CN201592997U - 发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及海水淡化装置，它包括水泵(1)、加热器(2)、汽液分离器(3)和套管冷凝器(4)，加热器(2)由发动机排气管(21)和套在发动机排气管(21)外部的水套(22)构成，套管冷凝器(4)由淡海水水套管(41)、与淡海水水套管(41)同走向套在淡海水水套管(41)内的若干根蒸汽冷凝管(42)和若干根浓海水冷却管(43)构成。它具有结构简单造价低，淡化速度快效率高，能耗小使用成本低，体积小重量轻的优点，它利用船体发动机的排气余热加热海水，并利用淡化后的热海水和形成的蒸气对准备进行淡化的海水进行预热，换热过程中温差小、效率高，使用它的船可以不用携带淡水或只携带少量淡水，从而提高船体载重能力并降低动力损耗。

Description

发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置
技术领域
本实用新型涉及海水淡化装置，具体涉及一种利用发动机余热的海水淡化装置。
背景技术
海水淡化有蒸馏法、渗透膜渗透法等很多方法，均可制取到符合饮用要求的淡水，目前利用蒸馏法制取饮用淡水的海水淡化装置存在或结构复杂造价高，或淡化速度慢效率低，或能耗大使用成本高，或体积大重量大，在船上安装和使用影响船体的载重能力等缺点，不适于在船上广泛使用和推广。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单造价低，淡化速度快效率高，能耗小使用成本低，体积小重量轻的发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置。
本实用新型的技术解决方案是：它包括水泵、加热器、汽液分离器和套管冷凝器，加热器由发动机排气管和套在发动机排气管外部的水套构成，套管冷凝器由淡海水水套管、与淡海水水套管同走向套在淡海水水套管内的若干根蒸汽冷凝管和若干根浓海水冷却管构成，水泵的出水口与套管冷凝器淡海水水套管一端的进水口相连通，套管冷凝器淡海水水套管另一端的出水口与加热器水套的进水口相连通，加热器水套的出水口与汽液分离器的进水口相连通，汽液分离器的蒸汽出口与淡海水水套管出水口同一端的套管冷凝器各蒸汽冷凝管的进汽口相连通，汽液分离器的浓海水出口与淡海水水套管出水口同一端的套管冷凝器各浓海水冷却管的进水口相连通。
本实用新型的技术效果是：它具有结构简单造价低，淡化速度快效率高，能耗小使用成本低，体积小重量轻的优点，它采用蒸馏法制取淡水，利用船体发动机的排气余热加热海水，节约能源，并利用淡化后的热海水和形成的蒸气对准备进行淡化的海水进行预热，所采用的套管冷凝器行程较长并以逆流方式预热，换热过程中温差小、效率更高，使用它的船可以不用携带淡水或只携带少量淡水，从而提高船体载重能力并降低动力损耗。
附图说明
图1为本实用新型实施例一结构示意图；
图2为本实用新型实施例二结构示意图。
具体实施方式
实施例一，如图1所示，它包括水泵1、加热器2、汽液分离器3和套管冷凝器4，加热器2由发动机排气管21和套在发动机排气管21外部的水套22构成，套管冷凝器4由淡海水水套管41、与淡海水水套管41同走向套在淡海水水套管41内的若干根蒸汽冷凝管42和若干根浓海水冷却管43构成，水泵1的出水口与套管冷凝器淡海水水套管41一端的进水口相连通，套管冷凝器淡海水水套管41另一端的出水口与加热器水套22的进水口相连通，加热器水套22的出水口与汽液分离器3的进水口31相连通，汽液分离器3的蒸汽出口32与淡海水水套管41出水口同一端的套管冷凝器各蒸汽冷凝管42的进汽口相连通，汽液分离器3的浓海水出口33与淡海水水套管41出水口同一端的套管冷凝器各浓海水冷却管43的进水口相连通。
水泵1的进水口上连接有海水吸管11。水泵1的出水口与套管冷凝器淡海水水套41的进水口之间设有过滤器5和手动调压阀6。汽液分离器3的底壁上设有辅助电加热器34，侧壁上设有水位计35，可以在发动机不工作或工作量小时启动辅助电加热器34，从而保证船上正常的淡水供应需要。汽液分离器3的进水口31位于底部，蒸汽出口32位于其顶部，浓海水出口33位于侧壁上。汽液分离器3内蒸汽出口32与液面之间横向设有网状挡水层36。套管冷凝器各蒸汽冷凝管42的出水口通过水管连接有淡水储存箱7。各浓海水冷却管43的出水口上连接有浓海水排出管44。套管冷凝器4的淡海水水套管41、蒸汽冷凝管42和浓海水冷却管43均为螺旋形管，螺旋形结构可使套管冷凝器4的体积和所占空间更小、换热效率更高。各蒸汽冷凝管42的换热总面积是各浓海水冷却管43换热总面积的两倍，实践证明这样可保证淡化过程的正常进行。套管冷凝器4的淡海水水套管41的进水口端位置低、出水口端位置高，淡海水在水套内与蒸汽和浓海水流向相反逐渐升温预热，预热温差小，预热速度更快，效果更好。
实施例二，如图2所示，与实施例一的不同点是汽液分离器3的蒸汽出口42与套管冷凝器4各蒸汽冷凝管42的进汽口之间设有蒸汽加压泵8。可以增大进入套管冷凝器蒸汽冷凝管42的蒸汽的压力，同时可提高蒸汽的温度，使蒸汽流速增大，冷凝速度更快，对淡海水水套管41内的淡海水的预热效果更好，可以有效提高海水淡化的效率，但由于蒸汽加压泵8的使用会增加淡化的成本。
本实用新型的工作过程如下：被水泵1抽上来的20℃左右的常温淡海水先经过滤器5进行过滤，再通过手动调压阀6进入套管冷凝器4的淡海水水套管41内被蒸汽冷凝管42和浓海水冷却管43内的蒸汽和浓海水逐渐升温预热，调整手动调压阀6可以使从套管冷凝器4的淡海水水套管41出来的淡海水温度达到接近淡海水的沸点温度，被预热后的海水进入加热器2的水套22内继续被发动机排气管21加热至超过海水的沸点温度，达到102～105℃，从加热器水套22出来的热海水再从下向上进入汽液分离器3，在汽液分离器3内蒸发出100℃的蒸汽从汽液分离器3顶部的蒸汽出口32出来进入套管冷凝器4的各蒸汽冷凝管42，或经过蒸汽加压泵8加压后进入套管冷凝器4的各蒸汽冷凝管42，对淡海水水套管41内逆流而上的淡海水进行预热，蒸汽冷凝后流入淡水储存箱7变成接近常温的25℃左右可饮用淡水，汽液分离器3内蒸发后的浓海水从其浓海水出口33出来进入套管冷凝器4的各浓海水冷却管43，对淡海水水套管41内逆流而上的淡海水进行预热，降温后的浓海水温度降低为接近常温25℃左右，通过与各浓海水冷却管43出水口相连通的浓海水排出管44排入大海。
在使用中调好手动调压阀6使汽液分离器3内的液面高度在其挡水层36以下，使淡水和浓海水的出水比例为1∶2左右可避免浓海水在管道内结晶，从而延长淡化装置的清洗周期和使用寿命。
本实用新型的海水淡化装置既可在船上使用，也可在海岛和陆地上利用各种发动机的排气余热进行使用，水的温度和压力还能提高，效率还可提高，其体积小重量轻，使用成本低，方便又实用。

