CN1778691A - 气体封闭循环式海水淡化机 - Google Patents

Abstract

一种气体封闭循环式海水淡化机，包括冷媒热交换系统、将海水加热蒸发使空气湿度增加的海水蒸发箱及将空气冷凝析出淡水的海水冷凝箱；海水蒸发箱下部的海水中有冷媒热交换系统的冷媒冷凝器，上部有出气管，出气管另一端与海水冷凝箱的上部连通；海水冷凝箱内有冷媒热交换系统的冷媒蒸发器，海水冷凝箱中部有出气口，出气口通过连通管与海水蒸发箱中部连通。海水淡化机对海水进行加热蒸发，对湿度增加的空气进行冷凝，工作效率高，特别适用于可以利用风力、太阳能、潮汐、地热等能源发电的海岛、沙漠，淡化设备体积小、结构简单、造价低、投资小，也可以用于生产纯净水。

Description

气体封闭循环式海水淡化机

技术领域

本发明涉及海水淡化机领域。

背景技术

海水(苦咸水)淡化技术(以下称海水淡化)，亦称海水脱盐，是通过海水脱盐设备除去海水中盐份并获得淡水的工艺过程，海水淡化的方法主要分为膜法和蒸馏法。

膜法脱盐采用反渗透技术，它利用半透性能的薄膜，在压力的作用下，使盐水中的水透过半透性能的薄膜，而盐份和杂质被截流下来，从而达到淡化海水的目的。反渗透装置的主要部件是高压泵和膜组件，高压泵用电动机驱动，高压泵是消耗电能的主要部件。此方法所用设备操作简单，启动时间短，投资相对较小，但必须依靠电力才能工作。

蒸馏法主要有：多级闪蒸(MSF)，低温多效(LT-MED)和压汽蒸馏(MVC)三种技术。前两种技术采用蒸汽做热源，加热蒸发海水，蒸汽冷凝后成为蒸馏水，它往往与发电厂结合，利用发电厂的低压蒸汽作为加热蒸汽。压汽蒸馏是利用热泵蒸发原理，使用电能来蒸发海水并获取淡水。蒸馏法需要蒸汽或电力作为热源，加热蒸发海水，蒸馏法一般需将海水加热到沸点以上，产生蒸汽，此法设备体积大、结构较复杂、造价高、投资大，若采用高温蒸馏方式，还容易引起设备的结垢和腐蚀。

在没有自来水供应的广大农村及人口稀少的边远地区，人们还只能饮用河水、湖水、井水等地表水，地表水中含有多种有害物质和细菌，有些地表水是含盐硷极高的咸水或高含氟水，有些地区的地表水被严重污染，长期饮用达不到卫生要求的水会严重危害人们的建康。

气体封闭循环式海水淡化机，也可以用于生产纯净水，将严重污染的地表水放入气体封闭循环式海水淡化机中，生产出的就是纯净水。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种气体封闭循环式海水淡化机，适用于可以利用风力、太阳能、潮汐、地热等能源发电的海岛、沙漠，用电力进行小量海水淡化的设备，也可以用于生产纯净水，海水淡化设备体积小、结构简单、造价低、投资小。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：气体封闭循环式海水淡化机，包括由冷媒压缩机、冷媒冷凝器、冷媒膨涨阀、冷媒蒸发器及冷媒连通管路组成的冷媒热交换系统，还包括将海水加热蒸发使空气湿度增加的海水蒸发箱及将空气冷凝析出淡水的海水冷凝箱；海水蒸发箱是下部容纳海水的箱体，海水蒸发箱部的海水中有冷媒热交换系统的冷媒冷凝器，海水蒸发箱上部有出气管，出气管另一端与海水冷凝箱的上部连通；海水冷凝箱也为箱体，海水冷凝箱内有冷媒热交换系统的冷媒蒸发器，海水冷凝箱中部有出气口，海水冷凝箱的出气口通过连通管与海水蒸发箱中部连通。

