二级蒸发式造水机

技术领域

本申请涉及船舶造水机技术领域，尤其是涉及二级蒸发式造水机。

背景技术

船舶航行时，每天需要消耗大量的淡水，为满足船用动力设备运行及船员生活的需要，船上通常会设置造水机将海水转换为所需淡水。

相关技术中，真空蒸腾式造水机主要是通过供水泵将海水抽入真空泵，海水进入蒸发腔，将温度较高的主机缸套水接入蒸发腔内的其他通道，进行换热，海水在蒸发腔内升温，当达到沸点后即开始气化，在真空泵的作用下，海水在较低温度下就会气化，流出的蒸汽进入冷凝器，冷却用的海水在冷凝器管内流过将蒸汽的热量带走，使蒸汽变为冷凝水，通过淡水泵抽出。而主机缸套水与海水在蒸发腔内进行换热后，还剩余较多的海水未气化，蒸发效果不佳。

发明内容

为有助于提高海水蒸发效果，本申请提供二级蒸发式造水机。

本申请提供的二级蒸发式造水机采用如下的技术方案：

二级蒸发式造水机，包括机体，所述机体内设置有一级蒸发腔、二级蒸发腔和冷凝机构，所述一级蒸发腔上连通有用于海水进入的第一海水进管，所述一级蒸发腔内穿设有第一换热通道，所述第一换热通道的进口用于与主机缸套水连通，所述第一换热通道的出口用于与外部管道连通，所述一级蒸发腔上连通有用于排出一级蒸发腔内蒸汽的第一蒸汽通道，所述一级蒸发腔上连通有第一海水出管，所述二级蒸发腔上连通有第二海水进管，所述第二海水进管与第一海水出管连通，所述二级蒸发腔内穿设有第二换热通道，所述第一蒸汽通道与第二换热通道的进口连通，所述第二换热通道的出口连接有第一淡水泵，所述二级蒸发腔上连通有用于与外部管道连通的第二海水出管，所述二级蒸发腔上连通有用于排出二级蒸发腔内蒸汽的第二蒸汽通道，所述冷凝机构用于对第二蒸汽通道排出的蒸汽进行冷凝形成淡水。

优选的，所述冷凝机构包括设置在机体内的冷凝腔和穿设在冷凝腔内的第三换热通道，所述冷凝腔内连通有用于供冷却海水进入的第三海水进管，所述冷凝腔上连通有用于与外部管道连通的第三海水出管，所述第三换热通道的进口与第二蒸汽通道连通，所述第三换热通道的出口连接有第二淡水泵。

优选的，所述第一蒸汽通道和第二蒸汽通道内均设置有汽水分离过滤网。

优选的，所述第一淡水泵和第二淡水泵共同连通有汇集管，所述汇集管上安装有用于对水质进行监测的盐度监测计。

优选的，所述一级蒸发腔和二级蒸发腔内均转动设置有多个搅拌杆，所述搅拌杆沿竖直方向转动设置，所述搅拌杆上设置有多个搅拌叶，所述搅拌杆上设置有用于带动搅拌杆转动的转动件。

优选的，所述转动件包括同轴连接在搅拌杆上的叶轮，所述叶轮位于海水上方。

优选的，所述第一换热通道和第二换热通道均为蛇形管，所述第一换热通道和第二换热通道的直管上滑动套设有清理环，所述清理环靠近直管的一面设置有钢丝，所述第一换热通道和第二换热通道内设置有用于驱使清理环滑动的滑动组件。

优选的，所述第一换热通道和第二换热通道直管上的清理环设置有两个，所述滑动组件包括安装筒、转动设置在安装筒内的往复螺杆和设置在安装筒上的传动件，所述安装筒与清理环一一对应，所述安装筒设置在对应的一级蒸发腔或二级蒸发腔内，所述安装筒位于清理环上方，所述安装筒的长度方向平行于第一换热通道和第二换热通道的直管长度方向，所述往复螺杆的转动轴线平行于对应安装筒的长度方向，所述往复螺杆上螺纹套设有连接块，所述连接块与下方对应的清理环连接，所述传动件用于带动往复螺杆转动。

