CN1948170A - 一种充分利用自然资源的海水淡化处理系统 - Google Patents

Abstract

一种充分利用自然资源的海水淡化处理系统，它包括能够汲取太阳能的海水蒸发器5及其常规加热设施6(电热、燃油和燃煤等等)，以及水蒸汽液化器2及其冷却设施3，它可以通过深入到海洋中的海水进口12处就近汲取作为冷却介质和淡水原料的海水，在首先冷却液化水蒸气的过程中充分地利用其取之不尽的作为“冷能”的常温海水资源，然后再将该海水的其中部分作为生产淡水的原料，通过加热让它相变成水蒸气，最后还是通过常温海水将该高温水蒸气冷却液化成淡水，淡水产出过程的副产品也可以同时制成盐类产品，本项目适用于缺乏淡水的地区，例如：无淡水的海岛以及北非和阿拉伯半岛上的国家。

Description

一种充分利用自然资源的海水淡化处理系统

技术领域：

本发明涉及海水淡化技术，尤其是涉及利用大自然能源(利用常温海水的“冷能”和太阳的“热能”)协助完成海水淡化过程的技术。

背景技术：

当前，海水淡化厂(设施或设备或器具)最常用的现有技术海水淡化方法是海水加热蒸馏冷凝法，或海水加热多次蒸馏冷凝法，其不足是：

通过加热过程蒸馏或多次蒸馏产出的水蒸气，在对它冷却液化的设备中，通常采用以下的二种方法：

A.为了充分利用常温静态水当中的冷能和节约水泵的电能，使用冷却水池中的常温静态水来实现水蒸气冷却液化的过程，因此，经常发生水温升高而不得不中断淡水生产的情况，只有排除了冷却水池中的热水换进常温静态水之后，才能够恢复淡水的继续产出。

B.建造在陆地上的海水淡化厂，也有采用通过水泵造成冷却水池中常温水的循环流动来液化产出淡水的，其液化淡水的“冷能”就地依靠空气对喷淋出来的循环冷却水源进行“风冷”来实现的，效率低下且需要消耗人为提供的“风冷”能源，例如：提供给风机实施“风冷”所消耗的电能，这样的方法效果虽好，但与上述的“1”相比较，耗用人为提供的能源自然会多一些。

发明内容：

本发明是在节能方面对现有技术进行的一种改进。

为了实现发明目的，拟采用的技术如下：

本发明在结构上包括：常规的海水蒸发器及其加热设施，以及水蒸汽液化器及其冷却设施。其特征在于：

A.上述的海水蒸发器除了可以采用常规的加热设施加热外，还可以利用太阳能对它进行辅助性加热(在炎热的夏季很可能成为加热的主角)。

B.上述的冷却设施(采用水冷式蛇形盘管结构)的海水(水源)进口处不是设置在陆地上，而是设置在近岸的海洋当中。

C.在利用从进口处过来的常温海水对水蒸汽液化器中的水蒸气进行冷却液化后，再让其中一部分进入海水蒸发器中，通过对海水的进一步加热并使之沸腾后相变成水蒸气。

D.水蒸汽液化器中剩下的高含盐量的浓缩海水(不易将其在水蒸汽液化器中直接干化成固体盐)引入制盐池继续加热将其干化制成有用的盐类产品。

本发明与现有技术比较的特点主要在于：

A.充分利用常温海水中取之不尽的“冷能”来完成对水蒸气的冷却液化工作量。

B.回收并利用“冷却液化水蒸气”过程中的废热量对作为“海水淡化”过程中的原料海水进行“预热”。

附图说明：

图示意了一个本发明实施例的工作原理。

1：水泵；2：水蒸气液化器；3：冷却设施；4：进水阀；5：海水蒸发器；6：加热设施；7：排水阀；8：浓缩咸水出口；9：制盐池；10：淡水输出口；11：海水出口；12：海水进口。

具体实施方式：

海水淡化厂(设施或装备或器具)包括的主要部分(部件)有：海水蒸发器5(由密封壳体构成)及其加热设施6(由电热或燃油或燃煤等加热方式供热)，以及水蒸气液化器2(由密封壳体构成)及其冷却设施3(水冷式密集布局盘管型)。

