一种低温单级多效的海水淡化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海水淡化技术领域，特别是一种低温单级多效的海水淡化装置。
【背景技术】
[0002]海水淡化的本质是以能换水，日益增长的淡水需求量与能源短缺的矛盾是限制海水淡化技术的迅速发展的瓶颈问题。以最少的能量换取最多的淡水是最令人期待的淡化方法。海水淡化的主要方法大体上分为:膜法和蒸馏法。膜法以反渗透为主，蒸馏法最常见的有多级闪蒸、多效蒸馏、压气蒸馏。无论采取哪种方法，盐与水的分离是一种反自发过程，必须消耗一定的能量。实际操作中，要根据规模大小、能源费用、原水水质、气候条件以及技术与安全性要求选择最佳的解决方案。而现有的热法海水淡化装置，普通通过设置多个蒸发室，以串联的方式实现上一级的蒸汽用作下一集热源，以实现能量的多次再利用，达到一份能量换取多份淡水的目的。如申请号为201110325674.5的专利，提供了一种利用低温多效实现海水淡化的方法，其特征是将海水通入一级蒸发室，进行闪蒸得到淡水蒸汽，再依次将二次蒸汽和浓缩海水通入下一级，继续闪蒸得到淡水蒸汽，实现低温多级多效。但这类淡化设备所用的蒸发室体积较大，并且多个蒸发室阵列布置，占地面较广，装备繁琐，其成本较高，满足不了厂家的需求。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的问题是提供一种低温单级多效的海水淡化装置，解决现有的海水淡化装置体积较大，占地面积大，成本高，装置复杂，满足不了厂家的需求问题。
[0004]为解决以上问题本发明所采用的方案:
一种低温单级多效的海水淡化装置，包括海水储蓄池、海水脱气室与蒸发室，所述的蒸发室倾斜设置，所述的倾斜度为α，α为75°，所述的蒸发室内设有海绵板、疏水膜与蒸发腔，所述的疏水膜位于海绵板和蒸发腔中间，所述的海绵板的宽度rl小于等于蒸发腔的宽度r2，所述的疏水膜的宽度r3为海绵板的宽度rl的二份之一，所述的蒸发室包括进水端与出水端，所述的进水端的海绵板上设有海水进水口，进水端的蒸发腔上设有过剩蒸汽出口，所述的出水端的海绵板上设有海水出水口，出水端的的蒸发腔上设有热蒸汽入口与淡水出口，所述的海水脱气室一端通过海水进水管路与海水储蓄池相连，另一端通过海水管路与蒸发室进水端的海水进水口相连，所述的海水进水管路内设有过滤网，所述的海水进水管路上设有排污阀，所述的海水脱气室上设有真空栗，
上述的一种低温单级多效的海水淡化装置，其中，所述的疏水膜为多孔疏水透气膜。
[0005]本方案的有益效果:
本发明提供的一种低温单级多效的海水淡化装置，包括海水储蓄池、海水脱气室与蒸发室，蒸发室呈75°角倾斜设置，结构简单，设计合理，疏水膜为毛细多孔膜可以让凝结的水直接流到淡水出口，不会吸附水滴，效果更佳，蒸发室呈75°角倾斜设置，可以让淡水蒸汽直接冷凝沿着疏水膜流下收集，用于加热海水的热蒸汽与海水换热降温后，沿着蒸发腔上升，随着高度增加，海水的沸点降低，从而再次产生淡水蒸气，提升工作效率，整体占地面积较小，成本较低，更能满足厂家的需求。
【附图说明】
[0006]图1是本发明整体结构图。
[0007]图2是本发明蒸发室结构图。
【具体实施方式】
[0008]如图所示，一种低温单级多效的海水淡化装置，包括海水储蓄池1、海水脱气室2与蒸发室3，所述的蒸发室3倾斜设置，所述的倾斜度为α，α为75°，所述的蒸发室3内设有海绵板4、疏水膜5与蒸发腔6，所述的疏水膜5位于海绵板4和蒸发腔6中间，所述的海绵板4的宽度rl小于等于蒸发腔6的宽度r2，所述的疏水膜5的宽度r3为海绵板4的宽度rl的二份之一，所述的蒸发室3包括进水端7与出水端8，所述的进水端7的海绵板4上设有海水进水口 9，进水端7的蒸发腔6上设有过剩蒸汽出口 10，所述的出水端8的海绵板4上设有海水出水口11，出水端8的的蒸发腔6上设有热蒸汽入口 12与淡水出口 13，所述的海水脱气室2—端通过海水进水管路14与海水储蓄池I相连，另一端通过海水管路15与蒸发室3进水端7的海水进水口 9相连，所述的海水进水管路15内设有过滤网16，所述的海水进水管路上15设有排污阀17，所述的海水脱气室2上设有真空栗18，
本发明提供的一种低温单级多效的海水淡化装置，脱气室设置在距离海水储水池液面10米高处，蒸发室紧随脱气室，脱气室和蒸发室通过管路与海水储水池相连，利用管路中水柱高度形成自然真空。
[0009]本发明提供的一种低温单级多效的海水淡化装置，疏水膜为孔径0.1-1微米、厚度50微米多孔疏水透气膜，水蒸汽可以很轻松穿透这层膜，水却不能穿透。
[0010]本发明提供的一种低温单级多效的海水淡化装置，真空栗是用于抽取海水中溢出的不凝气体，为间歇性启动。整体的真空由管路中的水柱高度自然形成，与真空栗无关。海绵板上端与脱气室海水出口相连接，下端与浓海水出口管路相连。设置海绵板作用是利用毛细力将整个海绵板中充满海水，解决海水在腔室中分布不均，导致疏水膜海水侧补水不足的劣势。
