CN102344179A - 一种带回热循环的太阳能吸收式海水淡化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带回热循环的太阳能吸收式海水淡化装置,包括冷却水箱,冷却塔,冷却管道,三者循环连通;包括太阳能集热器,热水箱,加热管道,三者连通,包括海水箱、海水脱气装置、蒸发器,三者连通,蒸发器内设喷雾嘴,喷雾嘴与蒸发器连通,蒸发器外接有出水管道;还包括吸收式循环系统,其中有吸收器,溶液循环泵,溶液热交换器,发生器,四者相连通;吸收器及发生器内有溴化锂溶液,溶液热交换器内设通水管道,通水管道与吸收器及发生器连通,溶液循环泵与控制系统连接,冷却管道置于吸收器中,加热管道置于发生器中;冷凝器与淡水收集箱连通,水泵均安装在连接管上,并与控制系统相连接。这能增加淡水产率,减少海水对设备的腐蚀。
Description
技术领域:
本发明涉及海水淡化技术领域,具体涉及一种带回热循环的太阳能吸收式海水淡化装置。
背景技术:
目前,随着社会的高速发展和人口的急剧增加,淡水资源短缺问题已经引起世界各国的普遍重视,淡水资源危机的加剧使海水淡化技术得到迅速发展。现阶段世界上实现装机应用的海水淡化方法主要分为两大类:一是热处理过程,主要包括多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED);二是膜处理过程,如电渗析(ED)和反渗透(SWRO)。但是这两种方法都是以消耗电能或大量的燃料为代价的,而且在高温下海水会对设备进行腐蚀,也对材料提出了更高的要求。然而,随着能源的日益短缺,则会导致用这两种方法制备的淡水成本居高不下。
同时,在海水淡化系统中冷凝形成淡水的冷凝器中要放出大量的汽化潜热,这些热量由冷却水带走,造成了热量的巨大浪费。
发明内容:
针对热处理海水淡化和膜处理海水淡化处理技术存在的能源消耗问题和设备材料的腐蚀问题,本发明的目的是提供一种带回热循环的太阳能吸收式海水淡化装置,对原水水质要求不高,对驱动热源温度要求低,能提高系统的能源利用的效率,增加淡水产率,并减少海水对设备的腐蚀。
本发明是通过以下技术方案予以实现的:一种带回热循环的太阳能吸收式海水淡化装置,包括用于去除不凝气体的海水脱气装置、冷却系统、热水系统、冷凝器、蒸发器、水阀、海水箱、淡水收集箱、控制系统、连接管、用于安装在连接管的水泵;
所述冷却系统包括冷却水箱,冷却塔,冷却管道,三者循环连通;
所述热水系统包括太阳能集热器,热水箱,加热管道,三者循环连通,通过太阳能集热器作为热水系统的驱动热源,不仅不仅可以节约能源,而且可以应用到电力短缺的海岛上;
所述海水箱、海水脱气装置、蒸发器三者相连通,所述蒸发器内设喷雾嘴,所述喷雾嘴与蒸发器循环连通,所述蒸发器外接有出水管道;经过海水脱气装置的海水,通过低压喷雾嘴形成水雾,喷洒在蒸发器内,形成水蒸气,这样更有利于海水的蒸发,而剩余未形成水蒸气的海水就会停留在蒸发器内,继而通过水泵循环流通到喷雾嘴,并形成水雾,喷洒在蒸发器内,形成水蒸气,结束后,海水通过出水管道排出,减少海水对蒸发器的腐蚀,而对于整个装置来说,海水仅在蒸发器停留,也最大限度地减少了海水对整个装置的腐蚀程度;
还包括吸收式循环系统,所述吸收式循环系统包括吸收器,溶液循环泵,溶液热交换器,发生器,四者通过连接管相连通;
所述吸收器及发生器内有溴化锂溶液,所述溶液热交换器内设通水管道,所述通水管道与吸收器及发生器相连通,所述溶液循环泵与控制系统相连接,所述冷却管道置于吸收器中,所述加热管道置于发生器中;
吸收水蒸气过程,吸收器的溴化锂溶液吸收蒸发器中的水蒸气,溴化锂溶液变稀,同时冷却管道带走吸收器中的水蒸气发出的大量潜热,然后变稀后的溴化锂溶液通过溶液循环泵增压到溶液热交换器,通水管道通入发生器的浓溴化锂溶液,从而稀溴化锂溶液与浓溴化锂溶液在溶液热交换器中进行热交换;
