[实用新型]海水淡化用降膜式冷凝器

说明书

技术领域

本实用新型属于海水淡化领域，具体涉及一种海水淡化用降膜式冷凝器。

背景技术

海水中含有一定量的氧气等不凝结气体。在采用多效蒸馏系统进行海水淡化时，不凝结气体在蒸发器传热过程中会逸出。另外，多效蒸馏系统一般运行在真空下，少部分空气也会漏入蒸发器中成为不凝气。不凝气的存在降低了蒸发器的凝结传热效率，同时氧气的存在会显著增加传热管束、壳体内件的电化学腐蚀。抽真空装置用来抽出不凝气，保证系统的运行真空度。抽真空装置抽出不凝气时会夹带一定比例的蒸汽，不凝气量的大小，将决定抽真空系统的负荷。通常的技术方案中，海水不脱气引入蒸发器，蒸发器必须使用高级别的耐蚀材料制作换热管束、壳体及内件，配置大容量的抽真空装置，结合设置多个抽气口及时抽出不凝气，这样将使设备与运行成本增加。为了保证蒸发器的传热效率和运行真空度，多效蒸馏系统需及时将不凝气体抽出。采用管程通冷却海水的强制循环凝汽器加脱气塔的方案可以实现对海水预热脱气问题，但是海水强制循环耗电量大，整体设计系统复杂，造价高。

发明内容

针对以上问题，本实用新型提供一种海水淡化用降膜式冷凝器，解决海水脱气问题，降低成本。

本实用新型的降膜式冷凝器包括壳体和设置在壳体内的布水装置、传热管束以及接水盘，传热管束由换热管组成，换热管数量根据冷凝的蒸汽量和喷淋水量经过传热计算确定；其中，所述传热管束在壳体内水平分层设置，形成传热管束层，且每一个传热管束层上方设置有布水装置，不同的传热管束层之间设置接水盘。传热管束分层的设计可以在紧凑的空间内高效处理大量的冷却海水，能够在喷淋海水温度一定的情况下，有效利用冷凝蒸汽与海水之间的温差，强化传热，其中接水盘的面积大于其上方的传热管束层的水平分布面积。

本实用新型所述传热管束层可以根据需要的凝汽温度和海水温度间温差的大小进行设置，例如可以是2、3、4或5层传热管束层。

作为优选的实施方案，每层的传热管束层可以包括2-6个传热管束；管束间留有空隙，以便不凝气的逸出。

本实用新型的降膜式冷凝器连有进料海水管，接收进料海水；连有冷凝水管，排出冷凝水；连有预热脱气海水管，将预热脱气后的海水送入各效蒸发器。

本实用新型的降膜式冷凝器与抽真空装置和末效蒸发器分别连接。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型降膜式冷凝器使进料海水在冷凝器传热管束外得到预热，配合抽真空装置，将海水中的不凝气脱除，从而在海水蒸发环节显著提升蒸发器的换热效率，增加运行效率和可靠性；脱除不凝气后，可以减少腐蚀的发生，因此可以使用廉价的材料制造蒸发器的壳体和传热管，降低系统成本。降膜式冷凝器泵功消耗小，可以降低海水淡化的产品水对泵功用电的消耗。

附图说明

图1是本实用新型的横剖面结构示意图，

图2是本实用新型的纵剖面结构示意图，

其中图1和图2中的1是壳体，2是布水装置，3是传热管束，4是接水盘，5是抽真空装置，6是进料海水管，7是预热脱气海水管，8是冷凝水管，9是换热管。

具体实施方式

现结合附图和实施方式进一步说明本实用新型，但本实用新型并不受限于此。

如图1和图2所示，本实用新型的降膜式冷凝器包括壳体1和布水装置2、传热管束3和接水盘4，传热管束3由换热管9组成。两层传热管束层布置在壳体1内，每层传热管束层包含三个传热管束3，传热管束3水平布置，彼此之间留有空隙，以便不凝气的逸出。在每个传热管束层的上方设置布水装置2，两层传热管束层之间设有接水盘4，用于承接汇集经上层传热管束预热脱气的海水。传热管束分层的设计可以在紧凑的空间内高效处理大量的冷却海水，在喷淋海水温度一定的情况下，各传热管束层可以有效利用汽水温差，强化传热。

工作时，海水通过进料海水管6进入冷凝器，通过布水装置2喷淋至传热管束3外，形成降膜流动，获得较大的表面积。传热管束3内是末效蒸发器输送来的部分蒸汽，在传热管束3内得到冷凝，同时加热传热管束3外的海水。海水经加热后，不凝气逸出，由抽真空装置5抽出。经上层传热管束预热脱气后的海水由接水盘4汇集，经下层传热管束预热脱气的海水直接由壳体1承接汇集，预热脱气的海水通过预热脱气海水管7进入蒸发器中蒸发。传热管束3内蒸汽冷凝水通过冷凝水管8排出。