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一種海水淡化裝置及海水淡化系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510975535.5

申請日:

2015.12.23

公開號:

CN105540709A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 1/04申請日:20151223|||公開
IPC分類號: C02F1/04; F25B30/06; C02F103/08(2006.01)N 主分類號: C02F1/04
申請人: 中置新能源科技發展(上海)有限公司
發明人: 童東華; 童明
地址: 200433 上海市楊浦區黃興路2005弄2號1608室
優先權:
專利代理機構: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙) 31293 代理人: 劉朵朵
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510975535.5

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.05.04|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及海水淡化裝置,屬于海水淡化領域。一種海水淡化裝置,包括加熱器,加熱水管路和蒸發室,其特征在于:所述加熱器連接加熱水管路,所述加熱水管路從蒸發室下部一側進入,從蒸發室下部另一側穿出,再循環至加熱器,所述蒸發室底部還連接有海水進水管路和海水出水管路,蒸發室內上部設置有冷凝器,冷凝器下方設置有淡水槽,所述淡水槽連接淡水管路和吸水泵,淡水管路從蒸發室上方一側穿出后與淡水箱相連;蒸發室頂部外設置有蒸汽管路,蒸汽管路向下的一端連通至蒸發室底部,設置有壓縮機回收未完全冷凝的蒸汽,蒸發室外側還連接有虹吸管,虹吸管一端連通至蒸發室內,端面位于蒸發室內的海水表面,另一端連通從蒸發室穿出的加熱水管路。

權利要求書

1.一種海水淡化裝置,包括加熱器,加熱水管路和蒸發室,其特征在于:所
述加熱器(1)中有加熱管,加熱器(1)連接加熱水管路(2),所述加熱
水管路(2)從蒸發室(10)下部一側進入,從蒸發室(10)下部另一側穿
出,所述蒸發室(10)底部還連接有海水進水管路(3)和海水出水管路(6),
蒸發室(10)內下部充滿從海水進水管路(3)進入到蒸發室(10)內的海
水,上部為海水受到加熱水管路(2)里的熱水的加熱后產生的蒸汽,上部
設置有冷凝器(11),冷凝器(11)下方設置有連接的淡水槽(12),所
述淡水槽(12)連接淡水管路(13)和吸水泵,所述淡水管路(13)從蒸
發室(10)上方一側穿出,末端與淡水箱相連;所述蒸發室(10)頂部外
設置有蒸汽管路(14),蒸汽管路(14)一端連通蒸發室(10)內頂部,
向下的另一端連通至蒸發室(10)底部,蒸汽管路(14)上設置有壓縮機
(15)回收未完全冷凝的蒸汽,蒸發室(10)外側還連接有虹吸管(8),
所述虹吸管(8)一端連通至蒸發室(10)內,端面位于蒸發室(10)內的
海水表面,另一端連通從蒸發室(10)穿出的加熱水管路(2),穿出的加
熱水管路(2)循環連接到加熱器(1)。
2.根據權利要求1所述的海水淡化裝置,其特征在于:所述加熱水管路(2)
在穿出蒸發室(10)一側的部分上安裝有加熱水管路流量閥(7),所述加
熱水管路(2)位于蒸發室(10)內的部分采用連續的S形或方波形彎折形
狀,增加在蒸發室(10)內的管路長度,所述海水進水管路(3)和海水出
水管路(6)上均分別安裝有海水進水口流量閥和海水出水口流量閥。
3.根據權利要求1所述的海水淡化裝置,其特征在于:所述冷凝器(11)采
用鈦管制作,為兩端低中間高的弧形結構,冷凝器(11)兩端下方為淡水
槽(12)。
4.根據權利要求1或3所述的海水淡化裝置,其特征在于:所述淡水槽(12)
為圓環狀結構,固定于蒸發室(10)內壁上,在靠近淡水管路(13)一側
的淡水槽(12)底部具有開口,與淡水管路(13)連接。
5.根據權利要求1所述的海水淡化裝置,其特征在于:所述淡水槽(12)外
連接鹽分傳感器(9)。
6.根據權利要求1所述的海水淡化裝置,其特征在于:所述虹吸管(8)位于
蒸發室(10)外的部分為上寬下窄的結構。
7.根據權利要求6所述的海水淡化裝置,其特征在于:所述虹吸管(8)位于
蒸發室(10)外的部分由三個首尾相連的上寬下窄的管子連接組成。
8.根據權利要求1所述的海水淡化裝置,其特征在于:所述蒸發室(10)內
壁采用的材料是鈦板,外壁采用的材料是錳鋼,并采用爆炸焊接在一起。
9.一種如權利要求1所述的海水淡化裝置組成的海水淡化系統,其特征在于:
所述海水淡化系統包括多級所述海水淡化裝置串聯而成,進行持續蒸餾,
相鄰兩級海水淡化裝置的前一級海水淡化裝置的海水出水管路(6)與后一
級的海水淡化裝置的海水進水管路(3)連接,將最初導入的海水進行持續
蒸餾淡化。
10.根據權利要求9所述的海水淡化系統,其特征在于:所述海水淡化系
統由九級海水淡化裝置組成。

