[实用新型]一种海水淡化蒸发器

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及海水淡化领域，尤其是一种海水淡化蒸发器。

(二)背景技术：

海水淡化，又称海水脱盐，是分离海水中盐和水的技术和过程。蒸馏法即热法是最早采用的海水淡化技术，是海水淡化最主要的方法。蒸馏法海水淡化是将海水加热蒸发，再使蒸汽冷凝得到淡水的过程。

多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源，并冷凝成为淡水，这种蒸发和冷凝过程沿着一串蒸发器的各效一直重复，每效都产生了相当数量的蒸馏水。在多效蒸发方法中，低温多效蒸馏(LT-MED)是蒸馏法中最节能的方法之一。

LT-MED海水淡化设备由蒸发器、末效蒸汽冷凝器、海水预加热器。蒸发器内顶部的布水系统，蒸发管束及其管板，捕沫器，淡水箱，浓水箱等组成。蒸汽输入到蒸发管内部，管外通过布水系统喷淋海水，管内外进行热量交换，管内蒸汽凝结成淡水汇集到淡水箱，管外海水蒸发产生蒸汽，通过捕沫器滤掉液滴后进入下一效管程，未蒸发的海水汇集到浓水箱收集。

目前，LT-MED海水淡化一般采用水平管降膜蒸发，蒸发器的断面多设计为圆形，内部换热管束为长矩形排列，管板为长矩形，蒸发器顶部设置布水系统，海水由布水系统喷淋到蒸发管束上，部分海水吸收热量蒸发为蒸汽，其余海水流到下层蒸发管继续蒸发，最后没有蒸发的海水进入浓水室。该形式蒸发器目前存在以下问题：

1、LT-MED海水淡化蒸发器的直径一般比较大，蒸发管束如果采用长矩形排列，布水面积相对较小，顶部基层换热管上喷淋海水量较多，形成的液膜厚，对传热蒸发不利，不能充分利用热能；

2、由于海水自上而下的喷淋流程长，而且海水在流下的同时还进行着蒸发，使流到底层蒸发管的海水量逐渐减少，而且分布不易均匀，导致底层的换热管易出现干壁现象，易造成换热管老化；

3、由于蒸发管束底层换热管常处于干烧状态，造成换热面积浪费，达不到设备的设计能力；

4、由于蒸发器壳体设计断面设计为圆形，而管板为长矩形，因而壳体内部空间较多，造成浪费，同时增加了装置成本费和制造费用；

5、由于蒸发器壳体设计断面设计为圆型，大型海水淡化装置总高度过高，对底部支撑及厂房设计要求都比较高，基建费用及安装费用都比较高。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种海水淡化蒸发器，它能够解决现有技术的不足，且降低了装置成本费用，同时降低换热管腐蚀老化，使蒸发器壳体内的空间利用更为充分。

本实用新型的技术方案：一种低温多效海水淡化蒸发器，其特征在于它由壳体、布水系统、一程蒸发管束和二程蒸发管束、管板、捕沫器、淡水箱及浓水箱构成，其中壳体的断面为椭圆形；所说的布水系统置于壳体的顶部；所说的管板连接于壳体内，管板内由下至上安装有一程蒸发管束和二程蒸发管束；所说的一程蒸发管束和二程蒸发管束分别连接淡水箱；所说的一程蒸发管束外侧连接有捕沫器，下方为浓水箱。

上述所说的断面为椭圆形的壳体，其垂直方向为椭圆的短轴，水平方向是椭圆的长轴。

上述所说的一程蒸发管束和二程蒸发管束按扁矩形的方式排列，即蒸发管的行数少于列数。

上述所说的管板为扁矩形。

上述所说的布水系统选用喷嘴、喷淋盘或喷淋管。

本实用新型的工作过程为：(1)蒸汽进入一程蒸发管束中，从一程蒸发管束再进入二程蒸发管束中；(2)海水由布水系统进入蒸发器壳体的壳程，自上而下对蒸发管进行喷淋；(3)蒸发管内的蒸汽冷凝成淡水汇集到淡水箱；(4)一程蒸发管束的蒸发管外的海水部分蒸发产生二次蒸汽，通过捕沫器后进入管程；(5)未蒸发的海水汇集到浓水箱，预热后排出。

本实用新型的优越性在于：1、使海水的喷淋流程缩短，保证海水均匀喷淋到各层的换热管上，提高换热管利用率，改善蒸发器换热状况，并减少换热管数量，降低装置成本费用；2、有效避免下层蒸发管由于布水不均而造成的干壁和干烧现象，降低蒸发管腐蚀老化；3、更易实现海水均匀喷淋，对装置布水系统要求降低；4、充分利用换热面积，在蒸发管数相同的情况下提高了装置的换热效率，蒸发器壳体内空间利用更为充分；5、结构简单，同等规模的装置在设备的高度上显著降低，有效降低基建及安装费用；6、一程蒸发管束和二程蒸发管束中的蒸发管长度相同，但直径、材质、数量可以相同也可以不同；7、捕沫器也可以设计成不同形状、不同材质和采用不同的捕沫工作原理。

(四)附图说明：

图1为本实用新型所涉一种海水淡化蒸发器的结构示意图。