小型熱泵式海水淡化裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱栗型海水淡化技術。
【背景技術】
[0002]水是生命的源泉，雖然地球上70 %的面積被水覆蓋，但人們賴以生存的淡水只占總水量的2.5% -3%。海水淡化即利用海水脫鹽產生淡水，是人類解決淡水危機的重要手段。目前，國內海水淡化工程中，反滲透法和低溫多效蒸餾法是目前應用最多的方法，但其均屬于大、中生產規模的淡化裝置。另外，傳統方法能耗大，且不適用于船舶、海島等需要小規模海水淡化的場所。
[0003]相比之下，熱栗式海水淡化裝置獨立性強、可靠性高、易于操作管理，作為未來艦船、海島等的海水淡化裝置有較好的發展前景。中國申請號是201420158817.7的實用新型專利授權的即是一種熱栗式海水淡化裝置，以淡水水蒸汽代替普通的工質進行熱栗循環，雖然減少了一層傳熱過程，但采用了加熱器提供海水蒸發的熱量，耗電量大，節能效率低。
【實用新型內容】
[0004]本發明的目的在于提出一種小型、高效、環保的海水淡化裝置。
[0005]為達到上述目的，本熱栗式小型海水淡化裝置設計有熱栗壓縮機、引射器、主/副蒸發器、主/副膨脹閥、熱栗凝結器、真空箱、鹽/淡水栗、濃鹽水栗、海水預熱器等部件。主蒸發器和熱栗凝結器分隔設置在真空箱中，兩隔間用一個小孔連通。一海水供管經過鹽水栗與海水預熱器側海水入口連接，海水預熱器海水側出口連接至熱栗凝結器的水側入口。在熱栗凝結器所在的隔間底部引出濃鹽水管，經由濃鹽水栗連接至副蒸發器水側入口，副蒸發器水側出口連接一管至排水溝。在住蒸發器所在的隔間底部引出淡水管，經由淡水栗連接至海水預熱器淡水側入口，海水預熱器淡水側出口連接一管至淡水池。熱栗凝結器工質側出口連接一管分為兩個支管，一個支管經由主膨脹閥連接至主蒸發器工質側入口，主蒸發器工質側出口連接一管至引射器入口，另一支管經由副膨脹閥連接至副蒸發器的工質側入口，副蒸發器的工質側出口連接一管至引射器入口。引射器出口連接一管經由熱栗壓縮機至熱栗凝結器工質側的入口。
[0006]本實用新型具有如下積極效果:1、將熱栗凝結器與主蒸發器緊鄰放置于同一真空箱，淡水蒸汽直接由兩室之間的小孔流入主蒸發器，減少了蒸汽行走的路程從而降低了熱量損失，同時使整個設備小型化，便于船舶、潛艇等的攜帶和小島的使用。2、使用的工質R134a是一種環保制冷劑，對臭氧層不起破壞作用，且具有良好的安全性能，不易燃、不爆炸、無毒、無刺激、無腐蝕性。3、本使用新型除電力外無需外熱源，并且可以將船舶發電機等的廢熱、太陽能、風能、潮汐能等用于原海水的預熱的熱源，降低能耗，節約能源。
【附圖說明】
[0007]圖1是小型熱栗式海水淡化裝置系統圖
【具體實施方式】
[0008]如圖1所示，本系統主要由壓縮機1、引射器2、副蒸發器3、副膨脹閥4、主膨脹閥
5、主蒸發器6、真空箱7、淡水池8、鹽水池9、熱栗凝結器10、濃鹽水栗11、淡水栗12、淡水箱13、海水箱14、海水栗15、海水預熱器16和排水溝17構成。
[0009]海水栗15抽取18°C的海水240kg/h，經過海水預熱器16被加熱到35°C，然后進入到真空箱7中的熱栗凝結器10中，吸收熱栗工質R134a液化時的潛熱。熱栗凝結器10中未蒸發的海水濃縮為52°C 120kg/h的濃鹽水匯集到真空箱的底部，再由濃鹽水栗11抽入到熱栗副蒸發器3中給工質換熱，自身降溫至21°C，排入排水溝17中。海水在熱栗凝結器10中蒸發形成52°C 120kg/h的水蒸汽，經過真空箱7兩鄰室間的小孔進入到熱栗主蒸發器6中，給熱栗工質提供熱量并液化成52°C的淡水匯集在真空室底部，由淡水栗12抽入到海水預熱器16中給海水預熱，最后匯集在淡水箱13中。進入到熱栗凝結器10中的氣態R134a工質流量為528kg/h，溫度為54°C，放熱后液化成54°C的飽和液態，再分為兩路，其中一路522kg/h的液態工質經過主節流閥5由52°C降低至48°C，再流入主蒸發器6中吸收淡水蒸汽液化的潛熱，變成48°C的飽和氣體，流入引射器2中。另一路工質流量為5.5kg/h，經過副節流閥4降溫至20°C，再流入副蒸發器3中吸收濃鹽水的放熱，氣化成20°C的飽和氣體，由較高壓力的另一路工質引射至引射器2中。兩路工質混合后溫度為47.9°C，再流入壓縮機1中升壓增溫至54°C，流入熱栗凝結器10中給海水蒸發提供熱量，從而形成完整的熱栗循環。本發明設計產水量為2.88t/D，噸水能耗僅為11.29kffh/t (淡水)。
【主權項】
1.一種用于船舶、海島的小型熱栗式海水淡化裝置，其特點在于:將熱栗凝結器(10)與主蒸發器(6)緊鄰放置于同一真空箱(7)中，淡水蒸汽直接由兩室之間的小孔流入主蒸發器(6)中。2.根據權利要求1所述的一種用于船舶、海島的小型熱栗式海水淡化裝置，其特征是熱栗工質選用R134a。
【專利摘要】本實用新型公開一種小型熱泵式海水淡化裝置。該裝置主要包括熱泵壓縮機1、引射器2、副蒸發器3、副膨脹閥4、主膨脹閥5、主蒸發器6、真空箱7、淡水池8、鹽水池9、熱泵凝結器10、濃鹽水泵11、淡水泵12、淡水箱13、海水箱14、海水泵15、海水預熱器16和排水溝17，構成熱泵工質循環系統和水循環系統。本裝置除電力外無需外熱源，能耗低，并將熱泵凝結器與主蒸發器緊鄰放置于同一真空箱，淡水蒸汽直接由兩室之間的小孔流入主蒸發器，減少了蒸汽行走的路程從而降低了熱量損失，同時使整個設備小型化，便于船舶、潛艇等設備攜帶和海島的使用。
【IPC分類】C02F1/16, C02F1/14, C02F1/04, C02F103/08
【公開號】CN205133180
【申請號】CN201520693205
【發明人】盧軍, 李妤姝, 黃凱霖, 劉烔菲, 張博聞
【申請人】重慶大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年9月8日