專利名稱：低溫多效海水淡化系統(tǒng)中“筒外串聯(lián)式”不凝氣排除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)中不凝 氣的排除裝置。
背景技術(shù)：
利用低溫多效海水淡化系統(tǒng)進(jìn)行海水淡化時(shí)，需要將系統(tǒng)中的不凝結(jié)性氣體(簡 稱“不凝氣”)抽出。不凝氣主要有兩個(gè)來源一是來自海水的釋放。海水中溶解有一定量 的不凝氣體，包括氧氣、氮?dú)夂投趸嫉?。低溫多效蒸餾海水淡化過程是在真空條件下操 作，正常運(yùn)行過程中，整個(gè)裝置內(nèi)部被抽到-70 _90kPa的真空。當(dāng)海水進(jìn)入真空設(shè)備時(shí)， 由于壓力降低，溶解在海水中的部分氣體將被釋放出來。另外，由于設(shè)備內(nèi)部處于真空狀 態(tài)，內(nèi)部壓力低于外界環(huán)境壓力，外界空氣也將從法蘭、人孔、門蓋等處泄漏到設(shè)備中來。這些從海水中釋放和從外界泄漏進(jìn)來的氣體在裝置正常操作條件下無法冷凝，如 不及時(shí)將其排出，一方面，這些不凝氣體將不斷積聚，造成設(shè)備內(nèi)部壓力升高，真空被破壞； 另一方面，這些導(dǎo)熱性極差的氣體聚集在換熱管表面，對(duì)換熱過程造成阻礙。在淡化系統(tǒng)運(yùn)行中，應(yīng)保證蒸發(fā)裝置內(nèi)部壓力從首效到末效逐漸降低?，F(xiàn)有低溫 多效蒸餾海水淡化裝置中，海水釋放出的不凝氣一般在壓差作用下從首效至末效逐效匯 集，最后從蒸發(fā)器后的凝汽器集中抽出。從上一效到下一效的效間不凝氣通道一般開設(shè)在 加熱蒸汽側(cè)和海水蒸發(fā)側(cè)間的隔板上，通道上安裝孔板來形成兩側(cè)間需要的阻力，進(jìn)行節(jié) 流，以使各效壓力相匹配。上述不凝氣通道孔板安裝在蒸發(fā)器內(nèi)部，不便于調(diào)節(jié)或更換；這 些孔板往往要求進(jìn)行精確的計(jì)算，并且尺寸固定，一旦安裝完畢則不能跟隨操作工況變化 作出最佳調(diào)整，從而限制了裝置整體性能的提高和運(yùn)行調(diào)整范圍。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于低溫多效海水淡化系統(tǒng)中的“筒體外串聯(lián)式” 的不凝氣排除裝置。為方便描述，本實(shí)用新型的內(nèi)容將使用以下的術(shù)語，但這些術(shù)語并不能限定本實(shí) 用新型。本實(shí)用新型內(nèi)容中使用的“首端”指靠近蒸汽引射器端，“末端”指靠近凝汽器端。本實(shí)用新型內(nèi)容中使用的“加熱蒸汽側(cè)”和“海水蒸發(fā)側(cè)”指各效蒸發(fā)器內(nèi)的由 水平布置的換熱管束、管束上方的布液裝置、管束兩端的管板構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，為本效蒸發(fā)器的 “海水蒸發(fā)側(cè)”。效和效之間有一個(gè)由上一效蒸發(fā)器末端管板、下一效蒸發(fā)器首端管板和蒸 發(fā)裝置殼體圍成的空間，即為下一效蒸發(fā)器的“加熱蒸汽側(cè)”，第一效首端為第一效“加熱蒸 汽側(cè)”。上一效中蒸發(fā)出的蒸汽通過上一效末端管板的缺口流到這個(gè)空間，再通過此空間流 向下一效換熱管束內(nèi)部。本實(shí)用新型的低溫多效海水淡化系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝氣排 除裝置、濃鹽水換熱器、淡水換熱器、海水給料泵、濃鹽水泵、淡水泵，各效蒸發(fā)器依次串聯(lián)，蒸汽引射器與第一效蒸發(fā)器首端和中間一效蒸發(fā)器末端分別相連，凝汽器與末效蒸發(fā)器末 端相連，濃鹽水泵和淡水泵分別接在末效蒸發(fā)器濃鹽水出口和淡水出口，濃鹽水換熱器和 淡水換熱器分別接在濃鹽水泵出口和淡水泵出口，海水給料泵分別與濃鹽水換熱器和淡水 換熱器相連，淡水換熱器和濃鹽水換熱器與凝汽器海水進(jìn)口相連。