CN114804268A - 低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置及方法，属于海水蒸馏淡化技术领域。一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，包括由主管路、背压管路和混汽管路形成效体蒸发器的背压运行通路，由旁管路一、旁管路二、抽汽管路和混汽管路形成效体蒸发器的抽汽运行通路，以及正常运行状态下发挥蒸汽折返换热隔板作用，隔断流通状态下发挥正向导通蒸汽输出作用的导通气膜，背压运行通路和抽汽运行通路的高效工作受传感器监控和控制阀调节。本发明提供的余热自动调节回收装置具备抽汽流量稳定，精确调控，综合利用率高的特点，有效解决了效体蒸发器换热效率低、造水比低、自动化程度低等技术难题。

Description

低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置及方法

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，尤其是低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置及方法。

背景技术

低温多效蒸馏海水淡化系统是目前商业化案例较多的热法海水淡化生产工艺，是将原海水蒸发温度控制在70℃以下的淡化水生产技术，通过将一系列含有喷淋管束、换热管束的效体蒸发器串联起来，动力蒸汽在换热管束内部流通，同时入料海水经喷淋管束喷淋至换热管束外壁自上而下均匀分布，部分海水吸收换热管束内部蒸汽冷凝释放的蒸汽潜热而汽化成为二次蒸汽进入下一效体蒸发器，使得后一效体蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的淡化水的生产过程。这种蒸发和冷凝过程沿着一系列效体蒸发器重复进行，直到最后一效的蒸汽引入冷凝器中被全部冷凝。目前，为充分利用低温多效蒸馏海水淡化系统余热，单级的余热回收蒸汽抽射器或多级余热回收蒸汽抽射器应运而生，但现有二次蒸汽余热回收装置或蒸汽回收装置抽汽流量不稳定，可调节精度和综合利用效率较低，故低温多效蒸馏海水淡化系统普遍不增设或很少增设余热回收装置。

就现有技术而言，低温多效蒸馏海水淡化系统的使用存在以下问题：

1.现有低温多效蒸馏海水淡化系统经常因喷淋管束断裂、喷嘴堵塞以及换热管束黏泥淤积、结垢等问题引发所在效体蒸发器换热效率降低，海水无法吸收换热管束内部蒸汽冷凝释放的蒸汽潜热而汽化或仅产生极少量的二次蒸汽进入后一效体蒸发器，使得进入后一效体蒸发器蒸汽量明显降低，进而导致进入后续一系列效体蒸发器换热蒸汽量均随之减少，造成后续效体蒸发器产生极少量的淡化水，首效产生的冷凝水输出量通常与动力蒸汽进入量相等，严重影响低温多效蒸馏海水淡化系统的产水量和造水比。

2.效体蒸发器换热效率降低后通常需要停运所在低温多效海水淡化系统检查换热效率较低的效体蒸发器具体故障原因，进而有针对性的进行喷淋管束、换热管束进行常规性喷淋管束修复及换热管束酸洗后方可恢复低温多效海水淡化系统运行状态，期间停运时间长，处理过程繁琐，不利于海水淡化系统长周期连续安全运行。

3.现有低温多效蒸馏海水淡化系统的效体蒸发器换热蒸汽通常采用自然流通方式或强制冷凝流通方式，浓盐水闪蒸罐、产品水闪蒸罐闪蒸蒸汽往往通过自然闪蒸回流，余热回收效率较低，综合换热效率较低。

4.现有低温多效蒸馏海水淡化系统设置的单级余热回收蒸汽抽射器或多级余热回收蒸汽抽射器之间无法互为补充备用，仅能独立系统运行，运行方式单一，操作上不够灵活，自动化程度低。

5.现有低温多效蒸馏海水淡化系统余热回收蒸汽抽射器本体在喉口处的湿蒸汽重复凝结、蒸发过程，导致余热回收蒸汽抽射器流量调节阀芯及后续连接管道出现水力冲击喘振现象。

6.现有低温多效蒸馏海水淡化系统余热回收蒸汽抽射器调节方式通常使用伸缩喷嘴方式调节抽汽流量，系统停运期间蒸汽管道内部锈蚀产物极易堵塞喷嘴，动力蒸汽控制调节参数多为变量，抽汽流量调节线性差，导致蒸汽抽射器效率降低、振动异常等问题。

发明内容

发明目的：提供低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置及方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，包括主管路、混汽管路、旁管路一、旁管路二、背压管路、抽汽管路、减温管路和平衡传感器；

