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真空煮沸脱盐装置主体主要由蒸发器和冷凝器组成，海水加热和沸腾蒸发均在蒸发器中进行，在冷凝器中凝结(二次)蒸汽。另外，还有抽气系统，供水系统，加热系统，冷却系统，淡水(凝水)系统和排污系统等辅助系统。上图是真空煮沸脱盐装置的工作原理图。农村改厕玻璃钢化粪池受热介质(热水或低压蒸汽)流过加热器，通过加热管加热蒸发器内的海水，并使之沸腾蒸发(也称为二次蒸汽，以区别于用于加热的蒸汽)。通过蒸发器上部的汽水分离器将二次蒸气中的水滴除净后，引人冷凝器1。舷外海水是由海水泵5提供的，在冷凝器中使蒸汽冷却，冷凝，冷凝后的淡水堆积在冷凝器的下部，由淡泵7抽到淡水箱。蒸发器内海水的蒸发和冷凝器内蒸汽的冷凝过程均在高真空状态下进行。它的真空度是通过真空注入泵3来设定的。为使结构更加紧凑，通常采用的煮沸脱盐装置都是把冷凝器放在蒸发器上，然后组装成一个整体。

在柴油机船中，脱盐装置一般采用主机缸套冷却水作为加热介质，只有玻璃钢三格一体化粪池当主机停机并需要脱盐装置工作时，才用辅助锅炉的压力降低蒸汽进行加热。对于某些消耗大量淡水的船舶，当动力装置的余热不能满足装置的需要时，也可以采用低压蒸汽作为补充热源。单效真空直管加热式表面脱盐装置，结构简单，设备管系紧凑，操作管理方便，是目前应用最广泛的一种装置。这种脱盐装置一般是整体式的，将冷凝器放在蒸发器的上部，将两者组装在一个壳体内，形成一个蒸发冷凝器的整体，以利于装置的密封。并将部分抽运、管道附件及其控制仪表等辅助设备安装在外壳和底座上。