[发明专利]低温多效海水淡化系统中“筒外并联式”不凝气排除装置

说明书

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，涉及一种低温多效蒸馏海水淡化系统中不凝气的排除装置。

背景技术

利用低温多效海水淡化系统进行海水淡化时，需要将系统中的不凝结性气体(简称“不凝气”)抽出。不凝气主要有两个来源：一是来自海水的释放。海水中溶解有一定量的不凝气体，包括氧气、氮气和二氧化碳等。低温多效蒸馏海水淡化过程是在真空条件下操作，正常运行过程中，整个装置内部被抽到-70～-90kPa的真空。当海水进入真空设备时，由于压力降低，溶解在海水中的部分气体将被释放出来。另外，由于设备内部处于真空状态，内部压力低于外界环境压力，外界空气也将从法兰、人孔、门盖等处泄漏到设备中来。

这些从海水中释放和从外界泄漏进来的气体在装置正常操作条件下无法冷凝，如不及时将其排出，一方面，这些不凝气体将不断积聚，造成设备内部压力升高，真空被破坏；另一方面，这些导热性极差的气体聚集在换热管表面，对换热过程造成阻碍。

现有的低温多效海水淡化系统中，每效蒸发器的加热蒸汽侧与海水蒸发侧之间设有隔板，隔板上开连通孔，不凝气通过这些连通孔从首效向末效逐效流动，最后随末效二次蒸汽一起进入凝汽器。凝汽器与抽真空设备相连，来自末效的二次蒸汽在凝汽器中冷凝成水，剩余的不凝性气体则被抽真空设备抽走。当不凝气进入蒸发器时，蒸汽与不凝气作为混合物一起进入换热管内，蒸汽在换热管壁面附近被冷凝成水，剩余不凝性气体聚集在换热管内壁面，形成一层气膜，不凝性气体的导热性极差，因而对传热造成阻碍。随着不凝气的逐效汇集，从首效蒸发器到末效蒸发器，不凝气量不断增加，对蒸发器的传热，尤其是后几效蒸发器的传热形成阻碍，大大降低蒸发器的换热效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温多效海水淡化系统中的“筒外并联式”的不凝结气体排除装置。

为方便描述，本发明的内容将使用以下的术语，但这些术语并不能限定本发明。

本发明内容中使用的“首端”、“前端”指靠近蒸汽引射器端，“末端”、“后端”指靠近凝汽器端。

本发明内容中使用的“加热蒸汽侧”、“海水蒸发侧”和“二次蒸汽侧”指：各效蒸发器内的由水平布置的换热管束、管束上方的布液装置、管束两端的管板构成的结构，为本效蒸发器的“海水蒸发侧”，各效内“海水蒸发侧”前端为“加热蒸汽侧”，后端为“二次蒸汽侧”；后一效的“加热蒸汽侧”和前一效的“二次蒸汽侧”在空间上连通。

本发明内容中使用的“低压端”指母管与抽真空设备连接端，“高压端”指母管与各效不凝气引出管连接端。

本发明的低温多效海水淡化系统包括多效蒸发器、蒸汽引射器、凝汽器、不凝气排除装置、浓盐水换热器、淡水换热器、海水给料泵、浓盐水泵、淡水泵，各效蒸发器依次首尾串联，蒸汽引射器与第一效蒸发器首端和中间一效蒸发器末端分别相连，凝汽器与末效蒸发器末端相连，浓盐水泵和淡水泵分别接在末效蒸发器浓盐水出口和淡水出口，浓盐水换热器和淡水换热器分别接在浓盐水泵出口和淡水泵出口，海水给料泵分别与浓盐水换热器和淡水换热器相连，淡水换热器和浓盐水换热器与凝汽器海水进口相连。

其中，所述不凝气排除装置包括：各效蒸发器加热蒸汽侧和凝汽器筒体外分别设置的不凝气引出管、各不凝气引出管上设置的阀门、母管和抽真空装置；其中各不凝气引出管并联到一根母管上；母管高压端与各不凝气引出管相连，母管低压端与抽真空设备相连。

其中所述的引出管阀门还可以用孔板代替。

作为本发明优选实施方案，所述的不凝气引出管设置在筒体外顶部。

作为本发明优选实施方案，所述的抽真空装置可以是射汽抽气器、射水抽气器或水环式真空泵等。

作为本发明优选实施方案，所述的多效蒸发器内部压力从首效到末效逐渐降低。

本发明的有益之处在于：各效蒸发器均设置不凝气引出管，将各效蒸发器产生的不凝气分别各自引出，并汇集到母管上，通过抽真空装置抽出，避免或减轻不凝气在换热管内壁上的积聚，提高蒸发器的换热效率。同时在不凝气引出管上设置阀门，对各效实际运行压差情况进行在线调节，保证蒸发器内部各效之间形成合理的压力差。

附图说明

图1为本发明结构示意图，其中1是射汽抽气器，2是第六效蒸发器，3是第五效蒸发器，4是第四效蒸发器，5是第三效蒸发器，6是第二效蒸发器，7是第一效蒸发器，8是蒸汽引射器，9是海水给料泵，10是浓盐水泵，11是浓盐水换热器，12是淡水换热器，13是淡水泵，14是凝汽器，15是不凝气引出管，16是母管，17是阀门。

具体实施方式