CN201817298U - 海水淡化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种海水淡化系统，包括烟气源(1)、换热器(2)、吸风机(3)、烟气输入管道(4)、烟气输出管道(5)、热管(10)、海水源(8)、海水池(11)、海水输入管道(6)、海水输出管道(7)和海水淡化器(9)。换热器(2)的烟气入口(I)通过烟气输入管道(4)连接于烟气源，烟气出口(O)通过烟气输出管道(5)连接于吸风机(3)。海水池(11)的海水入口(P)通过海水输入管道(6)连接于海水源(8)，海水出口(T)通过海水输出管道(7)连接于海水淡化器(9)。热管(10)包括置于换热器内的蒸发段和置于海水池内的冷凝段。本系统采用热管换热的方法来利用烟气的废热，能够有效利用废热，并节省海水淡化成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种海水淡化系统，特别涉及一种利用蒸馏法对海水进行淡化处理的系统。
背景技术
世界淡水资源日渐匮乏，有鉴于此，人类不断发展海水淡化技术，以能够将海水转换为人类能够利用的淡水。
目前，海水淡化技术应用较广泛的是蒸馏法，其特点是将经过预处理后的海水加热到一定的温度后，使海水产生蒸汽，进而冷凝蒸汽从而获得淡水。例如，现有的低温多效海水淡化装置即是利用火电厂汽轮机的抽汽将预处理后的海水加热到68℃左右，然后采用闪蒸技术将此温度的海水闪蒸汽化，并冷凝海水蒸汽从而得到淡水。
也就是说，在利用蒸馏法进行海水淡化的现有技术中，均需对经过预处理的海水进行加热，以能够采用蒸馏法对海水进行淡化。在现有的海水淡化系统中，对海水进行加热一般通过两种方法：第一，利用能源(例如电力、煤炭、液化气等)通过专门的加热装置对海水进行加热；第二，利用汽轮机的抽汽来加热海水。但是，这两种方法均存在明显的缺点，例如，利用能源通过专门的加热装置对海水进行加热会造成能源的巨大消耗，这无疑会显著增加海水淡化的成本，使得获得的海水淡化无法广泛地普及；再如，利用汽轮机的抽汽来加热海水，这会造成汽轮机的工作效率下降，影响汽轮机的功率输出，使得汽轮机不能正常工作，而且，对于纯凝式汽轮机组来说，若利用汽轮机的抽汽来加热海水，需要对汽轮机进行改造，这会增加技术方面的风险和成本。
因此，迫切需要一种新型的海水淡化系统，该海水淡化系统既能够有效地对海水进行加热，又能够显著地降低海水淡化成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种海水淡化系统，该系统能够有效地加热海水以使得海水适于进行淡化，并能够有效地降低海水淡化成本。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种海水淡化系统，包括烟气源、换热器、吸风机、烟气输入管道、烟气输出管道、热管、海水源、海水池、海水输入管道、海水输出管道和海水淡化器。所述换热器包括烟气入口和烟气出口，其中，所述烟气入口通过所述烟气输入管道连接于所述烟气源，所述烟气出口通过所述烟气输出管道连接于所述吸风机。所述海水池包括海水入口和海水出口，所述海水入口通过所述海水输入管道连接于所述海水源，所述海水出口通过所述海水输出管道连接于所述海水淡化器。所述热管包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段置于所述换热器内，所述冷凝段置于所述海水池内。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1、使用烟气(如锅炉排放的烟气、钢铁厂排放的烟气或其他烟气)中的废热加热海水，节省了能源，减少了烟气温度高对环境造成的热污染；
2、不需要像现有技术那样对汽轮机组进行改造，降低了设备成本；
3、利用热管完成烟气与海水之间的热交换，海水与烟气不直接接触，避免了换热器泄露导致的问题，运行安全。
附图说明
图1是根据本实用新型一种实施方式的海水淡化系统的示意图；
图2是根据本实用新型另一种实施方式的海水淡化系统的示意图。
参考标记说明：
1 烟气源 2 换热器