說明書

一種海水淡化裝置及海水淡化系統

技術領域

本發明涉及海水淡化,尤其涉及一種海水淡化裝置及海水淡化系
統。

背景技術

水對我們的生命起著重要的作用,它是生命的源泉,是人類賴以生存和
發展的不可缺少的最重要的物質資源之一。當前缺水已成為世界性問題,解
決水資源的供給問題,對我國的水資源發展是重中之重。沿海的一些城市、
北方地區以及島嶼的供水嚴重不足,形勢不容樂觀。而沿海地區有豐富的海
水資源,利用海水淡化技術解決缺水問題已經應用。在目前的海水淡化技術
中,應用較為普遍的有多級閃急蒸餾、電滲析法、反滲透法。

目前已經在應用的海水淡化裝置中,往往存在著許多問題,例如,設備
運行不平穩,經常需要更換零部件,海水淡化過程中產生的剩余能量利用率
低,設備太大,結構復雜,制造成本高,同時,在海水淡化過程中耗能高,
生產成本高等,均是目前需要解決的問題。

發明內容

為解決上述海水淡化裝置中的不足之處,本發明提供一種海水淡化裝置
及海水淡化系統,采用鈦管、鈦板作為核心部件的材料,使設備運行穩定,
不易損壞,并且能夠充分利用海水淡化過程中的剩余能量,同時,設備結構
簡單,制造成本低以及耗能低。

技術方案

一種海水淡化裝置,包括加熱器,加熱水管路和蒸發室,其特征在于:
所述加熱器中有加熱管,加熱器連接加熱水管路,所述加熱水管路從蒸發室
下部一側進入,從蒸發室下部另一側穿出,所述蒸發室底部還連接有海水進
水管路和海水出水管路,蒸發室內下部充滿從海水進水管路進入到蒸發室內
的海水,上部為海水受到加熱水管路里的熱水的加熱后產生的蒸汽,上部設
置有冷凝器,冷凝器下方設置有連接的淡水槽,所述淡水槽連接淡水管路和
吸水泵,所述淡水管路從蒸發室上方一側穿出,末端與淡水箱相連;所述蒸
發室頂部外設置有蒸汽管路,蒸汽管路一端連通蒸發室內頂部,向下的另一
端連通至蒸發室底部,蒸汽管路上設置有壓縮機回收未完全冷凝的蒸汽,蒸
發室外側還連接有虹吸管,所述虹吸管一端連通至蒸發室內,端面位于蒸發室
內的海水表面,另一端連通從蒸發室穿出的加熱水管路,穿出的加熱水管路循
環連接到加熱器。

進一步,所述加熱水管路在穿出蒸發室一側的部分上安裝有加熱水管路
流量閥,所述加熱水管路位于蒸發室內的部分采用連續的S形或方波形彎折
形狀,增加在蒸發室內的管路長度,所述海水進水管路和海水出水管路上均
分別安裝有海水進水口流量閥和海水出水口流量閥。

進一步,所述冷凝器采用鈦管制作,為兩端低中間高的弧形結構,冷凝
器兩端下方為淡水槽。

進一步,所述淡水槽為圓環狀結構,固定于蒸發室內壁上,在靠近淡水
管路一側的淡水槽底部具有開口,與淡水管路連接。

進一步,所述淡水槽外連接鹽分傳感器。

進一步,所述虹吸管位于蒸發室外的部分為上寬下窄的結構。

所述虹吸管位于蒸發室外的部分由三個首尾相連的上寬下窄的管子連接
組成。

進一步,所述蒸發室內壁采用的材料是鈦板,外壁采用的材料是錳鋼,
并采用爆炸焊接在一起。

一種如上所述的海水淡化裝置組成的海水淡化系統,其特征在于:所述
海水淡化系統包括多級所述海水淡化裝置串聯而成,進行持續蒸餾,相鄰兩
級海水淡化裝置的前一級海水淡化裝置的海水出水管路與后一級的海水淡化
裝置的海水進水管路連接,將最初導入的海水進行持續蒸餾淡化。

進一步,所述海水淡化系統由九級海水淡化裝置組成。

有益效果

本發明的海水淡化裝置用加熱器對加熱水管路中的水進行加熱,與海水
進行預熱和充分的熱交換,海水受熱蒸發之后遇到上部的冷凝器冷凝得到淡
水;加熱器中的加熱管和冷凝器均采用鈦管,而蒸發室內壁采用鈦板,外壁
采用錳鋼,并采用爆炸焊接來焊接在一起,使裝置運行穩定,不易損壞,并
耐海水蒸發的環境,采用虹吸管結構降低蒸發室內的壓力,提高蒸發效率;
同時,設置在蒸汽管路上的壓縮機能夠將散出的蒸汽進行壓縮,再送回蒸發
室的海水中,回收了蒸汽中的熱量;在海水淡化系統中,回收的蒸汽和進行
了預熱和充分交換的海水一起通過海水出水管路送到下一級裝置中,充分的
利用了剩余能量。本發明的裝置結構簡單,制造成本低,能耗低,環保高效,
能大大降低海水淡化的成本,提高海水淡化的效率。

附圖說明

圖1為本發明的原理示意圖,包括前后兩級海水淡化裝置。

其中:1-加熱器,2-加熱水管路,3-海水進水管路,4-海水進水管路流量閥,
5-海水出水管路流量閥,6-海水出水管路,7-加熱水管路流量閥,8-虹吸管,
9-鹽分傳感器,10-蒸發室,11-冷凝器,12-淡水槽,13-淡水管路,14-蒸汽
管路,15-壓縮機。

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖,進一步闡述本發明。

本發明提出一種海水淡化裝置及海水淡化系統,原理如附圖1所示意。
一種海水淡化裝置,包括加熱器,加熱水管路和蒸發室,所述加熱器1中有
加熱管,加熱器1連接加熱水管路2,所述加熱水管路2從蒸發室10下部一
側進入,從蒸發室10下部另一側穿出,所述蒸發室10底部還連接有海水進
水管路3和海水出水管路6,蒸發室10內下部充滿從海水進水管路3進入到
蒸發室10內的海水,上部為海水受到加熱水管路2里的熱水的加熱后產生的
蒸汽,上部設置有冷凝器11,冷凝器11下方設置有連接的淡水槽12,所述
淡水槽12連接淡水管路13和吸水泵,所述淡水管路13從蒸發室10上方一
側穿出,末端與淡水箱相連;所述蒸發室10頂部外設置有蒸汽管路14,蒸汽
管路14一端連通蒸發室10內頂部,向下的另一端連通至蒸發室10底部,蒸
汽管路14上設置有壓縮機15回收未完全冷凝的蒸汽,蒸發室10外側還連接
有虹吸管8,所述虹吸管8一端連通至蒸發室10內,端面位于蒸發室10內的
海水表面,另一端連通從蒸發室10穿出的加熱水管路2,穿出的加熱水管路2
循環連接到加熱器1。

