和326并打開閥327和353以重新引導第三鹽水流經管道372。第三鹽水經由管道IlOf進入第一脫鹽子系統110,經由閥114和閉環管道120h流經第二脫鹽子系統120,并經由閥327返回三效鹽提取系統374。栗121和131然后重新起動以恢復閉環操作。與圖1的實施例中一樣,栗121和131可減慢或完全停止以便于交換。
[0107]類似于圖1,控制器150配置成控制系統101的所有栗、所有閥、加熱器105和系統101的儀表。更具體地,可使用鹽度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器(未示出)來調節操作參數。
[0108]對于圖1和3兩者的實施例,將鹽提取系統插入閉環鹽水回路中可在交替的基礎上完成并且該交替的基礎可以是時間。在其它實施例中,該交替基礎可以是帶有飽和鹽水的閉環鹽水回路中的壓力和流量中的一者或多者,以及從栗吸取以使鹽水輸送通過帶有飽和鹽水的回路的功率。例如,在一個實施例中,鹽度傳感器可被設置在第一和第二閉環鹽水回路中的一者或兩者中并用來確定第一和第二鹽水的鹽濃度,并且交換可在第一或第二鹽水的濃度超過交換閾值時完成。在另一示例性實施例中,可在第一和第二閉環鹽水回路中的至少一者中設置壓力監視器和流量監視器中的一者或兩者,并且交換可在適當的情況下在測定的壓力或流量超過或小于交換閾值時完成。例如,在一個實施例中,交換可在流量小于交換閾值且壓力超過交換閾值時進行。在另一示例性實施例中,當利用時間來確定何時交換鹽水時,交換之間的時間可以相同,或替換地交換之間的時間可以不同。例如,在一個示例性實施例中,當系統101在通常模式下操作且最近尚未交換鹽水時,可利用第一時間區間來確定何時使鹽水“下行”,而當系統101剛剛交換鹽水時,可利用第二時間區間來確定何時使鹽水“下行”。作為另一示例,用來確定何時從通常模式轉換到交換模式的時間可以是一個交換時間段,而用來確定何時從交換模式轉換到通常模式的時間可以是另一個交換時間段,并且兩個交換時間段可彼此相同或彼此不同。當鹽水被交換時,在系統101再次在通常模式與交換模式之間轉換之前(即,再次在較高級脫鹽子系統與較低級脫鹽子系統之間交換鹽水之前)可存在至少一個交換時間段的延遲,以防止交換意外地響應于來自例如第一和第二閉環鹽水回路中的鹽度傳感器的讀數而連續發生的狀況。也可采用由溫度測量結果確定的熱交換器效率作為交替的基礎。如果任何上述變量(例如,壓力、流量、溫度)加速增大(例如,在壓力和溫度的情況下)或減小(例如,在流量的情況下),或滿足或超過交換閾值,則可啟動交換以防止進一步的性能惡化。
[0109]在上述實施例中,交換在系統101的兩個相鄰的子系統110、120、130、140之間完成。然而,在替換實施例(未示出)中,交換可在任何子系統110、120、130、140之間完成,且不一定剛好是相鄰的子系統。
[0110]以上詳細描述基于加濕除濕(HDH)熱脫鹽系統101。然而,該方法和交換布置結構也可應用于基于蒸汽的脫鹽系統,例如多級閃蒸系統或多效蒸餾系統,其中所涉及的原理是高鹽濃度脫鹽子系統與類似的較低濃度脫鹽子系統的串聯交換,而同時在兩個脫鹽子系統之間切換鹽水儲器(其均可包括鹽提取子系統的一部分)。定期在通常模式與交換模式之間操作以防止固體和垢體積累。一般而言,該系統和方法不限于特定類型的脫鹽系統。
[0111]可設想,本說明書中論述的任何方面或實施例的任何部分都可被實施或與本說明書中論述的任何其它方面或實施例的任何部分組合。
