[实用新型]一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器

说明书

技术领域

本实用新型属于海水淡化领域，具体涉及一种淡水冷凝器，该冷凝器以冷海水为冷却介质，以若干直径不同的管束作为换热部件，冷却饱和湿空气，得到淡水。

背景技术

随着经济的快速发展，人们对淡水的需求越来越大，而淡水资源不足、分布不均等，使淡水资源的供应问题更为突出。人们利用海水淡化技术可以获得优质的淡水。海水淡化是一种分离海水中盐分和水的技术，海水淡化方法主要分为膜法和蒸馏法。膜法脱盐初期投资较低，但是后期维护费用高昂。蒸馏法是将海水加热蒸发，在将蒸汽冷凝得到淡水的过程。蒸馏法是最主要的海水淡化方法。

蒸馏法的冷凝系统通常涉及末效冷凝方法和多效蒸馏海水淡化。专利“海水淡化用降膜式冷凝器”(申请号:200920350701.2)提出一种海水淡化用降膜式冷凝器，海水通过进料海水管进入冷凝器，通过布水装置喷淋至传热管束。传热管束内是由蒸发室输送过来的蒸汽，在传热管束内得到冷凝。同时，加热传热管束外的海水。装置中的不凝气体由真空装置抽出。专利“一种海水淡化末效冷凝器”（申请号：200820144940.8）提出一种海水淡化末效冷凝器，它由相互独立的海水预热管束和海水冷凝管束构成，水蒸汽依次经过海水预热管束和海水冷凝管束，冷凝成淡水。

上述专利的不足之处在于：水蒸气只经过一级冷凝，冷凝效率低；安装真空装置会极大提高装置成本；海水预热管束和海水冷凝管束独立布置会增加装置规模，从而增加装置成本。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提出一种用于海水淡化装置的淡水冷凝器，用冷海水作为冷却介质，以若干直径不同的反向流通管束作为换热部件，冷却饱和湿空气，实现提高淡水出水量的目的；本实用新型集螺形海水预热管、蒸汽一次冷凝管束、蒸汽二次冷凝管束于一体，实现了降低冷凝装置规模和成本的目的。

本实用新型的换热管束的数量可以根据进气量的大小进行设置，蒸汽二次冷凝管束下端设为锥状进气口，便于少量未冷凝的蒸汽均匀上升到二次冷凝管束。

本实用新型的锥形淡水收集室下端设有U型管，对蒸汽有液封作用，可以延长蒸汽在换热管束内的停留时间，实现提高冷凝效果的目的。

本实用新型采用冷海水做为冷却介质，与蒸汽换热后的海水被泵入螺形预热管，最后进入蒸发室，实现了整套装置能量充分利用的目的。

本实用新型有益效果是集一级冷凝系统、二级冷凝系统和海水预热管于一体，有效降低了装置的规模，从而降低了装置的成本；该装置的冷却水循环系统可以独立快速运作，有助于减少装置内部结垢；部分一级冷却水可供给到海水预热系统，装置的能量利用率得到提高。

附图说明

图1是该装置的正面剖视图。

图2是该装置的A-A截面图。

其中所标部位分别是：1进水口、2出水口、3第一水泵、4第二水泵、5螺形海水预热管、6蒸汽入口、7蒸汽一次冷凝管束、8蒸汽二次冷凝管束、9锥形进气口、10U形管、11锥形淡水收集室、12壳体、13海水分流管、14排气口。

具体实施方案

如图1所示为该淡水冷凝器的结构示意图，它由壳体12、蒸汽一次冷凝管束7、蒸汽二次冷凝管束8、螺形海水预热管5、进水口1、出水口2、带U形管的锥形淡水收集室11、排气口14和水泵3和4构成。其中，第一水泵设在进水口1上，第二水泵设在出水口2和螺形海水预热管5之间；一次冷凝管束7和二次冷凝管束8交叠设置，便于热量均匀散发；排气口14设在壳体12的上端；螺形海水预热管5设在壳体12的中央位置。

具体实施方案是：首先，在水泵3的作用下冷海水从进水口1进入管束缝隙间快速流动，从出水口2流出。从出水口2流出的部分海水在水泵4的作用下通过海水分流管13进入螺形海水预热管5继续预热，准备供给蒸发室。其次，水蒸汽通过蒸汽入口6进入冷凝器，在鼓风机作用下进入一次冷凝管束7进行第一次冷凝，大量水蒸汽冷凝成淡水，汇聚到锥形淡水收集室11。锥形淡水收集室11中设有U型管10可防止未冷凝的水蒸汽逸出，同时保证剩余的水蒸汽在连续气流的推动下，从下部逆流进入二次冷凝管束8（注：二次冷凝管束8与一次冷凝管束7为独立管束结构），再次冷凝的水顺着管束回流至淡水收集室11，水蒸汽中夹带的不凝气体通过排气口14排出。装置可以在常压下高效、快速的运行，淡水冷凝效果得到很大提升。