CN202766323U - 一种制冷海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷海水淡化装置，溶液泵分别与吸收器、溶液换热器相连；减压阀分别与溶液换热器、吸收器相连；蒸发器一端与制冷冷凝器相连,制冷冷凝器通过U行管与蒸发器相连；海水泵通过冷却水支路、淡化冷却水支路、抽气器支路分别与吸收器、淡化冷凝器、射水抽气器相连，淡化冷却水支路分别连接淡化冷凝器，抽气器支路连接射水抽气器；热源经热源装置分成热源支路D、热源支路E；两热源支路、热源支路分别连接发生器、热源装置、闪蒸室。结构简单，操作方便，利用可再生能源及工业废热的基础上，使海水淡化应用地区和范围日益广泛，成为沿海城市的主要水源。可实现能源的高效利用，成本低廉且具备多种运行模式满足不同需要。

Description

一种制冷海水淡化装置

技术领域

本实用新型涉及可再生能源高效利用技术领域，更具体涉及一种制冷海水淡化装置，适用于沿海城市及岛屿地区高效利用可再生能源，尽最大程度满足日程生活及生产中对淡化海水的水源的需要。

背景技术

近年来，随着人类对海洋开发的逐步深入，越来越多的小岛被利用。各类小岛的人类聚居密度不断增大，岛屿的淡水及能源供应日益严峻。对于大多数岛屿居住人群来说淡水供应和舒适的居住环境无疑成为其生活品质重要保证。本实用新型装置能利用太阳能或其它热能，兼顾制备淡水和制冷的功能。

发明内容

本实用新型提供了一种制冷海水淡化装置，结构简单，操作方便，在最大程度上利用可再生能源及工业废热的基础上，使海水淡化应用地区和范围日益广泛，成为部分沿海城市及地区的主要水源。本装置可实现能源的高效利用，运动部件少、成本低廉且具备多种运行模式满足不同需要。

为了实现上述的目的,本实用新型采用以下技术措施:

一种制冷海水淡化装置，包括：吸收器、溶液泵、减压阀、溶液换热器、冷冻水输出端、蒸发器、制冷冷凝器、发生器、射水抽气器、热源装置、淡化冷凝器、闪蒸室、淡水输出端、冷却水排水管、热回收器、浓海水排水管、海水泵以及制冷冷却水支路、淡化冷却水支路、抽气器支路、两热源支路；其连接关系是：溶液泵分别与吸收器、溶液换热器相连；减压阀分别与溶液换热器、吸收器相连；蒸发器一端与制冷冷凝器相连、并与吸收器相通；制冷冷凝器通过U行管与蒸发器相连；海水泵通过冷却水支路、淡化冷却水支路、抽气器支路分别与吸收器、淡化冷凝器、射水抽气器相连，冷却水支路连接制冷机（由吸收器、溶液泵、减压阀、溶液换热器、冷冻水输出端、蒸发器、制冷冷凝器、发生器组成）经制冷机的吸收器后进入制冷冷凝器后进入热回收器后进入淡化支路的闪蒸室、淡化冷却水支路连接淡化冷凝器、抽气器支路连接射水抽气器；热源经热源装置分成两个支路，两支路分别连接发生器、热源装置、闪蒸室，淡化冷凝器一端与淡化冷却水支路相连，另一端与冷却水排水管相连，淡化冷凝器一端有淡水输出端，热回收器分别与制冷冷凝器、浓海水排水管、闪蒸室相连，淡化机的浓海水排除端与冷却水排水端与大海连通且其出口在海水平面以下。海水由海水泵经冷却水支路进入制冷机吸收器、制冷冷凝器经加热后进入闪蒸室喷淋在加热管段上，分离后的浓海水经热回收器后由浓海水排水管排入海中，且闪蒸室具备一定高度，排出的浓海水自重可维持闪蒸室内的低压；海水经淡化冷却水支路进入淡化冷凝器对水蒸气进行冷凝后经冷却水排水端排入海中；海水经抽气器支路进入与淡化冷凝器相连的射水抽气器，间歇性动作以抽出淡化冷凝器中的不凝性气体，维持淡化冷凝的高换热效率。

热源装置经过管路将热量送入发生器，稀溶液在发生器中发生，产生的冷剂蒸汽在制冷冷凝器中冷凝，冷凝后的冷剂水经u形管进入蒸发器蒸发，冷量被冷冻水输出端带至用户；在发生器中发生终了的浓溶液经溶液换热器后进入吸收器吸收来自蒸发器的蒸汽，吸收热被由海水泵来的海水带走，吸收终了的稀溶液被溶液泵送至发生器再次发生，完成循环；

