CN1241836C - 便携式海水淡化用热泵系统 - Google Patents

便携式海水淡化用热泵系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1241836C
CN1241836C CNB2004100187762A CN200410018776A CN1241836C CN 1241836 C CN1241836 C CN 1241836C CN B2004100187762 A CNB2004100187762 A CN B2004100187762A CN 200410018776 A CN200410018776 A CN 200410018776A CN 1241836 C CN1241836 C CN 1241836C
Authority
CN
China
Prior art keywords
seawater
fresh
water
water tank
heat pump
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100187762A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1562773A (zh
Inventor
赵力
朱强
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.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
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 Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CNB2004100187762A priority Critical patent/CN1241836C/zh
Publication of CN1562773A publication Critical patent/CN1562773A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1241836C publication Critical patent/CN1241836C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

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)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

本发明涉及一种采用热泵技术进行海水淡化及水处理的系统。本发明主要由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器以及轴流风机等组成，将上述各部件(轴流风机除外)以串接的方式分为上、中、下三部分组成一个开式系统，采用盘管式冷凝器加热海水的同时，用强迫对流式蒸发器冷凝水蒸汽，通过热泵装置中的循环工质把热量从低温的水蒸汽转移到高温的海水中，维持一定的温差完成海水淡化。本发明运行效率高，淡化海水迅速，另外占地面积也较小、移动性极强、安装维护方便、噪音低而且还可对部分类型的污水进行净化处理。如果采用额定输入电功率为0.8千瓦的压缩机，该装置每小时能产出3.6kg以上的淡水，可供1-2人一天时间的应急、维生使用。

Description

便携式海水淡化用热泵系统
                       技术领域
本发明涉及一种采用热泵技术进行海水淡化及水处理的系统。
                       背景技术
目前，国内外海水淡化装置的基本原理主要是膜分离法和多级蒸馏法，这些方法均适用于规模较大的海水淡化装置，从降低成本角度考虑，不适合应用于某些特殊场合，如船舶、海岛或海上钻井平台等。在这些流动性强、位置偏僻和场地狭窄的地方，需要一种以维生、应急为目的的高效海水淡化装置。现有的小型海水淡化装置基本上属于蒸馏法或冷冻法。蒸馏法需要较高的加热温度，一般需要有高温热源，而蒸汽的冷却大多依靠空气冷却器，由于冷凝温度较高，所以单位时间所产水量较少。冷冻法需要制冷，众所周知“制冷”往往比“加热”困难得多，另外对于冰结晶的输送、分离和洗涤存在一定的困难，且操作烦锁，总体效率较低，并且所产水质较差。因此由于诸多问题的存在而无法解决，所以这种小型的海水淡化装置一直成为人们研究的焦点。
                        发明内容
本发明的目的是为了解决一些特殊场合(船舶、海岛或海上钻井平台等)下的海水淡化问题，以应急和维持生命为目提供这种便携式海水淡化用热泵系统装置。
本发明通过以下具体技术方案予以实现。在一密闭系统中，由于海水的饱和蒸汽压低于相同温度下纯水的饱和蒸汽压，海水中的水不能自发地形成蒸汽，只有提升海水的温度，它的饱和蒸汽压才有可能等于或高于较低温度下的纯水的饱和蒸汽压，也就是说要让海水中的水蒸发出来，必须加热海水；另一方面，要让蒸发出来得水蒸汽凝结成纯水，并且要保持纯水的温度低于海水的温度，就必须给水蒸汽制冷。因此热泵系统装置恰好能满足这种既需要加热，又需要制冷的特殊条件。基于上述原理，本发明专门设计出便携式海水淡化用热泵系统装置。由压缩机1、冷凝器2、毛细管3蒸发器4以及轴流风机5等组成，将上述各部件(轴流风机5除外)以串接的方式分为上、中、下三部分组成一个(海水流入、淡水流出的)开式系统。上部为淡水槽6，中部为海水槽7，中部与下部之间采用高强度隔离板8封闭。压缩机1在下部，冷凝器2在海水槽7中，蒸发器4在淡水槽6中，如附图所示。淡水槽6和海水槽7均设计为套筒型结构，套筒可为圆形、方形或其它形状，海水蒸汽通过海水槽7和淡水槽6之间的空间进入淡水槽6。淡水槽6置于海水槽7的上方空间内，在淡水槽6底部和海水槽7侧壁各设有U型管水封9、10。本发明主要技术特征体现在采用盘管式冷凝器2加热海水的同时，用强迫对流式蒸发器4冷凝水蒸汽，通过热泵系统装置中的循环工质把热量从低温的水蒸汽转移到高温的海水中，依靠维持一定的温差完成海水淡化。在该装置中，主要利用盘管式冷凝器2中的高温工质以自然对流加热方式升高并维持海水的温度，同时采用翅片管式蒸发器(增加换热器的面积)中的低温工质将水蒸汽冷凝，完成海水淡化。在蒸发器4的上部增加了强迫对流风机5，提高对流换热能力。淡水槽底部的U型管，不仅供排放淡水使用，也提供了水封，保持该海水淡化装置中上部对气体有一定程度的密封性。
本发明所具有的优点及积极效果：该装置运行效率高，淡化海水迅速，水质好，另外占地面积也较小、移动性极强、安装维护方便、噪音低而且还可对部分类型的污水进行净化处理。
                       附图说明
附图为本发明系统装置图。其中1-压缩机；2-盘管式冷凝器；3-毛细管(节流装置)；4-翅片管式蒸发器；5-轴流风机；6-淡水槽；7-海水槽；8-高强度隔离板；9、10-U型管水封；11-浓海水排出口。
                      具体实施方式
参照附图，装置的下部安放压缩机1，中部和下部之间采用高强度隔离板8封闭隔离，以防海水进入下部压缩机工作区，上部淡水槽和中部海水槽设计为套筒型结构，即外部较大的套桶是海水槽，内部较小的桶型为淡水槽。淡水槽外壁加绝热材料，以保证海水和淡水之间维持一定的温差，满足海水淡化时的饱和蒸气压差条件。
便携式海水淡化用热泵系统的运行：海水通过U型管水封10向装置中部的海水槽注入海水，启动压缩机1。以下从两方面介绍海水淡化的流程。第一，循环工质(制冷剂)经过压缩机1加压升温后，进入海水槽中的盘管式冷凝器2，释放热量加热海水，经过毛细管3节流降温，再进入装置上部的翅片管式蒸发器4与(由海水蒸发出的)水蒸汽进行换热后回到压缩机1，完成一次循环。制冷剂在以上4个部件中不停流动循环，就可以保持海水和淡水之间的温差，使装置中部海水中的水蒸气不断蒸发，同时装置上部的水蒸汽不断凝结完成淡化。第二，当装置中部海水槽中的海水受热并达到一定温度后，水会相变成为水蒸汽，并在轴流风机5的吸引下，向上部流动，水蒸汽经过风机加速后和翅片管式蒸发器4换热。由于蒸发器的表面温度低于蒸汽的露点温度，所以水蒸汽将冷凝成水滴，并滴落在装置上部的淡水槽内，而另一部分空气和水蒸汽将沿着淡水槽的槽壁再次回到风机的入口并与新流入的水蒸汽汇合，再次加速与翅片管式蒸发器4进行换热。当淡水槽中的淡水达到一定高度后，即可以通过U型管水封9排出淡水，供人们使用。此外，当淡水和海水之间的温差达到一定值后，打开装置中部的排出口11排出浓海水，同时通过U型管水封10向装置中部的海水槽补充新海水。
在本实施例中，采用额定输入电功率为0.8千瓦的压缩机，盘管式冷凝器和翅片管式蒸发器采用与压缩机相匹配的面积，本装置每小时能产出3.6kg以上的淡水，可供1-2人一天时间的应急、维生使用。

Claims (2)

1.便携式海水淡化用热泵系统装置，主要由压缩机(1)、盘管式冷凝器(2)、毛细管(3)翅片管式蒸发器(4)以及轴流风机(5)组成，其特征是将上述各部件(轴流风机5除外)以串接的方式分为上、中、下三部分组成一个开式系统，上部为淡水槽(6)，中部为海水槽(7)，中部与下部之间采用高强度隔离板(8)封闭，压缩机(1)在下部，冷凝器(2)在海水槽(7)中，蒸发器(4)在淡水槽(6)中，在淡水槽(6)底部和海水槽(7)侧壁各设有U型管水封(9)(10)，采用盘管式冷凝器(2)加热海水的同时，海水蒸汽通过海水槽(7)和淡水槽(6)之间的空间进入淡水槽(6)，用强迫对流式蒸发器(4)冷凝水蒸汽，通过热泵系统装置中的循环工质把热量从低温的水蒸汽转移到高温的海水中，维持一定的温差完成海水淡化。
2.按照权利要求1所述的便携式海水淡化用热泵系统装置，其特征是所述淡水槽(6)和海水槽(7)均设计为套筒型结构，套筒可为圆形、方形，淡水槽(6)置于海水槽(7)的上方空间内。
CNB2004100187762A 2004-03-23 2004-03-23 便携式海水淡化用热泵系统 Expired - Fee Related CN1241836C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100187762A CN1241836C (zh) 2004-03-23 2004-03-23 便携式海水淡化用热泵系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100187762A CN1241836C (zh) 2004-03-23 2004-03-23 便携式海水淡化用热泵系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1562773A CN1562773A (zh) 2005-01-12
CN1241836C true CN1241836C (zh) 2006-02-15

