CN107975961A - 利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统 - Google Patents

利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107975961A
CN107975961A CN201711434143.3A CN201711434143A CN107975961A CN 107975961 A CN107975961 A CN 107975961A CN 201711434143 A CN201711434143 A CN 201711434143A CN 107975961 A CN107975961 A CN 107975961A
Authority
CN
China
Prior art keywords
outlet
heat exchanger
ice slurry
ice
sea water
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.)
Granted
Application number
CN201711434143.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107975961B (zh
Inventor
袁瀚
孙坤元
梅宁
孙朋元
张继
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ocean University of China
Original Assignee
Ocean University of China
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ocean University of China filed Critical Ocean University of China
Priority to CN201711434143.3A priority Critical patent/CN107975961B/zh
Publication of CN107975961A publication Critical patent/CN107975961A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107975961B publication Critical patent/CN107975961B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/04—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being ammonia evaporated from aqueous solution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/22—Treatment of water, waste water, or sewage by freezing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/002—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy
    • F25B27/007—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy in sorption type systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40—Fluid line arrangements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
    • 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
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis
    • 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
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及低品位能源利用的发电制冷海水淡化联供的循环系统，尤其是一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统。包括氨水吸收式制冷循环机组、海水冷冻淡化机组和反渗透海水淡化机组，海水冷冻淡化机组包括产冰装置、分离装置、喷嘴和融冰槽，产冰装置设有氨水进口、氨水出口、海水进口和冰浆出口，产冰装置的冰浆出口与分离装置的冰浆进口连通，分离装置冰浆进口的上方设有喷嘴，喷嘴与反渗透海水淡化机组连通，分离装置的海冰出口与融冰槽的进口连通，融冰槽内设有换热装置，融冰槽的出口与反渗透海水淡化机组连通。其利用烟气余热和太阳能等低品位热能，驱动氨水吸收式制冷循环来进行空调制冷和海水淡化，实现能量的多级利用。

Description

利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统
技术领域
本发明涉及低品位能源利用的发电制冷海水淡化联供的循环系统，尤其是一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统。
背景技术
随着世界经济的发展以及能耗的增加，能源与环境问题目前已经成为全世界所共同关注的热点问题，而低品位热能来源广泛，太阳能、海洋能、企业生产过程中产生的低品位废热、甚至是烟气排放的热量等，却难以被利用。采用吸收式制冷循环回收利用余热也就具备了明显的经济价值。
冷冻法淡化海水具有低能耗、污染少、腐蚀结垢轻以及适用原水浓度范围广等特点，但该工艺的制冷能耗相对较高、冰晶分离和净化较为困难，使得冷冻法海水淡化成本偏高，产水口感不佳。因此，改技术缺乏市场竞争力，一直难以实现商业化。
反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右)，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97－98％)。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。但是同时反渗透膜的寿命和抗污染能力有限，需定期更换反渗透膜，反渗透膜等重要配件需进口，成本花费较大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其利用烟气余热和太阳能等低品位热能，驱动氨水吸收式制冷循环来进行空调制冷和海水淡化，实现能量的多级利用。
本发明的技术方案是：一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，包括氨水吸收式制冷循环机组、海水冷冻淡化机组和反渗透海水淡化机组；
所述海水冷冻淡化机组包括产冰装置、分离装置、喷嘴和融冰槽，产冰装置设有氨水进口、氨水出口、海水进口和冰浆出口，产冰装置的冰浆出口与分离装置的冰浆进口连通，分离装置冰浆进口的上方设有喷嘴，喷嘴与反渗透海水淡化机组连通，分离装置的海冰出口与融冰槽的进口连通，融冰槽内设有换热装置，换热装置与冷风机之间为闭环连接，融冰槽的出口与反渗透海水淡化机组连通；
所述氨水吸收式制冷循环机组包括发生器、精馏器、冷却器、吸收器、节流阀和溶液换热器，节流阀包括节流阀Ⅰ和节流阀Ⅱ，发生器的出气口与精馏器的进气口连通，精馏器的气体出口与冷却器的进气口连通，精馏器的液体出口依次通过溶液换热器和节流阀Ⅱ与吸收器的液体进口连通，冷却器的出液口与节流阀Ⅰ的进液口连通，节流阀Ⅰ的出液口与冰浆机的氨水进口连通，冰浆机的氨气出口与吸收器的气体进口连通，吸收器的液体出口依次通过水泵、溶液换热器与发生器的液体进口连通，太阳能集热器与溶液换热器的进液口和出液口连通，吸收器上设有海水进口和海水出口，吸收器的海水出口与冰浆机的海水进口连通；
所述反渗透海水淡化机组包括升温槽和反渗透设备，融冰槽与升温槽的进口连通，升温槽的出口与反渗透设备的原水泵进口连通，喷嘴与反渗透设备的淡水出口连通。
所述发生器的进气口与柴电机组的出气口连通，溶液换热器包括溶液换热器Ⅰ和溶液换热器Ⅱ，精馏器的液体出口依次通过溶液换热器Ⅰ和节流阀Ⅱ与吸收器的液体进口连通，吸收器的液体出口与水泵Ⅰ的进液口连通，水泵Ⅰ的出液口依次通过溶液换热器Ⅰ、溶液换热器Ⅱ与发生器的进液口连通，太阳能集热器与溶液换热器Ⅱ的进液口和出液口连通。
所述产冰装置为冰浆机，分离装置为震动分离器。
所述海水冷冻淡化机组包括一级海水冷冻淡化机组和二级海水冷冻淡化机组；
所述一级海水冷冻淡化机组包括冰浆机Ⅰ、震动分离器Ⅰ、喷嘴Ⅰ和融冰槽Ⅰ，二级海水冷冻淡化机组包括冰浆机Ⅱ、震动分离器Ⅱ、喷嘴Ⅱ和融冰槽Ⅱ，节流阀Ⅰ的出液口与冰浆机Ⅰ的氨水进口连通，冰浆机Ⅰ的氨气出口与吸收器的气体进口连通，融冰槽Ⅰ的出口与冰浆机Ⅱ的海水进口连通，冰浆机Ⅱ的氨水进口与节流阀Ⅰ的出液口连通，冰浆机Ⅱ的氨气出口与吸收器的气体进口连通，融冰槽Ⅱ的出口与升温槽的进口连通。
