CN209797525U - 一种海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种海水淡化装置，其包括海水池、淡水池、盐水池、蒸发室、冷凝室、真空室和热泵，所述蒸发室的顶部与所述冷凝室的顶部连通；所述蒸发室包括容纳腔和与容纳腔连通的的进料端、出料端和蒸发端；所述冷凝室包括输入端和输出端，所述输出端伸入所述淡水池的淡水中，所述输入端与所述蒸发端之间通过连接部连通，且所述连接部向所述冷凝室倾斜设置；所述冷凝室的顶部通过排气阀与所述真空室连通，所述热泵连接所述冷凝室和蒸发室。本实用新型提供的海水淡化装置，设计合理，结构简单，能够大大地提高海水淡化的效率。

Description

一种海水淡化装置

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，具体涉及一种海水淡化装置。

背景技术

随着淡水资源的短缺，海水淡化技术日益成为解决淡水资源短缺问题的关键技术。海水淡化就是将海水中的盐分和水分分离的过程，最终得到淡水和浓缩盐水，主要的传统海水淡化方法有蒸馏法、反渗透法、电渗析法、冷冻法、水合物法和溶剂萃取法等。

然而，目前海水淡化的装置结构比较复杂，操作非常不便。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种海水淡化装置，用以解决现有海水淡化装置结构比较复杂，操作非常不便的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种海水淡化装置，其包括海水池、淡水池、盐水池、蒸发室、冷凝室、真空室和热泵，所述蒸发室的顶部与所述冷凝室的顶部连通；

所述蒸发室包括容纳腔和与容纳腔连通的进料端、出料端和蒸发端，所述进料端和出料端位于所述容纳腔的底部，所述蒸发端位于容纳腔的顶部，所述进料端伸入所述海水池内的海水中，所述出料端伸入所述盐水池中并通过排水阀控制所述出料端的打开或者关闭；

所述冷凝室包括输入端和输出端，所述输出端伸入所述淡水池的淡水中，所述输入端与所述蒸发端之间通过连接部连通，且所述连接部向所述冷凝室倾斜设置；

所述冷凝室的顶部通过排气阀与所述真空室连通，所述真空室分别与真空泵和真空室负压表连接，所述真空室负压表用于测量所述真空室内的压力，对所述真空室抽真空，与真空室连通的所述冷凝室内的压力减少，在大气压的作用下，海水池内的海水由蒸发室的进料端进入所述蒸发室，且所述蒸发室的液面高度大于所述海水池的海水面高度，所述蒸发室的液面接近所述蒸发室与连接部交界处底端；淡水池内的淡水由冷凝室的输出端进入所述冷凝室内；

所述热泵连接所述冷凝室和蒸发室，并将所述冷凝室内的淡水的热能转移至蒸发室内的海水的热能。

优选地，所述海水淡化装置还包括单向阀，所述单向阀设置于所述蒸发室的进料端，所述海水池内的海水通过所述单向阀进入所述蒸发室。

优选地，所述热泵包括蒸汽发生器、冷凝器、压缩机、储液罐和膨胀阀，所述蒸汽发生器设置于所述冷凝室的淡水内，所述冷凝器与所述蒸发室通过管道连接，管道上有一循环泵，完成蒸发室海水与热泵的冷凝器的热量交换(或把冷凝器直接装入装置蒸发室内)。所述压缩机分别连接所述蒸汽发生器和所述冷凝器，所述储液罐一端连接蒸汽发生器，所述储液罐的另一端通过所述膨胀阀与所述冷凝器连接。

优选地，所述海水淡化装置还包括进水管，通过所述进水管向所述海水池内注入海水。

优选地，所述海水淡化装置还包括水位传感器、控制阀和控制器，所述水位传感器设置于所述蒸发室，所述控制阀设置于所述进水管，所述水位传感器和所述控制阀分别与所述控制器电路连接，所述控制器通过所述蒸发室内海水液面的情况控制所述进水管的进水量。