Family

ID=34479523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100187762A Expired - Fee Related CN1241836C (zh) 2004-03-23 2004-03-23 便携式海水淡化用热泵系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1241836C (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1323032C (zh) * 2005-04-11 2007-06-27 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 太阳能热泵联合海水淡化装置
CN100427407C (zh) * 2006-12-21 2008-10-22 上海交通大学 便携式手压热泵海水淡化筒
WO2009058099A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 National University Of Singapore Desalination assembly
CN101830531B (zh) * 2010-04-27 2011-12-28 武汉大学 一种低温余热海水淡化系统
CN103043735B (zh) * 2012-12-26 2014-03-26 东方电气集团东汽投资发展有限公司 热泵式小型海水淡化装置
CN103539301A (zh) * 2013-03-27 2014-01-29 四川川工泵业有限公司 车载移动式含盐废水零排放处理装置
IN2014DE01933A (zh) * 2013-08-07 2015-06-19 Honda Motor Co Ltd
CN105645492A (zh) * 2016-03-23 2016-06-08 天津大学 一种带有海水蒸发装置的小型热泵式海水淡化系统
CN105621513B (zh) * 2016-03-24 2018-04-24 天津大学 一种太阳能光伏热泵海水淡化及制热制冷耦合系统
CN110143634A (zh) * 2019-06-28 2019-08-20 马鞍山市新桥工业设计有限公司 一种基于太阳能的海水脱盐处理装置
CN110143633A (zh) * 2019-06-28 2019-08-20 马鞍山市新桥工业设计有限公司 一种海水淡化装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1562773A (zh) 2005-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103466736B (zh) 一种高浓度含盐废水的循环处理系统及工艺
CN1241836C (zh) 便携式海水淡化用热泵系统
CN104211130A (zh) 一种利用废热的低温蒸发浓缩结晶系统及方法
CN102381796B (zh) 太阳能光伏光热海水淡化一体式装置
CN102913986B (zh) 分离热管壁挂式平板太阳能采暖装置
CN101504190A (zh) 废热水余热回收型热泵热水系统
JP5737918B2 (ja) 生物処理方式による排水処理設備用ヒートポンプシステム、及びこれを備えた生物処理方式による排水処理設備、並びに、生物処理方式による排水処理設備用ヒートポンプシステムの制御方法
CN105972858A (zh) 一种利用空压机余热进行供能蓄能的系统及方法
CN103550941A (zh) 一种低温蒸发浓缩装置及高浓度废水浓缩方法
KR20040106826A (ko) 지열 및 폐열을 이용한 히트펌프시스템
CN208804908U (zh) 一种利用电厂循环水废热制冷供热系统
CN201053786Y (zh) 高效节能热泵热水机组
CN101922801A (zh) 一种顺流式双级冷凝热泵热水器
JP2006266633A (ja) 吸収ヒートポンプによる冷暖房運転方法及び吸収ヒートポンプ
CN209246458U (zh) 双热源互补式热泵机组
CN109028269A (zh) 一种吸收式热泵机组及回收低温水源余热的供热系统
CN2883340Y (zh) 一种闭式太阳能或低温热源海水淡化装置
KR100443815B1 (ko) 폐열회수 열펌프 유닛
CN204125195U (zh) 一种利用废热的低温蒸发浓缩结晶系统
CN202328897U (zh) 一种制冷、除湿、制热的多功能装置
CN203754456U (zh) 一种氮气循环的低温蒸发浓缩装置
CN102230689B (zh) 新型制冷、除湿、制热的多功能系统
KR100437669B1 (ko) 목욕탕용 히트펌프 시스템
CN110486941A (zh) 一种空气源热泵型开水器及其制冷制热方法
CN2903791Y (zh) 一种高效热水器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Tianjin Orient Environmental Protection Energy-Saving Engineering Technology Co.,Ltd.

Assignor: Tianjin University

Contract record no.: 2010120000100

Denomination of invention: Portable heat pump system in use for seawater desalination

Granted publication date: 20060215

License type: Exclusive License

Open date: 20050112

Record date: 20100816

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060215

Termination date: 20110323