所述主管路连接在外界蒸汽汽源上，所述混汽管路与主管路串联，所述旁管路一、旁管路二和背压管路相互并联，所述旁管路一、旁管路二和背压管路连接在主管路与背压管路之间，所述混汽管路的末端连接在首个效体蒸发器的换热管束上，首个所述效体蒸发器输出端串联有多个效体蒸发器，且每个效体蒸发器上均安装有平衡传感器，所述平衡传感器用于监测效体蒸发器内部环境数据，所述减温管路的一端连接在首个效体蒸发器的冷凝水收集箱出口端，所述减温管路的另一端连接在混汽管路的中部，所述抽汽管路的输入端与每个效体蒸发器独立连接，且每个效体蒸发器与抽汽管路之间均安装有回收控制阀，所述抽汽管路的输出端分别连接在旁管路一中部和旁管路二上；

其中，所述主管路、背压管路和混汽管路形成效体蒸发器的背压运行通路，所述旁管路一、旁管路二、抽汽管路和混汽管路形成效体蒸发器的抽汽运行通路，所述背压运行通路和抽汽运行通路上均安装有用于调节精度的阀门和传感器，所述阀门和传感器受控连接于旁管路一和旁管路二的控制装置；

所述效体蒸发器内部换热管束的端部设置有支撑隔板，该支撑隔板上设置有导通气膜，所述导通气膜上开设有致密交错布置的预留通道，所述预留通道呈十字形线缝结构，所述预留通道在抽汽压差作用下单向导通，所述导通气膜在正常运行状态下预留通道关闭发挥蒸汽折返换热隔板的作用，隔断流通状态下预留通道开启发挥正向导通蒸汽输出的作用。

进一步的，所述旁管路一沿进汽方向依次安装有蒸汽控制阀一、温压传感器二、蒸汽抽射器一，所述蒸汽抽射器一上连接有抽汽支路一，所述抽汽支路一连接在抽汽管路上，所述抽汽支路一上安装有抽汽控制阀一，所述温压传感器二用于反馈蒸汽控制阀一处的蒸汽温度、压力参数至控制装置，控制装置用于辅助调节抽汽控制阀一的开度；控制装置辅助调节蒸汽控制阀一和抽汽控制阀一的开度，通过控制蒸汽抽射器一的进汽压力和吸气通道路径开度的方式，间接控制蒸汽抽射器一的蒸汽抽取量。

进一步的，所述蒸汽抽射器一包括抽射壳、控制装置、抽汽喉口、抽射器本体、疏水控制阀、密封组件、支撑框架、传动执行器、驱动电机、传动导杆和抽汽阀芯；

所述抽射壳呈三通结构，所述控制装置安装在抽射壳上，所述抽汽喉口设置在抽射壳内部，所述抽汽喉口呈漏斗结构，所述抽射器本体与抽汽喉口配合，所述疏水控制阀安装在抽射壳上，所述疏水控制阀用于排出抽汽喉口处的凝结水，所述抽射器本体设置在抽射壳内，所述抽射器本体的端部延伸至抽射壳外部，所述密封组件用于密封抽射器本体与抽射壳的装配间隙，所述支撑框架设置在抽射器本体的端部，所述传动执行器传动连接在抽射器本体的端部，所述驱动电机的输出端与传动执行器连接，所述驱动电机与控制装置电连接；疏水控制阀能排出凝结水，避免蒸汽抽射器及后续连接管道出现水力冲击喘振现象，传动执行器将驱动电机产生的旋转动能转化为传动导杆轴向传动的伸缩动能，控制装置控制驱动电机匀速正反转，在传动执行器传动下，通过控制抽汽阀芯与抽汽喉口的间隙实现蒸汽流量的调节，为蒸汽流通的控制提供线性调节模式。

其中，所述抽射器本体包括抽汽阀芯、导向叶片和传动导杆，所述抽汽阀芯与抽汽喉口配合，所述导向叶片的数量为多个，多个所述导向叶片均匀分布在抽汽阀芯上，所述传动导杆安装在抽汽阀芯上，所述传动导杆搭载在支撑框架上，所述传动导杆端部与传动执行器连接；导向叶片能将蒸汽平衡导向抽汽喉口，避免产生旋转涡流引发蒸汽抽射器及后续连接管道出现水力冲击喘振现象。

进一步的，所述旁管路一上还安装有热力膨胀节，所述热力膨胀节分别设置在蒸汽抽射器一的进汽口和出汽口位置，所述旁管路一还包括缓冲支路一，所述缓冲支路一与热力膨胀节并联，所述缓冲支路一沿进汽方向依次安装有旁路控制阀一和旁路传感器；热力膨胀节能平衡管路启动或停运期间因热胀冷缩造成的管道伸缩余量，避免长期产生应力损伤。

