CN102786175B - 船舶潮流能自供给循环系统 - Google Patents

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Abstract

船舶潮流能自供给循环系统属于船舶设备领域，包括预处理池、高压泵、半透膜器、调压阀、船体、水轮发电机、蒸发器和热泵空调系统，预处理池通过供水管与高压泵、热泵空调系统相连接，高压泵通过管道与半透膜器相连接，半透膜器下设有淡水出口和高浓度海水出口，高浓度海水出口安装有调压阀通过管道与蒸发器相连接，蒸发器与热泵空调系统的排水管连接在一起；船体上安装有水轮发电机，水轮发电机通过导线与热泵空调系统、高压泵、半透膜器相连接。预处理池通过供水管与热泵空调系统的冷凝器相连接进行换热，换热后的水通过排水管接入蒸发器中。本系统使海洋能源得以充分利用，可降低海水淡化的成本，节省大量的输送设备，实现大量物质的自给自足。

Description

船舶潮流能自供给循环系统
技术领域
本发明涉及一种循环系统，具体地说是一种船舶潮流能自供给循环系统，属于船舶设备领域。
背景技术
海洋可再生能源的开发利用正引起日益的重视，目前，对海洋能源发电技术、海水淡化技术、海水源热泵空调技术等正成为学者研究的热点。如何更紧凑地从海洋中提取能量，产生电能，供给海水淡化和海水源热泵空调使用，目前还未有相关报道。尤其是那些大型远洋科考船，长期的补给是一个重要问题，如何实现自给自足，是一个急需解决的问题，解决了此问题才能使科考船能长时间进行远洋考察，从而实现海洋能源的综合利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种船舶潮流能自供给循环系统。
本发明要解决的问题是目前科考船很难实现自己补给的不足。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提出船舶潮流能自供给循环系统，包括预处理池、高压泵、半透膜器、调压阀、船体、水轮发电机、蒸发器和热泵空调系统，预处理池通过供水管与高压泵、热泵空调系统相连接，高压泵通过管道与半透膜器相连接，半透膜器下设有淡水出口和高浓度海水出口，高浓度海水出口安装有调压阀通过管道与蒸发器相连接，蒸发器与热泵空调系统的排水管连接在一起；船体上安装有水轮发电机，水轮发电机通过导线与热泵空调系统、高压泵、半透膜器相连接。
预处理池通过供水管与热泵空调系统的冷凝器相连接进行换热，换热后的水通过排水管接入蒸发器中。
蒸发器包括并列式放热管和散热台，散热台内设有多道并列栏，材质均为铝合金，表层镀有金属钛。
本发明的优点是：本系统将海洋潮流能发电、反渗透海水淡化、海水源热泵及盐分提取装置联合在一起，使海洋能源得以充分利用，同时为空调用户供冷成为可能，并可降低海水淡化的成本；系统简单，运行可靠，可以节省大量的输送设备，可以实现大量物质的自给自足。本系统充分利用海洋可再生能源的目的，节约大量的常规能源，同时，实现无污染运行模式。
附图说明
图1是本发明船舶潮流能自供给循环系统的示意图；
图2是本发明蒸发器的立体图；
图中：1、预处理池     2、高压泵     3、半透膜器      4、调压阀       5、船体     6、水轮发电机     7、蒸发器       8、热泵空调系统      71、并列式放热管      72、散热台      81、冷凝器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明提出船舶潮流能自供给循环系统，包括预处理池1、高压泵2、半透膜器3、调压阀4、船体5、水轮发电机6、蒸发器7和热泵空调系统8，预处理池1通过供水管与高压泵2、热泵空调系统8相连接，高压泵2通过管道与半透膜器3相连接，半透膜器3下设有淡水出口和高浓度海水出口，高浓度海水出口安装有调压阀4通过管道与蒸发器7相连接，蒸发器7与热泵空调系统8的排水管连接在一起；船体5上安装有水轮发电机6，水轮发电机6通过导线与热泵空调系统8、高压泵2、半透膜器3相连接。
预处理池1通过供水管与热泵空调系统8的冷凝器81相连接进行换热，换热后的热海水通过排水管接入蒸发器7中对高浓度海水进行蒸发，实现能源的综合利用，节能环保。
蒸发器7包括并列式放热管71和散热台72，并列式放热管71与冷凝器81的管道相连，用于提供蒸发热量；高浓度海水出口安装有调压阀4通过管道与蒸发器7的散热台72管口相连接，散热台72内设有多道并列栏，可大大提高蒸发效率，材质均为铝合金，表层镀有金属钛，这样在高浓度海水蒸发时不会腐蚀到铝合金。
系统运行流程，包括四个子系统：
1、海洋潮流能发电系统：通过独立的海洋潮流能发电船，在船体5上安装水轮发电机6，在潮流动能的作用下，推动水轮机转动，进而带动发电机发电，发出的电力同时供给高压泵2、半透膜器3、热泵空调系统8使用。
2、海水淡化系统：原海水进入预处理池1，经过沉淀、去污等处理后，通过高压泵2输送进入半透膜器3，在半透膜器3中进行淡化处理，通过调压阀4控制淡化的程度，之后，淡化后的浓海水再加以利用，淡化后的淡化水供生产或生活使用。
3、海上盐分提取系统，将海水淡化后的浓海水进行蒸发，即实现了余热利用，又可得到海盐，初加工后即可食用。
4、海水源热泵空调系统8：主要包括压缩机、四通换向阀、冷凝器81、膨胀阀、换热器等部件。压缩机压缩蒸汽状态的热泵工质至高温高压后经四通换向阀进入冷凝器81，热泵工质在冷凝器81中冷凝，放出能量，放出的热量被海水吸收并带走排放。同时，热泵工质在经过冷凝器81后变为液态热泵工质；液态热泵工质进入膨胀阀进行节流后，变成为液态低温低压的热泵工质；再进入换热器，此时在换热器中吸收新风或室内回风的能量，液态的热泵工质蒸发，又重新变为低温低压气态热泵工质，经四通换向阀再进入压缩机，再压缩成高温高压的蒸汽状态热泵工质，进入下一个循环。而在换热器中被吸收了热量的新风或室内回风，变成为冷空气，通过空气出口输送进入室内，达到空调降温的目的。
通过本发明的循环系统，大大地提高远洋科考船的持久性，减少补给供应。

Claims (1)

1.船舶潮流能自供给循环系统，包括预处理池（1）、高压泵（2）、半透膜器（3）、调压阀（4）、船体（5）、水轮发电机（6）、蒸发器（7）和热泵空调系统（8），其特征是：预处理池（1）通过供水管与高压泵（2）、热泵空调系统（8）相连接，高压泵（2）通过管道与半透膜器（3）相连接，半透膜器（3）下设有淡水出口和高浓度海水出口，高浓度海水出口安装有调压阀（4）通过管道与蒸发器（7）相连接，蒸发器（7）与热泵空调系统（8）的排水管连接在一起；船体（5）上安装有水轮发电机（6），水轮发电机（6）通过导线与热泵空调系统（8）、高压泵（2）、半透膜器（3）相连接；所述预处理池（1）通过供水管与热泵空调系统（8）的冷凝器（81）相连接进行换热，换热后的水通过排水管接入蒸发器（7）中；所述蒸发器（7）包括并列式放热管（71）和散热台（72），散热台（72）内设有多道并列栏，材质均为铝合金，表层镀有金属钛。
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