Claims (10)

1.发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置，它包括水泵(1)、加热器(2)、汽液分离器(3)和套管冷凝器(4)，其特征在于：加热器(2)由发动机排气管(21)和套在发动机排气管(21)外部的水套(22)构成，套管冷凝器(4)由淡海水水套管(41)、与淡海水水套管(41)同走向套在淡海水水套管(41)内的若干根蒸汽冷凝管(42)和若干根浓海水冷却管(43)构成，水泵(1)的出水口与套管冷凝器淡海水水套管(41)一端的进水口相连通，套管冷凝器淡海水水套管(41)另一端的出水口与加热器水套(22)的进水口相连通，加热器水套(22)的出水口与汽液分离器(3)的进水口(31)相连通，汽液分离器(3)的蒸汽出口(32)与淡海水水套管(41)出水口同一端的套管冷凝器各蒸汽冷凝管(42)的进汽口相连通，汽液分离器(3)的浓海水出口(33)与淡海水水套管(41)出水口同一端的套管冷凝器各浓海水冷却管(43)的进水口相连通。
2.如权利要求1所述的发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置，其特征在于所述水泵(1)的出水口与套管冷凝器淡海水水套(41)的进水口之间设有过滤器(5)和手动调压阀(6)。
3.如权利要求1所述的发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置，其特征在于所述汽液分离器(3)的底壁上设有辅助电加热器(34)，侧壁上设有水位计(35)。
4.如权利要求1所述的发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置，其特征在于所述汽液分离器(3)的进水口(31)位于底部，蒸汽出口(32)位于其顶部，浓海水出口(33)位于侧壁上。
5.如权利要求1所述的发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置，其特征在于所述汽液分离器(3)内蒸汽出口(32)与液面之间横向设有网状挡水层(36)。
6.如权利要求1所述的发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置，其特征在于所述套管冷凝器各蒸汽冷凝管(42)的出水口通过水管连接有淡水储存箱(7)。
7.如权利要求1所述的发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置，其特征在于所述套管冷凝器(4)的淡海水水套管(41)、蒸汽冷凝管(42)和浓海水冷却管(43)均为螺旋形管。
8.如权利要求1所述的发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置，其特征在于所述各蒸汽冷凝管(42)的换热总面积是各浓海水冷却管(43)换热总面积的两倍。
9.如权利要求1所述的发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置，其特征在于所述套管冷凝器(4)的淡海水水套管(41)的进水口端位置低、出水口端位置高。
10.如权利要求1所述的发动机排气余热加热逆流预热式海水淡化装置，其特征在于所述汽液分离器(3)的蒸汽出口(42)与套管冷凝器(4)各蒸汽冷凝管(42)的进汽口之间设有蒸汽加压泵(8)。
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