进一步的，所述旁管路二与旁管路一结构相同，所述旁管路二与旁管路一互为备用路线。

进一步的，所述主管路上沿进汽方向依次安装有温压传感器一和进汽控制阀，所述温压传感器一将蒸汽系统监测压力数据反馈给控制装置，控制装置根据海水淡化系统负荷状态自动调节进汽控制阀的开度；进汽控制阀为海水淡化系统进汽一次调节阀，其作用在于联合蒸汽控制阀一、蒸汽控制阀二和背压控制阀，控制装置根据动力蒸汽参数及海水淡化系统负荷共同调节余热自动调节回收装置的运行方式。

进一步的，所述背压管路沿进汽方向依次安装有背压控制阀和温压传感器四，所述温压传感器四用于反馈背压控制阀处的蒸汽温度、压力参数至控制装置，所述控制装置辅助调节背压控制阀的开度。

进一步的，所述混汽管路上安装有真空破坏阀，所述真空破坏阀位于首个效体蒸发器进口端，所述真空破坏阀开度受控制装置调节；在海水淡化系统停运期间（即进汽控制阀关闭），真空破坏阀能快速向混汽管路供给空气，破坏低温多效海水淡化系统内部真空状态，使真空状态恢复至大气压力。

所述减温管路上安装有减温水泵和流量控制器，所述流量控制器设置在减温水泵的出口端，所述减温管路用于向混汽管路提供减温水；控制装置根据温压传感器四和旁路传感器反馈的蒸汽数据控制流量控制器工作，流量控制器控制减温水泵的输出，当蒸汽参数过高或减温水喷嘴堵塞时，减温管路能有效发挥减温减压作用。

进一步的，所述平衡传感器包括串联的温差传感器、压力平衡室和压差传感器，平衡传感器与控制装置电连接，所述平衡传感器用于实时监测反馈效体蒸发器中二次蒸汽的温度、压力数据。

一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置的使用方法，动力蒸汽包括以下两种方式进入低温多效蒸馏海水淡化系统，

A：动力蒸汽压力低于0.12MPa且低于TVC喷射器运行技术要求时，控制装置控制进汽控制阀和背压控制阀开启，蒸汽控制阀一、蒸汽控制阀二关闭，动力蒸汽经过减温管路减温减压后直接通过第一蒸汽通道进入首个效体蒸发器，以背压模式运行；

B：动力蒸汽压力0.12MPa-0.40MPa时，背压控制阀关闭，进汽控制阀和蒸汽控制阀一、蒸汽控制阀二、抽汽控制阀一、抽汽控制阀二和回收控制阀开启，通过并联的蒸汽抽射器一和蒸汽抽射器二分别从效体蒸发器抽取二次蒸汽循环混合后与动力蒸汽通过减温管路后进入首个效体蒸发器，以抽汽模式运行。

有益效果：1.本发明在效体蒸发器换热管束的端部设置导通气膜，正常运行状态下导通气膜的预留通道处于关闭状态，当余热自动调节回收装置根据平衡传感器检测到所在效体蒸发器内部压力、温度数据升高时（或下一个效体蒸发器内部压力、温度数据降低时），判断该效体蒸发器换热效率降低（或前一个体蒸发器换热效率降低），此时关闭换热效率低的效体蒸发器余热回收调节阀，增大后一效体蒸发器余热回收调节阀开度，效体蒸发器导通气膜的预留通道开启，利用余热自动调节回收装置的蒸汽抽汽器抽取前一效体蒸发器产生二次蒸汽部分，使二次蒸汽越过低效换热的效体蒸发器，强制进入后一效体蒸发器中进行重复淡化水的生产过程，很好的解决了因喷淋管束断裂、喷嘴堵塞以及换热管束黏泥淤积、结垢等问题引发所在效体蒸发器换热效率降低甚至无法维持淡化水生产运行的问题；

余热自动调节回收装置抽取效体蒸发器部分二次蒸汽，使得进入低温多效蒸馏海水淡化系统首效蒸汽量远高于动力蒸汽进入量，有效提升海淡装置的产水量和造水比。

2.本发明通过阀门和传感器，实时监控低温多效海水淡化系统的内部情况，且余热自动调节回收装置能避开低温多效海水淡化系统堵塞故障，故障后不必立即停运，可选合适时间进行酸洗处理，延长了海水淡化系统连续安全运行的周期。

3.本发明通过蒸汽抽射器一和蒸汽抽射器抽取效体蒸发器二次蒸汽量促进浓盐水闪蒸罐和产品水闪蒸罐回流进入效体蒸发器，促进效体蒸发器内蒸汽沿效体换热冷却方向正向流通，进而提升余热利用效率；在导通气膜作用下抽汽隔断方式延长了海水淡化系统运行周期，提升整体换热效率。

