多效蒸發(fā)濃縮裝置

1、200610079030. 1權(quán)利要求書第1/1頁19中華人民共和國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局51 int. cl.boid 1/26 (2006. 01 )212發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書11公開號(hào) cn 1864783a21 申請(qǐng)?zhí)?200610079030. 143公開日2006年11月22 h22申請(qǐng)日 2006.4.3021申請(qǐng)?zhí)?200610079030. 171申請(qǐng)人周建地址066000河北省秦皇島市海港區(qū)康樂里 43棟5單元6號(hào)72發(fā)明人周茲74專利代理機(jī)構(gòu)北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司代理人孫皓晨滑春生權(quán)利耍求甘1頁說明書4頁附圖3頁54發(fā)明名稱一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法及裝置57摘要菱

2、頤mtui本發(fā)明公開了一種多效蒸發(fā)濃縮淡化方法和裝 置，該方法主要包括預(yù)熱、蒸發(fā)、冷凝等步驟，以 加熱蒸汽（或熱水）為熱源，進(jìn)行濃縮淡化：相應(yīng)的 裝置包括相互連接的多效蒸發(fā)器，所述的每一效蒸 發(fā)器由組或多組板式蒸發(fā)單元所組成：每組蒸發(fā) 單元的蒸發(fā)池中的濃縮液，通過管道與下一效同組 蒸發(fā)單元相連；也可以將每效多組蒸發(fā)單元的濃縮 液匯集后，送到下一效。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是蒸發(fā)單元 模塊化，傳熱效率高，不易結(jié)垢，適用于淡化濃縮 雙重目的。1 .一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法，在每一效中包括預(yù)熱、蒸發(fā)、冷凝步驟，其特 征在于：所述的預(yù)熱步驟中待蒸發(fā)濃縮的液體，由最末效（溫度最低效）通過多級(jí)濃水、 淡水預(yù)熱器逐級(jí)預(yù)

3、熱至第一效（溫度最高效）；所述的蒸發(fā)步驟中待蒸發(fā)濃縮的液體，預(yù)熱后依次在第一效、第二效直至最末 效被逐級(jí)蒸發(fā)濃縮，完成的濃縮液從最末效抽出；每效冷凝水從第一效逐級(jí)進(jìn)入下 一效匯集后作為淡化水從最末效抽出；所述的蒸發(fā)步驟中第一效蒸發(fā)器的熱量由外界供給，第二效及以下各效的熱量 由上一效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽來提供。2 .一種權(quán)利要求1所述的多效蒸發(fā)濃縮方法所使用的裝置，包括相互連接的多 效蒸發(fā)器，其特征在于：所述的每一效蒸發(fā)器由一組或多組板式蒸發(fā)單元所組成； 每組蒸發(fā)單元的蒸發(fā)池中的濃縮液，通過管道與下一效同組蒸發(fā)單元相連；也可以 將每效多組蒸發(fā)單元的濃縮液匯集后，送到下一效。3 .根據(jù)權(quán)利要求2

4、所述的裝置，其特征在于：所述的板式蒸發(fā)單元由一個(gè)或多 個(gè)板式蒸發(fā)器浸在所述的蒸發(fā)池中組成。4 .根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于：所述的板式蒸發(fā)器的蒸汽進(jìn)口和 濃縮液進(jìn)口設(shè)在板片的邊緣側(cè)。200610079030. 1說明 |5 第2/4頁一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法及裝置技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法及該方法所使用的裝置，特別是一種采 用逐級(jí)預(yù)熱待濃縮液，多組板式蒸發(fā)單元模塊，板式蒸發(fā)器采用板片邊緣進(jìn)氣、進(jìn) 濃縮液的方法和裝置?？蓮V泛用于海水淡化濃縮、含鹽污水淡化濃縮處理。背景技術(shù)目前，世界上現(xiàn)行的多效蒸發(fā)濃縮的方法和裝置，大多采用升膜或降膜方法和 管式蒸發(fā)裝置。其缺點(diǎn)在于：管式

