CN206278947U - 热泵式低温高效海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热泵式低温高效海水淡化装置，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和汽液分离器；所述压缩机的制冷剂出口与冷凝器的制冷剂进口连通，所述压缩机的制冷剂进口与蒸发器的制冷剂出口连通，所述蒸发器的制冷剂进口与冷凝器的制冷剂出口连通，所述膨胀阀串接在述蒸发器的制冷剂进口与冷凝器的制冷剂出口之间的连接管路上；所述冷凝器上设有海水入口和海水出口，所述蒸发器上设有蒸汽入口和淡水出口，所述冷凝器的海水出口与柴油机的冷却水入口连通，所述柴油机的冷却水出口与所述汽液分离器的入口连通，所述汽液分离器的汽体出口与蒸发器的蒸汽入口连通。该装置结构简单、适用范围广、海水淡化成本低、可靠实用。

Description

热泵式低温高效海水淡化装置

技术领域

本实用新型涉及一种热泵式低温高效海水淡化装置，属于海水淡化技术领域。

背景技术

淡水是人类日常生活、生产的重要资源，地球上的淡水储量仅占全球总水量的2.53%，而且其中的68.7%又属于固体冰川，分布在难以利用的高山和南、北两极地区，还有一部分淡水埋藏于地下很深的地方，很难进行开采，因此，人类实际能够利用的淡水只占全球总水量的0.26%左右。随着人口持续增长及工业生产的飞速发展，带来了严重的淡水资源危机，如何开发淡水资源成了当代人类普遍关心的重大问题，在淡水资源的开发中，，海水和苦咸水淡化已经成为世界各国解决水问题的有效途径。

海水淡化是利用海水脱盐的方法生产淡水，常用的海水淡化技术为热法海水淡化技术，主要有多效闪蒸法和低温多效蒸馏法。多效闪蒸法是将经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡水；低温多效蒸馏法是将一系列压力逐次降低的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入蒸发器内，通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。

但是无论是多效闪蒸法还是低温多效蒸馏法，都需要建成大规模的海水淡化装置，该装置主要依赖热电厂、炼钢厂、化工厂等产生的余热，在选址方面存在很大的局限性，而且由于上述海水淡化装置的规模很大，必须要大批量的生产淡水，这样才能有效降低每吨淡水的生产成本，因而这一特性决定了它们只能适合在大面积的区域内固定使用，不适用于在偏远孤岛、乡村及船舰等小面积的区域内小规模、可移动的生产淡水，适用范围具有很大的局限性，不够实用。

实用新型内容

本实用新型要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种结构简单、适用范围广、海水淡化成本低、可靠实用的热泵式低温高效海水淡化装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种热泵式低温高效海水淡化装置，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和汽液分离器；所述压缩机的制冷剂出口与冷凝器的制冷剂进口连通，所述压缩机的制冷剂进口与蒸发器的制冷剂出口连通，所述蒸发器的制冷剂进口与冷凝器的制冷剂出口连通，所述膨胀阀串接在述蒸发器的制冷剂进口与冷凝器的制冷剂出口之间的连接管路上；所述冷凝器上设有海水入口和海水出口，所述蒸发器上设有蒸汽入口和淡水出口，所述冷凝器的海水出口与柴油机的冷却水入口连通，所述柴油机的冷却水出口与所述汽液分离器的入口连通，所述汽液分离器的汽体出口与蒸发器的蒸汽入口连通，所述汽液分离器为可使水在40度即可蒸发为水蒸汽的汽液分离器。

