CN110330163A - 一种混合能海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种混合能海水淡化装置,包括给整个装置供电的混合能源系统、用于海水过滤的过滤器、用于对海水进行杀菌处理的紫外杀菌装置、用于对海水进行初步加热的太阳能加热装置,用于对海水进行初步蒸发加热的余热回收装置,用于对海水进行深度蒸发的蒸发装置和用于对蒸馏水冷凝的凝水发生器;充分利用太阳能和风能作为辅助电能,为防止太阳能和风能储电不足,还设有柴油发电机,海水淡化采用太阳能加热装置、余热回收装置和蒸发装置依次对海水进行加热蒸发,充分利用锅炉蒸汽或内燃机缸套冷却液余热,余热回收率高,海水蒸发加热之间经过过滤和紫外杀菌,保证整个系统的安全性。

Description

一种混合能海水淡化装置
技术领域
本发明涉及海水淡化技术领域,具体涉及一种混合能海水淡化装置。
背景技术
淡水是人类的饮用水的来源,而淡水的储量仅占全球总水量的2.53%。海水淡化是现在备受瞩目的研发项目。随着人口的增长与工业的发展,人类对淡水的需求急剧增大。造水机是重要的船舶辅件之一,紧急情况下为船舶提供淡水,造水机的原理就是使用锅炉蒸汽或内燃机缸套冷却液余热配合电力将海水淡化使用,然而现有的海水淡化技术工艺复杂、耗能大、成本高、污染严重,难以广泛应用,我们应该积极寻找新的能源作为电能源的替代。太阳能、风能作为自然能源,取之不尽,是很好的电能源取代对象,将可再生能源用于海水淡化过程中去是未来海水淡化和再利用技术的发展方向。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种混合能海水淡化装置。
本发明解决上述问题的技术方案为:一种混合能海水淡化装置,包括给整个装置供电的混合能源系统、用于海水过滤的过滤器、用于对海水进行杀菌处理的紫外杀菌装置、用于对海水进行初步加热的太阳能加热装置,用于对海水进行初步蒸发加热的余热回收装置,用于对海水进行深度蒸发的蒸发装置和用于对蒸馏水冷凝的凝水发生器;
所述过滤器进水端连接用于进水的进水管,所述紫外杀菌装置包括杀菌罐,设置在杀菌罐内部中心用于紫外杀菌的紫外杀菌灯束,盘旋设置在杀菌罐内部且盘旋设置在紫外杀菌灯束外部的杀菌盘管,所述杀菌盘管的进水端通过管道连接过滤器的出水端,杀菌盘管的出水端通过管道连接抽水泵,抽水泵的出水端通过管道连接出水管;
所述太阳能加热装置包括两侧的固定座,转动连接在两固定座之间的弧形安装板,两块通过连接螺栓安装在弧形安装板上的弧形太阳能电池板,设置在两弧形太阳能电池板中心上方、通过安装架固定支撑在两固定座上的太阳能加热管,所述太阳能加热管的一端通过第一管道连接抽水泵的出水管,另一端通过第二管道连接余热回收装置的进水管,所述第一管道和第二管道上设有电磁阀,所述固定座与弧形安装板之间还设有用于调节角度的电动推杆,所述电动推杆一端转动连接在固定座上,另一端转动连接在弧形安装板的一端;
所述余热回收装置包括余热回收罐,设置在余热回收罐内用于回收锅炉蒸汽热量的第一换热单元,盘旋设置在余热回收罐夹套内用于回收内燃机缸套冷却液余热的换热环管,所述换热环管两端分别设有第一进水管和第一出水管,所述第一换热单元包括第一转接管、第二转接管以及等距均匀设置在第一转接管和第二转接管之间的换热支管,所述第一转接管连接第一进气管,第二转接管连接第一出气管,所述余热回收罐上还设有吹气管,所述吹气管外端连接吹风机,内端延伸设置在余热回收罐罐底,余热回收罐顶部设有与凝水发生器相连通的第一蒸汽管,底部设有与蒸发装置的进水端连通的连接水管,所述连接水管上设有电磁阀,余热回收装置的进水管通过第三管道连接抽水泵的出水管,所述第三管道上设有电磁阀;