优选地，所述海水淡化装置还包括冷凝室负压表，所述冷凝室负压表与所述冷凝室连接，所述冷凝室负压表用于检测所述冷凝室内的压力。

本实用新型实施例具有如下优点：

本实用新型实施例提供的海水淡化装置，其通过热泵将低温热源 (即低温淡水)的热能转移到高温热源(即高温海水)的热能，高温海水在蒸汽发生室内汽化，蒸汽流入冷凝室内冷却后液化完成海水淡化的过程，同时，海水淡化后冷凝室的淡水增加导致淡水池内的淡水液面增高，蒸发室内的海水因为汽化减少导致海水池内的海水在大气压的作用下持续由进料端进入容纳腔进行蒸汽化，如此循环，这不仅大大简化了海水淡化的过程，并使得海水淡化装置，设计合理，结构简单，而且能够大大地提高海水淡化的效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的海水淡化装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的海水淡化装置的热泵的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的海水淡化装置的潜水泵的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的海水淡化装置的第一阀门和第二阀门的结构示意图。(注：这样标示没有问题的，对应图4)

图5为本实用新型实施例提供的海水淡化装置的控制器的电路连接示意图。

图中：1-海水池，2-淡水池，3-盐水池，4-蒸发室，401-容纳腔， 402-进料端，403-出料端，404-蒸发端，5-冷凝室，501-输入端，502- 输出端，6-真空室，7-热泵，701-蒸汽发生器，702-冷凝器，703-压缩机，704-储液罐，705-膨胀阀，8-排水阀，9-连接部，10-真空泵，11- 真空室负压表，12-排气阀，13-单向阀，14-水位传感器，15-控制阀， 16-控制器，17-冷凝室负压表，18-第一开关阀，19-潜水泵，20-第一阀门，21-第二阀门，22-温度传感器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1至图5所示，本实施例提供一种海水淡化装置，其包括海水池1、淡水池2、盐水池3、蒸发室4、冷凝室5、真空室6和热泵 7，蒸发室4的顶部与冷凝室5的顶部连通。

具体地，如图1所示，蒸发室4包括容纳腔401和与容纳腔401 连通的进料端402、出料端403和蒸发端404，进料端402和出料端 403位于容纳腔401的底部，蒸发端404位于容纳腔401的顶部，进料端402伸入海水池1内的海水中，出料端403伸入盐水池3中并通过排水阀8控制出料端403的打开或者关闭。

进一步具体地，冷凝室5包括输入端501和输出端502，输出端 502伸入淡水池2的淡水中，输入端501与蒸发端404之间通过连接部9连通，且连接部9向冷凝室5倾斜设置；

在本实施例中，冷凝室5的顶部通过排气阀12与真空室6连通，真空室6分别与真空泵10和真空室负压表11连接，真空室负压表 11用于测量真空室6内的压力，对真空室6抽真空，与真空室6连通的冷凝室5内的压力减少，在大气压的作用下，海水池1内的海水由蒸发室4的进料端402进入蒸发室4，且蒸发室4的液面高度大于海水池1的海水面高度，蒸发室4的液面接近蒸发室4与连接部9交界处底端；淡水池2内的淡水由冷凝室5的输出端502进入冷凝室5 内。

需要说明的是，真空泵10负责把真空室6内空气抽走，使得真空室6形成真空，一旦蒸发室4和冷凝室5气的压达不到海水蒸发的要求时，排气阀12便向真空室6排气，直到气压达到海水蒸发要求。

另外，热泵7连接蒸发室4和冷凝室5，其作用是控制冷凝室5 温度，即使得冷凝室5内的淡水温度低于进料海水的温度，并把蒸气液化释放的能量传递给进料海水,

进一步具体地，热泵7连接冷凝室5和蒸发室4，并将冷凝室5 内的淡水的热能及蒸汽液化释放的热能转移至蒸发室4内的海水的热能。需要说明的是，冷凝室3的热能包括冷凝室3内淡水的热能及海水蒸汽液化释放的热能。

