CN105819532A - 带余热回收装置的海水淡化系统 - Google Patents

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Abstract

一种带余热回收装置的海水淡化系统，包括：效室蒸发器、热源、海水管道、淡水管道、浓盐水管道；热泵系统，包括传热工质流体管道、传热热泵压缩机、热泵冷凝器、热泵蒸发器，所述传热工质流体管道两端分别连接于热泵压缩机的输入端和输出端，该热泵冷凝器安装于工质流体管道上靠近所述热泵压缩机输入端一侧，该热泵蒸发器安装于工质流体管道上靠近热泵压缩机输出端的一侧，该海水管道位于热泵冷凝器内的管段为海水盘管，该浓盐水管道位于热泵蒸发器的管段为浓盐水盘管。本发明利用待排出的高温浓盐水中的热能，通过热泵系统向待蒸发的海水进行加热，提高该海水的初始温度，减少了热源的负担，同时减少排放物对周边海域的影响。

Description

带余热回收装置的海水淡化系统
技术领域
本发明涉及一种海水淡化设备，尤其涉及一种带余热回收装置的海水淡化系统。
技术背景
采用热法驱动的海水淡化技术瓶颈在于能源消耗量大，主要表现在加热待蒸发的海水需要消耗大量电能，以产生足够的蒸汽冷凝成淡水。众所周知，在进行大量蒸发之前必然需要大幅度提升海水的温度，然而水是比热容较大的物质，如果单纯依赖外部热源提升海水温度，必然耗能较大。另一方面，在蒸发器内经过沸腾的海水逐渐转变成浓盐水，需要往外排出，该浓盐水在排出时必然具有较高的温度，如果任由该浓盐水携带的热能散失，也是一种浪费，同时，对海域排放温度较高的浓盐水必然会导致该处附近海域生态环境受到影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为提供一种带余热回收装置的海水淡化系统，利用待排除的高温浓盐水向待蒸发的海水提供热能，提高待蒸发海水的初始温度，减少了热源的负担。
为了解决上述技术问题，本发明中披露了一种带余热回收装置的海水淡化系统，本发明的技术方案是这样实施的：
带余热回收装置的海水淡化系统，包括：
效室蒸发器，具有由上至下依次分布的多个效室，用于加热喷淋海水并生成浓盐水和蒸汽；
热源，用于加热在首次喷淋在效室蒸发器上的海水；
海水管道，用于将外部的海水输送并喷淋在效室蒸发器表面；
淡水管道，用于将效室蒸发器内流动的蒸汽冷凝后所形成的淡水排出；
浓盐水管道，用于将效室蒸发器外经过蒸发的海水所形成的浓盐水排出；
热泵系统，包括闭环的传热工质流体管道、传热热泵压缩机、热泵冷凝器、热泵蒸发器，所述传热工质流体管道所具有的两端分别连接于热泵压缩机的输入端和输出端，该热泵冷凝器安装于工质流体管道上靠近所述热泵压缩机输入端一侧，该热泵蒸发器安装于工质流体管道上靠近热泵压缩机输出端的一侧，该海水管道位于热泵冷凝器内的管段为海水盘管，该浓盐水管道位于热泵蒸发器的管段为浓盐水盘管。
优选地，所述余热回收装置还包括储液器、过滤器、节流阀，所述节流阀、过滤器、储液器依次地设置于从热泵蒸发器流向热泵冷凝器的工质流体管道上。
优选地，所述带余热回收装置的海水淡化系统还具有不凝气体抽气管道，所述不凝气体抽气管道连通于效室蒸发器，用于将多个各效室内的不凝气体抽离。
优选地，所述蒸发器的数量为多个，多个蒸发器与海水管道之间设置有海水输入歧管，多个蒸发器与淡水管道之间设置有淡水输出汇流管，多个蒸发器与浓盐水管道之间设置有浓盐水输出汇流管。
优选地，所述浓盐水输出汇流管中设置有多个浓盐水罐，每一浓盐水罐用于存储对应的海水淡化装置中各效室所排出的浓盐水，所述淡水输出汇流管中设置有多个淡水罐，每一淡水罐用于存储对应的蒸发器所排出的淡水。
优选地，该带余热回收装置的海水淡化系统还包括浓盐水泵，所述浓盐水泵安装于浓盐水管道上。
实施本发明的有益效果是：
1、利用待排除的高温浓盐水向待蒸发的海水提供热能，提高待蒸发海水的初始温度，减少了热源的负担；
2、降低了即将排入海域中的浓盐水的温度，明显减少对海域环境的影响；
3、采用传热工质流体进行热量交换，显著地提高了换热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
其中，10、效室蒸发器；11、热源；12、浓盐水管道；121、浓盐水罐；122、浓盐水泵；13、海水管道；131、海水输入歧管；14、淡水管道；141、淡水罐；15、不凝气体抽气管道；20、热泵冷凝器；21、热泵蒸发器；22、热泵压缩机；23、工质流体管道；24、存储缸体；25、过滤器；26、节流阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所述的带余热回收装置的海水淡化系统，包括：