上述技术方案的进一步改进是：所述冷凝器的制冷剂出口与膨胀阀之间串接有制冷剂储罐。

上述技术方案的进一步改进是：所述冷凝器的浓盐水出口与浓海水储罐之间设有浓海水泵。

上述技术方案的进一步改进是：所述冷凝器的海水入口与海水储罐之间设有新鲜海水泵。

本实用新型带来的有益效果是：

1）本实用新型的海水淡化装置利用压缩机向冷凝器提供高温高压的制冷剂气体，通过冷凝器中的制冷剂放热来加热海水，并通过柴油机的冷却通道进一步加热，然后将海水传送至汽液分离器中，所述汽液分离器在海水达到40度以上时即可蒸发出水蒸汽，所述汽液分离器将蒸发的水蒸汽分离后通过蒸汽出口传输到蒸发器中，并作为蒸发器的加热热源，经放热冷凝后凝结形成纯净的淡水排出。本实用新型完全摆脱了传统热法海水淡化技术对热源的依赖性，驱动电能可以因地制宜地使用风电、柴油机等，因此选址建设具有很大的随意性，可谓随地随用，除了在船舰上适用外，还可以在沿海或岛屿上的居民家庭中适用，适用范围广，在淡水资源匮乏的当代，在市场上具有较高的竞争力。另外，需要说明的是，柴油机在沿海或岛屿上应用非常普遍，因此将柴油机的冷却通道用来加热海水具有一定的普适性。

2）本实用新型的海水淡化装置在淡水的生产稳定运行过程中，只有压缩机和水泵少量做功，有效减少了海水淡化的电能消耗，进而降低了海水淡化成本；而且进一步地，水蒸汽作为蒸发器的加热热源，经放热冷凝后凝结形成纯净的淡水，使得淡水中的余热被回收，不但提高了淡水的品质，而且间接降低了压缩机的电能消耗，从而避免了能源热量浪费，能源利用率高，进一步降低了海水淡化的生产成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的热泵式低温高效海水淡化装置，包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器3、膨胀阀4和汽液分离器5；压缩机1的制冷剂出口与冷凝器2的制冷剂进口连通，压缩机1的制冷剂进口与蒸发器3的制冷剂出口连通，蒸发器3的制冷剂进口与冷凝器2的制冷剂出口连通，膨胀阀4串接在蒸发器2的制冷剂进口与冷凝器3的制冷剂出口之间的连接管路上。

冷凝器2上设有海水入口和海水出口，蒸发器3上设有蒸汽入口和淡水出口，冷凝器2的海水出口与柴油机6的冷却水入口连通，柴油机6的冷却水出口与汽液分离器5的入口连通，汽液分离器5的汽体出口与蒸发器3的蒸汽入口连通。汽液分离器为现有技术，本实施例中汽液分离器优选为可使水在40度即可蒸发为水蒸汽的汽液分离器。

本实施例还可以作以下改进：1）冷凝器2的制冷剂出口与膨胀阀4之间串接有制冷剂储罐7，汽液分离器5的液体出口与浓海水储罐8连通，汽液分离器5的液体出口与浓海水储罐8之间设有浓海水泵9。

2）蒸发器3的淡水出口与冷凝水储罐10连通，蒸发器3的淡水出口与冷凝水储罐10之间设有冷凝水泵11。

本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本实用新型要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种热泵式低温高效海水淡化装置，其特征在于：包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和汽液分离器；所述压缩机的制冷剂出口与冷凝器的制冷剂进口连通，所述压缩机的制冷剂进口与蒸发器的制冷剂出口连通，所述蒸发器的制冷剂进口与冷凝器的制冷剂出口连通，所述膨胀阀串接在述蒸发器的制冷剂进口与冷凝器的制冷剂出口之间的连接管路上；

所述冷凝器上设有海水入口和海水出口，所述蒸发器上设有蒸汽入口和淡水出口，所述冷凝器的海水出口与柴油机的冷却水入口连通，所述柴油机的冷却水出口与所述汽液分离器的入口连通，所述汽液分离器的汽体出口与蒸发器的蒸汽入口连通，所述汽液分离器为可使水在40度即可蒸发为水蒸汽的汽液分离器。

2.根据权利要求1所述的热泵式低温高效海水淡化装置，其特征在于：所述冷凝器的制冷剂出口与膨胀阀之间串接有制冷剂储罐。

3.根据权利要求1所述的热泵式低温高效海水淡化装置，其特征在于：还包括浓海水储罐，所述汽液分离器的液体出口与浓海水储罐连通。

4.根据权利要求3所述的热泵式低温高效海水淡化装置，其特征在于：所述液体出口与浓海水储罐之间设有浓海水泵。

5.根据权利要求1所述的热泵式低温高效海水淡化装置，其特征在于：还包括冷凝水储罐，所述蒸发器的淡水出口与所述冷凝水储罐连通。

6.根据权利要求5所述的热泵式低温高效海水淡化装置，其特征在于：所述蒸发器的淡水出口与所述冷凝水储罐之间设有冷凝水泵。