[0011]根据托里实验表明，大气压力能维持的最高水柱高度为10.3米，该水头高度下水的沸点为0°c O水头高度为O米，对应水的沸点为100°C O也就是说，托里实验下，水柱高度从O米上升到10.3米过程中，对应的水的沸点从100°C，降低到0°C。利用不同水柱高度下对应水的沸点不一样，通过低水柱高度下沸腾产生的一次水蒸汽作为热源加热高水柱高度下的水至沸腾产生二次水蒸汽。通过在特定高度区间设置一个蒸发室，以一种类似“滚雪球”的方式实现热源自下而上多次叠加利用。
[0012]本发明提供的一种低温单级多效的海水淡化装置，通过设置疏水膜蒸发面，热源一次蒸汽自下而上与疏水膜表面换热，蒸汽在疏水膜表面冷凝汇聚成液滴在疏水膜表面滚落到淡水出口。蒸汽冷凝过程中释放大量的潜热加热疏水膜内侧海绵板中海水，海水受热蒸发产生二次蒸汽，蒸汽透过疏水膜流入蒸汽腔中。二次蒸汽沿蒸发面向上作为更高水柱处海水蒸发的热源，依次产生三次蒸汽等循环过程，该过程实现了同一个蒸发室中，达到传统淡化技术多个蒸发室的功能，实现梯级式多效。淡化过程中上一级蒸汽与下一级蒸汽件温差约为3°C。
[0013]本发明提供的一种低温单级多效的海水淡化装置，所设置的海水管路高度10m，脱气室设置在水头高度为10米处，真空栗与脱气室连接，用于抽取海水中的不凝气体，脱气室真空值为3.lKPa。脱气室出水口处紧紧接着蒸发室，蒸发室倾斜布置，倾角75°，蒸发室底部是一层海绵板，海绵板上表面紧贴一层厚度50微米的疏水膜。蒸发室竖直方向高度为1.6米，蒸发室底部浓盐水出口处水头高度为8.4米。根据水头高度与水沸点间的关系，蒸发室底部水头高度8.4米对应的蒸发温度为60°C，而蒸发室顶部水头高度为10米对应的蒸发温度为30°C。蒸发室从下而上，在竖直高度1.6米水头高度区间内，蒸发温度从60°C降低至30°C。利用外部63°C的工厂低温乏蒸汽作为海水淡化的热源，63°C—次蒸汽从蒸发室底部蒸汽入口流入，在疏水膜表面凝结释放潜热，一次蒸汽冷凝成淡水滚落至淡水出口。热量传给疏水层内侧毛细面上海水到沸点60°C，产生60°C的二次蒸汽，二次蒸汽穿透疏水膜流入蒸汽腔室。60°C的二次蒸汽沿正疏水膜向上，又可以作为热源加热高水头处海水，产生新蒸汽，进而多次完成蒸-凝过程。根据换热温差，一般本领域取3°C，在本实施例，仅设置一级蒸发室结构中，可以实现10效的淡水产量。相比于传统淡化方法中，必须设置10个蒸发室，该技术方案的成功实施，可直接节约设备成本近90%。
[0014]本发明提供的一种低温单级多效的海水淡化装置，包括海水储蓄池、海水脱气室与蒸发室，蒸发室呈75°角倾斜设置，结构简单，设计合理，疏水膜为毛细多孔膜可以让凝结的水直接流到淡水出口，不会吸附水滴，效果更佳，蒸发室呈75°角倾斜设置，可以让淡水蒸汽直接冷凝沿着疏水膜流下收集，用于加热海水的热蒸汽与海水换热降温后，沿着蒸发腔上升，随着高度增加，海水的沸点降低，从而再次产生淡水蒸气，提升工作效率，整体占地面积较小，成本较低，更能满足厂家的需求。
[0015]仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种低温单级多效的海水淡化装置，包括海水储蓄池、海水脱气室与蒸发室，其特征为，所述的蒸发室倾斜设置，所述的倾斜度为α，α为75°，所述的蒸发室内设有海绵板、疏水膜与蒸发腔，所述的疏水膜位于海绵板和蒸发腔中间，所述的海绵板的宽度rl小于等于蒸发腔的宽度r2，所述的疏水膜的宽度r3为海绵板的宽度r I的二份之一，所述的蒸发室包括进水端与出水端，所述的进水端的海绵板上设有海水进水口，进水端的蒸发腔上设有过剩蒸汽出口，所述的出水端的海绵板上设有海水出水口，出水端的的蒸发腔上设有热蒸汽入口与淡水出口，所述的海水脱气室一端通过海水进水管路与海水储蓄池相连，另一端通过海水管路与蒸发室进水端的海水进水口相连，所述的海水进水管路内设有过滤网，所述的海水进水管路内上有排污阀，所述的海水脱气室上设有真空栗。2.如权利要求1所述的一种低温单级多效的海水淡化装置，其特征为，所述的疏水膜为多孔疏水透气膜。
【专利摘要】本发明提供的一种低温单级多效的海水淡化装置，包括海水储蓄池、海水脱气室与蒸发室，蒸发室呈75°角倾斜设置，结构简单，设计合理，疏水膜为毛细多孔膜可以让凝结的水直接流到淡水出口，不会吸附水滴，效果更佳，蒸发室呈75°角倾斜设置，可以让淡水蒸汽直接冷凝沿着疏水膜流下收集，用于加热海水的热蒸汽与海水换热降温后，沿着蒸发腔上升，随着高度增加，海水的沸点降低，从而再次产生淡水蒸气，提升工作效率，整体占地面积较小，成本较低，更能满足厂家的需求。
【IPC分类】C02F103/08, C02F1/04
【公开号】CN105502535
【申请号】CN201510852361
【发明人】胡雪蛟, 章先涛
【申请人】江苏润海能源科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月30日