4.本发明通过结构功能相同的旁管路二和旁管路一进行抽取效体蒸发器部分二次蒸汽，旁管路二和旁管路一互为备用路线，且旁管路二和旁管路一根据动力蒸汽的情况配合背压管路工作，操作过程由多个传感器反馈实施数据给控制装置，控制装置调控阀门完成，自动化程度高，操作上灵活。

5.本发明在抽汽阀芯上设置若干导向叶片，导向叶片将蒸汽平衡导向抽汽喉口，疏水控制阀设置在抽射壳底部，能将抽汽喉口处的湿蒸汽凝结水及时排出，避免产生旋转涡流引发蒸汽抽射器及后续连接管道出现水力冲击喘振现象。

6.本发明通过抽汽阀芯与抽汽喉口处的蒸汽流通通道间隙精准调节蒸汽抽射器抽汽流量，综合适用性强，且采用正反旋转直驱电机线性控制调节二次蒸汽抽汽流量，为抽汽阀芯控制蒸汽流通提供线性调节，有效解决了蒸汽抽射器效率降低、振动异常等问题。

附图说明

图1是本发明的平面示意图。

图2是本发明效体蒸发器内部的端面示意图。

图3是本发明蒸汽抽射器的示意图。

图4是本发明抽射器本体的主视图。

图5是本发明图4中型抽射器本体的侧视图。

图6是本发明抽射器本体与抽汽喉口的工位变化示意图。

图7是本发明中抽射器本体传动处的示意图。

图8是本发明平衡传感器的示意图。

附图标记为：1、效体蒸发器；2、进汽控制阀；3、蒸汽控制阀一；4、蒸汽控制阀二；5、背压控制阀；6、热力膨胀节；7、蒸汽抽射器一；8、蒸汽抽射器二；9、旁路控制阀一；10、旁路控制阀二；11、真空破坏阀；12、减温水泵；13、抽汽控制阀一 ；14、抽汽控制阀二；15、回收控制阀；16、平衡传感器；17、温压传感器一；18、温压传感器二；19、温压传感器三；20、温压传感器四；21、旁路传感器；22、流量控制器；23、喷淋管束；24、喷淋喷嘴；25、换热管束；26、导通气膜；27、驱动电机；28、疏水控制阀；29、传动执行器；30、导杆琐环；31、抽汽阀芯；32、导向叶片；33、传动导杆；34、支撑框架；35、传动万向节；36、密封组件；37、吸入室；38、混合室；39、扩压室；40、温差传感器；41、压力平衡室；42、压差传感器；43、抽汽喉口；44、控制装置；45、主管路；46、旁管路一；47、旁管路二；48、背压管路；49、混汽管路；50、减温管路；51、抽汽管路；52、冷凝水收集箱出口端；53、第二蒸汽通道；54、第一蒸汽通道；55、预留通道。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

实施例1：

为提高低温多效蒸馏海水淡化系统的换热效率和造水比，在低温多效蒸馏海水淡化系统上引入余热自动调节回收装置。

如图1-2所示，一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，包括连接在外界蒸汽汽源上的主管路45，与主管路45串联的混汽管路49，连接在主管路45与混汽管路49之间的旁管路一46、旁管路二47和背压管路48，旁管路一46、旁管路二47和背压管路48相互并联，连接在旁管路一46中部和旁管路二47中部连接的抽汽管路51，抽汽管路51上连接有多个效体蒸发器1，多个效体蒸发器1串联，多个效体蒸发器1与抽汽管路51之间均安装有回收控制阀15，且效体蒸发器1上均安装有平衡传感器16，混汽管路49的末端连接在首个效体蒸发器1的换热管束25上，以及一端连接在混汽管路49中部，另一端连接在首个效体蒸发器1冷凝水收集箱出口端的减温管路50；

其中，主管路45、背压管路48和混汽管路49形成效体蒸发器1的背压运行通路，旁管路一46、旁管路二47、抽汽管路51和混汽管路49形成效体蒸发器1的抽汽运行通路，背压运行通路和抽汽运行通路上均安装有用于把控调节精度的各种阀门和传感器，各种阀门和传感器受控连接于旁管路一46和旁管路二47的控制装置44；

效体蒸发器1内部换热管束25的端部设置有支撑隔板，该支撑隔板上设置有导通气膜26，导通气膜26上开设有致密交错布置的预留通道55，预留通道55呈十字形线缝结构，预留通道55在抽汽压差作用下单向导通，导通气膜26在正常运行状态下预留通道55关闭发挥蒸汽折返换热隔板的作用，隔断流通状态下预留通道55开启发挥正向导通蒸汽输出的作用。