所述加熱水管路2在蒸發室10穿出一側的部分上安裝有加熱水管路流量
閥7,所述海水進水管路3和海水出水管路6上均也分別安裝有海水進水口流
量閥4和海水出水口流量閥5,以上流量閥均用來控制各自水管路中水的流量,
以保證蒸發室10內的蒸發能正常進行。所述加熱水管路2位于蒸發室10內
的部分采用連續的S形或方波形彎折形狀,以此增加在蒸發室10內的管路長
度,使經過加熱器1后的熱水能夠與蒸發室10內的海水進行充分預熱和交換,
在經過充分的熱交換之后,海水達到47度沸點后即蒸發,經過蒸發室10內
兩端低中間高的弧形結構的冷凝器11冷凝后流入固定于蒸發室10內壁上的
圓環狀結構的淡水槽12中,再通過吸水泵吸出流入淡水箱。而由于蒸發室10
內的海水與加熱水管路中的熱水一直保持流動,以及吸水泵的吸力,能使蒸
發室10內海水上面保持一定的真空壓力水平,同時,蒸發室10外還連接有
上寬下窄的虹吸管8,能降低蒸發室10內的海水上面的壓力,有利于海水蒸
發,提高淡化效率。蒸發室10外一側的壓縮機15通過將蒸發室10內的蒸汽
壓縮后再送入海水中,回收再蒸發,采用的循環的加熱水管路2,中間經過熱
交換的剩余熱水也是重復利用,提高了能源利用率,使裝置的耗能大大降低。
并且所述冷凝器11和加熱器1中的加熱管均使用的是鈦管,所述蒸發室10
內壁采用的材料是鈦板,外壁采用的是錳鋼,并采用爆炸焊接來焊接在一起,
使本發明的海水淡化裝置能夠穩定運行,不易損壞,更耐受海水的鹽分環境。
所述淡水槽12外接有鹽分傳感器9,根據鹽分傳感器9的數據來控制調節流
量閥,調節海水進入的流量,從而控制海水的受熱蒸發過程,得到符合要求
的淡水。

將上述的裝置組成連續蒸發的海水淡化系統,包括設置的九個海水淡化
裝置串聯組成,相鄰的兩個海水淡化裝置的前一級海水淡化裝置的海水出水
管路6與后一級的海水淡化裝置的海水進水管路3連接,能夠進行持續蒸發,
且蒸發室10內經過熱交換的剩余海水經海水出水管路6流入下一級海水淡化
裝置,也充分利用了剩余能量,進一步提高了能源利用效率。

本發明的海水淡化裝置用加熱器對加熱水管路中的水進行加熱,與海水
進行預熱和充分的熱交換,海水受熱蒸發之后遇到上部的冷凝器冷凝得到淡
水;加熱器中的加熱管和冷凝器均采用鈦管,而蒸發室內壁采用鈦板,外壁
采用錳鋼,并采用爆炸焊接來焊接在一起,使裝置運行穩定,不易損壞,并
耐海水蒸發的環境,采用虹吸管結構降低蒸發室內的壓力,提高蒸發效率;
同時,設置在蒸汽管路上的壓縮機能夠將散出的蒸汽進行壓縮,再送回蒸發
室的海水中,回收了蒸汽中的熱量;在海水淡化系統中,回收的蒸汽和進行
了預熱和充分交換的海水一起通過海水出水管路送到下一級裝置中,進一步
充分的利用了剩余能量。

本發明的裝置制造成本低,能耗低,環保高效,能大大降低海水淡化的
成本,提高海水淡化的效率。

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一種 海水 淡化 裝置 系統
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