CN101003395A - 一种利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法，该方法是将排气管余热引入曲面蒸发器，使蒸发器的温度上升到100℃以上，然后用喷头将海水喷洒在蒸发器表面产生水蒸汽，水蒸汽通过冷凝器时产生淡水，蒸发器蒸发海水时结晶的盐用未蒸发完的水流和水流带动的空气流冲刷而自动清除，然后流入海洋。该装置的基本指标为：利用300匹马力柴油发动机排气管的余热可每小时生产100公斤淡水。本发明的海水淡化的方法，适用于海船进行海水淡化。特别适用于海洋渔船进行海水淡化。

Description

一种利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化方法
技术领域
本发明涉及发动机废弃能源再利用和海水淡化的方法。
背景技术
海水淡化作为传统项目，已有多种多样的技术和方法，但原理只有两大类，即蒸发法和渗透过滤法。蒸发法有耗能加热蒸发法和太阳能蒸发法；渗透过滤法有活性物质过滤法和离子膜渗透法，这些方法已得到广泛应用。随着经济的快速发展，我国已出现淡水紧缺状况，沿海地带已建立多家海水淡化生产厂家。
我国南海、东海、黄海及渤海有几十万条200匹马力以上的机动渔船。目前，这些渔船由于没有设置适用的海水淡化装置，出海时都要携带20吨左右的淡水，在海洋上只能连续工作15天。渔民们渴望安装一种海水淡化装置，在不增加耗能的前题下可生产足够供使用的淡水。装置体积小、重量轻，渔船可多带燃油，使连续工作时间延长，便于深海作业，增加收入。
发明内容
本发明的目的：是解决海船，特是海洋渔船的淡水使用问题。提供一种利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化方法。该方法利用发动机排气管尾气废弃能源蒸发海水制淡水，其装置体积小、重量轻、出淡水率高，成本低，且能较好地解决海水腐蚀和除盐问题。
本发明的目的采用如下技术方案来实现。
一种利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法，其方法步骤为：
步骤1、将发动机排气管热尾气引入曲面蒸发器，使蒸发器表面温度上升至100度以上，再用喷头把海水喷洒到蒸发器上产生蒸汽；
步骤2、将步骤1产生的蒸汽导入海水冷却的冷凝器冷凝产生淡水；
步骤3、曲面蒸发器上蒸发结晶的盐通过喷头喷出的未蒸发完的水流和水流带动的空气流冲刷而自动清除，然后流入海洋。
本发明的利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化装置，包括海船已有的海水提升泵，喷头，曲面蒸发器，冷凝器，淡水箱，除盐装置，连结管道，用管道将所述各部件按工艺流程连结在一起。用绝热管道将发动机排气管的热尾气引入曲面蒸发器，使其温度达到100℃以上，然后用海水提升泵将海水通过喷头喷洒到蒸发器上，蒸发的水蒸汽通过经海水冷却的冷凝器时产生淡水，淡水收集在淡水箱中，蒸发器曲面上蒸发结晶的盐通过未蒸发完的水流和水流带动的空气流冲刷而自动清除，然后流入海洋。
其中，所述的曲面蒸发器的曲度为小于球面曲度的任意曲面，最好为抛物面。
所述的曲面蒸发器选用耐腐蚀、耐高温的船用钢板或钛合金制做。
所述的冷凝器为蛇管式冷凝器，用耐腐蚀的铝合金制做。
所述的曲面蒸发器上蒸发结晶的盐通过未蒸发完的水流和水流带动的空气流连续式冲刷而自动清除，然后流入海洋。
本发明的利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法和装置，应用于海船进行海水淡化。特别适用于海洋渔船进行海水淡化。
由于本发明采用曲面蒸发器，所以热交换效率高，曲面上因海水蒸发结晶的盐，容易被冲刷式方法自动清除。
本发明的有益效果是：利用海船发动机废弃能源、采用曲面蒸发器蒸发海水制淡水，装置成本低、体积小、重量轻、出淡水率高，能解决海船用水问题。渔船可多带燃油，使连续工作时间延长，减少来回次数，节省燃油，便于深海作业。
选用耐腐蚀和耐高温材料制做本发明的海水淡化装置，因此该装置可长期工作。
附图说明
图1为利用发动机排气管余热进行海水淡化装置的示意框图
图2蒸发器结构示意图
图中标记名称：1-海水进口，2-海水至冷凝器，3-预热盘管，4-发动机废气出口，5-发动机排气管入口，6-曲面蒸发板，7-蒸汽出口，8-海水喷头，9-出盐口，10-进风口。
图1中用绝热管道将发动机排气管的热尾气引入曲面蒸发器，使其温度达到100℃以上，然后将海水通过喷头喷洒到蒸发器上，蒸发的水蒸汽通过经海水冷却的冷凝器冷凝产生淡水，收集在淡水箱中。蒸发器曲面上因海水蒸发结晶的盐利用未蒸发完的水流和水流带动的空气流连续式冲刷而自动清除，然后流入海洋。
具体实施方式
实施例1
按照图1所示流程组装了一套利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的装置，曲面蒸发器为船用钢板制成的抛物面蒸发器，蒸发器结构如图2所示，发动机排气管用普通保温材料保温，喷头采用改性塑料喷头，冷凝器为铝合金冷凝器，海水提升泵用海船上已有的水泵，淡水箱为塑料桶。把该装置安装在海洋渔船上进行海水淡化试验，在300匹马力柴油机渔船上使用时，每小时可生产100公斤淡水。抛物面蒸发器表面海水蒸发结晶的盐利用未蒸发完的水流和水流带动的空气流连续式冲刷而自动清除，然后流入海洋。
试验证明，按本发明的利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化方法的装置，通过试验后可大量生产定型产品，然后广泛用于海洋渔船，再进一步推广到其它海船。

Claims (8)

1、一种利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法，其特征在于方法步骤为：
步骤1、将发动机排气管热尾气引入曲面蒸发器，使蒸发器表面温度上升至100度以上，再用喷头把海水喷洒到蒸发器上产生蒸汽；
步骤2、将步骤1产生的蒸汽导入海水冷却的冷凝器冷凝产生淡水；
步骤3、曲面蒸发器上蒸发结晶的盐通过喷头喷出的未蒸发完的水流和水流带动的空气流冲刷而自动清除，然后流入海洋。
2、如权利要求1所述的利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法，其特征在于，所述的曲面蒸发器的曲面，为曲度小于球面曲度的任意曲面。
3、如权利要求1所述的利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法，其特征在于，所述的曲面蒸发器的曲面为抛物面。
4、如权利要求1所述的利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法，其特征在于，所述的曲面蒸发器用耐腐蚀、耐高温的船用钢板或钛合金制做。
5、如权利要求1所述的利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法，其特征在于，所述的冷凝器为蛇管式冷凝器，用耐腐蚀的铝合金制做。
6、如权利要求1所述的利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法，其特征在于，所述的曲面蒸发器上蒸发结晶的盐，通过未蒸发完的水流和水流带动的空气流连续式自动冲刷，然后流入海洋。
7、权利要求1所述的利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法的应用，其特征在于，用于海船进行海水淡化。
8、如权利要求7所述的利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化的方法的应用，其特征在于，应用于海洋渔船进行海水淡化。
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