优选的，所述传动件包括传动杆、传动筒和扇叶，所述传动杆同轴连接在同一直管两侧的两个往复螺杆之间，所述传动筒套设在传动杆上，所述传动筒与两侧的安装筒转动连接，所述扇叶沿传动筒的周向间隔设置，所述扇叶用于与海水表面抵接。

优选的，所述扇叶滑动穿设在传动筒上，所述扇叶的滑动方向垂直于传动筒的转动轴线，所述传动杆上设置有用于推动扇叶朝向远离传动筒的方向滑动的弹簧，所述安装筒靠近传动筒的一侧设置有固定环，所述固定环位于传动筒内，所述固定环外壁上设置有第一磁铁，所述第一磁铁位于固定环水平方向上的一侧，所述扇叶靠近传动杆的一侧设置有用于与第一磁铁吸附配合的第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁之间的吸附力大于弹簧的推力。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

海水通过供水泵进入第一海水进管，接着进入一级蒸发腔内，主机缸套水从第一换热通道的进口进入，从而使海水与主机缸套水在一级蒸发腔内进行换热，在真空喷射泵的作用下，海水在较低温度下就会气化，一级蒸发腔内的海水达到沸腾温度后，进行部分蒸发，产生的蒸汽经过第一蒸汽通道进入第二换热通道，一级蒸发腔内剩余的海水通过第一海水出管和第二海水进管进入二级蒸发腔，此时蒸汽携带的热量传递给二级蒸发腔内的海水，蒸汽释放热量后通过第一淡水泵排出，二级蒸发腔内被蒸汽加热的海水再次进行部分蒸发，产生的蒸汽通过第二蒸汽通道进入冷凝机构，冷凝机构对第二蒸汽通道排出的蒸汽进行冷却形成淡水，从而能够对海水进行两级蒸发，并且采用一级蒸发腔较高温度的蒸汽对二级蒸发腔内的剩余海水进行换热，有助于提高海水的蒸发效果；以海水沸腾的推力为主动力，驱使扇叶转动以实现清理环的往复滑动进行清理，并且通过扇叶与传动筒的滑动连接，通过第一磁铁、第二磁铁和弹簧的相互配合，保证只有一侧的扇叶与海水表面抵接，使传动筒只能朝向一个方向转动，从而确保海水的蒸发效果。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的部分结构剖视图。

图3是本申请实施例中安装筒的整体结构剖视图。

图4是本申请实施例中传动筒的整体结构剖视图。

附图标记说明：1、机体；2、一级蒸发腔；3、二级蒸发腔；4、第一海水进管；5、第一换热通道；6、第一蒸汽通道；7、第一海水出管；8、第二海水进管；9、第二换热通道；10、第一淡水泵；11、第二海水出管；12、第二蒸汽通道；13、冷凝腔；14、第三换热通道；15、第三海水进管；16、第三海水出管；17、第二淡水泵；18、汽水分离过滤网；19、汇集管；20、盐度监测计；21、搅拌杆；22、搅拌叶；23、叶轮；24、清理环；25、钢丝；26、安装筒；27、往复螺杆；28、连接块；29、传动杆；30、传动筒；31、扇叶；32、弹簧；33、固定环；34、第一磁铁；35、第二磁铁；36、支杆；37、通孔；39、条形孔；40、风琴罩；41、连接杆。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开二级蒸发式造水机。参照图1和图2，二级蒸发式造水机包括机体1，机体1的前侧采用铰链式门板对机体1进行密封，易于启闭进行操作和维护。机体1内设置有一级蒸发腔2、二级蒸发腔3和冷凝机构，一级蒸发腔2、二级蒸发腔3和冷凝机构从上往下依次设置，本申请实施例通过海水驱动真空喷射泵在系统中建立真空，一级蒸发腔2靠近机体1背面的一侧连通有用于供海水进入的第一海水进管4，第一海水进管4通过供水泵将海水抽入一级蒸发腔2；一级蒸发腔2内固定穿设有第一换热通道5，第一换热通道5位于第一海水进管4的下方，第一换热通道5为进口和出口穿设在机体1背面一侧的蛇形管，第一换热通道5的进口用于与主机缸套水连通，第一换热通道5的出口用于与外部管道连通，以便于对换热后的主机缸套水进行处理。

