专利名称：喷淋式海水化淡装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种喷淋式海水化淡装置，用于渔船、供给船、客货船、淡水资源缺乏的沿海地区和海岛制取淡水以及化工、制药、饮料行业的溶液浓缩。
现有的海水化淡装置(或称海水淡化装置和造水机)，如常州市节能机械厂生产的ZFS系列、绿洲机器厂的AFGU－S系列以及常州能源设备总厂的HD－I型海水淡化装置，其给水均采用底部进水满溢，蒸发器采用竖置管束，蒸发为升膜式。
升膜式蒸发是靠高速螺旋上升的二次蒸汽将原水贴管内壁拉曳成薄膜再受蒸发，但是一旦给水过少，则上部管壁因原水不足难以润湿管壁，出现干壁现象；给水过多则能够形成膜的管段很少，影响水的蒸发量，甚至会使水充满整个管内而不能产水，因此控制给水量比较困难。
在已有的海水淡化装置中，冷凝管和加热管均采用光管(内、外表面光滑的管子)，传热效率较低。
本实用新型的目的是避免现有技术的不足之处，而提供一种具有卧式冷凝器和加热器，集喷淋、储水和过滤为一体的喷集滤组件和强化了的冷凝管和加热管致使材料消耗少、耗能少、装置投资少、体积小、重量轻的喷淋式海水化淡装置。
本实用新型是通过下列技术措施来完成的。
本实用新型由带有盐度计的控制箱、主体、真空泵、平衡管、淡水泵、淡水管、加热器、温度表、视镜、压力表、壳体阀、浓水管、抽气管、喷射泵、给水管、海水管、冷凝器和包括汽水分离器、贮水槽和喷嘴的喷集滤组件组成。
图1所示的喷淋式海水化淡装置，在主体上面装有带盐度计的电气控制箱，主体内从上至下依次装有冷凝器、喷集滤组件和加热器。喷集滤组件由汽水分离器、贮水槽和喷嘴组成。喷嘴向下装在引水管上，带喷嘴的引水管上方设置贮水槽和汽水分离器(见
图1中B－B剖视图)。
冷凝器由冷凝管束组成，冷凝管为表面螺旋槽纹锯齿形翅片金属管(又称BC管)。
加热器由加热管束组成，加热管为表面螺旋槽纹多孔金属管(又称E管)。
在主体的一侧，海水管依次与喷射泵和冷凝器相连接，海水管从其侧面与给水管和喷集滤组件的引水管相连接。主体顶端的抽气口经抽气管与喷射泵相接，其下端的浓水管也与喷射泵相接。
本装置用海水作为冷凝器的冷却水。由专用海水泵或者其他符合要求的海水系统与本装置的海水管接口相接供给海水。海水从海水管经喷射泵进入冷凝器后排出装置外。喷射泵用作产生吸力来抽除主体中的不凝性气体和浓海水。
从海水管引入一小部分海水进入给水管，经过滤网后由引水管送至喷集滤组件的喷嘴，经喷嘴细化后喷淋在加热管表面，使给水受热蒸发。给水中未能受热蒸发的一部分由浓水管经止回阀送至喷射泵抽出后随海水送至本装置外。主体内的不凝性气体由主体顶端的抽气口经抽气管和止回阀送至喷射泵抽出再由海水管出口带走，从而使主体内的气压变低而达到一定的真空度。
在主体的另一侧装有带电机的淡水泵，经淡水管与主体内的储水槽相接，抽出储水槽中的淡水送入水仓或水池。主体侧上方接出的平衡管经真空泵与淡水泵相接，平衡管用作减小淡水泵进出口之间的压差，使淡水泵能正常工作。
主体下端的壳体阀作为化工、制药、饮料等行业收集浓缩溶液用。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点本实用新型用柴油机冷却水作为热源，在真空状态下加热海水(原水)，使之蒸发汽化；用海水作为冷源，冷凝器吸收水蒸汽的汽水潜热，将水蒸汽冷凝成为淡水(产出水)。
本实用新型采用喷集滤组件经其多个喷嘴将给水细化成细雨状或雾状，均匀地喷在加热器表面，使给水的受热面积增加，加热器表面上的海水(原水)一部分吸收热能在真空中蒸发汽化，其余的海水得以浓缩成浓水，大大提高了浓缩比。在产水量相同的情况下，给水量少了，既减轻了喷射泵的负担，又减小加热器的热能转换，在同等条件下产出更多的水。
本实用新型的冷凝器和加热器采用了强化技术，即冷凝器的冷凝管是经表面强化的表面螺旋槽纹锯齿形翅片金属管，加热器的加热管是表面螺旋槽纹多孔金属管。
表面螺旋槽纹管的外表面有螺旋形的凹槽，管内则形成螺旋形的凸起(见图2和图3)。螺旋形槽纹之间密布锯齿形翅片。流体经过螺旋槽纹管，产生强烈的旋流，边界上的旋流有强化传热的作用。
本实用新型在横置(或称卧式)的冷凝器上采用表面螺旋槽之间具有锯齿形翅片的螺纹槽纹锯齿形翅片管作为冷凝管来冷凝蒸汽(液化)。管内冷却水流速在1米／秒以上情况下，冷凝传热系数较普通的光滑管提高1倍以上，可以减少设备费用。
本实用新型的加热器采用表面螺旋槽之间具有一层多孔层的螺旋槽纹多孔管作为加热管，能显著强化沸腾(汽化)给热。多孔表面的沸腾给热系数为光滑表面的7－8倍，热负荷约为普通管的3.5倍，其临界负荷比普通管高约1.8倍。
其机理是多孔管表面上的小孔形成很多汽化中心，在加热面上形成汽泡(分子团)，逐渐长大并脱离壁面，大大降低了原水沸腾汽化所需的过热温度。而光滑管表面因粗糙不平所形成的微小凹处，要在较高的过热温度下才能产生汽泡。
本实用新型既可以作为海水淡化装置，又可以用于化工、制药、饮料等行业的溶液浓缩。
附图图面说明
图1 本实用新型的结构示意图。
图2 表面螺旋槽纹锯齿形翅片金属冷却管示意图。
图3 表面螺旋槽纹多孔金属加热管示意图。
本实用新型以下将(结合附图)对实施例进行详述。
本实用新型由带有盐度计24的控制箱1、主体2、真空泵3、平衡管4、由汽水分离器27、贮水槽26和喷嘴29组成的喷集滤组件5、淡水泵6、淡水管8、加热器11、温度表12、视镜13、压力表14、壳体阀15、浓水管16、抽气管18、喷射泵19、给水管20、海水管21和冷凝器23组成。
首先，将流量为12～30m3／h，盐份浓度为10ppm、压力为0.06MPa的水作为本装置的加热水。将柴油机冷却水或者其他温度为45～90℃的适当的热流体从加热器11的进口9引入本装置，并从加热水出口10出水进行正常循环。接通电气控制箱1的电源。调节盐度计24，按需要调整产出水盐份浓度的极限值。
打开海水系统中海水排出阀，启动海水泵(或旋开海水系统阀门)将海水引入本装置的海水进口17进入海水管21，使喷射泵19正常工作。缓慢打开给水管20的阀门，海水经引水管28从多个喷嘴29呈细雨状或雾状喷淋在由螺旋槽纹34多孔35金属加热管束31组成的加热器11表面，从视镜13观察给水的喷淋情况，调节给水管20的阀门使喷嘴29正常喷水。
加热器11表面上的海水(原水)在0.088～0.095MPa真空中蒸发汽化，产出的水蒸汽上升至汽水分离器27，被水蒸汽携带上来的小海水滴被挡住，纯水蒸汽顺利地通过而到达冷凝器23周围。冷凝器23的冷源是温度为30℃、流量为18～25m3／h和压力为0.25MPa的海水。水蒸汽与冷凝器23的表面螺旋槽纹32锯齿形翅片33金属管束25表面接触，冷凝器23吸收水蒸汽的汽化潜热，使水蒸汽冷凝成淡水(产出水)，逐渐汇集在储水槽26中，经盐度计24检测，符合预定盐份浓度要求的淡水被淡水泵6抽出，经淡水出口7进入水仓或水池备用。
随着原水的不断补给和热源、冷源与海水、水蒸汽的能量的不断转换，便连续不断地产出淡水。
主体2内部的浓缩海水经浓水管16进入喷射泵19随海水从海水出口22排出装置外。当本装置用作化工、制药、饮料行业的溶液浓缩时，浓缩溶液经主体2下端的壳体阀15收集。
权利要求一种喷淋式海水化淡装置，适用于渔船、供给船、客货船、淡水资源缺乏的沿海地区和海岛制取淡水以及化工、制药、饮料行业的溶液浓缩，由带有盐度计24的控制箱1、主体2、真空泵3、平衡管4、淡水泵6、淡水管8、加热器11、温度表12、视镜13、压力表14、壳体阀15、浓水管16、抽气管18、喷射泵19、给水管20、海水管21和冷凝器23组成，其特征是a)在主体2中的冷凝器23和加热器11之间装有喷集滤组件5，由汽水分离器27、贮水槽26和喷嘴29组成，装有喷嘴29的引水管28上方设置贮水槽26和汽水分离器27；b)冷凝器23由冷凝管束组成，冷凝管25为表面螺旋槽纹32锯齿形翅片33金属管；c)加热器11由加热管束组成，加热管31为表面螺旋槽纹34多孔35金属管。
专利摘要一种喷淋式海水化淡装置，适用于渔船、供给船、客货船、淡水资源缺乏的沿海地区和海岛制取淡水以及化工、制药、饮料行业的溶液浓缩。本实用新型具有卧式冷凝器和加热器、集喷淋、储水和过滤为一体的喷集滤组件以及强化了的冷凝管和加热管，其优点是材料消耗少、耗能少、装置投资少、体积小、重量轻。
文档编号C02F1/12GK2101666SQ9123035
公开日1992年4月15日 申请日期1991年10月18日 优先权日1991年10月18日
发明者王焕兴, 校亚, 徐惜民 申请人:常州能源设备总厂