CN107758777A - 一种高废热利用率的船用海水淡化系统 - Google Patents
一种高废热利用率的船用海水淡化系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107758777A CN107758777A CN201711183362.9A CN201711183362A CN107758777A CN 107758777 A CN107758777 A CN 107758777A CN 201711183362 A CN201711183362 A CN 201711183362A CN 107758777 A CN107758777 A CN 107758777A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- condenser
- temperature
- water pump
- steam jet
- cryogenic vaporizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高废热利用率的船用海水淡化系统，包括高温蒸发器、低温蒸发器、蒸汽喷射器、冷凝器、喷射泵、海水泵和淡水泵；高温蒸发器分别与冷凝器和蒸汽喷射器连接，高温蒸发器的蒸发温度为40℃～70℃；低温蒸发器分别与冷凝器和蒸汽喷射器连接，低温蒸发器的蒸发温度为10℃～25℃；冷凝器分别与喷射泵、低温蒸发器、高温蒸发器、海水泵和淡水泵连接。本发明增加了一个蒸汽喷射器和低温蒸发器，能提高海水淡化装置单位废热量的产水量。试验证明，产水量增加比例达到50％～150％。本发明中驱动蒸汽喷射器的热源温度为50℃～80℃，用于驱动蒸汽喷射器的热源温度越低，可利用的余热量越大，使用的范围越广泛。
Description
技术领域
本发明属于海水淡化技术领域，特别是船用海水淡化装置。
背景技术
船用海水淡化方法主要有：反渗透法和真空沸腾法。反渗透法有着设备结构简单、适用于小型化等特点。但由于高昂的反渗透膜初置费用和系统运行维护费用使得反渗透方法的应用受到了一定的限制。目前，在船上绝大多数海水淡化装置采用真空沸腾式海水淡化装置，它可利用各种船舶废热驱动。但是其产水量受可用废热总量的限制。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种能提高单位废热量的产水量，从而进一步提高淡水产量的高废热利用率的船用海水淡化系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种高废热利用率的船用海水淡化系统，包括高温蒸发器、低温蒸发器、蒸汽喷射器、冷凝器、喷射泵、海水泵和淡水泵；
所述高温蒸发器通过管路分别与冷凝器、蒸汽喷射器和单向阀a连接，高温蒸发器的蒸发温度范围为40℃～70℃；
所述高温蒸发器中的换热管与船舶废热管系连接；
所述低温蒸发器通过管路分别与冷凝器、电磁阀c、蒸汽喷射器和单向阀b连接，低温蒸发器的蒸发温度范围为10℃～25℃；
所述低温蒸汽器中的换热管分别与蒸汽喷射器、电磁阀a和电磁阀b连接；
所述低温蒸发器顶部安装温度传感器b；
所述冷凝器通过管路分别与喷射泵、低温蒸发器、高温蒸发器、单向阀c、电磁阀a、电磁阀c、海水泵和淡水泵连接；
所述冷凝器与海水泵之间的管路上安装温度传感器a；
所述喷射泵通过管路分别与冷凝器、单向阀a、单向阀b和单向阀c连接；
所述淡水泵通过管路分别与电磁阀b和冷凝器连接。
进一步地，所述蒸汽喷射器喉部的面积与喷嘴喉部面积的比值为4～10。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明在真空沸腾式海水淡化装置的基础上增加了一个蒸汽喷射器和低温蒸发器，能够进一步提高真空沸腾式海水淡化装置产水量。通过试验证明，产水量增加比例达到50％～150％。
2、本发明中驱动蒸汽喷射器的热源温度可以为50℃～80℃，用于驱动蒸汽喷射器的热源温度越低，可以利用的余热量越大，使用的范围越广泛。
3、由于本发明中低温蒸发器的蒸发温度范围为10℃～25℃，使得低温蒸发器中结垢减轻。
附图说明
本发明仅有附图1张，其中：
图1为本发明的组成示意图。
图中：1、高温蒸发器，2、低温蒸发器，3、蒸汽喷射器，4、冷凝器，5、喷射泵，6、海水泵，7、淡水泵，8、单向阀a，9、单向阀b，10、单向阀c，11、电磁阀a，12、电磁阀b，13、电磁阀c，14、温度传感器a，15、温度传感器b。
具体实施方式
通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。如图1所示，1、一种高废热利用率的船用海水淡化系统，其特征在于：包括高温蒸发器1、低温蒸发器2、蒸汽喷射器3、冷凝器4、喷射泵5、海水泵6和淡水泵7；