实施例2：

为提高余热自动调节回收装置的自动化程度，提出实施例2；

本实施例是在实施例１的基础上做出改进说明，具体的，请参见图1，主管路45上沿进汽方向依次安装有温压传感器一17和进汽控制阀2，温压传感器一17将蒸汽系统监测压力数据反馈给控制装置44，控制装置44根据温压传感器一17反馈的数据对海水淡化系统负荷状态进行把控，自动调节进汽控制阀2的开度。

背压管路48沿进汽方向依次安装有背压控制阀5和温压传感器四20，温压传感器四20将背压控制阀5处的蒸汽温度、压力参数反馈给控制装置44，控制装置44辅助调节背压控制阀5的开度。

旁管路一46和旁管路二47结构相同功能一致，两组旁管互为补充，以旁管路一46为例详细介绍，旁管路一46沿进汽方向依次安装有蒸汽控制阀一3、温压传感器二18、蒸汽抽射器一7，蒸汽抽射器一7上连接有抽汽支路一，抽汽支路一连接在抽汽管路51上，抽汽支路一上安装有抽汽控制阀一13，温压传感器二18将蒸汽控制阀一3处的蒸汽温度、压力参数反馈给控制装置44，控制装置44辅助调节蒸汽控制阀一3的开度，（高压蒸汽通过蒸汽抽射器一7的喷嘴时产生高速气流，喷嘴出口处产生低压区，低压为抽汽管路51的二次蒸汽进入蒸汽抽射器一7提供动力，实现蒸汽抽射器一7的抽汽动作）抽汽控制阀一13受控制装置44调控，把控蒸汽抽射器一7从抽汽管路51的蒸汽抽取量。

混汽管路49上安装有真空破坏阀11，真空破坏阀11位于首个效体蒸发器1进口端，真空破坏阀11受控制装置44调控，进汽控制阀2关闭时能快速破坏低温多效海水淡化系统内部真空状态恢复至大气压力，即在海水淡化系统停运期间（进汽控制阀2关闭），真空破坏阀11能快速向混汽管路49供给空气，破坏低温多效海水淡化系统内部真空状态，使真空状态恢复至大气压力。

减温管路50上安装有减温水泵12和流量控制器22，流量控制器22设置在减温水泵12的出口端，根据控制装置44温压传感器四20、旁路传感器21检测数据自动调节控制流量控制器22投加减温的水流量，当蒸汽参数过高或减温水喷嘴堵塞时，减温管路50能有效发挥减温减压作用，对设备具有保护作用。

平衡传感器16包括串联的温差传感器40、压力平衡室41和压差传感器42，平衡传感器16与控制装置44电连接，实时监测反馈效体蒸发器1中二次蒸汽的温度、压力数据。

实施例3：

为平衡启动或停运期间因热胀冷缩造成的管道伸缩余量，避免实施例２中长期运行产生应力损伤，提出实施例3；

本实施例是在实施例2的基础上做出改进说明，具体的，请参见图1，以旁管路一46为例，旁管路一46上还安装有热力膨胀节6，热力膨胀节6设置在蒸汽抽射器一7的进口和出口位置；旁管路一46还包括与蒸汽抽射器一7并联的缓冲支路一，缓冲支路一的连接位置使其工作时不受热力膨胀节6影响，缓冲支路一沿进汽方向依次安装有旁路控制阀一9和旁路传感器21。

实施例4：

为提高低温多效蒸馏海水淡化系统的换热效率和造水比，提出实施例4；

本实施例是在实施例１的基础上做出改进说明，具体的，请参见图２，效体蒸发器1内部包含若干喷淋管束23、喷淋喷嘴24、换热管束25和导通气膜26，喷淋管束23布置在效体蒸发器１内顶部，换热管束25布置在喷淋管束23下部，喷淋管束23上安装有若干喷淋喷嘴24，喷淋喷嘴24均匀对称布置在喷淋管束23上，喷淋喷嘴24底部平面与换热管束25布置的平面平行，保证入料海水通过喷淋喷嘴24均匀分布到换热管束25的外壁，导通气膜26设置在换热管束25端面处的支撑隔板上，导通气膜26上开设有交错布置的预留通道55，预留通道55呈十字形线缝结构，预留通道55的数量多且排布致密，预留通道55的开设在导通气膜26的单侧形成凸起，凸起结构使蒸汽突破预留通道55具有方向性（顺向凸起方向容易，逆向凸起方向困难），从而使预留通道55在抽汽压差作用下具备单向导通能力，当效体蒸发器1正常运行状态时，效体蒸发器1内部压力稳定，海水蒸发出的蒸汽无法冲破导通气膜26上的十字形线缝预留通道55，此时导通气膜26发挥蒸汽折返换热隔板的作用，当效体蒸发器1低效运行时（堵塞等情况），抽汽管路51会抽取下一个效体蒸发器1内部蒸汽，使效体蒸发器1内部产生负压压差，低效的效体蒸发器1内部的蒸汽会冲破导通气膜26上的预留通道55，直接进入下一个效体蒸发器1，此时导通气膜26发挥正向导通蒸汽输出的作用。

效体蒸发器1正常换热过程，来自上个效体蒸发器1的二次蒸汽首先经过上个效体蒸发器1的除雾器过滤掉二次蒸汽中携带的水分和盐分，进入所在效体蒸发器1换热管束25第一蒸汽通道54内（位于换热管束25下部，占换热管束25总量的80-90%），二次蒸汽换热后冷凝，部分未充分冷凝的蒸汽在导通气膜26的阻挡作用下折返进入换热管束25第二蒸汽通道53内（位于换热管束25上部，占换热管束25总量的10-20%），二次蒸汽换热后冷凝，仍未冷凝的蒸汽在平衡传感器16监测数据反馈给控制装置44，控制装置44控制回收控制阀15、抽汽控制阀一13和抽汽控制阀二14的开度，使蒸汽进入蒸汽抽射器一7和蒸汽抽射器二8，随动力蒸汽再次进入首效效体蒸发器1的内部，进行循环余热回收控制过程，从而得到多余动力蒸汽量的冷凝水及二次蒸汽，有效提升低温多效蒸馏海水淡化系统造水比及产水量。

效体蒸发器1隔断流通状态（换热效率降低状态），来自上一效体蒸发器1的二次蒸汽首先经过上一效体蒸发器1的除雾器过滤掉二次蒸汽中携带的水分和盐分，各平衡传感器16监测数据反馈给控制装置44，控制装置44根据反馈数据自动控制下一效体蒸发器1上回收控制阀15的开度，同时关闭所在效体蒸发器1的回收控制阀15，并在抽汽控制阀一13、抽汽控制阀二14的联合作用下，加大下一效体蒸发器1二次蒸汽抽取量，使其分别进入蒸汽抽射器一7和蒸汽抽射器二8并随动力蒸汽再次进入首个效体蒸发器1内部；使得进入所在效体蒸发器1换热管束25第一蒸汽通道54、第二蒸汽通道53的蒸汽在下一效体蒸发器1抽汽负压状态下，导通气膜26上的预留通道55开启，蒸汽直接进入下一效体蒸发器1的换热管束25第一蒸汽通道54内，从而进行换热后冷凝，部分未充分冷凝的蒸汽在导通气膜26阻挡下折返进入换热管束25第二蒸汽通道53内，进行重复换热冷凝过程。

实施例5：

为提高余热自动调节回收装置控制蒸汽流动线性调节能力、减缓水力冲击喘振现象，提出实施例5；

本实施例是在实施例１的基础上做出改进说明，具体的，请参见图3-7，蒸汽抽射器一7和蒸汽抽射器二8的结构功能相同，以蒸汽抽射器一7为例展开详细描述，蒸汽抽射器一7包括驱动电机27、疏水控制阀28、传动执行器29、导杆琐环30、抽汽阀芯31、导向叶片32、传动导杆33、支撑框架34、传动万向节35、密封组件36、抽汽喉口43和抽射壳，抽射壳呈三通结构，抽射壳内部形成吸入室37、混合室38和扩压室39三部分，

抽汽阀芯31上设置若干导向叶片32，导向叶片32在抽汽阀芯31均匀对称布置，其作用在于将蒸汽平衡导向抽汽喉口43，避免产生旋转涡流引发蒸汽抽射器及后续连接管道出现水力冲击喘振现象；

驱动电机27采用直流正反转向匀速驱动方式，其作用在于为传动导杆33和抽汽阀芯31控制蒸汽流通提供线性调节；

传动执行器29将驱动电机27产生的旋转动能转化为传动导杆33轴向传动的伸缩动能；

传动导杆33将抽汽阀芯31与传动执行器29固定连接，传动导杆33上设置若干个导杆琐环30和传动万向节35，导杆琐环30作用在于为传动导杆33提供伸缩支撑滑道并承托径向应力，避免传动导杆33伸缩弯折，传动万向节35将若干传动导杆33固定连接，其作用在于辅助导杆琐环30平衡传动导杆33径向应力；

疏水控制阀28设置在吸入室37底部，其作用在于将蒸汽抽汽喉口43处的湿蒸汽凝结水及时排出，避免蒸汽抽射器及后续连接管道出现水力冲击喘振现象；

支撑框架34分别与驱动电机27、传动执行器29和蒸汽抽射器一7连接，其作用在于承托驱动电机27和传动执行器29轴向推力；

密封组件36设置在蒸汽抽射器一7与传动导杆33动静结合部位，其作用在于密封阻隔蒸汽抽射器一7和传动导杆33，避免蒸汽介质外泄；

蒸汽抽射器一7可根据进汽控制阀2、蒸汽控制阀一3、抽汽控制阀一13、回收控制阀15联合控制二次蒸汽余热回收和抽汽需求进行调节，对于不同动力蒸汽参数及海水淡化系统负荷具有较强的适应能力；

蒸汽抽射器一7抽汽能力可以通过驱动电机27输出，经过传动执行器29伸缩传动导杆33和抽汽阀芯31，调节抽汽喉口43在蒸汽流通通道截面实现精准辅助调节。

本发明在使用时，可根据动力蒸汽压力分两种使用方法：

1.动力蒸汽压力低于0.12MPa且低于TVC喷射器运行技术要求时，进汽控制阀2和背压控制阀5开启，蒸汽控制阀一3和蒸汽控制阀二4关闭，动力蒸汽经过减温减压后直接通过第一蒸汽通道直接进入首个效体蒸发器1以背压模式运行。

2.动力蒸汽压力0.12MPa-0.40MPa时，背压控制阀5关闭，进汽控制阀2、蒸汽控制阀一3、蒸汽控制阀二4、抽汽控制阀一13、抽汽控制阀二14和回收控制阀15开启，通过蒸汽抽射器一7蒸汽抽射器二8分别从效体蒸发器1内抽取二次蒸汽循环混合后与动力蒸汽减温减压后进入首个效蒸发器。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，其特征在于：包括主管路（45）、混汽管路（49）、旁管路一（46）、旁管路二（47）、背压管路（48）、抽汽管路（51）、减温管路（50）和平衡传感器（16）；

所述主管路（45）连接在外界蒸汽汽源上，所述混汽管路（49）与主管路（45）串联，所述旁管路一（46）、旁管路二（47）和背压管路（48）相互并联，所述旁管路一（46）、旁管路二（47）和背压管路（48）连接在主管路（45）与背压管路（48）之间，所述混汽管路（49）的末端连接在首个效体蒸发器（1）的换热管束（25）上，首个所述效体蒸发器（1）输出端串联有多个效体蒸发器（1），且每个效体蒸发器（1）上均安装有平衡传感器（16），所述平衡传感器（16）用于监测效体蒸发器（1）内部环境数据，所述减温管路（50）的一端连接在首个效体蒸发器（1）的冷凝水收集箱出口端（52），所述减温管路（50）的另一端连接在混汽管路（49）的中部，所述抽汽管路（51）的输入端与每个效体蒸发器（1）独立连接，且每个效体蒸发器（1）与抽汽管路（51）之间均安装有回收控制阀（15），所述抽汽管路（51）的输出端分别连接在旁管路一（46）中部和旁管路二（47）上；

其中，所述主管路（45）、背压管路（48）和混汽管路（49）形成效体蒸发器（1）的背压运行通路，所述旁管路一（46）、旁管路二（47）、抽汽管路（51）和混汽管路（49）形成效体蒸发器（1）的抽汽运行通路，所述背压运行通路和抽汽运行通路上均安装有用于调节精度的阀门和传感器，所述阀门和传感器受控连接于旁管路一（46）和旁管路二（47）的控制装置（44）；

所述效体蒸发器（1）内部换热管束（25）的端部设置有支撑隔板，该支撑隔板上设置有导通气膜（26），所述导通气膜（26）上开设有致密交错布置的预留通道（55），所述预留通道呈十字形线缝结构，所述预留通道（55）在抽汽压差作用下单向导通，所述导通气膜（26）在正常运行状态下预留通道（55）关闭发挥蒸汽折返换热隔板的作用，隔断流通状态下预留通道（55）开启发挥正向导通蒸汽输出的作用。

2.根据权利要求1所述的一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，其特征在于：所述旁管路一（46）沿进汽方向依次安装有蒸汽控制阀一（3）、温压传感器二（18）、蒸汽抽射器一（7），所述蒸汽抽射器一（7）上连接有抽汽支路一，所述抽汽支路一连接在抽汽管路（51）上，所述抽汽支路一上安装有抽汽控制阀一（13），所述温压传感器二（18）用于反馈蒸汽控制阀一（3）处的蒸汽温度、压力参数至控制装置（44），控制装置（44）用于辅助调节抽汽控制阀一（13）的开度。

3.根据权利要求2所述的一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，其特征在于：所述蒸汽抽射器一（7）包括抽射壳、控制装置（44）、抽汽喉口（43）、抽射器本体、疏水控制阀（28）、密封组件（36）、支撑框架（34）、传动执行器（29）、驱动电机（27）、传动导杆（33）和抽汽阀芯（31）；

