[发明专利]一种射流-热法海水淡化方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种海水淡化技术领域，尤其是利用射流-热法海水淡化的方法与系统。 

背景技术

海水淡化主要用于海水中盐和水的分离技术。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法。蒸馏法就是将海水变成蒸汽，根据蒸汽冷却方法不同，分为多效闪蒸、多效蒸馏及压缩蒸馏。 

射流-热法海水淡化化技术是在低温多效海水淡化技术上的改进，低温多效海水淡化是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的淡化技术，其特征是将一系列的降膜蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。 

发明内容

本发明目的是：解决现有热法海水淡化中布水装置结垢污堵及传热效率低下问题，提供了一种长期稳定布水方法及高效传热蒸发装置，以提高海水淡化总的造水比。尤其是提供一种能耗低、结构简单、操作方便、设备投资少、成本低、性能稳定的海水淡化方法与装置；与传统海水淡化系统比较，减少海水淡化过程中布水装置结垢污堵问题，提高了低温蒸汽与海水热传导效率。 

本发明的技术方案是：射流-热法海水淡化装置，包括蒸发器、冷凝器、布蒸汽装置，另外还包括进水系统、射流布水装置、循环系统、淡水系统、真空系统及不凝结器处理系统、泵体系统；其特征是蒸发器设有射流布水装置和布蒸汽装置，连接海水进水系统的射流布水装置出口向上，喷淋海水自下而上喷淋，射流布水装置上带有挡水板，使射流装置出水布置均匀，并形成伞状均匀水膜层；海水在射流装置上部被挡板挡住，形成伞状水膜；布蒸汽装置蒸的汽布置管口向下，蒸汽向下方输出，与海水淡化系统蒸发器底部海水直接接触交换；挡水板两侧的蒸发管用于接受蒸汽和包括蒸发产生水蒸汽；蒸发管连接下一效蒸发器作为蒸汽输入源；蒸发管接收的冷凝水接淡水系统；最后一级蒸发器接冷凝器。本发明是将射流方法用于低温多效海水淡化系统。 

进一步的，挡水板高度根据进水流量及流速活动调整（0～1m内可调）、面积为射流装置出口1.5～2倍截面积、形状采用圆弧形状。挡水板大小、形状根据水量及布置射流布水装置布置密度、流量调节，使射流布水装置出水经挡水板后形成均匀、整齐、密布的薄膜水层； 

进一步的，射流装置出口带压（压力为0.12-0.196MPa），管口大小DN40～DN100。 

进一步的，蒸发管连接的蒸汽和水蒸汽被输送到第2效蒸发器即下一效蒸发器，作为第 2效蒸发器的热源，第2效的蒸汽和水蒸汽接蒸发管被输送到第3效蒸发器作为第3效热源，依次进入第N效蒸发器。 

射流装置出水口管口采用可拆卸式连接方式（卡套方式），方便结垢污堵布水口检修。 

蒸发管接收的冷凝水接下一效蒸发器的冷凝水管，直到接最后一级蒸发器接冷凝器。 

射流-热法海水淡化方法，其特征是将射流方法用于低温多效海水淡化系统，蒸汽温度为60～70℃，蒸气压力0.2～0.3bar，造水比在8以上；多效蒸发器的每一效蒸发过程如下述：（1）射流装置喷淋海水，对海水进行自下而上喷淋，海水在射流装置上部被挡板挡住，形成伞状水膜；（2）输入生蒸汽向下输出，与海水淡化系统底部海水直接接触交换；（3）蒸汽依靠自身密度低，向上缓慢上升；（4）上升蒸汽透过水膜，与水膜直接接触；（5）蒸汽与海水直接接触交换热量，海水吸收热量蒸发产生水蒸汽；（4）蒸发产生水蒸汽输送至挡水板两侧的蒸发管内，输至下一效蒸发器；（6）各效蒸发器重复蒸发和冷凝过程；（7）蒸发管内产生的蒸馏水接下一效蒸发器的冷凝水管，直到进入最后一效蒸发器设有的冷凝器；（8）未被蒸发完的浓盐水进入浓水箱。 

蒸汽布置管口向下，与海水第一次接触；依靠蒸汽自身密度低，向上缓慢上升，与海水第二次接触。海水和蒸汽逆向接触，接触充分，提高换热效率，增加蒸汽量。 

射流装置采用文丘里式设计原理，经喉管出水带压，管口较大，出水分布均匀等特点，使蒸汽和海水充分直接接触换热，吸收低压水蒸汽的热量，海水汽化，产生了较高压力的水蒸气，水蒸汽被输送到第2效，作为第2效的热源，依次进入第N效，最终进入冷凝器，冷凝成为淡水。 

射流装置出水口管口采用多段螺栓连接形式，根据运行情况具体调整，从而调整出口大小，避免了结垢污堵布水口。