大剂量的海水经海水泵由冷却水支路进入吸收器带走吸收产生的吸收热后进入到冷凝器再次被加热，而后进入热回收器与浓海水换热，最后进入闪蒸室喷淋至换热管段上。闪蒸室具有一定的真空度，喷淋在换热管段上的海水吸收来自热源的热量后蒸发，水蒸汽与少量不凝性气体进入淡化冷凝器，水蒸汽被来自淡化冷却水支路的海水冷凝后由淡水输出端排除，制得淡水。蒸发后的浓海水换热后由浓海水排水管排至海中，排水管具备一定的高度，确保在相应的真空度下浓海水的顺利排除。在冷凝器的上端设置射水抽气器，抽气器支路的海水的静压在射水抽气器里转化为动能，由此而产生的低压将积聚在冷凝器上方的不凝性气体抽出。射水抽气器和冷凝器可设置阀门控制，间歇性作业。

热源可由单独给某一子装置供给热量，由此控制两个子装置作业。热源支路断开，冷却水支路、淡化冷却水支路、抽气器支路、热源支路开启，制冷装置停止作业，仅淡化子装置工作；淡化冷却水支路、抽气器支路、热源支路断开，冷却水支路、热源支路开启，淡化装置停止作业，装置作为吸收式制冷机使用。所有支路均开启式，装置兼具制冷与淡化功能。

装置配备一台海水泵，制冷装置的吸收热、冷凝热为淡化海水预热，经预热的海水进入密闭的低压闪蒸室。闪蒸后的浓海水经换热后通过位于海平面以下的排水管排出。淡化装置具备一定高度，排水管的液柱与大海相连密封闪蒸室，可保持闪蒸室的低压状态。淡化冷凝的冷却水由同一台海水泵提供，排水管位于海平面以下以减小泵功。淡化冷凝腔体的上方设置了射水抽气器，利用少量海水抽出冷凝室内的不凝性气体，保证淡化冷凝的高效进行。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和效果：可实现能源的高效利用，结构简单、运动部件少、成本低廉且具备多种运行模式满足不同需要。

附图说明

图1为一种制冷海水淡化装置结构示意图；

其中：吸收器1(一般型号,市场均能购置)、溶液泵2、减压阀3、溶液换热器4(一般型号,市场均能购置)、冷冻水输出端5、蒸发器6(一般型号,市场均能购置)、制冷冷凝器7(一般型号,市场均能购置)、发生器8(一般型号,市场均能购置)、射水抽气器9(一般型号,市场均能购置)、热源装置10(一般型号,市场均能购置)、淡化冷凝器11(一般型号,市场均能购置)、闪蒸室12、淡水输出端13、冷却水排水管14、热回收器15(一般型号,市场均能购置)、浓海水排水管16、海水泵17以及制冷冷却水支路A、淡化冷却水支路B、抽气器支路C、热源支路D、热源支路E。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做一详细的阐述。

如图1所示，本实用新型的制冷海水淡化装置包括：吸收器1、溶液泵2、减压阀3、溶液换热器4、冷冻水输出端5、蒸发器6、制冷冷凝器7、发生器8、射水抽气器9、热源装置10、淡化冷凝器11、闪蒸室12、淡水输出端13、冷却水排水管14、热回收器15、浓海水排水管16、海水泵17以及制冷冷却水支路A、淡化冷却水支路B、抽气器支路C、热源支路D、热源支路E。其连接关系是：溶液泵2分别与吸收器1、溶液换热器4相连；减压阀3分别与溶液换热器4、吸收器1相连；蒸发器6一端与制冷冷凝器7相连、并与吸收器1相通；制冷冷凝器7通过U行管与蒸发器6相连；海水泵17通过冷却水支路A、淡化冷却水支路B、抽气器支路C分别与吸收器1、淡化冷凝器11、射水抽气器9相连，海水经海水泵17后分成冷却水支路A连接制冷机（由吸收器1、溶液泵2、减压阀3、溶液换热器4、冷冻水输出端5、蒸发器6、制冷冷凝器7、发生器8组成）经制冷机的吸收器1后进入制冷冷凝器7后进入热回收器15后进入淡化支路的闪蒸室12、淡化冷却水支路B连接淡化冷凝器11、抽气器支路C连接射水抽气器9；热源经热源装置分成热源支路D、热源支路E,热源支路D、热源支路E分别连接发生器8、热源装置10、闪蒸室12相连,淡化冷凝器11一端与淡化冷却水支路B相连,另一端与冷却水排水管14相连,淡化冷凝器11一端有淡水输出端13,热回收器15分别与制冷冷凝器7、浓海水排水管16、闪蒸室12相连,热源经热源装置10分成热源支路D、热源支路E两支路分别连接制冷机中的发生器8和淡化机（由射水抽气器9、热源装置10、淡化冷凝器11、闪蒸室12、淡水输出端13、冷却水排水管14、热回收器15、浓海水排水管16、海水泵17组成）中的闪蒸室12；淡化机的浓海水排除端16与冷却水排水端14与大海连通且其出口在海水平面以下。海水由海水泵17经冷却水支路A进入制冷机吸收器1、制冷冷凝器7经加热后进入闪蒸室12喷淋在加热管段上，分离后的浓海水经热回收器15后由浓海水排水管16排入海中，且闪蒸室12具备一定高度，排出的浓海水自重可维持闪蒸室12内的低压；海水经淡化冷却水支路B进入淡化冷凝器11对水蒸气进行冷凝后经冷却水排水端14排入海中；海水经抽气器支路C进入与淡化冷凝器11相连的射水抽气器9，间歇性动作以抽出淡化冷凝器中的不凝性气体，维持淡化冷凝的高换热效率。