所述蒸发装置包括蒸发箱,用于加热蒸发箱分为左半箱和右半箱,左半箱和右半箱相连通,蒸发装置的进水端设置在左半箱侧壁上,排水管设置在右半箱的侧壁上,左半箱内设有电加热器,所述电加热器包括固定设置在电热管法兰以及若干两端插接在电热管法兰上的U型管,电热管法兰上方设有接线护罩,所述接线护罩上设有出线孔,右箱体顶部设有蒸汽罩,所述蒸汽罩顶部设有与凝水发生器相连通的第二蒸汽管。
本发明具有有益效果:
本发明提供了一种混合能海水淡化装置,充分利用太阳能和风能作为辅助电能,为防止太阳能和风能储电不足,还设有柴油发电机,海水淡化采用太阳能加热装置、余热回收装置和蒸发装置依次对海水进行加热蒸发,充分利用锅炉蒸汽或内燃机缸套冷却液余热,余热回收率高,海水蒸发加热之间经过过滤和紫外杀菌,保证整个系统的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为混合能源系统的结构示意图;
图3为紫外杀菌装置的结构示意图;
图4为太阳能加热装置的结构示意图;
图5为余热回收装置的结构示意图;
图6为蒸发装置的结构示意图;
图中:100-混合能源系统,200-过滤器,300-紫外杀菌装置,400-太阳能加热装置,500-余热回收装置,600-蒸发装置,700-凝水发生器,800-进水管,900-抽水泵,1000-出水管;
101-柴油发电机,102-蓄电池组,103-风力发电机,104-太阳能电池板;
301-杀菌罐,302-紫外杀菌灯束,303-杀菌盘管;
401-固定座,402-弧形安装板,403-太阳能加热管,404-第一管道,405-第二管道,406-电动推杆;
501-余热回收罐,502-第一换热单元,503-夹套,504-换热环管,505-第一转接管,506-第二转接管,507-换热支管,508-吹气管,509-吹风机,510-第一蒸汽管,511-连接水管,512-第三管道;
601-蒸发箱,602-左半箱,603-右半箱,604-电热管法兰,605-U型管,606-接线护罩,607-出线孔,608-蒸汽罩,609-第二蒸汽管。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示,一种混合能海水淡化装置,包括给整个装置供电的混合能源系统100、用于海水过滤的过滤器200、用于对海水进行杀菌处理的紫外杀菌装置300、用于对海水进行初步加热的太阳能加热装置400,用于对海水进行初步蒸发加热的余热回收装置500,用于对海水进行深度蒸发的蒸发装置600和用于对蒸馏水冷凝的凝水发生器700,过滤器200进水端连接用于进水的进水管800,过滤器200、紫外杀菌装置300、抽水泵900、太阳能加热装置400、余热回收装置500、蒸发装置600依次通过管道连通;紫外杀菌装置300、抽水泵900、蒸发装置600和凝水发生器700通过电线接入混合能源系统100;
为了提高整个海水淡化装置内部的安全性保证出水的卫生,本装置设置紫外杀菌装置300,如图1、3所示,所述紫外杀菌装置300包括杀菌罐301,设置在杀菌罐301内部中心用于紫外杀菌的紫外杀菌灯束302,盘旋设置在杀菌罐301内部且盘旋设置在紫外杀菌灯束302外部的杀菌盘管303,所述杀菌盘管303的进水端通过管道连接过滤器200的出水端,杀菌盘管303的出水端通过管道连接抽水泵900,抽水泵900的出水端通过管道连接出水管1000;