其中，本發(fā)明所述低溫多效海水淡化系統(tǒng)中不凝氣的排除裝置包括不凝氣連通 管、連通管上設(shè)置的閥門、抽真空裝置、連接凝汽器不凝氣抽出口和抽真空裝置的連接管 道、以及連接管道上設(shè)置的閥門，不凝氣連通管設(shè)置在蒸發(fā)器筒體外，分別連接每一效蒸發(fā) 器的加熱蒸汽側(cè)和海水蒸發(fā)側(cè)抽真空裝置與凝汽器通過連接管道相連。作為優(yōu)選實(shí)施方案，所述的不凝氣連通管設(shè)置在蒸發(fā)器筒體外頂部，通過焊接或 法蘭連接。作為優(yōu)選實(shí)施方案，所述的抽真空裝置可以是射汽抽氣器、射水抽氣器、水環(huán)式真
空泵等。本實(shí)用新型的有益之處在于在蒸發(fā)器筒體外設(shè)置效間不凝氣連通管，管上設(shè)置 閥門，以便于在線調(diào)節(jié)，從而對(duì)操作工況變化作出最佳調(diào)整適應(yīng)。實(shí)現(xiàn)了效間不凝氣通道的 可調(diào)節(jié)，能夠更好地適應(yīng)操作工況變化，保證各效壓力匹配，改善裝置運(yùn)行的適應(yīng)范圍，提 高裝置性能。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1是抽真空裝置，2是第六效蒸發(fā)器，3是第 五效蒸發(fā)器，4是第四效蒸發(fā)器，5是第三效蒸發(fā)器，6是第二效蒸發(fā)器，7是第一效蒸發(fā)器， 8是蒸汽引射器，9是海水給料泵，10是濃鹽水泵，11是濃鹽水換熱器，12是淡水換熱器，13 是淡水泵，14是凝汽器，15是不凝氣連通管，16是閥門，17是連接凝汽器不凝氣抽出口和抽 真空裝置的連接管道，18是連接管道上的閥門。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
說明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型并不受限于此。低溫多效海水淡化系統(tǒng)，包括6效蒸發(fā)器2-7、蒸汽引射器8、凝汽器14、不凝氣排 除裝置、濃鹽水換熱器11、淡水換熱器12、海水給料泵9、濃鹽水泵10、淡水泵13。各效蒸發(fā) 器依次首尾串聯(lián)，各效蒸發(fā)器內(nèi)均分為海水蒸發(fā)側(cè)和加熱蒸汽側(cè)。第一效蒸發(fā)器7首端的 加熱蒸汽側(cè)進(jìn)汽口與蒸汽引射器8的排氣口通過管道相連，蒸汽引射器8的抽氣口與第四 效蒸發(fā)器4的末端通過管道相連，第六效蒸發(fā)器2與凝汽器14相連。濃鹽水泵10和淡水 泵13分別接在第六效蒸發(fā)器2的濃鹽水出口和淡水出口，濃鹽水換熱器11和淡水換熱器 12分別接在濃鹽水泵10出口和淡水泵13出口，海水給料泵9出口管道分為兩路，分別與淡 水換熱器12和濃鹽水換熱器11相連。淡水換熱器12和濃鹽水換熱器11與凝汽器14的 海水進(jìn)口相連。其中，不凝氣排除裝置包括不凝氣連通管15、閥門16、抽真空裝置1、連接凝 汽器14不凝氣抽出口和抽真空裝置1的連接管道17、連接管道17上的閥門18，不凝氣連 通管15設(shè)置在蒸發(fā)器筒體外頂部，分別連接每一效的加熱蒸汽側(cè)和海水蒸發(fā)側(cè)。不凝氣連 通管15上設(shè)置閥門16。抽真空裝置1與凝汽器14通過連接管道17相連，連接管道上設(shè)置 閥門18。[0017]以本系統(tǒng)進(jìn)行海水淡化時(shí)，海水由海水給料泵9泵入系統(tǒng)，經(jīng)過淡水換熱器12和 濃鹽水換熱器11后，進(jìn)入凝汽器14，再分別進(jìn)入各效蒸發(fā)器2-7。由于各效蒸發(fā)器均處于 真空狀態(tài)，海水中的氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等不凝性氣體被部分釋放出來，隨著海水蒸發(fā)出 的二次蒸汽一起流向下一效或凝汽器14。在下一效，二次蒸汽冷凝成水，剩余不凝氣體從各 效蒸發(fā)器筒體頂部的不凝氣排氣口流出，沿筒體外部的不凝氣連通管15流入海水蒸發(fā)側(cè)。 