5、蒸發(fā)器制造工藝復(fù)雜，制造成本較高；管壁表面結(jié)垢，清理困難。升膜蒸發(fā)中無論是自然循環(huán)還是強(qiáng)制循環(huán)，由于管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)所限，液位 較高，由此產(chǎn)生的液位壓力使得濃縮液沸騰溫度升高，減小了各效間換熱溫差，降 低換熱效率。降膜蒸發(fā)中，濃縮液在管壁表面形成薄膜，當(dāng)濃縮液濃度較高時(shí)，管壁表面 極易形成結(jié)晶或結(jié)垢，影響換熱。目前的板式蒸發(fā)器，由于采用板片平面端設(shè)進(jìn)氣、進(jìn)液口。蒸汽進(jìn)口及濃縮液 進(jìn)口面積很小，流量受限，只能用于單效蒸發(fā)，同時(shí)濃縮液流量小、流速低、容易 結(jié)垢。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存 在的制造、維護(hù)、保養(yǎng)復(fù)雜，制造難度大、成本高，以及傳熱效率低的

6、問題。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法，在每一效中包括預(yù)熱、蒸發(fā)、冷凝步驟，其中：所述的預(yù)熱步驟中待蒸發(fā)濃縮的液體，由最末效（溫度最低效）通過多級(jí)濃水、 淡水預(yù)熱器逐級(jí)預(yù)熱至第一效（溫度最高效）。所述的蒸發(fā)步驟中待蒸發(fā)濃縮的液體，預(yù)熱后依次在第一效、第二效直至最末效被逐級(jí)蒸發(fā)濃縮，完成的濃縮液從最末效抽出；每效冷凝水從第一效逐級(jí)進(jìn)入下 一效匯集后作為淡化水從最末效抽出。所述的蒸發(fā)步驟中第一效蒸發(fā)器的熱量由外界供給，第二效及以下各效的熱量 由上一效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽來提供。一種所述的多效蒸發(fā)濃縮方法所使用的裝置，包括相互連接的多效蒸發(fā)器，其 特征在于：每效蒸發(fā)器由一組或多組板式蒸

7、發(fā)單元所組成。每組蒸發(fā)單元的蒸發(fā)池 中的濃縮液，通過管道與下一效同組蒸發(fā)單元相連；也可以將每效多組蒸發(fā)單元的 濃縮液匯集后，送到下一效。所述的板式蒸發(fā)單元，由一個(gè)或多個(gè)板式蒸發(fā)器浸在蒸發(fā)池中組成。所述的板式蒸發(fā)器，其蒸汽進(jìn)口和濃縮液進(jìn)口設(shè)在板片的邊緣側(cè)。本發(fā)明具備如下特點(diǎn)：1 .方法流程合理，裝置結(jié)構(gòu)模塊化。可用相同的蒸發(fā)單元模塊組合成不同產(chǎn)量 規(guī)模的多效濃縮淡化裝置，設(shè)計(jì)、制造、維修更加簡單，具有互換性，適合大規(guī)模 生產(chǎn)，從而降低制造成本。2 .減輕設(shè)備腐蝕。由于高濃度在低溫效，低濃度在高溫效，因此減輕了設(shè)備的 腐蝕。3 .由于板式換熱器采用板片邊緣側(cè)進(jìn)汽、進(jìn)液，增大了過流面積和流量，減小

