[发明专利]一体化双效板式海水淡化装置及其工作方法

权利要求书

1.一种一体化双效板式海水淡化装置，其特征在于：由若干一体化双效海水淡化换热板片依次叠放压紧而成；

其中一体化双效海水淡化板片从下往上依次布置有一效换热区（1）、第一汽液分离区（3）、二效换热区（4）、第二汽液分离区（6）、冷凝换热区（7），板片还包括布置在第一汽液分离区（3）左侧和右侧的效间海水通道（26）；

其中一效换热区（1）的中部从上往下依次布置有热源进口通道（11）、热源出口通道（12）、卤水出口通道（13）；

其中第一汽液分离区（3）包括第一汽液混合物通道（2）和两组第一纯蒸汽通道（8）；第一汽液混合物通道（2）布置在第一汽液分离区（3）的下方；两组第一纯蒸汽通道（8）分别布置在第一汽液分离区（3）的左上角和右上角，同时也分别位于二效换热区（4）的左右两侧；

其中二效换热区（4）布置有海水入口通道（10），还布置有位于其中下部的第一淡水出口通道（16）；

其中第二汽液分离区（6）包括第二汽液混合物通道（5）和两组第二纯蒸汽通道（9）；第二汽液混合物通道（5）布置在第二汽液分离区（6）下方；两组第二纯蒸汽通道（9）分别布置在第二汽液分离区（6）的左上角和右上角，同时也分别位于冷凝换热区（7）的左右两侧；

其中冷凝换热区（7）的中部从上往下依次布置有冷源出口通道（14）、冷源进口通道（15）、第二淡水出口通道（17）；

上述相邻板片之间按第一种密封方式和第二种密封方式依次交替布置密封条；

其中第一种密封方式：板片四周布置一圈密封条，形成封闭的流体空间；一效换热区（1）左上角和右上角分别设置有横向短密封条，下方形成一效蒸发区（21）；热源进口通道（11）四周和热源出口通道（12）四周分别布置一圈密封条；第一汽液分离区（3）左侧、上侧、右侧布置密封条，下侧不布置密封条，所述左侧密封条下端与一效蒸发区（21）左上方的横向短密封条不相连，所述右侧密封条下端与一效蒸发区（21）右上方的横向短密封条不相连；二效换热区（4）的左侧、下侧、右侧布置有密封条，上侧不设置密封条，形成二效蒸发区（22）;第一淡水出口通道（16）四周布置有一圈密封条；冷凝换热区（7）四周布置一圈密封条，形成冷源腔（23）；冷源进口通道（15）和冷源出口通道（14）中间设置直线形横向分程垫片（24）；第二淡水出口通道（17）四周布置一圈密封条；

其中第二种密封方式：板片四周布置一圈密封条，形成封闭的流体空间；一效换热区（1）上方布置有与板片左侧和右侧密封条相连的密封条，下方形成热源腔（18）；热源进口通道（11）和热源出口通道（12）中间设置直线形横向分程垫片（24）；卤水出口通道（13）四周布置一圈密封条；二效换热区（4）下侧布置密封条，上方形成一效冷凝区（19）；第二汽液分离区（6）下侧布置有与板片左侧和右侧密封条相连的密封条；冷凝换热区（7）下侧布置有密封条，上方形成二效冷凝区（20）；冷源进口通道（15）四周和冷源出口通道（14）四周分别布置一圈密封条；

上述一体化双效海水淡化换热板片的一效换热区（1）、二效换热区（4）和冷凝换热区（7）均采用纵向的W形波纹结构；

上述一体化双效海水淡化换热板片的第一汽液分离区（3）和第二汽液分离区（6）采用折板分离结构。

2.根据权利要求1所述的一体化双效板式海水淡化装置，其特征在于：所述第一汽液混合物通道（2）、第二汽液混合物通道（5）、第一纯蒸汽通道（8）、第二纯蒸汽通道（9）、第一淡水出口通道（16）、第二淡水出口通道（17）均设置加强筋。

3.根据权利要求1所述的一体化双效板式海水淡化装置，其特征在于：所述热源进口通道（11）、热源出口通道（12）、冷源进口通道（15）、冷源出口通道（14）的尺寸均采用等流速设计，即每个通道从其进口到出口流速相等。

4.根据权利要求1所述的一体化双效板式海水淡化装置，其特征在于：板片由耐腐蚀的钛材或者铜材制成。

5.根据权利要求1所述的一体化双效板式海水淡化装置的工作方法，其特征在于包括以下过程：

热源从热源进口通道（11）流入热源腔（18），向一效蒸发区（21）的海水释放热量后，从热源出口通道（12）排入环境；

冷源海水从冷源进口（15）流入冷源腔（23），吸收二效冷凝区（20）纯蒸汽释放的热量后，温度升高，变成低温热海水，并从冷源出口通道（14）排出，排出后的低温热海水分两路：一路直接流入环境；另一路从海水入口通道（10）流入二效蒸发区（22），吸收一效冷凝区（19）的二次蒸汽冷凝释放的潜热后部分蒸发：

二效蒸发区（22）蒸发产生的三次蒸汽通过第二汽液混合物通道（5）进入第二汽液分离区（6），分离出的含盐液滴在重力作用下回流入二效蒸发区（22），分离出的纯蒸汽通过第二纯蒸汽通道（9）进入二效冷凝区（20），向冷源腔中的冷海水放出热量后冷凝为淡水，然后从第二淡水出口通道（17）排出；

二效蒸发区（22）低温热海水部分蒸发后，形成低浓度海水，低浓度海水从二效蒸发器区（22）上方开口处向两侧溢流，通过效间海水通道（26）流入一效蒸发区（21），低浓度海水吸收热源腔（18）中热源释放的热量后部分蒸发：蒸发后产生的高浓度海水从卤水出口通道（13）排出，蒸发产生的二次蒸汽从第一汽液混合物通道（2）进入第一汽液分离区（3），分离出的含盐液滴在重力作用下回流入一效蒸发区（21），分离出的纯蒸汽通过第一纯蒸汽通道（8）进入一效冷凝区（19），向二效蒸发区（22）的低温热海水释放热量后冷凝变成淡水，然后从第一淡水出口通道（16）排出。