所述高温蒸发器1通过管路分别与冷凝器4、蒸汽喷射器3和单向阀a8连接，高温蒸发器1的蒸发温度范围为40℃～70℃；
所述高温蒸发器1中的换热管与船舶废热管系连接；
所述低温蒸发器2通过管路分别与冷凝器4、电磁阀c13、蒸汽喷射器3和单向阀b9连接，低温蒸发器2的蒸发温度范围为10℃～25℃；
所述低温蒸汽器中的换热管分别与蒸汽喷射器3、电磁阀a11和电磁阀b12连接；
所述低温蒸发器2顶部安装温度传感器b15；
所述冷凝器4通过管路分别与喷射泵5、低温蒸发器2、高温蒸发器1、单向阀c10、电磁阀a11、电磁阀c13、海水泵6和淡水泵7连接；
所述冷凝器4与海水泵6之间的管路上安装温度传感器a14；
所述喷射泵5通过管路分别与冷凝器4、单向阀a8、单向阀b9和单向阀c10连接；
所述淡水泵7通过管路分别与电磁阀b12和冷凝器4连接。
进一步地，所述蒸汽喷射器3喉部的面积与喷嘴喉部面积的比值为4～10。
本发明具体工作过程有如下两种运行模式：
模式一：当温度传感器a14测得的海水进水温度高于低温蒸发器2上温度传感器b15测得的蒸发温度时，电磁阀a11打开，电磁阀b12和电磁阀c13关闭。海水经海水泵6泵入冷凝器，用于将水蒸汽冷凝。经冷凝器4之后，海水通过管路分别进入高温蒸发器1、低温蒸发器2和喷射泵5，还有一路海水直接排出到舷外。喷射泵5在海水的驱动下产生真空，通过冷凝器4连接单向阀a10将系统中的空气排出，从而使系统到达要求的真空度；此外喷射泵5还可以将高温蒸发器1和低温蒸发器2中的浓海水分别通过单向阀a8和单向阀b9排出至舷外。另外两路海水分别进入高温蒸发器1和低温蒸发器2中加热蒸发。在高温蒸发器1中利用船舶废热进行加热，将部分海水变成水蒸汽用于驱动蒸汽喷射器3。在蒸汽喷射器3的作用下，低温蒸发器2中的海水蒸发成水蒸汽进入蒸汽喷射器3中。来自高温蒸发器1和低温蒸发器2的蒸汽在蒸汽喷射器3的内部进行混合，混合后的蒸汽进入低温蒸发器2内的换热器对低温蒸发器2中海水进行加热，同时部分混合蒸汽冷凝为液体。然后通过电磁阀a11进入冷凝器4完全冷凝成液体。最后通过淡水泵7泵送至淡水柜。
模式二：当温度传感器a14测得的海水进水温度低于低温蒸发器2上温度传感器b15测得的蒸发温度时，电磁阀a11关闭，电磁阀b12和电磁阀c13打开。海水经海水泵6泵入冷凝器，用于将水蒸汽冷凝。经冷凝器4之后，海水通过管路分别进入高温蒸发器1、低温蒸发器2和喷射泵5，还有一路海水直接排出到舷外。喷射泵5在海水的驱动下产生真空，通过冷凝器4连接单向阀a10将系统中的空气排出，从而使系统到达要求的真空度；此外喷射泵5还可以将高温蒸发器1和低温蒸发器2中的浓海水分别通过单向阀a8和单向阀b9排出至舷外。另外两路海水分别进入高温蒸发器1和低温蒸发器2中加热蒸发。在高温蒸发器1中利用船舶废热进行加热，将部分海水变成水蒸汽用于驱动蒸汽喷射器3。在蒸汽喷射器3的作用下，低温蒸发器2中的海水蒸发成水蒸汽进入蒸汽喷射器3中。来自高温蒸发器1和低温蒸发器2的蒸汽在蒸汽喷射器3的内部进行混合，混合后的蒸汽进入低温蒸发器2内的换热器对低温蒸发器2中海水进行加热，混合蒸汽冷凝为液体。所产生的淡水通过电磁阀b12由淡水泵7泵送至淡水柜。在低温蒸发器2中，海水被蒸汽喷射器3的混合蒸汽加热蒸发成水蒸汽，一部分水蒸汽进入蒸汽喷射器3中，另一部分水蒸汽通过电磁阀c13进入冷凝器4中冷凝为液体。在冷凝器4中冷凝的液态通过淡水泵7泵送至淡水柜。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但本领域内的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本发明中的实施方式做出多种变更和修改，而不背离本发明的原理和实质。
Claims (2)
1.一种高废热利用率的船用海水淡化系统，其特征在于：包括高温蒸发器(1)、低温蒸发器(2)、蒸汽喷射器(3)、冷凝器(4)、喷射泵(5)、海水泵(6)和淡水泵(7)；
所述高温蒸发器(1)通过管路分别与冷凝器(4)、蒸汽喷射器(3)和单向阀a(8)连接，高温蒸发器(1)的蒸发温度范围为40℃～70℃；
所述高温蒸发器(1)中的换热管与船舶废热管系连接；
所述低温蒸发器(2)通过管路分别与冷凝器(4)、电磁阀c(13)、蒸汽喷射器(3)和单向阀b(9)连接，低温蒸发器(2)的蒸发温度范围为10℃～25℃；
所述低温蒸汽器中的换热管分别与蒸汽喷射器(3)、电磁阀a(11)和电磁阀b(12)连接；
所述低温蒸发器(2)顶部安装温度传感器b(15)；
所述冷凝器(4)通过管路分别与喷射泵(5)、低温蒸发器(2)、高温蒸发器(1)、单向阀c(10)、电磁阀a(11)、电磁阀c(13)、海水泵(6)和淡水泵(7)连接；
所述冷凝器(4)与海水泵(6)之间的管路上安装温度传感器a(14)；
所述喷射泵(5)通过管路分别与冷凝器(4)、单向阀a(8)、单向阀b(9)和单向阀c(10)连接；
所述淡水泵(7)通过管路分别与电磁阀b(12)和冷凝器(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种高废热利用率的船用海水淡化系统，其特征在于：所述蒸汽喷射器(3)喉部的面积与喷嘴喉部面积的比值为4～10。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711183362.9A CN107758777A (zh) | 2017-11-23 | 2017-11-23 | 一种高废热利用率的船用海水淡化系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711183362.9A CN107758777A (zh) | 2017-11-23 | 2017-11-23 | 一种高废热利用率的船用海水淡化系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107758777A true CN107758777A (zh) | 2018-03-06 |
Family
ID=61275334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711183362.9A Pending CN107758777A (zh) | 2017-11-23 | 2017-11-23 | 一种高废热利用率的船用海水淡化系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107758777A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109533265A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-03-29 | 大连海事大学 | 一种船舶生活污水浓缩处理系统 |
| CN109533263A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-03-29 | 大连海事大学 | 一种自带造水功能的船用锅炉凝水和给水系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09108653A (ja) * | 1995-10-16 | 1997-04-28 | Nkk Corp | 海水淡水化装置 |
| JP2005185988A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Xenesys Inc | 海水淡水化装置 |
| CN102115219A (zh) * | 2009-12-30 | 2011-07-06 | 中国神华能源股份有限公司 | 海水淡化系统的真空装置蒸汽余热利用装置、系统及方法 |
| CN103508502A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-15 | 汉盛（上海）海洋装备技术股份有限公司 | 利用船舶主机、发电机余热的两级低温蒸馏海水淡化工艺 |
| CN106938178A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-07-11 | 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 | 基于蒸汽压缩的多效板式膜蒸馏海水淡化系统 |
| KR101769949B1 (ko) * | 2016-07-07 | 2017-08-22 | 주식회사 에이치엔 | 에너지 소비 효율이 향상된 증발농축시스템 및 증발농축방법 |
-
2017
- 2017-11-23 CN CN201711183362.9A patent/CN107758777A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09108653A (ja) * | 1995-10-16 | 1997-04-28 | Nkk Corp | 海水淡水化装置 |
| JP2005185988A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Xenesys Inc | 海水淡水化装置 |
| CN102115219A (zh) * | 2009-12-30 | 2011-07-06 | 中国神华能源股份有限公司 | 海水淡化系统的真空装置蒸汽余热利用装置、系统及方法 |
| CN103508502A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-15 | 汉盛（上海）海洋装备技术股份有限公司 | 利用船舶主机、发电机余热的两级低温蒸馏海水淡化工艺 |