所述融冰槽内的换热装置为盘管换热器，盘管换热器的出口与冷风机的进口连通，冷风机的出口与盘管换热器的进口连通，盘管内通水，水在盘管换热器与冷风机之间循环流动，
所述升温槽内设有盘管换热器，盘管换热器的出口与冷风机的进口连通，冷风机的出口与盘管换热器的进口连通。
所述震动分离器Ⅰ和震动分离器Ⅱ可以采用旋振筛。
本发明的有益效果：
(1)利用柴电机组的烟气余热与太阳能驱动制冷循环来进行海水淡化以及空调制冷，有效利用了低品位热能，降低了柴油发电机组的发电成本，实现了能源的多元利用；
(2)采用了多级海水冷冻淡化系统，通过对海水反复冷冻结晶洗涤融化来获得较低盐度的淡海水，同时回收利用融冰时的冷量来作为空调制冷；
(3)采用了冰浆机来作为海水冷冻淡化的制冷设备，应用了间接冷冻法来制取流态冰，并对流态冰进行洗涤过滤，来达到淡化效果；
(4)采用了多级冷冻与反渗透的结合来实现海水淡化，通过低品位热能驱动制冷循环来进行海水冷冻淡化，解决了冷冻法海水淡化的能源问题，而且有效降低了海水的盐度，采用反渗透进一步海水淡化，一方面可以达到饮用水淡化标准，另一方面对低盐度海水进行反渗透处理可以延长反渗透RO膜的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是氨水吸收式制冷循环系统的结构示意图；
图3是冰浆机Ⅰ的结构示意图；
图4是冷冻法海水淡化循环系统的结构示意图；
图5是震动分离器Ⅰ的结构示意图；
图6是反渗透海水淡化系统的结构示意图；
图中：1柴电机组；2发生器；3精馏器；4冷却器；5节流阀Ⅰ；6冰浆机Ⅰ；7吸收器；8节流阀Ⅱ；9溶液换热器Ⅰ；10水泵Ⅰ；11溶液换热器Ⅱ；12太阳能集热器；13海水；14水泵Ⅱ；15喷嘴Ⅰ；16震动分离器Ⅰ；17融冰槽Ⅰ；18水泵Ⅲ；19冰浆机Ⅱ；20喷嘴Ⅱ；21震动分离器Ⅱ；22融冰槽Ⅱ；23升温槽；24反渗透设备；25冷风机；26成品淡水；27浓海水；28氨水进口；29氨气出口；30海水进口；31冰浆出口；32冰浆进口；33海冰出口；34浓海水出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2、图3和图5所示，本发明所述的利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统包括氨水吸收式制冷循环机组、海水冷冻淡化机组和反渗透海水淡化机组。海水冷冻淡化系统包括冰浆机、震动分离器、喷嘴和融冰槽，海水冷冻淡化系统通过冰浆机与氨水吸收式制冷循环机组连接，通过融冰槽与反渗透海水淡化机组连接。
如图1和图2所示，氨水吸收式制冷循环机组包括发生器2、精馏器3、冷却器4、节流阀Ⅰ5、吸收器7、水泵Ⅰ10、溶液换热器Ⅰ9、溶液换热器Ⅱ11和节流阀Ⅱ8。将带有余热的烟气通入发生器2的进气口，本实施例中，发生器2的进气口与柴电机组1的尾气出气口连通，发生器2的出气口与精馏器3的进气口连通，精馏器3的出气口与冷却器4的进气口连通，冷却器4的出液口与节流阀Ⅰ5的进液口连通，节流阀Ⅰ5的出液口与冰浆机的氨水进口连通，冰浆机的氨气出口与吸收器7的气体进口连通。精馏器3的液体出口依次通过溶液换热器Ⅰ9和节流阀Ⅱ8与吸收器7的液体进口连通。吸收器7的液体出口与水泵Ⅰ10的进液口连通，水泵Ⅰ10的出液口依次通过溶液换热器Ⅰ9和溶液换热器Ⅱ11与发生器2的进液口连通。太阳能集热器12的出液口与溶液换热器Ⅱ11的进液口连通，太阳能集热器12的进液口与溶液换热器Ⅱ11的出液口连通，对流过溶液换热器Ⅱ11的溶液进行加热。同时，吸收器7上设有海水进口和海水出口，通过海水在吸收器7内的循环，对海水进行冷却。
发生器2内的氨水溶液吸收柴电机组1的烟气余热，生成高温高压的氨气，氨气经过精馏器3精馏后，纯净的高温高压氨气沿气体出口进入冷却器4内，而未蒸发的的稀氨水溶液沿精馏器3的液体出口流出。高温高压的氨气经冷却器4冷却为低温高压的氨水溶液，经过节流阀Ⅰ5降压后成为低温低压的氨水溶液，低温低压的氨水溶液经过冰浆机的氨水进口进入冰浆机内吸热，成为高温低压的氨气，并沿冰浆机的氨气出口进入吸收器7内。从精馏器3的液体出口流出的高温高压的稀氨水溶液经溶液换热器Ⅰ9换热后，成为低温高压的稀氨水溶液，经节流阀Ⅱ8降压后成为低温低压的稀氨水溶液，最后进入吸收器7中。稀氨水溶液与从冰浆机流出的低压制冷剂蒸气即高温低压的氨气相混合，吸收低压制冷剂蒸气后溶液恢复到原来浓度。稀氨水溶液在吸收氨气的过程中吸收热量，从而使流经吸收器7的海水降温，对海水进行冷却。从吸收器7的液体出口流出的低温低压的氨水溶液，经水泵Ⅰ10抽至溶液换热器Ⅰ9内，成为高压低温的氨水溶液，在溶液换热器Ⅰ9内，高压低温的氨水溶液与高温高压的稀氨水溶液换热，使高温高压的稀氨水溶液降温成为低温高压的稀氨水溶液，同时对高压低温的氨水溶液进行加热，之后氨水溶液经过溶液换热器Ⅱ11的加热，成为高温高压的氨水溶液并回流到发生器2内，由此形成氨水吸收式制冷循环。
本实施例中，冷冻法海水淡化机组包括一级海水冷冻淡化机组和二级海水冷冻淡化机组，一级海水冷冻淡化机组和二级海水冷冻淡化机组串联连接。海水经过两级淡化，通入反渗透海水淡化机组，达到净化效果。而实际上，本发明中还可以设置一级淡化或者多级淡化，海水冷冻淡化机组的数量主要根据实际海水淡化的需要来决定。
如图4所示，一级海水冷冻淡化系统包括冰浆机Ⅰ6、震动分离器Ⅰ16、喷嘴Ⅰ15和融冰槽Ⅰ17。如图3所示，冰浆机Ⅰ6上设有氨水进口28、氨气出口29、冰浆出口31和海水进口30，节流阀Ⅰ5的出液口与冰浆机Ⅰ的氨水进口28连通，冰浆机Ⅰ的氨气出口29与吸收器7的气体进口连通，冰浆机Ⅰ的海水进口30与吸收器的海水出口连通。如图5所示，震动分离器Ⅰ16包括位于顶部的冰浆进口32、海冰出口33和浓海水出口34。冰浆机Ⅰ的冰浆出口31与震动分离器Ⅰ16的冰浆进口32连通，喷嘴Ⅰ15位于冰浆进口32的上方，喷嘴Ⅰ15通过水泵和流量计与反渗透海水淡化机组连接。震动分离器Ⅰ的海冰出口33与融冰槽Ⅰ17连通，融冰槽Ⅰ17内有盘管换热器，盘管换热器的出口与冷风机25的进口连通，冷风机25的出口与盘管换热器的进口连通，盘管内通水，水在冷风机25和盘管换热器之间形成循环，水在冷风机25内吸收热量，为冷风机25提供冷风，吸收热量后升温的水进入盘管换热器内，海冰吸收热量后，盘管换热器内的水变为冷水，流至冷风机25内吸收热量，从而使冷风机可以用作空调。融冰槽Ⅰ17的出口经过水泵Ⅲ18泵入二级海水淡化系统内。震动分离器Ⅰ16产生的浓海水通过浓海水出口34直接排放。
二级海水冷冻淡化系统包括冰浆机Ⅱ19、震动分离器Ⅱ21、喷嘴Ⅱ20和融冰槽Ⅱ22。如图3所示，冰浆机Ⅱ19上设有氨水进口、氨气出口、冰浆出口和海水进口，冰浆机Ⅱ的氨水进口与节流阀Ⅰ5的出液口连通，冰浆机Ⅱ的氨气出口与吸收器7的气体进口连通，冰浆机Ⅱ的海水进口与融冰槽Ⅰ17的出口连通。冰浆机Ⅱ的冰浆出口与震动分离器Ⅱ21的冰浆进口连通，喷嘴Ⅱ20位于冰浆进口的上方，喷嘴Ⅱ20通过水泵和流量计与反渗透海水淡化机组连接。震动分离器Ⅱ21的海冰出口与融冰槽Ⅱ22连通，融冰槽Ⅱ22内有盘管换热器，盘管换热器的出口与冷风机25的进口连通，冷风机25的出口与盘管换热器的进口连通，盘管内通水，水在冷风机25和盘管换热器之间形成循环，水在冷风机25内吸收热量，为冷风机25提供冷风，吸收热量后升温的水进入盘管换热器内，海冰吸收热量后，盘管换热器内的水变为冷水，流至冷风机25内吸收热量，从而使冷风机可以用作空调。融冰槽Ⅱ22的出口与反渗透海水淡化机组连接。震动分离器Ⅱ21产生的浓海水通过浓海水出口直接排放。
上述震动分离器Ⅰ16和震动分离器Ⅱ21可以采用旋振筛。
海水经过吸收器7冷却后泵入冰浆机Ⅰ6的海水进口30，海水进入冰浆机Ⅰ6内后，与节流阀Ⅰ5降压后的低温低压氨水溶液换热，低温低压的氨水溶液吸收海水的热量，变为低压高温的氨气，并从冰浆机Ⅰ6的氨气出口29进入吸收器7，而海水则冷冻为冰浆溶液，并通过冰浆出口31进入震动分离器Ⅰ16内。在震动分离器Ⅰ16，通过上方喷嘴Ⅰ15的喷淋，将海冰和海冰表面的浓海水进行分离，从而将冰浆溶液分离为浓海水和海冰，浓海水通过浓海水出口34直接排放，海冰通过海冰出口33流入融冰槽Ⅰ17中，海冰经过融冰槽Ⅰ17的盘管换热融化为一次淡化海水，同时盘管换热驱动冷风机用作空调。一次淡化海水再经过水泵Ⅱ18泵入冰浆机Ⅱ19的海水进口，进行二次海水冷冻淡化，其过程同一次海水冷冻淡化。
如图1和图6所示，反渗透海水淡化机组包括升温槽23和反渗透设备24，融冰槽Ⅱ22的出口与升温槽23的进口连通，升温槽23内设有盘管换热器，盘管换热器的出口与冷风机的进口连通，冷风机的出口与盘管换热器的进口连通，升温槽23的出口与反渗透设备24的原水泵进口连通，反渗透设备24设有浓海水出口和成品淡水出口，经反渗透设备生成的浓海水27通过浓海水出口直接排放。其成品淡水出口分别与喷嘴Ⅰ15和喷嘴Ⅱ20连通，因此最终生成的成品淡水26中，要取一部分通入喷嘴Ⅰ15和喷嘴Ⅱ20，对冷冻法海水淡化进行喷淋，并对其余的成品淡水进行收集。
在反渗透海水淡化过程中，二次淡化海水通过升温槽内的盘管换热器达到反渗透设备的入口温度，经由原水泵泵入反渗透设备，依次经过预处理滤瓶、高压泵、RO组件、UV杀菌器、末置活性炭滤芯等，最终生成成品淡水26和浓海水27。

Claims (7)

1.一种利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其特征在于：包括氨水吸收式制冷循环机组、海水冷冻淡化机组和反渗透海水淡化机组；
所述海水冷冻淡化机组包括产冰装置、分离装置、喷嘴和融冰槽，产冰装置设有氨水进口、氨水出口、海水进口和冰浆出口，产冰装置的冰浆出口与分离装置的冰浆进口连通，分离装置冰浆进口的上方设有喷嘴，喷嘴与反渗透海水淡化机组连通，分离装置的海冰出口与融冰槽的进口连通，融冰槽内设有换热装置，换热装置与冷风机之间为闭环连接，融冰槽的出口与反渗透海水淡化机组连通；
所述氨水吸收式制冷循环机组包括发生器(2)、精馏器(3)、冷却器(4)、吸收器(7)、节流阀和溶液换热器，节流阀包括节流阀Ⅰ(5)和节流阀Ⅱ(8)，发生器(2)的出气口与精馏器(3)的进气口连通，精馏器(3)的气体出口与冷却器(4)的进气口连通，精馏器(3)的液体出口依次通过溶液换热器和节流阀Ⅱ(8)与吸收器(7)的液体进口连通，冷却器(4)的出液口与节流阀Ⅰ(5)的进液口连通，节流阀Ⅰ(5)的出液口与冰浆机的氨水进口连通，冰浆机的氨气出口与吸收器(7)的气体进口连通，吸收器(7)的液体出口依次通过水泵、溶液换热器与发生器(2)的液体进口连通，太阳能集热器与溶液换热器的进液口和出液口连通，吸收器(7)上设有海水进口和海水出口，吸收器的海水出口与冰浆机的海水进口连通；
所述反渗透海水淡化机组包括升温槽(23)和反渗透设备(24)，融冰槽与升温槽的进口连通，升温槽(23)的出口与反渗透设备(24)的原水泵进口连通，喷嘴与反渗透设备(24)的淡水出口连通。
2.根据权利要求1所述的利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其特征在于：所述发生器(2)的进气口与柴电机组(1)的出气口连通，溶液换热器包括溶液换热器Ⅰ(9)和溶液换热器Ⅱ(11)，精馏器(3)的液体出口依次通过溶液换热器Ⅰ(9)和节流阀Ⅱ(8)与吸收器(7)的液体进口连通，吸收器(7)的液体出口与水泵Ⅰ(10)的进液口连通，水泵Ⅰ(10)的出液口依次通过溶液换热器Ⅰ(9)、溶液换热器Ⅱ(11)与发生器(2)的进液口连通，太阳能集热器与溶液换热器Ⅱ(11)的进液口和出液口连通。
3.根据权利要求1所述的利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其特征在于：所述产冰装置为冰浆机，分离装置为震动分离器。
4.根据权利要求3所述的利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其特征在于：所述海水冷冻淡化机组包括一级海水冷冻淡化机组和二级海水冷冻淡化机组；
所述一级海水冷冻淡化机组包括冰浆机Ⅰ(6)、震动分离器Ⅰ(16)、喷嘴Ⅰ(15)和融冰槽Ⅰ(17)，二级海水冷冻淡化机组包括冰浆机Ⅱ(19)、震动分离器Ⅱ(21)、喷嘴Ⅱ(20)和融冰槽Ⅱ(22)，节流阀Ⅰ(5)的出液口与冰浆机Ⅰ的氨水进口(28)连通，冰浆机Ⅰ的氨气出口(29)与吸收器(7)的气体进口连通，融冰槽Ⅰ(17)的出口与冰浆机Ⅱ(19)的海水进口连通，冰浆机Ⅱ(19)的氨水进口与节流阀Ⅰ(5)的出液口连通，冰浆机Ⅱ(19)的氨气出口与吸收器(7)的气体进口连通，融冰槽Ⅱ(22)的出口与升温槽的进口连通。
5.根据权利要求1所述的利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其特征在于：所述融冰槽内的换热装置为盘管换热器，盘管换热器的出口与冷风机的进口连通，冷风机的出口与盘管换热器的进口连通，盘管内通水，水在盘管换热器与冷风机之间循环流动。
6.根据权利要求1所述的利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其特征在于：所述升温槽(23)内设有盘管换热器，盘管换热器的出口与冷风机的进口连通，冷风机的出口与盘管换热器的进口连通。
7.根据权利要求4所述的利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统，其特征在于：所述震动分离器Ⅰ(16)和震动分离器Ⅱ(21)为旋振筛。
CN201711434143.3A 2017-12-26 2017-12-26 利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统 Active CN107975961B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711434143.3A CN107975961B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711434143.3A CN107975961B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107975961A true CN107975961A (zh) 2018-05-01
CN107975961B CN107975961B (zh) 2023-09-26

Family

ID=62007709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711434143.3A Active CN107975961B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107975961B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108613305A (zh) * 2018-06-26 2018-10-02 北京建筑大学 一种液化天然气冷能综合利用系统和方法
CN108862447A (zh) * 2018-05-30 2018-11-23 广东知识城运营服务有限公司 一种海水淡化用结晶装置
CN110407289A (zh) * 2019-06-25 2019-11-05 中国矿业大学 基于超声波的海水脱盐和自然空调制冷装置及方法
CN112524984A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 中国海洋大学 利用煤渣余热制冷及脱硫废水处理系统
CN112791438A (zh) * 2020-12-28 2021-05-14 魏永阳 一种用于咸水处理的冷能脱盐系统及工艺
CN113562801A (zh) * 2021-07-30 2021-10-29 中国海洋大学 多级海水冷冻淡化系统及淡化方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000110201A (ja) * 1998-10-07 2000-04-18 Toshio Hanya 取水装置
CN1538128A (zh) * 2003-04-15 2004-10-20 徐宝安 一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置
CN102721230A (zh) * 2011-03-31 2012-10-10 中国科学院工程热物理研究所 氨水混合工质功冷联供的热力循环系统及方法
CN103990372A (zh) * 2014-04-28 2014-08-20 天津大学 太阳能海水淡化辅助燃煤发电进行氨法碳捕集的系统
CN106895617A (zh) * 2017-04-18 2017-06-27 中国海洋大学 用于氨水吸收式制冷循环系统中不凝性气体的分离装置
US20170341942A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Harper Biotech Llc D/B/A Simbuka Energy, Llc Methods and systems for large scale carbon dioxide utilization from lake kivu via a co2 industrial utilization hub integrated with electric power production and optional cryo-energy storage

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000110201A (ja) * 1998-10-07 2000-04-18 Toshio Hanya 取水装置
CN1538128A (zh) * 2003-04-15 2004-10-20 徐宝安 一种太阳能热能溴化锂吸收式中央空调海水淡化装置
CN102721230A (zh) * 2011-03-31 2012-10-10 中国科学院工程热物理研究所 氨水混合工质功冷联供的热力循环系统及方法
CN103990372A (zh) * 2014-04-28 2014-08-20 天津大学 太阳能海水淡化辅助燃煤发电进行氨法碳捕集的系统
US20170341942A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Harper Biotech Llc D/B/A Simbuka Energy, Llc Methods and systems for large scale carbon dioxide utilization from lake kivu via a co2 industrial utilization hub integrated with electric power production and optional cryo-energy storage
CN106895617A (zh) * 2017-04-18 2017-06-27 中国海洋大学 用于氨水吸收式制冷循环系统中不凝性气体的分离装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108862447A (zh) * 2018-05-30 2018-11-23 广东知识城运营服务有限公司 一种海水淡化用结晶装置
CN108613305A (zh) * 2018-06-26 2018-10-02 北京建筑大学 一种液化天然气冷能综合利用系统和方法
CN108613305B (zh) * 2018-06-26 2023-10-17 北京建筑大学 一种液化天然气冷能综合利用系统和方法
CN110407289A (zh) * 2019-06-25 2019-11-05 中国矿业大学 基于超声波的海水脱盐和自然空调制冷装置及方法
CN110407289B (zh) * 2019-06-25 2021-01-15 中国矿业大学 基于超声波的海水脱盐和自然空调制冷装置及方法
CN112524984A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 中国海洋大学 利用煤渣余热制冷及脱硫废水处理系统
CN112791438A (zh) * 2020-12-28 2021-05-14 魏永阳 一种用于咸水处理的冷能脱盐系统及工艺
CN113562801A (zh) * 2021-07-30 2021-10-29 中国海洋大学 多级海水冷冻淡化系统及淡化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107975961B (zh) 2023-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107975961A (zh) 利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统
Nassrullah et al. Energy for desalination: A state-of-the-art review
US8568588B2 (en) Apparatus for osmotic power generation and desalination using salinity difference
CN107434327B (zh) 一种余热余压余水回收的热膜耦合海水淡化系统
CN109942137B (zh) 船用余热驱动氨吸收式制冷耦合膜蒸馏海水淡化的联供系统
JP2007309295A (ja) 淡水化発電プラント
CN103880232A (zh) 一种有机含盐废水处理系统及方法
CN106219647A (zh) 一种高效海水淡化装置
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
CN102358633A (zh) 一种水电联产中海水淡化系统及淡化海水的方法
CN106219649A (zh) 基于柴油机废热回收的低温多效蒸馏海水淡化系统
CN103663589A (zh) 一种海水淡化方法及装置
CN207815771U (zh) 利用烟气余热与太阳能的空调制冷与海水淡化循环系统
CN209835696U (zh) 一种利用太阳能光热技术处理燃煤电厂脱硫废水的系统
CN203295308U (zh) 一种有机含盐废水处理系统
CN106082378B (zh) 一种低温(1+n)效蒸馏海水淡化工艺
CN103739024A (zh) 利用液化天然气气化吸收热淡化海水的装置及方法
CN104261497B (zh) 一种鼓泡负压蒸发海水淡化装置及生产方法
CN106966462A (zh) 一种多级海水淡化耦合系统
CN207608448U (zh) 利用电站热能生产生活用水的海水淡化系统
CN204752259U (zh) 一种基于液化天然气冷能的高脱盐率海水淡化装置
CN209081466U (zh) 一种利用余热进行海水淡化的系统
KR20130006052A (ko) 태양열을 이용한 담수화 장치
CN206858348U (zh) 一种热膜耦合海水淡化系统
CN201427997Y (zh) 一种低温多效海水淡化设备的酸洗装置

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant