[发明专利]用于海水淡化装置的淡水冷凝器

说明书

一、技术领域

本发明涉及海水淡化和换热器技术领域，特指一种淡水冷凝器，该冷凝器利用若干个由内管和外观套在一起构成的换热部件将饱和湿空气中的水蒸气凝结为淡水。

二、背景技术

海水淡化技术，是通过海水脱盐设备出去海水中盐分并获得淡水的工艺过程，海水淡化方法主要分为膜法和蒸馏法。膜法脱盐所用设备操作简单，投资相对较小，启动时间短，但必须靠电力才能工作。蒸馏法主要包括多级闪蒸，低温多效和压气蒸馏三种技术。前两种技术采用蒸汽做热源，压气蒸馏则需要电能。上述方法不适用于只具有低温热源(太阳能)的海岛、沙漠。

目前已有多个利用空气饱和湿度差淡化海水的专利，但都是着重于海水蒸发及于空气的混合，对于如何将饱和湿空气中的水分更好的冷凝出来，并未提出优秀的解决方案。以下列出几个已有的相关专利：

专利“利用空气饱和湿度差的海水淡化方法”(申请号：03144279.X)提出一种利用空气饱和湿度差的海水淡化方法，在集热器中加热升温的海水进入容纳海水蒸发罐中，鼓风机排出空气，空气经过连接管道在气体分布器上的多个空气排出口处排出，气体分布器位于蒸发罐内海水的下部，空气在加热海水中以细小气泡形状由下方向上方升起，气泡中的空气在被加热的同时吸收水汽，湿度增加。湿度饱和的空气由蒸发罐通过连接管道进入冷凝罐中弯折的冷凝排管，循环冷却水使冷凝排管中的湿度饱和的空气降温，饱和湿度的空气冷却时水汽会析出，成为由下部排出的冷凝淡水。

专利“雾化海水淡化法”(申请号：200410072793.4)提出一种雾化海水淡化法，在海水蒸发室中放入海水并加热，加热的温度在沸点以下，然后使温度升高的海水雾化，温度升高的雾化海水与循环空气充分接触，使循环空气的温度升高湿度加大，吸收大量水分，再将高温、高湿的循环空气引入海水冷凝室，在冷凝室中降温并析出冷凝水，冷凝水是淡水，完成海水淡化的过程。

三、发明内容

本发明提出一种淡水冷凝器，该冷凝器由冷海水进口，冷海水出口，进气口，出气口，淡水出口，气液分离器，挡板，淡水隔板，蒸汽隔板，底板，内管，外管，外壳等构成。挡板及外壳将淡水冷凝器分隔成相连通的几部分，冷海水从冷海水进口流入，在挡板左右下作S形流动，延长换热行程。外管套在内管外面，两者间存在间隙。内管穿过蒸汽隔板和淡水隔板，与蒸汽隔板和底板围成的空间联通，外管穿过淡水隔板，与淡水隔板和蒸汽隔板围成的空间联通。饱和湿空气从进气口进入冷凝器，通过内管喷到外管壁上，并受冷，将一部分水蒸气冷凝成淡水。气水混合物沿外管进入淡水隔板和蒸汽隔板围成的空间，并进入气液分离器，进行气液分离，最后空气从出气口流出，淡水从淡水出口流出。淡水隔板及外管材料为导热性能良好的材料，内管和蒸汽隔板材料为保温性能良好的材料。淡水隔板与蒸汽隔板之间的间隙较大，蒸汽隔板与底板之间的间隙较小。冷凝器外壳为保温外壳。

四、附图说明

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

图1是该装置的正面剖视图。

图2是该装置的A-A截面图。

图3是该装置的局部放大图。

图中所标部位分别为：1、冷海水进口；2、冷海水出口；3、进气口；4、出气口；5、淡水出口；6、气液分离器；7、挡板；8、淡水隔板；9、蒸汽隔板；10、底板；11、内管；12、外管；13、外壳。

五、具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的冷海水出口2与海水预热装置相连，出气口4与空气加热装置相连。冷海水经过净化之后从冷海水进口1流入冷凝器，并作S形流动，与外管12的管壁及淡水隔板8换热，并从冷海水出口2流入海水预热装置。饱和湿空气从进气口3进入淡水冷凝器，通过内管11喷到外管12的管壁上换热，并将部分水蒸气凝结成淡水液滴。冷却后的气水混合物进入气液分离器，进行气液分离，淡水从淡水出口5流出，空气从出气口4进入空气加热装置。