CN205170431U - 一种太阳能吸收式热泵海水淡化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及提供一种太阳能吸收式热泵海水淡化装置,包括太阳能供热系统、真空系统以及吸收式制冷系统,所述太阳能供热系统、所述真空系统以及所述吸收式制冷系统有机组装成为一个完整的海水淡化装置。本实用新型是利用真空冷却的原理提供高真空,通过利用吸收式热泵余热加热海水到闪蒸温度,利用太阳能结合辅助加热器来驱动吸收式热泵系统;通过闪蒸和蒸馏共存来实现海水淡化的一种改进型海水淡化装置,此太阳能吸收式热泵海水淡化装置可实现多种技术的融合,达到节能减排,经济实用的多重效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及海水淡化技术领域,具体涉及一种太阳能吸收式热泵海水淡化装置。
背景技术
海水淡化是将海水中的盐分和杂质除去后达到可以饮用和生活用水、工业用水标准的一个过程。蒸馏法制取海水是将海水加热后使之蒸发汽化,利用盐分几乎不溶于低压蒸汽这一性质,将盐分和水分离,然后将产生的二次蒸汽冷凝成水,形成符合生活及工业应用的不含盐分或含盐分极少的淡水。到目前为止,蒸馏法制取海水仍然是船舶海水淡化最主要的技术。低温海水蒸发是指海水在第一效的最高蒸发温度(盐水顶温)不高于70℃,由此,蒸发表面盐类结晶的速率将大为降低,显著减少海水结垢量,从而解决多效海水蒸发时易结垢之难题。真空系统是为了降低海水的沸点而保证低温蒸发,采用低温法不易结垢,采用蒸馏法装置小型实用。目前海水淡化装置及其相关的专利产品很多,人们研究也很热烈,将不同的技术结合海水淡化工艺的技术特点,有真空蒸馏海水淡化装置,热泵海水淡化装置,低温海水淡化装置,多级闪蒸海水淡化装置,低温多效海水淡化装置及溴化锂吸收式海水淡化装置,太阳能多效海水淡化装置,真空冷却系统与海水淡化结合起来的装置等,但可以将真空冷却系统,吸收式热泵加热功能及独立太阳能供能系统联合起来进行海水淡化的装置还没发现。
发明内容
本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷,提供一种太阳能吸收式热泵海水淡化装置,包括太阳能供热系统、真空系统以及吸收式制冷系统,所述太阳能供热系统、所述真空系统以及所述吸收式制冷系统有机组装成为一个完整的海水淡化装置;所述太阳能供热系统包括太阳能集热器、热水循环水箱、热水循环泵以及供水循环水泵,所述太阳能集热器设在所述供水循环泵与所述热水循环泵之间,所述热水循环水箱设在所述热水循环泵的后端,所述太阳能集热器、所述热水循环水箱、所述热水循环泵以及所述供水循环水泵通过水管进行连接;所述真空系统包括蒸发器、保温真空罐、保温隔板、闪蒸喷嘴、热水盘管换热器、浓海水排水泵、淡水出水泵、淡水柜、真空泵、真空调节阀以及闪蒸温度调节换热器,所述保温真空罐内由所述保温隔板隔离为两部分,所述真空调节阀设在所述保温真空罐一侧的下端,且在所述真空调节阀后端还设有所述真空泵,在所述保温真空罐的中间位置还设有所述蒸发器,在所述保温真空罐的底部还设有所述淡水出水泵,在所述淡水出水泵的下端还设有所述淡水柜,所述蒸发器、所述真空调节阀以及所述淡水出水泵设在所述保温真空罐的同一侧;所述热水盘换热器设在所述保温真空罐的下端,在所述保温真空罐的侧壁的下端还设有所述浓海水排水泵,在所述保温真空罐的上端设有所述闪蒸喷嘴,所述闪蒸喷嘴与所述闪蒸调节换热器连接,所述闪蒸调节换热器设在所述保温真空罐的外端,所述热水盘换热器、所述浓海水排水泵以及所述闪蒸喷嘴装设在所述保温真空罐的另一侧;所述吸收式制冷系统包括发生器、冷凝器、液-液换热器、制冷剂贮液器、制冷系统节流阀、吸收器、浓溶液贮液器、稀溶液贮液器以及稀溶液泵,所述制冷剂贮液器的后端与所述制冷节流阀连接,所述制冷节流阀与所述蒸发器连接,所述制冷剂贮液器的前端与所述冷凝器连接,所述冷凝器的前端连接在所述发生器上,所述发生器通过水管与所述太阳能集热器连接,在所述发生器的下端还设有所述液-液换热器,所述液-液换热器与所述浓溶液贮液器和所述稀溶液贮液器连接,在所述浓溶液贮液器和所述稀溶液贮液器的另一端与所述吸收器进行连接,所述吸收器连接有海水进水泵,所述吸收器上端还与所述冷凝器连接。
作为优选,为了让该海水淡化装置在阳光照射不足的情况下也可正常使用,在所述太阳能集热器与所述循环热水箱之间还设有辅助电加热器。