8、因蒸汽阻力造成的蒸汽壓力損失，同時(shí)，減輕了濃縮液在板片上的結(jié)晶、結(jié)垢，使 得板式換熱方式在多效蒸發(fā)中應(yīng)用成為可能。4.傳熱效率高。由于采用板式蒸發(fā)器提高了傳熱系數(shù)，傳熱效率較管式蒸發(fā)器 大為提高。附圖說明圖1是本發(fā)明裝置的總體構(gòu)成示意圖；圖2是本發(fā)明蒸發(fā)單元的構(gòu)成示意圖；圖3是本發(fā)明板式蒸發(fā)器的構(gòu)成示意圖。具體實(shí)施方式參見圖1，本發(fā)明的裝置是以每效為一個(gè)獨(dú)立單元；每效之間的蒸汽、濃縮液 和淡水用管道連接。4200610079030. 1說明15第3/4頁每效由單個(gè)或多個(gè)蒸發(fā)單元a （本圖所示每效為三個(gè)蒸發(fā)單元）組成；每效均 配有獨(dú)立濃水預(yù)熱器d和淡水預(yù)熱器e,用來逐級(jí)預(yù)熱待濃縮液。參見圖1和圖

9、2,每個(gè)蒸發(fā)單元a由單個(gè)或多個(gè)板式蒸發(fā)器b （本圖所示每蒸 發(fā)單元為三個(gè)板式蒸發(fā)器）組成，并浸在蒸發(fā)池c中。在上述的裝置中，濃水預(yù)熱器d和淡水預(yù)熱器e完成本發(fā)明方法中的濃縮液預(yù) 熱步驟，板式蒸發(fā)器b和蒸發(fā)池c完成方法中的蒸發(fā)濃縮和冷凝步驟。參見圖3,本發(fā)明的板式蒸發(fā)器b由兩種板片（x板和y板）相互交替層疊組 成。x板與y板之間形成蒸汽腔，蒸汽在這里放出熱量而被冷凝成凝水。y板與x板之間形成濃縮液腔，由于板式蒸發(fā)器整體浸在蒸發(fā)池c的濃縮液中, 濃縮液進(jìn)入y板與x板間，并被蒸汽腔通過板片傳來的熱量加熱蒸發(fā)出二次蒸汽, 本身被濃縮。板片邊緣設(shè)有密封條f和支撐塊g。密封條f保證蒸汽腔與濃縮液腔互不相通

10、; 支撐塊g的間隙保證蒸汽、凝水或濃縮液的暢通流動(dòng)。本發(fā)明的工作過程如下：l待濃縮液給料過程：待濃縮液由最末效（最低溫效）依次進(jìn)入以上各效的淡 水預(yù)熱器和濃水預(yù)熱器中預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱，最后進(jìn)入第一效蒸發(fā)池.2,濃縮液流程：進(jìn)入第效經(jīng)預(yù)熱的待濃縮液在第一效蒸發(fā)池的板式蒸發(fā)器中 被外部熱源蒸汽（或熱水）蒸發(fā)、濃縮，成為濃縮液和二次蒸汽，被濃縮液通過管 道、濃水預(yù)熱器進(jìn)入二效蒸發(fā)池。由于二效蒸發(fā)池溫度壓力均較上一效低，因此在 二效蒸發(fā)池中閃發(fā)出小部分蒸氣，其本身溫度降為二效蒸發(fā)溫度，同時(shí)在二效蒸發(fā) 池中被二效板式蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮。二效板式蒸發(fā)器的熱源蒸汽來自第一效蒸發(fā)出的 二次蒸汽。以后各效依此類推，直至最末一,效。濃縮液被逐級(jí)蒸發(fā)濃縮由最末效經(jīng) 泵抽出。3.蒸汽及凝水流程：外部加熱蒸汽進(jìn)入第一效板式蒸發(fā)器蒸汽腔，放出熱帚， 將第效蒸發(fā)池的濃縮液加熱蒸發(fā)出二次蒸汽，本身凝結(jié)成水；再經(jīng)本效的淡水預(yù) 熱器放出部分熱量，進(jìn)入下一效淡水預(yù)熱器。由第一效板式蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽進(jìn)入第二效板式蒸發(fā)器的蒸汽腔，放出 熱量，將第二效蒸發(fā)池中的濃縮液加熱蒸發(fā)出二次蒸汽，本身凝結(jié)成水與第一效的 凝水匯合后進(jìn)