所述的海水冷凝箱中有板状的上空气挡板、下空气挡板，上空气挡板、下空气挡板上下交错布置，上空气挡板、下空气挡板之间有冷媒蒸发器。

所述的海水蒸发箱上部的出气管处有使气体进行封闭循环的电风扇。

所述的与海水蒸发箱中部连通的连通管处有使气体进行封闭循环的电风扇。

所述的海水蒸发箱及海水冷凝箱的箱壁周围有隔热层。

所述的海水蒸发箱内部上方有海水雾化机，海水雾化机)的进水管向下伸入海水蒸发箱下部的海水中。

本发明的有益效果是：气体封闭循环式海水淡化机，利用由冷媒压缩机、冷媒冷凝器、冷媒膨涨阀、冷媒蒸发器及冷媒连通管路组成的冷媒热交换系统，用电力作能源，对海水进行加热蒸发，对湿度增加的空气进行冷凝，工作效率高，特别适用于可以利用风力、太阳能、潮汐、地热等能源发电的海岛、沙漠，淡化设备体积小、结构简单、造价低、投资小，也可以用于生产纯净水。

附图说明

1.图1是气体封闭循环式海水淡化机的结构示意图。

2.图2是气体封闭循环式海水淡化机另一实施例的结构示意图。

在图中：

1.冷媒压缩机                2.冷媒冷凝器

3.冷媒膨涨阀                4.冷媒蒸发器

5.海水蒸发箱                6.海水冷凝箱

7.连通管                    8.出气管

9.风扇                      10.上空气挡板

11.下空气挡板               12.淡水排出阀门

13.冷媒连通管路             14.隔热层

15.海水雾化机               16.进水管

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：图1是气体封闭循环式海水淡化机的结构示意图。图2是气体封闭循环式海水淡化机另一实施例的结构示意图。

气体封闭循环式海水淡化机包括将海水加热蒸发使空气湿度增加的海水蒸发箱5及将空气冷凝析出淡水的海水冷凝箱6；海水蒸发箱5是下部容纳海水的箱体，海水蒸发箱5下部的海水中有冷媒热交换系统的冷媒冷凝器2，海水蒸发箱5上部有出气管8，出气管8另一端与海水冷凝箱6的上部连通；海水冷凝箱6也为箱体，海水冷凝箱6内有冷媒热交换系统的冷媒蒸发器4，海水冷凝箱6中部有出气口，海水冷凝箱6的出气口通过连通管7与海水蒸发箱5中部连通。

上述结构的气体封闭循环式海水淡化机，海水蒸发箱5和海水冷凝箱6之间用出气管8和连通管7连接，形成封闭结构，在风扇9的推动下气体在其中循环流动。由于是封闭结构，没有外界空气进入，不会因外界空气的进入而带入灰尘和杂质，使淡化后的水非常洁净。

冷媒热交换系统由冷媒压缩机1、冷媒冷凝器2、冷媒膨涨阀3、冷媒蒸发器4及冷媒连通管路13组成，它与现有的冰箱、空调的制冷系统结构相同，它的工作原理是：由电力带动的冷媒压缩机1压缩气态冷媒，冷媒的压力及温度升高，冷媒经冷媒冷凝器2散热成为液态，冷媒冷凝器2向外部散热，液态冷媒经冷媒膨涨阀3、冷媒蒸发器4由液态蒸发为气态，同时冷媒蒸发器4降温并由外部吸收热量，气态冷媒再进入冷媒压缩机1，完成工作循环。冷媒压缩机1也可以由其它动力带动。

气体封闭循环式海水淡化机的工作原理是：海水蒸发箱5下部的海水中有冷媒热交换系统的冷媒冷凝器2，在冷媒热交换的循环中冷媒冷凝器2散发热量，使海水蒸发箱5下部的海水温度升高，加速海水蒸发，海水蒸发箱5上部的空气湿度增加，湿度增加的空气通过与海水冷凝箱6连通的空气通道8进入海水冷凝箱6。海水冷凝箱6内有冷媒热交换系统的冷媒蒸发器4，在冷媒热交换的循环中冷媒蒸发器4吸收热量，海水冷凝箱6的温度降低，湿度增加的空气进入海水冷凝箱6时会在海水冷凝箱6内冷凝析出，成为淡水。海水冷凝箱6下部收集的淡水可以从淡水排出阀门12排出。