如图4所示,所述太阳能加热装置400包括两侧的固定座401,转动连接在两固定座401之间的弧形安装板402,两块通过连接螺栓安装在弧形安装板402上的弧形太阳能电池板104,设置在两弧形太阳能电池板104中心上方、通过安装架固定支撑在两固定座401上的太阳能加热管403,所述太阳能加热管403的一端通过第一管道404连接抽水泵900的出水管1000,另一端通过第二管道405连接余热回收装置500的进水管800,所述第一管道404和第二管道405上设有电磁阀,所述固定座401与弧形安装板402之间还设有用于调节角度的电动推杆406,所述电动推杆406一端转动连接在固定座401上,另一端转动连接在弧形安装板402的一端,弧形太阳能电池板104向内反光,中心温度高,设置在两弧形太阳能电池板104中心上方的太阳能加热管403加热速度快加热温度高,电动推杆406能调整弧形太阳能电池板104的角度,使其能更好的接收太阳光的照射,调整角度为0-30°;
如图1、5所示,所述余热回收装置500包括余热回收罐501,设置在余热回收罐501内用于回收锅炉蒸汽热量的第一换热单元502,盘旋设置在余热回收罐501夹套503内用于回收内燃机缸套冷却液余热的换热环管504,所述换热环管504两端分别设有第一进水管800和第一出水管1000,所述第一换热单元502包括第一转接管505、第二转接管506以及等距均匀设置在第一转接管505和第二转接管506之间的换热支管507,所述第一转接管505连接第一进气管,第二转接管506连接第一出气管,所述余热回收罐501上还设有吹气管508,所述吹气管508外端连接吹风机509,内端延伸设置在余热回收罐501罐底,吹进的空气从底部向上升,气泡能带出海水内高温的蒸汽,余热回收罐501顶部设有与凝水发生器700相连通的第一蒸汽管510,底部设有与蒸发装置600的进水端连通的连接水管511,所述连接水管511上设有电磁阀,余热回收装置500的进水管800通过第三管道512连接抽水泵900的出水管1000,所述第三管道512上设有电磁阀,
如图6所示,所述蒸发装置600包括蒸发箱601,用于加热蒸发箱601分为左半箱602和右半箱603,左半箱602和右半箱603相连通,蒸发装置600的进水端设置在左半箱602侧壁上,排水管设置在右半箱603的侧壁上,左半箱602内设有电加热器,所述电加热器包括固定设置在电热管法兰604以及若干两端插接在电热管法兰604上的U型管605,电热管法兰604上方设有接线护罩606,所述接线护罩606上设有出线孔607,右箱体顶部设有蒸汽罩608,所述蒸汽罩608顶部设有与凝水发生器700相连通的第二蒸汽管609;
如图2所示,所述混合能源系统100包括柴油发电机101、蓄电池组102和接入蓄电池用于为蓄电池储电的风力发电机103、太阳能电池板104。
本发明的工作原理为:混合能源系统100为整个海水淡化装置提供动力,风能发电机和太阳能发电机为蓄电池蓄电,电能消耗首先使用蓄电池电能,蓄电池电能不足,使用柴油发电机101发电,海水淡化抽水泵900运行,首先经过过滤器200过滤,再经过紫外杀菌装置300对海水进行杀菌处理,在出太阳的时候,打开第一管道404和第二管道405上的电磁阀,此时第三管道512上电磁阀处于关闭状态,海水先经太阳能加热装置400、再经余热回收装置500加热蒸发出一部分蒸汽,最后再经蒸发装置600加热出大量蒸汽,将海水中的蒸汽蒸发出经凝水发生器700冷凝形成淡水,供船舶上的日常用水,没有太阳照射的时候,关闭第一管道404和第二管道405上的电磁阀,打开第三管道512上的电磁阀,此时海水仅经余热回收装置500加热蒸发出一部分蒸汽,再经蒸发装置600加热出大量蒸汽。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种混合能海水淡化装置,其特征在于,包括给整个装置供电的混合能源系统(100)、用于海水过滤的过滤器(200)、用于对海水进行杀菌处理的紫外杀菌装置(300)、用于对海水进行初步加热的太阳能加热装置(400),用于对海水进行初步蒸发加热的余热回收装置(500),用于对海水进行深度蒸发的蒸发装置(600)和用于对蒸馏水冷凝的凝水发生器(700);
