CN110182873A - 便携式的海水淡净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及便携式的海水淡净化装置，密闭蒸发冷凝室的内腔底部布置有海水进水紫铜管路，海水进水紫铜管路与海水进水管道相连通，密闭蒸发冷凝室的底部连接有与内腔连通的浓盐水排水管道，密闭容器置于密闭蒸发冷凝室内，且位于海水进水紫铜管路之上，密闭容器内布置压缩机，其顶部设有与密闭蒸发冷凝室的内腔相贯通的用于吸取蒸汽的蒸汽进气口，蒸发冷凝器换热管以环绕方式贴于密闭容器外表面，蒸发冷凝器换热管进口与密闭容器上蒸汽出气口相连通，蒸发冷凝器换热管出口连接淡水出水管道，密闭容器的上方布置海水喷淋头，海水喷淋头通过海水上水管路与海水进水紫铜管路连通。巧妙地实现对海水淡净化，还对海水淡化过程中热量高效利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种便携式的海水淡净化装置。
背景技术
目前，全球淡水资源匮乏，根据联合国《2018年世界水资源开发》显示，全球对水资源的需求正在以每年1％的速度增长，而对水资源需求的增长最主要来自于发展中国家和新兴经济体，特别是非洲、中东、拉丁美洲等缺水地区，由于淡水资源匮乏和水污染等原因，能够达到饮用的水资源很少，对于缺水地区的生活用水问题一直没有得到有效地解决。
目前，基于主流技术的海水淡化装置，不足的是设备结构复杂，体积大，成本高，对使用环境的要求很高。对于在户外电力设施或者管道设施等不完善的地方、偏远地区、野外远行、游轮、小岛屿等情况下均无法很好的应用。
因此，针对目前大型海水淡化装置存在的不足，需要设计一种便携式的海水淡净化装置。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种便携式的海水淡净化装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
便携式的海水淡净化装置，特点是：包含压缩机、用于盛放压缩机的密闭容器以及密闭蒸发冷凝室，密闭蒸发冷凝室的内腔底部布置有海水进水紫铜管路，海水进水紫铜管路与海水进水管道相连通，密闭蒸发冷凝室的底部连接有与内腔连通的浓盐水排水管道，密闭容器置于密闭蒸发冷凝室内，且位于海水进水紫铜管路之上，密闭容器的顶部设有与密闭蒸发冷凝室的内腔相贯通的用于吸取蒸汽的蒸汽进气口，蒸发冷凝器换热管以环绕方式贴于密闭容器的外表面，蒸发冷凝器换热管的进口与密闭容器上的蒸汽出气口相连通，蒸发冷凝器换热管的出口连接淡水出水管道，密闭容器的上方布置有海水喷淋头，海水喷淋头通过海水上水管路与海水进水紫铜管路连通。
进一步地，上述的便携式的海水淡净化装置，其中，所述海水进水紫铜管道以螺旋方式盘置于密闭蒸发冷凝室的内腔底部。
进一步地，上述的便携式的海水淡净化装置，其中，所述海水进水管道和浓盐水排水管道呈竖直布置，之间连接有横向连接管道。
进一步地，上述的便携式的海水淡净化装置，其中，所述海水上水管路沿密闭容器的外表面紧贴布置。
进一步地，上述的便携式的海水淡净化装置，其中，所述密闭容器的上方安装有支架，支架上沿周向分布有多个海水喷淋头，海水喷淋头的出水口朝向蒸发冷凝器换热管。
进一步地，上述的便携式的海水淡净化装置，其中，所述密闭蒸发冷凝室的顶部设有换气阀。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
①本发明设计新颖、结构独特，巧妙地实现对海水淡净化形成淡水，还对海水淡化过程中的热量高效利用，包括对压缩机压缩做功的热能、压缩机工作中自身产生的热能、冷凝后浓盐水热潜能的利用，热能三级利用，降低能耗，提高海水淡化效率，该装置非常实用；
②海水或达不到饮用标准的水喷淋在蒸发冷凝器换热管外表面上，产生较热水蒸汽，较热水蒸汽进入压缩机，压缩机对较热水蒸汽进行增压加热，再进入蒸发冷凝器换热管中，与蒸发冷凝器换热管外表面的低温海水换热，蒸发冷凝器换热管内的热蒸汽形成淡水；
③分离出淡水之后的浓盐水留在密闭蒸发冷凝室的底部，浓盐水存留的热能对进入到海水进水紫铜管道中的海水进行初始预热；浓盐水中的余热进行再次利用，进行能量的回收，不仅可以对刚进入管道中的海水进行预热，还可对产生的蒸汽进行再冷凝进而形成淡水，降低耗能成本，达到能量的充分利用；
④压缩机工作过程中自身产生散发的热能对海水上水管路内低温海水进行加热，同时加热蒸发冷凝器换热管，加快海水的蒸发速度，提高海水淡化效率，对热能多级利用。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1：本发明装置的结构示意图；
图2：海水进水紫铜管路与蒸发冷凝换热管的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明采用多源供应、负压蒸发、优化蒸发管积垢等技术，突破时间和地点的限制，从而实现及时净化海水和净化不达标的水来满足对饮用水的需求。在供能不佳的情况下，对能量的高效利用尤为重要，不仅可以降低能耗成本，而且可以提高海水淡净化的效率，解决供能不足的情况下海水淡净化的效率问题。
如图1、图2所示，便携式的海水淡净化装置，包含压缩机11、用于盛放压缩机的密闭容器3以及密闭蒸发冷凝室4，密闭容器3大小合适，压缩机11置于密闭容器3内，海水进水紫铜管道7以螺旋方式盘置于密闭蒸发冷凝室4的内腔底部，海水进水紫铜管路7与海水进水管道12相连通，密闭蒸发冷凝室4的底部连接有与内腔连通的浓盐水排水管道8，海水进水管道12和浓盐水排水管道8呈竖直布置，之间连接有横向连接管道6，密闭容器3置于密闭蒸发冷凝室4内，且位于海水进水紫铜管路7之上，密闭容器3的顶部设有与密闭蒸发冷凝室4的内腔相贯通的用于吸取蒸汽的蒸汽进气口1，蒸发冷凝器换热管10以环绕方式贴于密闭容器3的外表面，蒸发冷凝器换热管10的进口与密闭容器3上的蒸汽出气口相连通，蒸发冷凝器换热管10的出口连接淡水出水管道5，密闭容器3的上方安装有支架，支架上沿周向分布有多个海水喷淋头2，海水喷淋头2的出水口朝向蒸发冷凝器换热管10，高效均匀喷淋海水，海水喷淋头2通过海水上水管路14与海水进水紫铜管路7连通，海水上水管路14沿密闭容器3的外表面紧贴布置。
具体应用时，海水通过横向连接管道6进入海水进水管道12，进而进入到海水进水紫铜管路7中，海水进水紫铜管道7浸没于未蒸发的高温浓盐水中，进而对海水进水紫铜管道7中的海水初始预热，对浓盐水热潜能高效利用。
海水进水紫铜管道7中初始预热的海水经过海水上水管路14供给多个海水喷淋头2，喷淋在密闭蒸发冷凝室4内的蒸发冷凝器换热管10的外表面，海水蒸发产生蒸汽，热蒸汽通过蒸汽进气口1进入压缩机11内进行增压加热，加热后的热蒸汽通过蒸汽出气口进入到蒸发冷凝器换热管10中，从而，蒸发冷凝器换热管10中的热蒸汽与喷淋在蒸发冷凝器换热管10外表面的海水进行换热，使蒸发冷凝器换热管10中的热蒸汽形成淡水，淡水便通过与蒸发冷凝器换热管10相连接的淡水出水管道5流出。
压缩机11工作过程中产生热能，热能通过密闭容器3传递给以环绕方式贴于密闭容器3外表面的蒸发冷凝器换热管10，对蒸发冷凝器换热管10进行加热，同时热能传递给紧贴在密闭容器3外表面的海水上水管路14，预热海水上水管路14中的海水，使压缩机11自身散发的热量高效地传递到蒸发冷凝器换热管10和海水上水管路14中的海水中，加热海水，提高能量利用率，实现对能量的高效利用。
海水进水管道12和浓盐水排水管道8之间连接有横向连接管道6，可以使未蒸发的浓盐水经过浓盐水排水管道8和横向连接管道6再次进入到海水进水管道12中，重复利用浓盐水；通过打开气体交换的换气阀9，可以及时排出密闭蒸发冷凝室4的浓盐水。
综上所述，本发明设计新颖、结构独特，巧妙地实现对海水淡净化形成淡水，还对海水淡化过程中的热量高效利用，包括对压缩机压缩做功的热能、压缩机工作中自身产生的热能、冷凝后浓盐水的热潜能利用，热能三级利用，降低能耗，提高海水淡化效率，该装置非常实用。
海水或达不到饮用标准的水喷淋在蒸发冷凝器换热管外表面上，产生较热水蒸汽，较热水蒸汽进入压缩机，压缩机对较热水蒸汽进行增压加热，再进入蒸发冷凝器换热管中，与蒸发冷凝器换热管外表面的低温海水换热，蒸发冷凝器换热管内的热蒸汽形成淡水。
分离出淡水之后的浓盐水留在密闭蒸发冷凝室的底部，浓盐水存留的热能对进入到海水进水紫铜管道中的海水进行初始预热。浓盐水中的余热进行再次利用，进行能量的回收，不仅可以对刚进入管道中的海水进行预热，还可对产生的蒸汽进行再冷凝进而形成淡水，降低耗能成本，达到能量的充分利用。
压缩机工作过程中自身产生散发的热能对海水上水管路内低温海水进行加热，同时加热蒸发冷凝器换热管，加快海水的蒸发速度，提高海水淡化效率，对热能多级利用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (6)
1.便携式的海水淡净化装置，其特征在于：包含压缩机(11)、用于盛放压缩机的密闭容器(3)以及密闭蒸发冷凝室(4)，密闭蒸发冷凝室(4)的内腔底部布置有海水进水紫铜管路(7)，海水进水紫铜管路(7)与海水进水管道(12)相连通，密闭蒸发冷凝室(4)的底部连接有与内腔连通的浓盐水排水管道(8)，密闭容器(3)置于密闭蒸发冷凝室(4)内，且位于海水进水紫铜管路(7)之上，密闭容器(3)的顶部设有与密闭蒸发冷凝室(4)的内腔相贯通的用于吸取蒸汽的蒸汽进气口(1)，蒸发冷凝器换热管(10)以环绕方式贴于密闭容器(3)的外表面，蒸发冷凝器换热管(10)的进口与密闭容器(3)上的蒸汽出气口相连通，蒸发冷凝器换热管(10)的出口连接淡水出水管道(5)，密闭容器(3)的上方布置有海水喷淋头(2)，海水喷淋头(2)通过海水上水管路(14)与海水进水紫铜管路(7)连通。
2.根据权利要求1所述的便携式的海水淡净化装置，其特征在于：所述海水进水紫铜管道(7)以螺旋方式盘置于密闭蒸发冷凝室(4)的内腔底部。
3.根据权利要求1所述的便携式的海水淡净化装置，其特征在于：所述海水进水管道(12)和浓盐水排水管道(8)呈竖直布置，之间连接有横向连接管道(6)。
4.根据权利要求1所述的便携式的海水淡净化装置，其特征在于：所述海水上水管路(14)沿密闭容器(3)的外表面紧贴布置。
5.根据权利要求1所述的便携式的海水淡净化装置，其特征在于：所述密闭容器(3)的上方安装有支架，支架上沿周向分布有多个海水喷淋头(2)，海水喷淋头(2)的出水口朝向蒸发冷凝器换热管(10)。
6.根据权利要求1所述的便携式的海水淡净化装置，其特征在于：所述密闭蒸发冷凝室(4)的顶部设有换气阀(9)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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