所述抽射壳呈三通结构，所述控制装置（44）安装在抽射壳上，所述抽汽喉口（43）设置在抽射壳内部，所述抽汽喉口（43）呈漏斗结构，所述抽射器本体与抽汽喉口（43）配合，所述疏水控制阀（28）安装在抽射壳上，所述疏水控制阀（28）用于排出抽汽喉口（43）处的凝结水，所述抽射器本体设置在抽射壳内，所述抽射器本体的端部延伸至抽射壳外部，所述密封组件（36）用于密封抽射器本体与抽射壳的装配间隙，所述支撑框架（34）设置在抽射器本体的端部，所述传动执行器（29）传动连接在抽射器本体的端部，所述驱动电机（27）的输出端与传动执行器（29）连接，所述驱动电机（27）与控制装置（44）电连接；

其中，所述抽射器本体包括抽汽阀芯（31）、导向叶片（32）和传动导杆（33），所述抽汽阀芯（31）与抽汽喉口（43）配合，所述导向叶片（32）的数量为多个，多个所述导向叶片（32）均匀分布在抽汽阀芯（31）上，所述传动导杆（33）安装在抽汽阀芯（31）上，所述传动导杆（33）搭载在支撑框架（34）上，所述传动导杆（33）端部与传动执行器（29）连接。

4.根据权利要求2所述的一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，其特征在于：所述旁管路一（46）上还安装有热力膨胀节（6），所述热力膨胀节（6）分别设置在蒸汽抽射器一（7）的进汽口和出汽口位置，所述旁管路一（46）还包括缓冲支路一，所述缓冲支路一与热力膨胀节（6）并联，所述缓冲支路一沿进汽方向依次安装有旁路控制阀一（9）和旁路传感器（21）。

5.根据权利要求1所述的一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，其特征在于：所述旁管路二（47）与旁管路一（46）结构相同，所述旁管路二（47）与旁管路一（46）互为备用路线。

6.根据权利要求1所述的一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，其特征在于：所述主管路（45）上沿近汽方向依次安装有温压传感器一（17）和进汽控制阀（2），所述温压传感器一（17）将蒸汽系统监测压力数据反馈给控制装置（44），控制装置（44）根据海水淡化系统负荷状态自动调节进汽控制阀（2）的开度。

7.根据权利要求1所述的一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，其特征在于：所述背压管路（48）沿进汽方向依次安装有背压控制阀（5）和温压传感器四（20），所述温压传感器四（20）用于反馈背压控制阀（5）处的蒸汽温度、压力参数至控制装置（44），所述控制装置（44）辅助调节背压控制阀（5）的开度。

8.根据权利要求1所述的一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，其特征在于：所述混汽管路（49）上安装有真空破坏阀（11），所述真空破坏阀（11）位于首个效体蒸发器（1）进口端，所述真空破坏阀（11）开度受控制装置（44）调节；

所述减温管路（50）上安装有减温水泵（12）和流量控制器（22），所述流量控制器（22）设置在减温水泵（12）的出口端，所述减温管路（50）用于向混汽管路（49）提供减温水。

9.根据权利要求1所述的一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置，其特征在于：所述平衡传感器（16）包括串联的温差传感器（40）、压力平衡室（41）和压差传感器（42），平衡传感器（16）与控制装置（44）电性连接，所述平衡传感器（16）用于实时监测反馈效体蒸发器（1）中二次蒸汽的温度、压力数据。

10.根据权利要求1-9中任一项权利要求所述的一种低温多效蒸馏海水淡化系统余热自动调节回收装置的使用方法，其特征在于：动力蒸汽包括以下两种方式进入低温多效蒸馏海水淡化系统，

A：动力蒸汽压力低于0.12MPa且低于TVC喷射器运行技术要求时，控制装置（44）控制进汽控制阀（2）和背压控制阀（5）开启，蒸汽控制阀一（3）、蒸汽控制阀二（4）关闭，动力蒸汽经过减温管路（50）减温减压后直接通过第一蒸汽通道（54）进入首个效体蒸发器（1），以背压模式运行；

B：动力蒸汽压力0.12MPa-0.40MPa时，背压控制阀（5）关闭，进汽控制阀（2）和蒸汽控制阀一（3）、蒸汽控制阀二（4）、抽汽控制阀一（13）、抽汽控制阀二（14）和回收控制阀（15）开启，通过并联的蒸汽抽射器一（7）和蒸汽抽射器二（8）分别从效体蒸发器（1）抽取二次蒸汽循环混合后与动力蒸汽通过减温管路（50）后进入首个效体蒸发器（1），以抽汽模式运行。

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