作为优选,为了便于蒸汽的流动,所述保温隔板为可拆卸的网板。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型是利用真空冷却的原理提供高真空,通过利用吸收式热泵余热加热海水到闪蒸温度,利用太阳能结合辅助加热器来驱动吸收式热泵系统;通过闪蒸和蒸馏共存来实现海水淡化的一种改进型海水淡化装置,此太阳能吸收式热泵海水淡化装置可实现多种技术的融合,达到节能减排,经济实用的多重效果。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本实用新型的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本实用新型的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
如图1所示,本实用新型最佳实施例的一种太阳能吸收式热泵海水淡化装置,包括太阳能供热系统、真空系统以及吸收式制冷系统,所述太阳能供热系统、所述真空系统以及所述吸收式制冷系统有机组装成为一个完整的海水淡化装置;所述太阳能供热系统包括太阳能集热器1、热水循环水箱23、热水循环泵22以及供水循环水泵24,所述太阳能集热器1设在所述供水循环泵24与所述热水循环泵22之间,所述热水循环水箱23设在所述热水循环泵22的后端,所述太阳能集热器1、所述热水循环水箱23、所述热水循环泵22以及所述供水循环水泵24通过水管进行连接;所述真空系统包括蒸发器9、保温真空罐10、保温隔板11、闪蒸喷嘴12、热水盘管换热器13、浓海水排水泵14、淡水出水泵15、淡水柜16、真空泵17、真空调节阀25以及闪蒸温度调节换热器26,所述保温真空罐10内由所述保温隔板11隔离为两部分,所述真空调节阀25设在所述保温真空罐10一侧的下端,且在所述真空调节阀25后端还设有所述真空泵17,在所述保温真空罐10的中间位置还设有所述蒸发器9,在所述保温真空罐10的底部还设有所述淡水出水泵15,在所述淡水出水泵15的下端还设有所述淡水柜16,所述蒸发器9、所述真空调节阀25以及所述淡水出水泵15设在所述保温真空罐10的同一侧;所述热水盘换热器13设在所述保温真空罐10的下端,在所述保温真空罐10的侧壁的下端还设有所述浓海水排水泵14,在所述保温真空罐10的上端设有所述闪蒸喷嘴12,所述闪蒸喷嘴12与所述闪蒸调节换热器26连接,所述闪蒸调节换热器26设在所述保温真空罐10的外端,所述热水盘换热器13、所述浓海水排水泵14以及所述闪蒸喷嘴12装设在所述保温真空罐的另一侧;所述吸收式制冷系统包括发生器3、冷凝器4、液-液换热器5、制冷剂贮液器6、制冷系统节流阀7、吸收器8、浓溶液贮液器19、稀溶液贮液器20以及稀溶液泵21,所述制冷剂贮液器6的后端与所述制冷节流阀7连接,所述制冷节流阀7与所述蒸发器9连接,所述制冷剂贮液器6的前端与所述冷凝器4连接,所述冷凝器4的前端连接在所述发生器3上,所述发生器3通过水管与所述太阳能集热器1连接,在所述发生器3的下端还设有所述液-液换热器5,所述液-液换热器5与所述浓溶液贮液器19和所述稀溶液贮液器20连接,在所述浓溶液贮液器19和所述稀溶液贮液器20的另一端与所述吸收器8进行连接,所述吸收器8连接有海水进水泵18,所述吸收器8上端还与所述冷凝器4连接。
作为优选,为了让该海水淡化装置在阳光照射不足的情况下也可正常使用,在所述太阳能集热器1与所述循环热水箱23之间还设有辅助电加热器2。
作为优选,为了便于蒸汽的流动,所述保温隔板11为可拆卸的网板。
具体工作方式如下:白天阳光充足时,辅助电热水器2不工作,高效真空太阳能集热器1收集太阳辐射能产生热水并储存于热水循环水箱23,当热水出口温度达到溴化锂吸收式热泵机启动所需的最低温度时,稀溶液泵21将稀溶液储罐20中的稀溶液经液-液换热器5输送至发生器3中,溴化锂溶液经真空管太阳能集热器1出口热水的加热后产生水蒸气并在冷凝器4内冷凝,冷凝水进入制冷剂贮液器6中。与此同时,发生水蒸气后溴化锂浓溶液则经液-液热交换器5换热并输送至浓溶液贮液器19,经溶液节流阀26后回到吸收器8中。同时,制冷剂贮液器6中的制冷剂经节流阀7进入蒸发器9吸热蒸发后也流入吸收器8内,被来自浓溶液贮液器19的浓溶液吸收形成稀溶液进入稀溶液贮液器20,完成溶液工作循环。此时,吸收式热泵系统所需的驱动热全部来自真空管太阳能集热器1,海水淡化装置所需的热量来自集热器产生的热水经闪蒸温度调节换热器26和热水盘管换执器13、吸收器8的吸收热和冷凝器4的冷凝热。海水由海水进水泵18引入经吸收器8和冷凝器4加热后,再经闪蒸温度调节换热器26进一步加热后,由喷嘴12喷入真空罐10右侧罐体,海水闪蒸,未蒸发浓海水从真空罐10罐体右侧经浓海水排水泵排出。蒸汽通过真空罐中间隔板上部通道进入左侧罐体,经左侧罐体内蒸发器9的盘管冷凝为淡水后经淡水泵15泵入淡水柜16。真空罐10内的真空度由真空度调节阀和真空泵进行调节,完成海水淡化过程。