海水蒸发箱上部的出气管处有使气体进行封闭循环的电风扇9，风扇9使海水蒸发箱5及海水冷凝箱6内的空气循环流动。风扇9也可以设置在与海水蒸发箱中部连通的连通管处，如图2所示，是气体封闭循环式海水淡化机另一实施例。

海水冷凝箱6中有板状的上空气挡板10、下空气挡板11，上空气挡板10、下空气挡板11上下交错布置，上空气挡板10、下空气挡板11之间有冷媒蒸发器4。上空气挡板10、下空气挡板11在海水冷凝箱6的内部空间形成空气曲折通道，曲折通道使冷媒蒸发器4与空气充分接触，增加冷凝效果，提高海水淡化效率。

在海水蒸发箱5及海水冷凝箱6的箱壁周围有隔热层14，可以防止热量散失。

海水蒸发箱5内部上方有海水雾化机15，海水雾化机15的进水管16向下伸入海水蒸发箱5下部的海水中。

伸入海水蒸发箱5下部海水中的进水管16吸入海水蒸发箱5下部经加温的海水，海水雾化机15将加温的海水喷成雾状下沉，雾状海水使海水蒸发箱5中的循环空气温度、湿度升高，海水喷成雾状会提高海水淡化机的工作效率。

采用上述方法进行海水淡化，由于海水淡化过程中不采用加温100度以上进行液、气的相变，减少能源消耗，工作效率高，特别适用于可以利用风力、太阳能、潮汐、地热等能源发电的海岛、沙漠，淡化设备体积小、结构简单、造价低、投资小，也可以用于生产纯净水。

Claims (6)

1.一种气体封闭循环式海水淡化机，包括由冷媒压缩机(1)、冷媒冷凝器(2)、冷媒膨涨阀(3)、冷媒蒸发器(4)及冷媒连通管路(13)组成的冷媒热交换系统，其特征是：还包括将海水加热蒸发使空气湿度增加的海水蒸发箱(5)及将空气冷凝析出淡水的海水冷凝箱(6)；海水蒸发箱(5)是下部容纳海水的箱体，海水蒸发箱(5)下部的海水中有冷媒热交换系统的冷媒冷凝器(2)，海水蒸发箱(5)上部有出气管(8)，出气管(8)另一端与海水冷凝箱(6)的上部连通；海水冷凝箱(6)也为箱体，海水冷凝箱(6)内有冷媒热交换系统的冷媒蒸发器(4)，海水冷凝箱(6)中部有出气口，海水冷凝箱(6)的出气口通过连通管(7)与海水蒸发箱(5)中部连通。

2.根据权利要求1所述的气体封闭循环式海水淡化机，其特征是：海水冷凝箱(6)中有板状的上空气挡板(10)、下空气挡板(11)，上空气挡板(10)、下空气挡板(11)上下交错布置，上空气挡板(10)、下空气挡板(11)之间有冷媒蒸发器(4)。

3.根据权利要求1所述的气体封闭循环式海水淡化机，其特征是：海水蒸发箱(5)上部的出气管(8)处有使气体进行封闭循环的电风扇(9)。

4.根据权利要求1所述的气体封闭循环式海水淡化机，其特征是：与海水蒸发箱(5)中部连通的连通管(7)处有使气体进行封闭循环的电风扇(9)。

5.根据权利要求1所述的气体封闭循环式海水淡化机，其特征是：海水蒸发箱(5)及海水冷凝箱(6)的箱壁周围有隔热层(14)。

6.根据权利要求1所述的气体封闭循环式海水淡化机，其特征是：海水蒸发箱(5)内部上方有海水雾化机(15)，海水雾化机(15)的进水管(16)向下伸入海水蒸发箱(5)下部的海水中。

Images