参照图1和图2，一级蒸发腔2的顶壁包括第一水平段和第一倾斜段，第一水平段位于一级蒸发腔2靠近机体1前侧的一端，第一倾斜段位于一级蒸发腔2靠近机体1背面的一侧，第一倾斜段朝向靠近机体1背面的一侧向上倾斜，一级蒸发腔2上连通有用于排出一级蒸发腔2内蒸汽的第一蒸汽通道6，第一蒸汽通道6穿设在机体1背面上，第一蒸汽通道6与第一倾斜段对应，第一蒸汽通道6位于第一海水进管4上方；一级蒸发腔2上连通有第一海水出管7，第一海水出管7位于第一换热通道5下方，第一海水出管7穿设在机体1背面上。

参照图1和图2，二级蒸发腔3靠近机体1背面的一侧连通有第二海水进管8，第二海水进管8位于第一海水出管7下方，且第二海水进管8与第一海水出管7连通，二级蒸发腔3内固定穿设有第二换热通道9，第二换热通道9位于第二海水进管8的下方，第二换热通道9为进口和出口穿设在机体1背面一侧的蛇形管，第一蒸汽通道6与第二换热通道9的进口连通，第二换热通道9的出口连接有第一淡水泵10；二级蒸发腔3上连通有用于与外部管道连通的第二海水出管11，第二海水出管11位于第二换热通道9下方，以便将蒸发后剩余的海水排出。

参照图1和图2，二级蒸发腔3的顶壁包括第二水平段和第二倾斜段，第二水平段位于二级蒸发腔3靠近机体1前侧的一端，第二倾斜段位于二级蒸发腔3靠近机体1背面的一侧，第二倾斜段朝向靠近机体1背面的一侧向上倾斜，二级蒸发腔3上连通有用于排出二级蒸发腔3内蒸汽的第二蒸汽通道12，第二蒸汽通道12与第二倾斜段对应，第二蒸汽通道12固定穿设在机体1背面，第二蒸汽通道12位于第二海水进管8的上方，冷凝机构用于对第二蒸汽通道12排出的蒸汽进行冷凝形成淡水。

工作时，海水通过供水泵进入第一海水进管4，接着进入一级蒸发腔2内，主机缸套水从第一换热通道5的进口进入，从而使海水与主机缸套水在一级蒸发腔2内进行换热，在真空喷射泵的作用下，海水在较低温度下就会气化，一级蒸发腔2内的海水达到沸腾温度后，进行部分蒸发，产生的蒸汽经过第一蒸汽通道6进入第二换热通道9，一级蒸发腔2内剩余的海水通过第一海水出管7和第二海水进管8进入二级蒸发腔3内，此时蒸汽携带的热量传递给二级蒸发腔3内的海水，蒸汽释放热量后通过第一淡水泵10排出，二级蒸发腔3内被蒸汽加热的海水再次进行部分蒸发，产生的蒸汽通过第二蒸汽通道12进入冷凝机构，二级蒸发腔3内剩余的海水通过第二海水出管11和喷射泵排海，冷凝机构对第二蒸汽通道12排出的蒸汽进行冷却形成淡水，从而实现对海水进行两级蒸发，并且采用一级蒸发腔2排出的较高温度蒸汽对二级蒸发腔3内的海水进行换热，有助于提高海水的蒸发效果，合理利用，节省能源，结构设计紧凑，减少空间需求，可靠性高。