热源装置10经过管路将热量送入发生器8，稀溶液在发生器中发生，产生的冷剂蒸汽在制冷冷凝器7中冷凝，冷凝后的冷剂水经u形管进入蒸发器6蒸发，冷量被冷冻水输出端5带至用户；在发生器中发生终了的浓溶液经溶液换热器4后进入吸收器1吸收来自蒸发器的蒸汽，吸收热被由海水泵17来的海水带走，吸收终了的稀溶液被溶液泵2送至发生器8再次发生，完成循环；

大剂量的海水经海水泵17由冷却水支路A进入吸收器1带走吸收产生的吸收热后进入到冷凝器再次被加热，而后进入热回收器15与浓海水换热，最后进入闪蒸室12喷淋至换热管段上。闪蒸室具有一定的真空度，喷淋在换热管段上的海水吸收来自热源10的热量后蒸发，水蒸汽与少量不凝性气体进入淡化冷凝器11，水蒸汽被来自淡化冷却水支路B的海水冷凝后由淡水输出端13排除，制得淡水。蒸发后的浓海水换热后由浓海水排水管16排至海中，排水管具备一定的高度，确保在相应的真空度下浓海水的顺利排除。在冷凝器11的上端设置射水抽气器，抽气器支路C的海水的静压在射水抽气器里转化为动能，由此而产生的低压将积聚在冷凝器上方的不凝性气体抽出。射水抽气器9和冷凝器11之间可设置阀门控制，间歇性作业。

热源10可单独给某一子装置供给热量，由此控制两个子装置作业。热源支路D断开，冷却水支路A、淡化冷却水支路B、抽气器支路C、热源支路E开启，制冷装置停止作业，仅淡化子装置工作；淡化冷却水支路B、抽气器支路C、热源支路E断开，冷却水支路A、热源支路D开启，淡化装置停止作业，装置作为吸收式制冷机使用。所有支路均开启式，装置兼具制冷与淡化功能。

综上所述，本实用新型可以耦合了吸收式制冷和蒸馏式海水淡化功能，能有效利用吸收式制冷所排除的大量热能，同时利用海水自重维持闪蒸室的低压、利用射水抽气器排除淡化冷凝器中的不凝性气体。实现高效制冷、制淡水，减小了运动部件，节约了成本，降低了能耗。且子装置具备独立运行、联合运行多种模式，能满足不同制冷和制取淡水的需求。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1.一种制冷海水淡化装置，它包括吸收器(1)、溶液泵(2)、溶液换热器(4)、制冷冷凝器(7)、发生器(8)、射水抽气器(9)、热源装置(10)、淡化冷凝器(11) ，其特征在于:溶液泵(2)分别与吸收器(1)、溶液换热器(4)相连；减压阀(3)分别与溶液换热器(4)、吸收器(1)相连；蒸发器(6)一端与制冷冷凝器(7)相连,制冷冷凝器(7)通过U行管与蒸发器(6)相连；海水泵(17)通过冷却水支路(A)、淡化冷却水支路(B)、抽气器支路(C)分别与吸收器(1)、淡化冷凝器11、射水抽气器(9)相连，淡化冷却水支路(B) 分别连接淡化冷凝器(11) ，抽气器支路(C)连接射水抽气器(9)；热源经热源装置分成热源支路(D)、热源支路(E), 热源支路(D)、热源支路(E)分别连接发生器(8)、热源装置(10)、闪蒸室(12)。

2.根据权利要求1所述的一种制冷海水淡化装置，其特征在于: 所述的淡化冷凝器(11)一端与淡化冷却水支路(B)相连，另一端与冷却水排水管(14)相连，淡化冷凝器(11)一端有淡水输出端(13) ，热回收器(15)分别与制冷冷凝器(7)、浓海水排水管(16)、闪蒸室(12)相连。

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