第一效蒸發(fā)器7的加熱蒸汽側(cè)中的不凝氣沿第一效外部不凝氣連通管15流入第一效海水 蒸發(fā)側(cè)。在第一效海水蒸發(fā)側(cè)，海水新釋放的不凝氣與從不凝氣連通管15流入的不凝氣混 合，與二次蒸汽一起流向第二效蒸發(fā)器6。其他各效與第一效7的情況相同，各效不凝氣逐 效流動(dòng)，最后與第六效2的二次蒸汽一起進(jìn)入凝汽器14中。在凝汽器14中，第六效的二次 蒸汽冷凝成水，剩余的不凝氣則從凝汽器14不凝氣出口沿不凝氣抽出管17流向抽真空裝 置1，由抽真空裝置1排向大氣。所述的不凝氣連通管15連接的加熱蒸汽側(cè)和海水蒸發(fā)側(cè)存在壓差，加熱蒸汽側(cè) 的壓力比海水蒸發(fā)側(cè)的壓力高3kPa。本實(shí)用新型中，在不凝氣連通管15上設(shè)置閥門16，作 為連通管15上的阻力件，保證加熱蒸汽側(cè)和海水蒸發(fā)側(cè)之間存在適當(dāng)?shù)淖枇?，從而建立?兩側(cè)的正常壓差。閥門易于調(diào)整，可根據(jù)各效實(shí)際運(yùn)行壓差情況進(jìn)行在線調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求一種低溫多效海水淡化系統(tǒng)中不凝氣排除裝置，其中所述低溫多效海水淡化系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝氣排除裝置、濃鹽水換熱器、淡水換熱器、海水給料泵、濃鹽水泵和淡水泵，其特征在于，所述不凝氣排除裝置包括不凝氣連通管、連通管上設(shè)置的閥門、抽真空裝置、連接凝汽器不凝氣抽出口和抽真空裝置的連接管道、以及連接管道上設(shè)置的閥門，不凝氣連通管設(shè)置在蒸發(fā)器筒體外，分別連接每一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽側(cè)和海水蒸發(fā)側(cè)；抽真空裝置與凝汽器通過連接管道相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的不凝氣連通管設(shè)置在蒸發(fā)器筒體 外頂部，通過焊接或法蘭連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的抽真空裝置是射汽抽氣器、射水抽 氣器或水環(huán)式真空泵。
專利摘要本實(shí)用新型屬于海水淡化領(lǐng)域，涉及一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)不凝氣的排除裝置。所述低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝氣排除裝置、濃鹽水換熱器、淡水換熱器、海水給料泵、濃鹽水泵、淡水泵，其中，所述不凝氣排除裝置包括不凝氣連通管、連通管上設(shè)置的閥門、抽真空裝置、連接凝汽器不凝氣抽出口和抽真空裝置的連接管道、以及連接管道上設(shè)置的閥門，不凝氣連通管設(shè)置在蒸發(fā)器筒體外，分別連接每一效的加熱蒸汽側(cè)和海水蒸發(fā)側(cè)。本實(shí)用新型的海水淡化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不凝氣通道進(jìn)行在線調(diào)節(jié)，控制各效間壓差，從而適應(yīng)工況變化，保證各效壓力匹配。
文檔編號(hào)C02F103/08GK201605174SQ20092029263
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者丁濤, 周洪光, 張?zhí)m芳, 張千, 張忠梅, 張鵬, 牛聚秦, 蔡井剛, 高峰 申請(qǐng)人:中國神華能源股份有限公司;北京國華電力有限責(zé)任公司;神華國華(北京)電力研究院有限公司;河北國華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司