参照图2，为便于对第二蒸汽通道12排出的蒸汽进行冷凝，冷凝机构包括冷凝腔13和第三换热通道14，冷凝腔13固定设置在机体1内，冷凝腔13位于二级蒸发腔3下方，冷凝腔13内连通有用于供冷却海水进入的第三海水进管15，第三海水进管15穿设在机体1的背面，冷凝腔13上连通有用于与外部管道连通的第三海水出管16，第三海水出管16穿设在机体1底壁；第三换热通道14固定穿设在冷凝腔13内，第三换热通道14位于第三海水进管15和第三海水出管16之间，第三换热通道14为进口和出口穿设在机体1背面一侧的蛇形管，第三换热通道14的进口与第二蒸汽通道12连通，第三换热通道14的出口连接有第二淡水泵17；第一淡水泵10和第二淡水泵17共同连通有汇集管19，汇集管19上安装有用于对水质进行监测的盐度监测计20。

从第二蒸汽通道12排出的蒸汽进入第三换热通道14，海水通过供水泵从第三海水进管15进入冷凝腔13，第三换热通道14内蒸汽的热量被冷凝腔13内的海水带走，使第三换热通道14内的蒸汽变为冷凝水通过第二淡水泵17排至汇集管19，通过汇集管19上的盐度监测计20对水质进行监测，本申请实施例中汇集管19处淡水的含盐量能够达到小于2PPM，淡水质量好。

参照图2，第一蒸汽通道6和第二蒸汽通道12内均安装有汽水分离过滤网18，汽水分离过滤网18能够将蒸汽中携带的盐水珠分离出来，有助于保证淡水质量。

参照图2，一级蒸发腔2和二级蒸发腔3的顶壁上均转动设置有多个搅拌杆21，搅拌杆21的转动轴线沿竖直方向设置，搅拌杆21朝向海水延伸，搅拌杆21沿自身长度方向固定有多个搅拌叶22，搅拌杆21上设置有用于带动搅拌杆21转动的转动件，转动件包括叶轮23，叶轮23固定套设搅拌杆21上端，叶轮23与对应的搅拌杆21同轴设置，叶轮23位于海水上方。当海水沸腾，蒸汽向上流动时，向上流动的蒸汽会驱使叶轮23转动，叶轮23带动搅拌杆21转动，搅拌杆21上的搅拌叶22对海水进行一定的搅动，有助于提高蒸发效果。

参照图2和图3，第一换热通道5和第二换热通道9的直管上均滑动套设有两个清理环24，清理环24的滑动方向平行于直管的长度方向，清理环24靠近直管的一面固定设置有钢丝25，钢丝25与直管的外壁抵接，在其他实施例中，钢丝25可替换为硬质刷毛，第一换热通道5和第二换热通道9内设置有用于驱使清理环24滑动的滑动组件。

参照图2和图3，为便于驱使清理环24滑动，滑动组件包括安装筒26、往复螺杆27和传动件，安装筒26与清理环24一一对应，安装筒26通过支杆36固定在对应的一级蒸发腔2或二级蒸发腔3内，安装筒26位于对应清理环24的上方，安装筒26接近海水面，安装筒26的长度方向平行于对应直管的长度方向，直管上两个清理环24对应的安装筒26同轴设置，往复螺杆27转动设置在安装筒26内，往复螺杆27的转动轴线平行于对应安装筒26的长度方向，往复螺杆27上螺纹套设有连接块28，连接块28延伸出安装筒26底壁，安装筒26底壁开设有用于供连接块28滑动穿过的条形孔39，连接块28与下方对应的清理环24固定连接，传动件设置在安装筒26之间，传动件用于带动往复螺杆27转动。

参照图3和图4，为便于带动往复螺杆27转动，传动件包括传动杆29、传动筒30和扇叶31，传动杆29同轴固定在同一直管两侧的两个往复螺杆27之间，传动筒30通过连接杆41固定套设在传动杆29上，传动筒30的内径大于传动杆29的直径，传动筒30与两侧的安装筒26转动连接，扇叶31沿传动筒30的周向间隔设置，扇叶31用于与海水表面抵接。