[0112]圖2是示例性方法的流程圖。該流程圖中示出的一些框能以不同于所描述的次序的次序執行。此外,應理解的是,并非該流程圖中描述的所有框都需要被執行,可增加另外的框,并且可用其它框代替圖示框中的一些。
[0113]盡管上文已經描述了具體實施例,但是應當理解的是,本文可以且意在包括其它實施例。本領域的任何技術人員將清楚地知道,對上文的實施例作出的改變和調整(未示出)是可以的。
【主權項】
1.一種多級脫鹽系統,包括: (a)較高級脫鹽子系統,其包括用于使第一鹽水在第一溫度下蒸發的第一蒸發級和與所述第一蒸發級流體聯接的第一冷凝級,所述第一冷凝級用于使來自在所述第一蒸發級中從所述鹽水蒸發的蒸氣的產物水冷凝; (b)較低級脫鹽子系統,其包括用于使第二鹽水在第二溫度下蒸發的第二蒸發級和與所述第二蒸發級流體聯接的第二冷凝級,所述第二冷凝級用于使來自在所述第二蒸發級中從所述鹽水蒸發的蒸氣的產物水冷凝,其中所述第二溫度比所述第一溫度低; (C)第一栗和第二栗,其分別與所述較高級脫鹽子系統和所述較低級脫鹽子系統流體聯接,用于栗送所述鹽水通過所述脫鹽子系統; (d)至少一個傳送管道,其將所述較高級脫鹽系統和所述較低級脫鹽系統流體聯接;和 (e)閥,其至少與所述至少一個傳送管道流體聯接,所述閥能配置成使所述多級脫鹽系統在通常模式與交換模式下操作,在所述通常模式下,所述第一和第二鹽水分別在所述較高級脫鹽子系統和所述較低級脫鹽子系統中蒸發和冷凝,在所述交換模式下,所述第一和第二鹽水被交換并隨后分別在所述較低級脫鹽子系統和所述較高級脫鹽子系統中蒸發和冷凝。2.根據權利要求1所述的系統,還包括熱交換器,所述熱交換器將所述第一冷凝級與所述第二蒸發級熱聯接,以從所述第一冷凝級向所述第二蒸發級傳熱。3.根據權利要求1或2所述的系統,其中,所述較高級脫鹽系統和所述較低級脫鹽系統中的每一者都包括多效蒸餾系統或多級閃蒸系統。4.根據權利要求1或2所述的系統,其中,所述第一蒸發級包括第一加濕器,所述第一冷凝級包括第一除濕器,所述第二蒸發級包括第二加濕器,且所述第二冷凝級包括第二除濕器,并且其中,用于輸送在所述第一加濕器中蒸發的蒸氣的第一載氣流經包括所述第一加濕器和所述第一除濕器的第一閉環載氣回路,且用于輸送在所述第二加濕器中蒸發的蒸氣的第二載氣流經包括所述第二加濕器和所述第二除濕器的第二閉環載氣回路。5.根據權利要求4所述的系統,其中,所述至少一個傳送管道包括容許流體從所述較高級脫鹽子系統傳送到所述較低級脫鹽子系統的向下傳送管道,并且其中,在所述通常模式下的操作包括將在所述第一蒸發級中未蒸發的、來自所述較高級脫鹽子系統的第一鹽水栗送到所述第二蒸發級以進一步蒸發。6.根據權利要求5所述的系統,其中,所述至少一個傳送管道包括容許流體從所述較低級脫鹽子系統傳送到所述較高級脫鹽子系統的向上傳送管道,并且其中,從所述通常模式到所述交換模式的轉換包括將所述第二鹽水經由所述向上傳送管道栗送到所述較高級脫鹽子系統以及將所述第一鹽水經由所述向下傳送管道栗送到所述較低級脫鹽子系統。7.根據權利要求6所述的系統,其中,所述向下傳送管道穿過所述第一除濕器并與所述第二加濕器流體聯接,其中,所述產物水冷凝在所述向下傳送管道的位于所述第一除濕器內的部分上。8.根據權利要求6或7所述的系統,其中,所述向上傳送管道將所述第一加濕器流體聯接到所述向下傳送管道上的在所述第一除濕器與所述第二加濕器之間的位置。9.