所述混合能源系统(100)包括柴油发电机(101)、蓄电池组(102)和接入蓄电池用于为蓄电池储电的风力发电机(103)、太阳能电池板(104);
所述过滤器(200)进水端连接用于进水的进水管(800),所述紫外杀菌装置(300)包括杀菌罐(301),设置在杀菌罐(301)内部中心用于紫外杀菌的紫外杀菌灯束(302),盘旋设置在杀菌罐(301)内部且盘旋设置在紫外杀菌灯束(302)外部的杀菌盘管(303),所述杀菌盘管(303)的进水端通过管道连接过滤器(200)的出水端,杀菌盘管(303)
的出水端通过管道连接抽水泵(900),抽水泵(900)的出水端通过管道连接出水管(1000)。
2.如权利要求1所述的一种混合能海水淡化装置,其特征在于,所述太阳能加热装置(400)包括两侧的固定座(401),转动连接在两固定座(401)之间的弧形安装板(402),两块通过连接螺栓安装在弧形安装板(402)上的弧形太阳能电池板(104),设置在两弧形太阳能电池板(104)中心上方、通过安装架固定支撑在两固定座(401)上的太阳能加热管(403),所述太阳能加热管(403)的一端通过第一管道(404)连接抽水泵(900)
的出水管(1000),另一端通过第二管道(405)连接余热回收装置(500)的进水管(800),所述第一管道(404)和第二管道(405)上设有电磁阀。
3.如权利要求2所述的一种混合能海水淡化装置,其特征在于,所述固定座(401)
与弧形安装板(402)之间还设有用于调节角度的电动推杆(406),所述电动推杆(406)一端转动连接在固定座(401)上,另一端转动连接在弧形安装板(402)的一端。
4.如权利要求1所述的一种混合能海水淡化装置,其特征在于,所述余热回收装置(500)包括余热回收罐(501),设置在余热回收罐(501)内用于回收锅炉蒸汽热量的第一换热单元(502),盘旋设置在余热回收罐(501)夹套(503)内用于回收内燃机缸套冷却液余热的换热环管(504),所述换热环管(504)两端分别设有第一进水管(800)和第一出水管(1000),所述余热回收罐(501)上还设有吹气管(508),所述吹气管(508)外端连接吹风机(509),内端延伸设置在余热回收罐(501)罐底,余热回收罐(501)
顶部设有与凝水发生器(700)相连通的第一蒸汽管(510),底部设有与蒸发装置(600)的进水端连通的连接水管(511),所述连接水管(511)上设有电磁阀,余热回收装置(500)的进水管(800)通过第三管道(512)连接抽水泵(900)的出水管(1000),所述第三管道(512)上设有电磁阀。
5.如权利要求4所述的一种混合能海水淡化装置,其特征在于,所述第一换热单元(502)包括第一转接管(505)、第二转接管(506)以及等距均匀设置在第一转接管(505)和第二转接管(506)之间的换热支管(507),所述第一转接管(505)连接第一进气管,第二转接管(506)连接第一出气管。
6.如权利要求1所述的一种混合能海水淡化装置,其特征在于,所述蒸发装置(600)包括蒸发箱(601),用于加热蒸发箱(601)分为左半箱(602)和右半箱(603),左半箱(602)和右半箱(603)相连通,蒸发装置(600)的进水端设置在左半箱(602)侧壁上,排水管设置在右半箱(603)的侧壁上,左半箱(602)内设有电加热器,所述电加热器包括固定设置在电热管法兰(604)以及若干两端插接在电热管法兰(604)上的U型管(605),电热管法兰(604)上方设有接线护罩(606),所述接线护罩(606)上设有出线孔(607),右箱体顶部设有蒸汽罩(608),所述蒸汽罩(608)顶部设有与凝水发生器(700)相连通的第二蒸汽管(609)。
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