| KR101769949B1 (ko) * | 2016-07-07 | 2017-08-22 | 주식회사 에이치엔 | 에너지 소비 효율이 향상된 증발농축시스템 및 증발농축방법 |
| CN106938178A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-07-11 | 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 | 基于蒸汽压缩的多效板式膜蒸馏海水淡化系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 宋代旺等: "中国海岛水资源和海水淡化技术", 海洋开发与管理, vol. 33, no. 2 * |
| 李崇超;任显龙;李红;: "大型低温多效蒸发海水淡化装置的设计分析", 电站辅机, no. 01 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109533265A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-03-29 | 大连海事大学 | 一种船舶生活污水浓缩处理系统 |
| CN109533263A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-03-29 | 大连海事大学 | 一种自带造水功能的船用锅炉凝水和给水系统 |
| CN109533265B (zh) * | 2019-01-29 | 2023-09-12 | 大连海事大学 | 一种船舶生活污水浓缩处理系统 |
| CN109533263B (zh) * | 2019-01-29 | 2023-09-12 | 大连海事大学 | 一种自带造水功能的船用锅炉凝水和给水系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205307834U (zh) | 一种回收余热的吸收式热泵海水淡化装置 | |
| CN108455692B (zh) | 一种多热源船舶海水淡化系统 | |
| CN105709601B (zh) | 一种热泵-两效膜蒸馏装置及蒸馏方法 | |
| CN108203129B (zh) | 热泵驱动的引射式负压海水淡化装置和方法 | |
| CN104291406B (zh) | 一种梯级耦合利用太阳能和柴油机缸套冷却水余热的真空膜蒸馏海水淡化系统 | |
| CN104445481A (zh) | 一种余热电水联产系统 | |
| CN106395950A (zh) | 高效利用热能生产淡水的低温多效蒸馏海水淡化方法 | |
| CN107758777A (zh) | 一种高废热利用率的船用海水淡化系统 | |
| CN104291402A (zh) | 一种海水淡化装置 | |
| CN109533263B (zh) | 一种自带造水功能的船用锅炉凝水和给水系统 | |
| CN201834781U (zh) | 单级真空蒸馏海水淡化装置 | |
| CN106940100B (zh) | 低温热源的复合利用系统 | |
| CN103301641B (zh) | 循环利用热能的减压蒸发浓缩器 | |
| CN103359800B (zh) | 一种斯特林热泵海水淡化装置 | |
| CN207827903U (zh) | 一种高废热利用率的船用海水淡化系统 | |
| CN106966462A (zh) | 一种多级海水淡化耦合系统 | |
| CN208054951U (zh) | 一种可切换加热模式的板式造水机 | |
| CN108947068A (zh) | 一种新型高效海水淡化装置 | |
| CN104058474A (zh) | 脉动闪蒸自然循环太阳能海水淡化装置 | |
| CN204999641U (zh) | 一种蒸馏法海水淡化系统 | |
| CN203750417U (zh) | 一种利用射流循环减压的膜蒸馏装置 | |
| CN209237375U (zh) | 一种嵌入式辅助启动的热泵双效蒸发浓缩系统 | |
| CN206626979U (zh) | 一种海水淡化用多级凝汽器逆向冷却不凝气系统 | |
| CN202880943U (zh) | 基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置 | |
| CN208839074U (zh) | 一种液态物质的结晶系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |