[发明专利]高效压汽闪蒸海水淡化机

说明书

本发明涉及一种高效的压汽法驱动闪蒸法海水淡化装置，或污水净化装置，或物料浓缩操作单元。

现有发明专利“压汽闪蒸法海水淡化机”ZL 2006 1 0153515.0的工作原理说明如下：

1、压汽-凝结-回热过程：压汽机开启后，二次蒸汽先经汽液分离器的二次分离，进一步减少盐雾夹带，提高产品淡水纯度；然后从闪蒸塔顶部出口被压汽机吸引并压缩；提高压力和温度后，送至凝结加热器的水蒸汽侧凝结成淡水，并用凝结潜热加热另侧的循环盐水；当凝结加热器水蒸汽侧的液位开关所指示的淡水液位达上限值时，开启或开大淡水泵，由凝结加热器水蒸汽侧的底部出口吸引淡水，流经汇流三通后被淡水泵排至淡水回热器的淡水侧，释放显热来预热另侧的补充海水，最后流入产品淡水罐；而当液位开关所指示的淡水液位达下限值时，关闭或关小淡水泵，停止或减少淡水排出。

2、盐水加热循环：闪蒸塔底部的盐水由出口管流经分流三通和汇流三通后被循环泵排至凝结加热器的盐水侧，由另侧二次蒸汽凝结加热，以回收凝结潜热，然后流经辅助加热器，以在其出口处被加热至饱和状态。

3、盐水排放过程：当闪蒸塔底部出口处盐度计所指示的盐水浓度达上限值时，开启或开大盐水泵，由闪蒸塔底部出口管上的分流三通从加热循环的盐水中引出一部分，由盐水泵排至盐水回热器的盐水侧，释放显热来预热另侧的补充海水，然后排入大海；而当盐度计所指示的盐水浓度达下限值时，关闭或关小盐水泵，停止或减少盐水排放。

4、海水补充过程：当闪蒸塔中下部液位开关所指示的盐水液位达下限值时，开启或开大海水泵，吸引预处理过的补充海水，由海水泵经分流三通排至并联的淡水回热器和盐水回热器的海水侧，被另侧排放的热淡水或热盐水分别预热，再经汇流三通混合，流经不凝气体去除罐的海水侧，被另侧水蒸汽凝结进一步预热，然后再经汇流三通补入加热循环的盐水中，共同注入循环泵的进口；而当液位开关所指示的盐水液位达上限值时，关闭或关小海水泵，停止或减少补充海水。

5、不凝气体去除过程：当闪蒸塔中上部压力开关所指示的二次蒸汽压力达上限值时，开启或开大真空泵，由凝结加热器水蒸汽侧中部的排气口吸引不凝气体，流经不凝气体去除罐的水蒸汽侧，所含水蒸汽被另侧的补充海水冷却、凝结、分离成淡水后，沉集在水蒸汽侧的底部，当淡水累积到一定水位后，开启底部引水管阀门，引出沉集的淡水，经汇流三通混入从凝结加热器水蒸汽侧吸引出的淡水中，共同由淡水泵排至淡水回热器的淡水侧，直到不凝气体去除罐的淡水水位探底，再关闭其底部引水管阀门；而水蒸汽侧分离出的不凝气体则由真空泵排至大气；而当压力开关所指示的二次蒸汽压力达下限值时，关闭或关小真空泵，停止或减少不凝气体去除。

6、闪蒸过程：由于闪蒸塔上部空间的二次蒸汽压力，被压汽机和循环泵维持在低于加热盐水温度所对应的饱和蒸汽压；因此当加热盐水经减压阀减压，并由多个分液喷嘴喷入闪蒸塔中部时：加热盐水即刻成为过热盐水而瞬间部分闪蒸为二次蒸汽；闪蒸塔上部空间使闪蒸之后汽液两相上下分离，初步减少盐雾夹带，提高产品淡水纯度；而分离出盐水则以自身释放显热提供闪蒸潜热，并降温成饱和盐水，实现绝热蒸发过程；同时其浓度增大、比重增加，由闪蒸塔底部出口管流经分流三通后，少部分进入盐水排放过程，大部分进入盐水加热循环。

上述“压汽闪蒸法海水淡化机”专利，作为一种世界创新海水淡化工艺，由热功转换效率最高的压缩蒸汽方式，来驱动产品水质最好的闪蒸工艺，规避传统海水淡化工艺中，多级闪蒸和多效蒸馏的凝结潜热损失、蒸馏的结垢与腐蚀、反渗透的海水适应性问题，具有独立闪蒸操作、模块化生产等技术优势；从而实现海水淡化工艺的最优技术整合，以最低耗电指标，生产最高标准淡水。

然而，其存在明显技术缺陷如下：

1、没有充分利用喷嘴的节流与分液耦合作用，而另外采用减压阀节流，从而既增加循环泵扬程与装置电耗，又使流量调节过程与节流过程相互连锁，导致流量调节与减压调节均不方便；

2、由闪蒸塔中部向下喷淋加热盐水，缩短盐滴的空中滞留时间，降低闪蒸效率；此外上部汽液分离空间与下部闪蒸空间相互叠加，增加闪蒸塔高度，降低装置移动性；

3、没有充分利用闪蒸罐的正压操作来省略淡水取用泵、不凝气体去除罐、真空泵等设备，导致系统复杂、控制回路众多、运行稳定性降低；

4、没有充分利用循环泵出口正压来设置分流三通，以省略盐水排放泵；

5、没有充分利用压汽机的变频转速调节来改变系统补热功率，以省略辅助加热器。