如图所示，本发明的关键在于：

A.本发明中的海水蒸发器5可以由常规的加热设施6加热，也可以由太阳照射辅助加热，然而，在炎热的夏季，特别是中午和中午过后的下午3个小时，对海水蒸发器5的加热主角很可能来自于太阳能，尤其是在北非和阿拉伯半岛的沿海沙漠地区或国家所在的特殊地理位置更是如此。——为了让海水蒸发器5同时也可以接受太阳的照射，海水蒸发器5应该设计成扁平形状，接受太阳照射的表面最好采用玻璃钢透明材料，并且表面积应该尽可能地大一些。

B.本发明汲取常温海水的海水进口(12)设置并架空在低潮位以下(例：水深3米处)的近岸(例：几百米左右)海洋当中，海水出口(11)可以设置在海岸边。

C.本发明从海洋中汲取的常温海水先用于“冷却液化”水蒸气成为淡水的过程，这个过程同时也完成了对作为淡水原料的海水进行“预热”的过程，其“预热”的热源正好来自于被冷却液化的高温水蒸气；然后，再将该“预热”过的原料海水通过加热生成水蒸气。

D.在大规模海水淡化的过程，同时产出其作为副产品的盐类，也不是一件坏事。

从附图中不难看出：

本发明的冷却设施3中所需要的冷海水可以取材于常温海水，通过水泵1让常温海水在冷却设施3中以由下而上流动的形式冷却水蒸气液化器2中的高温水蒸气；之后，该海水从冷却设施3的上部流出去：一路从海水出口11流出回归大海，另一路由进水阀4控制进入海水蒸发器5中(在这之前应该通过排水阀7的开与关先将海水蒸发器5中已经产出了足够水蒸气的剩下高含盐量的浓海水清空)，可以控制海水蒸发器5中的海水容积占据总容积的一半为妥；——每次开启进水阀4向海水蒸发器5补充海水原料之前，应该通过排水阀7清空沉积在海水蒸发器5底部剩下的在已经产出了足够水蒸气之后必须剩下的高含盐量的浓缩海水(为了不严重影响淡水生产的连续性，故不易在此直接干化获取固体盐类)，通过浓缩咸水出口8将其引入制盐池9继续通过加热法制取盐类产品。——通过加热装置6和/或太阳照射，对海水蒸发器5内的海水加热到沸腾时，就会生成大量的水蒸气从海水的上表面析出，然后，再从海水蒸发器5顶部的管道引入水蒸气液化器2的上部，水蒸气由上而下地经过常温海水由下而上的冷却作用之后，高温水蒸气即被冷却液化成淡水；最后，该淡水从淡水输出口10源源不断地通过专用的淡水输送管道输送出去，满足人们对淡水的需求。

本发明的整个海水淡化系统中，水在相变时的能量转化量占到主要地位，众所周知，“水变气”的“汽化热”与“气变水”的“液化热”是相等的，其中：“水变气”的过程是由为主的加热设施6提供的热能和为辅的免费太阳能共同来承担的，而“气变水”的过程则完全由常温海水中的免费“冷能”来承担的，显然，在本发明的海水淡化系统中，免费的大自然能源被利用率达到了50％以上，同时，还能够轻易地得到盐类副产品。

Claims (3)

1.一种充分利用自然资源的海水淡化处理系统，它包括：海水蒸发器(5)及其加热装置(6)以及水蒸汽液化器(2)及其冷却设施(3)；

其特征在于：

A.上述的海水蒸发器(5)除了能够采用常规的加热设施(6)加热外，还能够利用太阳能对它进行辅助性加热；

B.上述的冷却设施(3)的海水进口(12)处不是设置在陆地上，而是设置在近岸的海洋当中的；

C.在利用从海水进口(12)处汲取过来的常温海水对水蒸汽液化器(2)中的水蒸气进行冷却液化后，再让其中一部分进入海水蒸发器(5)中，通过加热装置(6)对其中的海水进一步加热并使之沸腾相变成水蒸气。

2.一种如权利要求1所述的充分利用自然资源的海水淡化处理系统，其特征在于：所述的冷却设施(3)是采用水冷式蛇形盘管结构形式。

3.一种如权利要求1所述的充分利用自然资源的海水淡化处理系统，其特征在于：所述的海水蒸发器(5)通过排水阀(7)所排放的浓缩海水，将被引入制盐池(9)继续加热制成盐类产品，

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