稀放水蒸气过程,稀溴化锂溶液进入发生器,并喷洒到发生器的加热管道里,水的沸点比溴化锂溶液低,从而水蒸气被蒸发出来,使得发生器中的溴化锂溶液变浓,浓溴化锂溶液通过通水管道重新通入吸收器中,并进行下一个吸收水蒸气及稀放水蒸气的循环;
所述冷凝器与淡水收集箱相连通,从吸收器中稀放的水蒸气通入冷凝器中,冷凝以后的水蒸气,形成淡水,并收集在淡水收集箱内;
所述所有水阀与控制系统相连接;
所述冷凝器与蒸发器之间设循环管道,循环管道设在冷凝器及蒸发器内,从吸收器中稀放的水蒸气通入冷凝器中,水蒸气进入冷凝器,并在冷凝器冷凝的过程中会产生大量冷凝热,而在冷凝器中的循环管道能带走所产生的冷凝热,热量通过循环管道进入蒸发器,一方面,降低了冷凝器的温度,提高冷凝速度,提高淡水产水率,另一方面提高蒸发器的温度,加快海水蒸发的速度,提高蒸发的效率;
所述冷凝器的循环水管与冷却系统相循环连通,从吸收器中稀放的水蒸气通入冷凝器中,水蒸气进入冷凝器后,通过冷凝形成淡水,而冷凝器中循环水管与冷却系统相连接,冷却水通过循环水管进入冷凝器,并冷却淡水,形成冷冻水,实现了同时制取淡水及冷冻水的目的;
所述水泵均安装在连接管上,并与控制系统相连接;
本发明通过在吸收器中的浓溴化锂溶液吸收蒸发器的水蒸气,在发生器中的稀溴化锂溶液稀放水蒸气,并通入冷凝器中制成淡水,在吸收器及发生器之间设有溶液热交换器用以交换溴化锂溶液,这样并不需要消耗大量其他能源来制取海水中的淡水成分,节约了制水成本,对原水水质要求不高,对驱动热源温度要求低,能提高系统的能源利用的效率,增加淡水产率,并减少海水对设备的腐蚀。
附图说明:
图1是实施例1的结构示意图;
图2是实施例2的结构示意图;
图3是本发明的控制系统原理图。
其中,1、海水脱气装置;2、冷却系统;3、热水系统;4、冷凝器;5、蒸发器;7、水阀;9、淡水收集箱;11、连接管;12、水泵;
21、冷却水箱;22、冷却塔;23、冷却管道;
31、太阳能集热器;32、热水箱;33、加热管道;
41、循环管道;41’、循环水管;
51、喷雾嘴;52、出水管道;
131、吸收器;132、溶液循环泵;133、溶液热交换器;134、发生器;135、溴化锂溶液;136、通水管道。
具体实施方式:
以下是对本发明的进一步说明,而不是对本发明的限制。
实施例1:
如图1所示,一种带回热循环的太阳能吸收式海水淡化装置,包括用于去除不凝气体的海水脱气装置1、冷却系统2、热水系统3、冷凝器4、蒸发器5、水阀7、海水箱、淡水收集箱9、控制系统、连接管11、用于安装在连接管的水泵12;
冷却系统2包括冷却水箱21,冷却塔22,冷却管道23,三者通过连接管11连通,形成循环通路,并在连接管11设有水泵12及水阀7,冷却管道23放置在发生器134中;
热水系统3包括太阳能集热器31,热水箱32,加热管道33,三者通过连接管11连通,形成循环通路,并在连接管11设有水泵12及水阀7,加热管道33放置在吸收器131中;
海水箱、海水脱气装置1、蒸发器5三者通过连接管11连通,形成循环通路,并在连接管11设水泵12及水阀7,蒸发器5内设喷雾嘴51,喷雾嘴51与蒸发器5通过连接管11连通,形成循环通路,并在连接管11设有水泵12及水阀7,蒸发器5外接有出水管道52,在出水管道52设水阀7;
还包括吸收式循环系统,吸收式循环系统包括吸收器131,溶液循环泵132,溶液热交换器133,发生器134,四者通过连接管11相连通;
吸收器131及发生器134内有溴化锂溶液135,溶液热交换器133内设通水管道136,通水管道136与吸收器131及发生器134相连通,如图3所示,溶液循环泵132与控制系统相连接,冷却管道23置于吸收器131中,加热管道33置于发生器134中;
冷凝器4与淡水收集箱9相连通;
如图3所示,所有水阀7与控制系统相连接;
冷凝器4与蒸发器5之间设循环管道41,循环管道41设在冷凝器4及蒸发器5内,