效室蒸发器10，具有由上至下依次分布的多个效室，用于加热喷淋海水并生成浓盐水和蒸汽；
热源11，用于加热在首次喷淋在效室蒸发器10上的海水；
海水管道13，用于将外部的海水输送并喷淋在效室蒸发器10表面；
淡水管道14，用于将效室蒸发器10内流动的蒸汽冷凝后所形成的淡水排出；
浓盐水管道12，用于将效室蒸发器10外经过蒸发的海水所形成的浓盐水排出；
热泵系统，包括闭环的传热工质流体管道23、传热热泵压缩机22、热泵冷凝器20、热泵蒸发器21，所述传热工质流体管道所具有的两端分别连接于热泵压缩机22的输入端和输出端，该热泵冷凝器20安装于工质流体管道上靠近所述热泵压缩机22输入端一侧，该热泵蒸发器20安装于工质流体管道上靠近热泵压缩机22输出端的一侧，该海水管道13位于热泵冷凝器20内的管段为海水盘管，该浓盐水管道12位于热泵蒸发器21的管段为浓盐水盘管。
具体地，由于刚从海水水源取得的海水初始温度T1较低，而海水在蒸发器10内蒸发时的温度为T2，因此，如果利用待排出的高温浓盐水对海水进行热量交换，则既可以使得海水温度接近T2，减少海水需要升温时的能耗，同时又降低了浓盐水的排出温度，减少了对附近海域的影响。
作为一种优选的方案，所述余热回收装置还包括存储缸体24、过滤器25、节流阀26，所述节流阀26、过滤器25、存储缸体24依次地设置于从浓盐水放热器件21流向海水加热器件20的工质流体管道23上。
作为一种优选的方案，所述带余热回收装置的海水淡化系统还具有不凝气体抽气管道15，所述不凝气体抽气管道15连通于蒸发器10，用于将蒸发器10内的不凝气体抽离蒸发器10。
作为一种优选的方案，所述蒸发器10的数量为多个，多个蒸发器10与海水管道13之间设置有海水输入歧管131，多个蒸发器10与淡水管道14之间设置有淡水输出汇流管，多个蒸发器10与浓盐水管道12之间设置有浓盐水输出汇流管。
作为一种优选的方案，所述浓盐水输出汇流管中设置有多个浓盐水罐121，每一浓盐水罐121用于存储对应的蒸发器10所排出的浓盐水，所述淡水输出汇流管中设置有多个浓盐水罐121，每一淡水罐141用于存储对应的蒸发器10所排出的淡水。
作为一种优选的方案，该带余热回收装置的海水淡化系统还包括浓盐水泵122，所述浓盐水泵122安装于浓盐水管道12上。
需要指出的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.带余热回收装置的海水淡化系统，其特征在于，包括：
效室蒸发器，具有由上至下依次分布的多个效室，用于加热喷淋海水并生成浓盐水和蒸汽；
热源，用于加热在首次喷淋在效室蒸发器上的海水；
海水管道，用于将外部的海水输送并喷淋在效室蒸发器表面；
淡水管道，用于将效室蒸发器内流动的蒸汽冷凝后所形成的淡水排出；
浓盐水管道，用于将效室蒸发器外经过蒸发的海水所形成的浓盐水排出；
热泵系统，包括闭环的传热工质流体管道、传热热泵压缩机、热泵冷凝器、热泵蒸发器，所述传热工质流体管道所具有的两端分别连接于热泵压缩机的输入端和输出端，该热泵冷凝器安装于工质流体管道上靠近所述热泵压缩机输入端一侧，该热泵蒸发器安装于工质流体管道上靠近热泵压缩机输出端的一侧，该海水管道位于热泵冷凝器内的管段为海水盘管，该浓盐水管道位于热泵蒸发器的管段为浓盐水盘管。
2.如权利要求1所述的带余热回收装置的海水淡化系统，其特征在于：所述余热回收装置还包括储液器、过滤器、节流阀，所述节流阀、过滤器、储液器依次地设置于从热泵蒸发器流向热泵冷凝器的工质流体管道上。
3.如权利要求1所述的带余热回收装置的海水淡化系统，其特征在于：所述带余热回收装置的海水淡化系统还具有不凝气体抽气管道，所述不凝气体抽气管道连通于效室蒸发器，用于将多个各效室内的不凝气体抽离。
4.如权利要求1所述的带余热回收装置的海水淡化系统，其特征在于：所述蒸发器的数量为多个，多个蒸发器与海水管道之间设置有海水输入歧管，多个蒸发器与淡水管道之间设置有淡水输出汇流管，多个蒸发器与浓盐水管道之间设置有浓盐水输出汇流管。
5.如权利要求4所述的带余热回收装置的海水淡化系统，其特征在于：所述浓盐水输出汇流管中设置有多个浓盐水罐，每一浓盐水罐用于存储对应的海水淡化装置中各效室所排出的浓盐水，所述淡水输出汇流管中设置有多个淡水罐，每一淡水罐用于存储对应的蒸发器所排出的淡水。
6.如权利要求1所述的带余热回收装置的海水淡化系统，其特征在于：该带余热回收装置的海水淡化系统还包括浓盐水泵，所述浓盐水泵安装于浓盐水管道上。
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