当海水沸腾时，能够驱使扇叶31带动传动筒30不断转动，传动筒30通过传动杆29带动两侧的往复螺杆27转动，往复螺杆27转动驱使连接块28沿往复螺杆27往复移动，从而使连接块28带动清理环24沿直管的长度方向滑动，钢丝25对直管的外壁进行刮动，使第一换热通道5和第二换热通道9的直管上不易结垢，能够保证换热效果，从而确保海水的蒸发效果。

参照图3，连接块28的两侧固定有风琴罩40，往复螺杆27位于风琴罩40内，风琴罩40远离连接块28的一端固定在安装筒26端部，风琴罩40能够有效对往复螺杆27进行保护，保证连接块28与往复螺杆27的啮合效果。

参照图3和图4，扇叶31滑动穿设在传动筒30上，扇叶31的滑动方向垂直于传动杆29的转动轴线，传动筒30上开设有用于与扇叶31滑动配合的通孔37，传动杆29上固定设置有用于推动扇叶31朝向远离传动筒30的方向滑动的弹簧32，弹簧32远离传动杆29的一端固定在扇叶31靠近传动筒30的一侧，弹簧32的延伸方向平行于扇叶31的滑动方向；安装筒26靠近传动筒30的一侧固定有固定环33，传动杆29转动穿设在固定环33内，传动筒30的内径大于固定环33的外径，固定环33延伸至传动筒30内，连接杆41和弹簧32位于两侧固定环33之间，固定环33外壁上固定有第一磁铁34，第一磁铁34为半圆弧形，第一磁铁34位于固定环33水平方向上的一侧，第一磁铁34的一端位于固定环33顶壁，另一端位于固定环33底壁，扇叶31靠近固定环33的一侧固定有用于与第一磁铁34吸附配合的第二磁铁35，第一磁铁34和第二磁铁35之间的吸附力大于弹簧32的推力。

当扇叶31带动传动筒30转动，使扇叶31上的第二磁铁35与固定环33上的第一磁铁34对应时，第一磁铁34吸附第二磁铁35带动扇叶31朝向靠近传动杆29的方向移动，使扇叶31收入传动筒30内，当传动筒30转动使扇叶31移动至固定环33背离第一磁铁34的一侧时，第二磁铁35与第一磁铁34脱离，压缩的弹簧32推动扇叶31朝向远离传动筒30的方向滑动，使扇叶31伸出传动筒30，能够与沸腾的海水抵接，沸腾的海水只能推动位于固定环33背离第一磁铁34一侧的扇叶31向上翻动，从而保证传动筒30朝向同一方向转动，减小位于固定环33靠近第一磁铁34一侧的扇叶31与水面的阻力，提高传动筒30的转动效果。

本申请实施例的实施原理为：工作时，海水通过供水泵进入第一海水进管4，接着通过第一海水进管4进入一级蒸发腔2内，主机缸套水从第一换热通道5的进口进入，此时海水与主机缸套水在一级蒸发腔2内进行换热，在真空喷射泵的作用下，海水在较低温度下就会气化，一级蒸发腔2内的海水达到沸腾温度后，进行部分蒸发，产生的蒸汽经过第一蒸汽通道6进入第二换热通道9，一级蒸发腔2内剩余的海水通过第一海水出管7和第二海水进管8进入二级蒸发腔3，此时蒸汽携带的热量传递给二级蒸发腔3内的海水，蒸汽释放热量后通过第一淡水泵10排至汇集管19，二级蒸发腔3内被蒸汽加热的海水再次进行部分蒸发，产生的蒸汽通过第二蒸汽通道12进入第三换热通道14，二级蒸发腔3内剩余的海水通过第二海水出管11排海，冷却海水通过供水泵从第三海水进管15进入冷凝腔13，第三换热通道14内蒸汽的热量被冷凝腔13内的海水带走，使第三换热通道14内的蒸汽变为冷凝水通过第二淡水泵17排至汇集管19，本申请中将海水通过两级蒸发，并且采用一级蒸发腔2内较高温度的蒸汽对二级蒸发腔3内的剩余海水再次进行蒸发，从而有助于提高海水的蒸发效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。