3 吸风机 4 烟气输入管道
5 烟气输出管道 6 海水输入管道
7 海水输出管道 8 海水源
9 海水淡化器 10 热管
11 海水池 I 烟气入口
O 烟气出口 P 海水入口
T 海水出口
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施方式进行详细描述。
如上所述，在现有的海水淡化技术中，利用能源或汽轮机的抽汽对海水进行加热存在诸多缺点。有鉴于此，需要一种新型的海水淡化系统，该海水淡化系统应当能够有效地加热海水以使得海水适于进行淡化，并且能够显著地降低海水淡化成本。
众所周知，锅炉尾部烟气(以及其它排放的烟气)的温度一般为130度左右。一般这些烟气会不加利用地排放到大气中或者经过简单净化之后排放到大气中，但是这些烟气中热量难以得到重新利用，这显然造成了能量的巨大浪费。如果能够将这些浪费的热量用于海水淡化系统中来加热海水，则不但能够充分利用能量，而且能够显著地降低海水淡化成本。
为此，本实用新型提供一种海水淡化系统(见图1)，该海水淡化系统主要包括烟气源1、换热器2、吸风机3、烟气输入管道4、烟气输出管道5、热管10、海水源8、海水池11、海水输入管道6、海水输出管道7和海水淡化器9。所述换热器2包括烟气入口I和烟气出口O，其中，所述烟气入口I通过所述烟气输入管道4连接于所述烟气源1，所述烟气出口O通过所述烟气输出管道5连接于所述吸风机3。所述海水池11包括海水入口P和海水出口T，所述海水入口P通过所述海水输入管道6连接于所述海水源8，所述海水出口T通过所述海水输出管道7连接于所述海水淡化器9。所述热管10包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段置于所述换热器2内，所述冷凝段置于所述海水池11内。
通过本实用新型的上述海水淡化系统，由于该海水系统能够利用烟气(例如，锅炉排放的烟气、钢铁厂排放的烟气或其它烟气)的热量来加热海水，因此不需要像现有技术那样利用能源或汽轮机的抽汽来加热海水，从而节省了能源。也就是说，本实用新型的海水淡化系统巧妙地利用了锅炉尾部烟气(或其他烟气)的废热来加热海水，降低了排烟的热量损失，减小了排烟温度高对环境的热污染，提高了热利用效率，符合国家节能、环保的要求，并且显著地节省了海水淡化的成本。同时，本实用新型利用热管完成烟气与海水之间的热交换，海水与烟气不直接接触，避免了换热器泄露导致的问题，运行安全可靠。
以下详细描述本实用新型的海水淡化系统的各个组成部件。
烟气源1可以是工厂锅炉的烟气、钢铁厂排放的烟气或其他适当类型的烟气，优选地，其温度一般在100℃～200℃。
换热器2是烟气流通的场所，也是烟气与热管10进行热量交换的场所，其具有烟气入口I和烟气出口O，烟气入口I通过烟气输入管道4连接于所述烟气源1，烟气出口O通过烟气输出管道5连接于所述吸风机3。优选地，为了减少烟气在换热器2的流通过程中发生的热量损失，提高热能的利用效率，可以在该换热器2的外表面设置绝热层，以防止在烟气通过换热器2时产生过度的热损失。
吸风机3主要用于抽吸烟气源1中的排放的烟气，以使得烟气通过所述换热器2。吸风机3可以是工业生产中常用的抽风机或其它类型的吸风机，只要能够保证抽吸烟气即可。
热管10包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段置于所述换热器2内，用于吸收换热器2内的烟气中的热量，所述冷凝段置于所述海水池11内，通过热交换的方式将热量传导到经过预处理的海水中。
根据实际需要，热管10还可以包括位于蒸发段和冷凝段之间的绝热段。在海水淡化系统中，该绝热段通常置于所述换热器2与所述海水池11之间。
海水池11是所述预处理的海水与热管10进行热交换的场所，其包括海水入口P和海水出口T，所述海水入口P通过海水输入管道6连接于所述海水源8，所述海水出口T通过海水输出管道7连接于所述海水淡化器9。