水泵12均安装在连接管11上,并与控制系统相连接;
冷凝器4的循环水管41’与冷却系统2相循环连通。
经过海水脱气装置1的海水,通过低压喷雾嘴51形成水雾,喷洒在蒸发器5内,形成水蒸气,继而通过水泵12循环流通到喷雾嘴51,重新形成水雾,喷洒在蒸发器5内,形成水蒸气,结束后,海水通过出水管道52排出,减少海水对蒸发器5的腐蚀;
从蒸发器5出来的水蒸气进入吸收器131,吸收器131的溴化锂溶液135吸收蒸发器5中的水蒸气,溴化锂溶液135变稀,同时冷却管道23带走吸收器131中的水蒸气发出的大量潜热,然后变稀后的溴化锂溶液135通过溶液循环泵132增压到溶液热交换器133,通水管道136通入发生器134的浓溴化锂溶液135,从而稀溴化锂溶液135与浓溴化锂溶液135在溶液热交换器133中进行热交换;
从溶液热交换器133中的稀溴化锂溶液135进入发生器134,并喷洒到发生器134的加热管道33里,水的沸点比溴化锂溶液135低,从而水蒸气被蒸发出来,使得发生器134中的溴化锂溶液135变浓,浓溴化锂溶液135通过通水管道136重新通入吸收器131中,并进行下一个吸收水蒸气及稀放水蒸气的循环;
从吸收器131中稀放的水蒸气通入冷凝器4中,冷凝以后的水蒸气,形成淡水,并收集在淡水收集箱9内;
从吸收器131中稀放的水蒸气通入冷凝器4中,水蒸气进入冷凝器4,并在冷凝器4冷凝的过程中会产生大量冷凝热,而在冷凝器4中的循环管道41能带走所产生的冷凝热,热量通过循环管道41进入蒸发器5。
实施例2:
制取淡水的过程如实施例1所述,同时增加了制取冷冻水的过程,如图2所示,制取冷冻水的过程如下:
从吸收器131中稀放的水蒸气通入冷凝器4中,水蒸气进入冷凝器4后,通过冷凝形成淡水,而冷凝器4中循环水管41’与冷却系统2相连接,冷却水通过循环水管41’进入冷凝器4,并冷却淡水,形成冷冻水,实现了同时制取淡水及冷冻水的目的。
Claims (3)
1.一种带回热循环的太阳能吸收式海水淡化装置,包括用于去除不凝气体的海水脱气装置(1)、冷却系统(2)、热水系统(3)、冷凝器(4)、蒸发器(5)、水阀(7)、海水箱、淡水收集箱(9)、控制系统、连接管(11)、用于安装在连接管的水泵(12),其特征在于,
所述冷却系统(2)包括冷却水箱(21),冷却塔(22),冷却管道(23),三者循环连通;
所述热水系统(3)包括太阳能集热器(31),热水箱(32),加热管道(33),三者循环连通;
所述海水箱、海水脱气装置(1)、蒸发器(5)三者相连通,所述蒸发器(5)内设喷雾嘴(51),所述喷雾嘴(51)与蒸发器(5)循环连通,所述蒸发器(5)外接有出水管道(52);
所述冷凝器(4)与淡水收集箱(9)相连通;
还包括吸收式循环系统(13),所述吸收式循环系统(13)包括吸收器(131),溶液循环泵(132),溶液热交换器(133),发生器(134),四者通过连接管(11)相连通;
所述吸收器(131)及发生器(134)内有溴化锂溶液(135),所述溶液热交换器(133)内设通水管道(136),所述通水管道(136)与吸收器(131)及发生器(134)相连通,所述溶液循环泵(132)与控制系统相连接,所述冷却管道(23)置于吸收器(131)中,所述加热管道(33)置于发生器(134)中,
所述所有水阀(7)与控制系统相连接。
所述冷凝器(4)与蒸发器(5)之间设循环管道(41),循环管道(41)设在冷凝器(4)及蒸发器(5)内。
2.根据权利要求1所述的一种带回热循环的太阳能吸收式海水淡化装置,其特征在于,所述冷凝器(4)的循环水管(41’)与冷却系统(2)相循环连通。
3.根据权利要求1所述的一种带回热循环的太阳能吸收式海水淡化装置,其特征在于,所述水泵(12)均安装在连接管(11)上,并与控制系统相连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120208 |