CN104925887B - 海水冷冻淡化装置 - Google Patents
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Abstract
一种海水冷冻淡化装置,包含:一内部设有冷冻交换器的冷冻室,该冷冻室上方组设一冷冻盘及一密封盖。一设置于冷冻室旁侧的真空抽取桶,该真空抽取桶上方组设一真空盘。一设置于真空抽取桶旁侧的解冻室,该解冻室内部设置一热交换器。一连结有抽水泵的海水储存桶,其另连结一控制出水量的电磁阀,使海水注入冷冻盘。一对应设于真空抽取桶上方的热风交换器。一与冷冻交换器、热交换器及热风交换器之间设有导管的压缩机。一以第一真空管与真空抽取桶底端连结的水汽分离桶,该水汽分离桶另以第二真空管与真空泵连结。其采以真空抽取的原理,迅速将冷冻结晶海水中的盐物质与冷冻的水份分离,系一制程及设备精简进步的海水冷冻淡化装置创新。
Description
技术领域
本发明是有关于一种海水冷冻淡化装置,特别是指采以真空抽取的原理,迅速将冷冻结晶海水中的盐物质与冷冻的水份分离,系一制程及设备精简进步的装置创新。
背景技术
海水淡化也称海水化淡、海水脱盐,是指将水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的工序。海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行,在某些岛屿和船只上也被使用。海水淡化需要大量能量,所以在不富裕的国家经济效益并不高。
已公告第095140125号「吸收式冷冻海水淡化法」新型专利案(公告号:I303995),其利用吸收式冷冻机为冷冻工具,藉由流经蒸发器的冷媒管,回流至海水淡化槽,将海水(或盐水)的温度降至凝固点以下,使得海水中的淡水(或称纯水)产生冰结晶凝固,分离海水(或盐水)中的淡水及盐分。
位于海水淡化槽的冷媒管,其冷媒温度低于海水凝固点,并于海水与冷媒管的接触表面产生冰结晶凝固,冰结晶为淡水,或称为纯水,达到分离海水盐分的目的。在不断持续累积冰结晶后,槽内底部的浓盐水,可藉由管口排出。
完成浓盐水排放程序后,转用冷媒管第二个支流,引流冷媒至吸收式冷冻机的冷凝器热交接器内,吸收冷凝器排放出的热量,加速融解海水淡化槽内的冰结晶。此时,可将第二海水淡化槽的冷冻支流引入冷冻机蒸发器,进行第二槽冷冻分离程序。
经由以上的叙述可知,前案的吸收式冷冻海水淡化法实际使用时仍然有以下的缺点产生:
一.前案对于海水冰结晶凝固的温度控制不易,若冰结晶凝固的温度稍有误差,海水与冷媒管接触表面所产生的冰结晶凝固仍可能含有盐份,其欲取得完全无盐分的纯水仍有困难。
二.前案的吸收式冷冻海水淡化法,使海水冰结晶凝固于冷媒管表面,该冷媒管的表面提供海水冰结晶凝固的范围(表面积)有限,该前案的海水淡化产量极为稀少。
三.前案的冷媒管表面除供冰结晶凝固外,更可吸收冷凝器排放的热量,加速融解冰结晶,该冰结晶凝固及冰结晶融解的过程皆于冷媒管进行,使得海水淡化的实施作业面临时间冗长、无效率的问题。
四.前案的吸收式冷冻海水淡化法,需设置极大的厂房方可进行,因单一冷媒管的海水淡化产量稀少并且作业时间冗长,为使同一时间的海水淡化产量增加,业者必需投注庞大资金方可实施该前案,其极不符合产业利用性。
上述缺点都显现已公开前案在使用上衍生的种种不便利性,导致海水淡化业者设置意愿不高,因此,如何克服上述的问题,实为目前业界亟需努力达成的目标。
发明内容
本发明的目的即在提供一种海水冷冻淡化装置,其结构简单,有效克服有现有技术的缺陷,改善面临无盐纯水取得困难、产量希稀少及设备体积庞大致使成本昂贵的缺点。
为实现上述目的,本发明公开了一种海水冷冻淡化装置,其特征在于包含:
一内部设有冷冻交换器的冷冻室,该冷冻室上方组设一冷冻盘及一密封盖;
一设置于冷冻室旁侧的真空抽取桶,该真空抽取桶上方组设一真空盘;
一设置于真空抽取桶旁侧的解冻室,该解冻室内部设置一热交换器;
一连结有抽水泵的海水储存桶,其另连结一控制出水量的电磁阀以使海水注入冷冻盘;
一对应设于真空抽取桶上方的热风交换器;
一与冷冻交换器、热交换器及热风交换器之间设有导管的压缩机;及
一以第一真空管与真空抽取桶底端连结的水汽分离桶,该水汽分离桶另以第二真空管与真空泵连结。
其中,该冷冻室与密封盖以掀盖单元枢接连结。
其中,该冷冻室与冷冻盘以第一掀盘单元枢接连结。
其中,该真空抽取桶与真空盘以第二掀盘单元枢接连结。
其中,该第一真空管与真空抽取桶的连结处设第一真空阀。
其中,该第二真空管与水汽分离桶的连结处设第二真空阀。
其中,该真空抽取桶底端连结一第一排盐阀。
其中,该解冻室下方连结一排水阀。
其中,该解冻室另连结一出水管及一软水过滤单元。
其中,该水汽分离桶下方连结一第二排盐阀。
通过上述结构可知,本发明的有益功效在于,利用真空抽取的原理,迅速将冷冻结晶海水中的盐物质与冷冻的水份分离。有效改善前案海水淡化实施时,面临无盐纯水取得困难、产量稀少及设备体积庞大致使成本昂贵的缺点。
有关本发明的相关申请专利特色与技术内容,在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。
附图说明
图1为本发明海水冷冻淡化装置的构件组成与配置;
图2为密封盖及冷冻盘依序掀启的实施示意图;及
图3为冷冻盘、密封盖依序复位及真空盘掀启的实施示意图。
具体实施方式
参阅图1,为本发明海水冷冻淡化装置1的较佳实施例,其包含:
一内部设有冷冻交换器111的冷冻室11,该冷冻室11上方组设一冷冻盘112及一密封盖113。该冷冻室11与密封盖113藉以掀盖单元114枢接连结。该冷冻室11与冷冻盘112藉以第一掀盘单元115枢接连结。该冷冻室11内部容置有乙二醇冷冻液。
一设置于冷冻室11旁侧的真空抽取桶12,该真空抽取桶12上方组设一真空盘121。该真空抽取桶12与真空盘121藉以第二掀盘单元122枢接连结。该真空抽取桶12底端连结一第一排盐阀123。
一设置于真空抽取桶12旁侧的解冻室13,该解冻室13内部设置一热交换器131。该解冻室下方连结一排水阀132。该解冻室13另连结一出水管133及一软水过滤单元134。
一连结有抽水泵141的海水储存桶14,其另连结一控制出水量的电磁阀142,使海水注入冷冻盘112。
一对应设于真空抽取桶12上方的热风交换器15。
一与冷冻交换器111、热交换器131及热风交换器15之间设有导管161的压缩机16。
一以第一真空管171与真空抽取桶12底端连结的水汽分离桶17,该水汽分离桶17另以第二真空管172与真空泵173连结。该第一真空管171与真空抽取桶12的连结处设以第一真空阀174。该第二真空管172与水汽分离桶17的连结处设以第二真空阀175。该水汽分离桶17下方连结一第二排盐阀176。
参阅图2及图3,使用实施本发明海水冷冻淡化装置1,首先启动抽水泵141使海水进入海水储存桶14内部,该抽水泵141在电磁阀142控制出水后,可自动抽取待淡化的海水补充海水储存桶14的水位。
当储存桶14内部的海水注入冷冻室11上方的冷冻盘112,藉以掀盖单元114驱动密封盖113覆盖于冷冻盘112上方,以防止冷冻室11的低温外泄。
当冷冻盘112内部的海水冷冻结晶后〔-20度〕,参阅图2及图3,先以掀盖单元114驱动密封盖113掀启,再以第一掀盘单元115驱动内部容置有冷冻结晶海水的冷冻盘112翻向真空抽取桶12〔-20度〕,此时,位于真空抽取桶12上方的热风交换器15对应冷冻盘112吹出高温热风,使位于冷冻盘112内部的冷冻结晶海水掉入真空抽取桶12上方的真空盘121中。
在冷冻盘112内部海水进行冷冻结晶时,同时开启第二真空阀175,藉由真空泵173抽取水汽分离桶17至一设定的负压数〔-700Torr〕,使水汽分离桶17自动保持真空度。
当真空盘121内部承载有冷冻结晶海水,该第一真空阀174因应开启,该水汽分离桶17的负压可将冷冻结晶海水中的盐物质抽取至真空抽取桶12下方,该盐物质一部份由真空抽取桶12的第一排盐阀123排出,一部份经第一真空管171进入水汽分离桶17,可由水汽分离桶17下方的第二排盐阀176排出。
该经过抽取盐物质的无盐冷冻结晶物仍承载于真空盘121内部,藉以第二掀盘单元122驱动真空盘121,可将无盐冷冻结晶物倒入解冻室13内部,并藉以解冻室13内部的热交换器131,可将已无盐物质的冷冻结晶物解冻为淡水,该淡水流经出水管133导出解冻室13,并以软水过滤单元134过滤净化该淡水水质。
经由以上实施例的叙述,可知本发明海水冷冻淡化装置具有以下功效增进之处:
一、具有进步性
本发明海水冷冻淡化装置的构件精简,其采以真空抽取的原理将冷冻结晶海水之中的盐物质与水份完全分离,确实取得无盐份的淡水,该淡化海水的技术手段具有进步性。
二、具有产业利用性
本发明海水冷冻淡化装置的冷冻室、真空抽取桶及解冻室依序设置,不仅可缩减装置的整体体积,亦可自动化驱动密封盖、冷冻盘及真空盘的掀启与复位,并且海水冷冻及盐物质真空抽的作业可同一时间进行,不仅海水冷冻淡化的时间缩短,亦使海水冷冻淡化的生产成本降低,其具有产业利用性。
三、具有新颖性
本发明海水冷冻淡化装置利用真空抽取的原理,将冷冻结晶海水之中的盐物质与水份完全分离,其装置的技术手段具有同范畴产品未曾思及、作为之新颖性,有效改善现阶段海水淡化所面临的各种问题。
综上所述,本发明海水冷冻淡化装置,采以真空抽取的原理将冷冻结晶海水之中的盐物质与水份分离,有效改善现阶段海水淡化实际使用面临的缺点,其确实符合新颖性、进步性及产业利用性的专利要件。
惟以上所述者,仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即大凡依本发明申请专利范围及新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种海水冷冻淡化装置,其特征在于包含:
一内部设有冷冻交换器的冷冻室,该冷冻室上方组设一冷冻盘及一密封盖;
一设置于冷冻室旁侧的真空抽取桶,该真空抽取桶上方组设一真空盘;
一设置于真空抽取桶旁侧的解冻室,该解冻室内部设置一热交换器;
一连结有抽水泵的海水储存桶,其另连结一控制出水量的电磁阀以使海水注入冷冻盘;
一对应设于真空抽取桶上方的热风交换器;
一与冷冻交换器、热交换器及热风交换器之间设有导管的压缩机;及
一以第一真空管与真空抽取桶底端连结的水汽分离桶,该水汽分离桶另以第二真空管与真空泵连结。
2.依据权利要求1所述的海水冷冻淡化装置,其特征在于,该冷冻室与密封盖以掀盖单元枢接连结。
3.依据权利要求1所述的海水冷冻淡化装置,其特征在于,该冷冻室与冷冻盘以第一掀盘单元枢接连结。
4.依据权利要求1所述的海水冷冻淡化装置,其特征在于,该真空抽取桶与真空盘以第二掀盘单元枢接连结。
5.依据权利要求1所述的海水冷冻淡化装置,其特征在于,该第一真空管与真空抽取桶的连结处设第一真空阀。
6.依据权利要求1所述的海水冷冻淡化装置,其特征在于,该第二真空管与水汽分离桶的连结处设第二真空阀。
7.依据权利要求1所述的海水冷冻淡化装置,其特征在于,该真空抽取桶底端连结一第一排盐阀。
8.依据权利要求1所述的海水冷冻淡化装置,其特征在于,该解冻室下方连结一排水阀。
9.依据权利要求1所述的海水冷冻淡化装置,其特征在于,该解冻室另连结一出水管及一软水过滤单元。
10.依据权利要求1所述的海水冷冻淡化装置,其特征在于,该水汽分离桶下方连结一第二排盐阀。
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