根據權利要求6至8中任一項所述的系統,其中,當處于所述通常模式時,所述第一鹽水流經包括所述第一加濕器的第一閉環鹽水回路,且所述第二鹽水流經包括所述向下傳送管道和所述第二加濕器的、與所述第一閉環鹽水回路不重疊的第二閉環鹽水回路。10.根據權利要求9所述的系統,還包括: (a)用于提取固態鹽或水溶液的鹽提取系統; (b)鹽水傳送管道,其將所述鹽提取系統與所述第一和第二閉環鹽水回路流體聯接;和 (C)沿所述鹽水傳送管道定位的鹽水排出閥,其能操作成選擇性地將來自所述第一閉環鹽水回路的所述第一鹽水或來自所述第二閉環鹽水回路的所述第二鹽水送至所述鹽提取系統。11.根據權利要求9或10所述的系統,還包括: (a)沿所述第一和第二閉環鹽水回路定位的鹽度傳感器;和 (b)與所述鹽度傳感器和所述鹽水排出閥通信聯接的控制器,所述控制器配置成執行一方法,所述方法包括: (i)利用所述鹽度傳感器確定所述第一和第二鹽水的鹽濃度;以及 (?)當所述第一或第二鹽水的鹽濃度等于或超過交換閾值時: (1)將所述第二鹽水傳送到所述鹽提取系統; (2)將所述鹽提取系統輸出的廢鹽水傳送到所述第二閉環鹽水回路;和 (3)在再次將所述第二鹽水傳送到所述鹽提取系統并且將所述廢鹽水傳送到所述第二閉環鹽水回路之前等待至少一個交換時間段。12.根據權利要求11所述的系統,其中,所述交換閾值是所述第一或第二鹽水在處于飽和時的鹽濃度。13.根據權利要求10所述的系統,還包括: (a)沿所述第一和第二閉環鹽水回路定位的鹽度傳感器;和 (b)與所述鹽度傳感器和所述閥通信聯接的控制器,所述控制器配置成執行一方法,所述方法包括: (i)利用第一和第二鹽度傳感器確定所述第一和第二鹽水的鹽濃度; (?)當所述第一或第二鹽水的鹽濃度滿足或超過交換閾值時,在所述通常模式與所述交換模式之間轉換;以及 (iii)在再次在所述通常模式與所述交換模式之間轉換之前等待至少一個交換時間段。14.根據權利要求13所述的系統,其中,所述交換閾值是所述第一或第二鹽水在處于飽和時的鹽濃度。15.根據權利要求13或14所述的系統,其中,所述第一加濕器包括第一排泄盆部且所述第二加濕器包括第二排泄盆部,并且其中所述方法還包括:在介于所述通常模式與所述交換模式之間轉換之前,通過使所述栗減速來將所述第一鹽水和所述第二鹽水中的至少一部分分別排泄到所述第一排泄盆部和第二排泄盆部中。16.根據權利要求13至15中任一項所述的系統,其中,所述鹽水排出閥還能操作成使所述鹽提取系統輸出的廢鹽水返回到所述第一或第二閉環鹽水回路,并且其中所述方法還包括:在介于所述通常模式與所述交換模式之間轉換之后: (a)將所述第一閉環鹽水回路中的鹽水傳送到所述鹽提取系統;以及 (b)將所述鹽提取系統輸出的廢鹽水傳送到所述第一閉環鹽水回路。17.根據權利要求9所述的系統,還包括: (a)沿所述第一或第二閉環鹽水回路定位的壓力傳感器或流量傳感器;和 (b)與所述壓力傳感器或流量傳感器以及所述閥通信聯接的控制器,所述控制器配置成執行一方法,所述方法包括: (i)利用所述壓力傳感器或流量鹽度傳感器確定所述第一或第二閉環鹽水回路內的壓力或流量; (?)當所述壓力或流量等于或超過交換閾值時,在所述通常模式與所述交換模式之間轉換;以及 (iii)在再次在所述通常模式與所述交換模式之間轉換之前等待至少一個交換時間段。18.根據權利要求9所述的系統,還包括與所述閥通信聯接的控制器,所述控制器配置成響應于經過的脫鹽時間而在所述通常模式與所述交換模式之間轉換。19.根據權利要求18所述的系統,其中,所述控制器等待不同的時間以從所述通常模式轉換到所述交換模式和從所述交換模式轉換到所述通常模式。2