[发明专利]一种换热器及船舶废气余热的海水淡化装置

说明书

本发明公开了一种换热器及船舶废气余热的海水淡化装置，所述换热器包括壳体以及设置在壳体内的热管和分隔板，分隔板将热管分隔为位于上部的热端和位于下部的冷端，其特征在于，烟气进入分隔板下方，海水喷淋到分隔板上方，分隔板为沿着烟气流动方向向下倾斜布置，分隔板上表面雕刻苦水的排出的纹路。本发明提供的换热器内的分隔板通过倾斜的布置使得下方烟气具有变径加速的特点，烟气流动更加顺畅；同时结合上表面雕刻的纹路使得苦水的排出更加顺畅。

技术领域

本发明属于换热器领域，特别提供在船舶使用条件下，以烟气为淡化热源的海水淡化装置

背景技术

换热器被广泛应用于化工、石油、制冷、核能和动力等工业，由于世界性的能源危机，为了降低能耗，工业生产中对换热器的需求量也越来越多，对换热器的质量要求也越来越高。近几十年来，虽然紧凑式换热器(板式、板翅式、压焊板式换热器等)、热管式换热器、直接接触式换热器等得到了迅速的发展，但由于管壳式换热器具有高度的可靠性和广泛的适应性，其仍占据产量和用量的统治地位，据相关统计，目前工业装置中管壳式换热器的用量仍占全部换热器用量的70％左右。

目前海水淡化技术主要有热法和膜法两类，其中热法以多效蒸馏法(MEE)与多级闪蒸法(MSF)为代表，膜法以RO反渗透法为代表；多效蒸馏法通过对于蒸汽热量的反复利用，使得整体的热量利用率较高，但由于多效蒸发器的存在因此装置体积庞大，常在沿海的陆地上建设，生产淡水；多级闪蒸法通过先加热海水，再把海水通入到压强逐级减小的蒸馏罐里，利用水的沸点随压强的降低而降低的特点进行逐级蒸馏，由于加热与蒸馏分开进行，有效减少了海水结垢，但由于需要负压装置使得其能耗较高，同时体积也较为庞大；RO反渗透法是通过半透膜对水分子的半透性，对海水加压，利用压差原理使水分子透过半透膜，完成水与盐的分离，反渗透法淡化效率高且工作稳定因而被大范围推广，但由于利用的是高品位的电能，对于船舶这种能源携带有限的使用场景来讲，能源的使用成本较高。

船舶的主机使用的是柴油机，燃油在柴油机内燃烧产生的热量仅仅有45％～50％转化为机械能，燃烧所释放的能量约有50％作为废热散失，其中废气约带走25％～30％的热量，大量余热直接排放到空气中,不仅会造成能源浪费,还会造成环境污染。

由于船舶主机排出的烟气中有大量低品位热能未被利用，同时以热法为海水淡化原理的装置中需要直接的热源来提供淡化能量，因此以船舶废气作为淡化热源的想法应运而生，同时结合多效蒸馏法与多级闪蒸法的优势与特点，设计出本装置。

在海水淡化装置中，换热器作为非常常见的一种装置普遍采用。但是目前的换热器在海水淡化应用中，存在排出苦水效能不高的问题。因此本申请对换热器进行了改进，使其适合海水淡化的应用。

发明内容

本发明的目的在于利用船舶排放烟气中的余热，为基于多效蒸馏法的海水淡化装置提供热源，在船舶上高效节能的生产淡水。

本发明技术方案如下：所述换热器包括壳体以及设置在壳体内的热管和分隔板，分隔板将热管分隔为位于上部的热端和位于下部的冷端，其特征在于，烟气进入分隔板下方，海水喷淋到分隔板上方，分隔板为沿着烟气流动方向向下倾斜布置，分隔板上表面雕刻苦水的排出的纹路，苦水排水口位于靠近倾斜板下端、分隔板上方的壳体上。

作为优选，分隔板有两层且由不锈钢制成，两板之间由隔热材料填充。

作为优选，换热器壳体为方形，四周导有圆角，由单层双相不锈钢制成，外部涂刷复合硅酸盐保温涂料；上端密封盖可以拆卸。