán)利要求4所述海水淡化裝置，其特征是熱鹽水進(jìn)水管(1.41)設(shè)于頂端，進(jìn)水方向?yàn)榇怪睆纳现料隆?br> 9.按權(quán)利要求4所述海水淡化裝置，其特征是圓筒型蒸發(fā)室(1.5)內(nèi)裝濺水板(1.52)和擋水環(huán)(1.53)。
全文摘要
旋轉(zhuǎn)射流閃蒸—壓縮式海水淡化方法和系統(tǒng)，將壓汽蒸餾和多效閃蒸法融為一體。將熱鹽水通入旋轉(zhuǎn)射流蒸發(fā)壓縮器內(nèi)，在真空下，同時(shí)進(jìn)行閃蒸和壓縮，再用生蒸汽與二次蒸汽混合和用太陽能或余廢熱加熱，制成過熱蒸汽，使其與降溫鹽水溫差約為12～20℃；再將過熱蒸汽冷凝和冷卻成用戶所需的冷淡水，其放出熱量用于加熱降溫鹽水和預(yù)熱冷海水。系統(tǒng)形成準(zhǔn)封閉的熱力循環(huán)；由此熱利用率高達(dá)52％和造水比達(dá)23，電耗為8kw.h，均為國內(nèi)現(xiàn)有方法的數(shù)倍。系統(tǒng)以水泵為動(dòng)力，無需冷卻水。系統(tǒng)內(nèi)僅設(shè)有蒸汽混合器、冷凝器、兩個(gè)預(yù)熱器、熱鹽水箱、水噴射器、泵等，設(shè)備簡化，造價(jià)低。這將為海水淡化、蒸發(fā)濃縮技術(shù)開辟新的途徑。
文檔編號C02F1/06GK101070194SQ200610022609
公開日2007年11月14日 申請日期2006年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月25日
發(fā)明者魏仕英 申請人:魏仕英