海水源8通过海水输入管道6连接于海水池11的海水入口P，该海水源8一般具有适当的压力，以使得海水源源不断地流过海水池，并经由海水输出管道7流到海水淡化器9，以能够进行最终的海水淡化处理。优选地，海水源8的压力可以保持在2MPa～3MPa。为了能够控制海水池11中海水的流入量与流出量，优选地，可以在海水输入管道6和/或海水输出管道7上设置有流量调节阀(图中未显示)，该流量调节阀可以将海水的流量调节到为零(相当于关闭状态)，也可以根据海水池11中海水的加热情况来调节海水的流入量与流出量。此外，由于海水经过海水池11加热后经由海水输出管道7流到海水淡化器9，为了防止经过加热的海水在经过海水输出管道7时产生明显的热损失，优选地，该海水输出管道7的外表面可以设置有绝热层。
海水淡化器9可以是低温多效海水淡化装置，其主要用于将经过换热器2加热过的海水进一步蒸发成蒸汽，并将海水蒸汽冷凝，以获得能够为人类使用的淡水。
如图2所示，根据本实用新型的一种优选的实施方式，海水淡化系统中的海水池11和热管10的数量均为多个且各自对应，由此可以提高烟气中热量的回收利用率。
下面，以图2中所示的优选实施方式为例来描述本实用新型的海水淡化系统的工作过程。
首先，海水源8通过海水输入管道6向各个海水池11中提供海水，与此同时，吸风机3抽吸烟气源1的烟气，烟气经烟气输入管道4流过换热器2，这样，各个热管10的蒸发段便吸收烟气中的热量。
然后，各个热管10的冷凝段释放热量，其释放的热量被各个海水池11中的海水吸收，使得海水池11中海水的温度上升。
最后，各个海水池11中被加热的海水经海水输出管道7流入到海水淡化器9中，该海水淡化器9对海水进行淡化处理，得到淡水。
以上结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。此外，在上述具体实施方式中描述的各个具体技术特征，在符合本实用新型应用目的的情形下，可以进行任意组合以形成其它可选择的实施方式。
Claims (7)
1.一种海水淡化系统，其特征在于，该系统包括烟气源(1)、换热器(2)、吸风机(3)、烟气输入管道(4)、烟气输出管道(5)、热管(10)、海水源(8)、海水池(11)、海水输入管道(6)、海水输出管道(7)和海水淡化器(9)，其中：
所述换热器(2)包括烟气入口(I)和烟气出口(O)，其中，所述烟气入口(I)通过所述烟气输入管道(4)连接于所述烟气源(1)，所述烟气出口(O)通过所述烟气输出管道(5)连接于所述吸风机(3)；
所述海水池(11)包括海水入口(P)和海水出口(T)，所述海水入口(P)通过所述海水输入管道(6)连接于所述海水源(8)，所述海水出口(T)通过所述海水输出管道(7)连接于所述海水淡化器(9)；
所述热管(10)包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段置于所述换热器(2)内，所述冷凝段置于所述海水池(11)内。
2.根据权利要求1所述的海水淡化系统，其特征在于，所述热管(10)包括位于所述蒸发段和冷凝段之间的绝热段，该绝热段置于所述换热器(2)与所述海水池(11)之间。
3.根据权利要求1所述的海水淡化系统，其特征在于，所述海水池(11)和所述热管(10)的数量均为多个且分别对应。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的海水淡化系统，其特征在于，所述烟气源(1)为锅炉排放的烟气或者钢铁厂排放的烟气。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的海水淡化系统，其特征在于，在所述换热器(2)的外围和/或所述烟气输入管道(4)的外围和/或所述海 水输出管道(7)的外围设置有绝热层。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的海水淡化系统，其特征在于，所述海水淡化器(9)为低温多效海水淡化装置。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的海水淡化系统，其特征在于，在所述海水输入管道(6)上和/或所述海水输出管道(7)上设置有流量调节阀。
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