白天阳光不充足时,若真空管太阳能集热器1的热水出口温度达不到吸收式热泵启动所需的最低温度,则需开启辅助电加热器2辅助加热,使热水温度达到系统运行要求。夜间,可采用少量蓄能供热,同时启动辅助电加热器2,从而保证系统的连续工作。当不需要海水制淡时,经真空管太阳能集热器1加热的热水蓄存在热水循环水箱23中,可用于供应生活热水。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型是利用真空冷却的原理提供高真空,通过利用吸收式热泵余热加热海水到闪蒸温度,利用太阳能结合辅助加热器来驱动吸收式热泵系统;通过闪蒸和蒸馏共存的来实现海水淡化的一种改进型海水淡化装置,此太阳能吸收式热泵海水淡化装置可实现多种技术的融合,达到节能减排,经济实用的多重效果。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种太阳能吸收式热泵海水淡化装置,其特征在于,包括太阳能供热系统、真空系统以及吸收式制冷系统,所述太阳能供热系统、所述真空系统以及所述吸收式制冷系统有机组装成为一个完整的海水淡化装置;
所述太阳能供热系统包括太阳能集热器(1)、热水循环水箱(23)、热水循环泵(22)以及供水循环水泵(24),所述太阳能集热器(1)设在所述供水循环水泵(24)与所述热水循环泵(22)之间,所述热水循环水箱(23)设在所述热水循环泵(22)的后端,所述太阳能集热器(1)、所述热水循环水箱(23)、所述热水循环泵(22)以及所述供水循环水泵(24)通过水管进行连接;
所述真空系统包括蒸发器(9)、保温真空罐(10)、保温隔板(11)、闪蒸喷嘴(12)、热水盘管换热器(13)、浓海水排水泵(14)、淡水出水泵(15)、淡水柜(16)、真空泵(17)、真空调节阀(25)以及闪蒸温度调节换热器(26),所述保温真空罐(10)内由所述保温隔板(11)隔离为两部分,所述真空调节阀(25)设在所述保温真空罐(10)一侧的下端,且在所述真空调节阀(25)后端还设有所述真空泵(17),在所述保温真空罐(10)的中间位置还设有所述蒸发器(9),在所述保温真空罐(10)的底部还设有所述淡水出水泵(15),在所述淡水出水泵(15)的下端还设有所述淡水柜(16),所述蒸发器(9)、所述真空调节阀(25)以及所述淡水出水泵(15)设在所述保温真空罐(10)的同一侧;所述热水盘换热器(13)设在所述保温真空罐(10)的下端,在所述保温真空罐(10)的侧壁的下端还设有所述浓海水排水泵(14),在所述保温真空罐(10)的上端设有所述闪蒸喷嘴(12),所述闪蒸喷嘴(12)与所述闪蒸温度调节换热器(26)连接,所述闪蒸温度调节换热器(26)设在所述保温真空罐(10)的外端,所述热水盘换热器(13)、所述浓海水排水泵(14)以及所述闪蒸喷嘴(12)装设在所述保温真空罐(10)的另一侧;
所述吸收式制冷系统包括发生器(3)、冷凝器(4)、液-液换热器(5)、制冷剂贮液器(6)、制冷系统节流阀(7)、吸收器(8)、浓溶液贮液器(19)、稀溶液贮液器(20)以及稀溶液泵(21),所述制冷剂贮液器(6)的后端与所述制冷系统节流阀(7)连接,所述制冷系统节流阀(7)与所述蒸发器(9)连接,所述制冷剂贮液器(6)的前端与所述冷凝器(4)连接,所述冷凝器(4)的前端连接在所述发生器(3)上,所述发生器(3)通过水管与所述太阳能集热器(1)连接,在所述发生器(3)的下端还设有所述液-液换热器(5),所述液-液换热器(5)与所述浓溶液贮液器(19)和所述稀溶液贮液器(20)连接,在所述浓溶液贮液器(19)和所述稀溶液贮液器(20)的另一端与所述吸收器(8)进行连接,所述吸收器(8)连接有海水进水泵(18),所述吸收器(8)上端还与所述冷凝器(4)连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能吸收式热泵海水淡化装置,其特征在于,在所述太阳能集热器(1)与所述热水循环水箱(23)之间还设有辅助电加热器(2)。
3.根据权利要求1所述的太阳能吸收式热泵海水淡化装置,其特征在于,所述保温隔板(11)为可拆卸的网板。
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