本实施例提供的海水淡化装置，其通过热泵7将低温热源(即低温淡水)的热能及蒸汽液化释放的热能转移到高温热源(即高温海水) 的热能，高温海水在蒸汽发生器701内汽化，蒸汽流入冷凝室5内冷却液化，完成海水淡化的过程，同时，海水淡化后冷凝室5的淡水增加导致淡水池2内的淡水液面增高，蒸发室4内的海水因为汽化减少导致海水池1内的海水在大气压的作用下持续由进料端402进入容纳腔401在进入蒸发端404进行蒸汽化，如此循环，这不仅大大简化了海水淡化的过程，并使得海水淡化装置，设计合理，结构简单，而且能够大大地提高海水淡化的效率。

优选地，海水淡化装置还包括单向阀13，单向阀13设置于蒸发室4的进料端402，海水池1内的海水通过单向阀13进入蒸发室4。单向阀13使得海水池1内的海水由蒸发室4的进料端402进入，有效地防止了蒸发室4内的海水进入海水池1内。

需要说明的是，当海水池1内的海水温度低于设定温度时，需要提前预热海水池1内的海水。

优选地，如图3所示，热泵7包括蒸汽发生器701、冷凝器702、压缩机703、储液罐704和膨胀阀705，蒸汽发生器701设置于冷凝室5的淡水内，冷凝器702与蒸发室4通过管道连接，蒸发室4内的海水通过与冷凝器702换热提高蒸发室4内的海水温度，压缩机703 分别连接蒸汽发生器701和冷凝器702，储液罐704一端连接蒸汽发生器701，储液罐704的另一端通过膨胀阀705与冷凝器702连接，这大大提高了蒸发器内海水蒸发的温度，很好了保证了海水淡化的过程。

进一步优选地，海水淡化装置还包括进水管，通过进水管向海水池1内注入海水，这保证了及时向海水池1内补充海水，使得海水淡化的过程循环且持续的进行。

如图5所示，在本实施例中，如图4所示，海水淡化装置还包括水位传感器14、控制阀15和控制器16，水位传感器14设置于蒸发室4内，控制阀15设置于进水管，水位传感器14和控制阀15分别与控制器16电路连接，控制器16通过蒸发室4内海水液面的情况控制进水管的进水量，这使得海水池1内的海水的补给更加方便操作。

优选地，海水淡化装置还包括冷凝室负压表17，冷凝室负压表 17与冷凝室5连接，冷凝室负压表17用于检测冷凝室5内的压力，这使得用户可以及时了解和调整冷凝室5内的压力。

本实施例提供的海水淡化装置，设计合理，结构简单，能够大大地提高海水淡化的效率。

实施例2

本实施例提供另一种海水淡化装置，其与实施例1相同部分，在此不再赘述，下面仅对不同部分进行介绍。

如图2所示，海水淡化装置还包括第一开关阀18和潜水泵19，潜水泵19设置于淡水池2的淡水内，潜水泵19的出水管伸出淡水池 2外并通过第一开关阀18控制出水管的出水量，这有效地解决了冷凝室5气压达不到海水淡化时的气压的问题通过升高或者降低淡水池2内的淡水的液面调节冷凝室5的压力，并保证了海水淡化装置的持续运行。

本实施例提供的海水淡化装置，设计合理，结构简单，能够大大地提高海水淡化的效率。

实施例3

本实施例提供另一种海水淡化装置，其与实施例1相同部分，在此不再赘述，下面仅对不同部分进行介绍。

在本实施例中，如图4和图5所示，蒸发室4的进料端402设置有第二阀门21，冷凝器702与蒸发室4相连接的管道上设置有第一阀门20，且第一阀门20和第二阀门21分别与控制器16电路连接。同时，温度传感器22与冷凝室5连接，温度传感器22用于测量冷凝室5的温度，温度传感器22与控制器16电路连接。首先，该海水淡化装置的海水的蒸发温度为设定温度，温度传感器22将冷凝室5的温度值传输至控制器16，当冷凝室5的温度高于设定温度时，关闭第一阀门20，打开第二阀门21；当冷凝室5的温度低于设定温度时，打开第一阀门20，关闭第二阀门21，这使得该海水淡化装置的海水淡化效果更好。

本实施例提供的海水淡化装置，设计合理，结构简单，能够大大地提高海水淡化的效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种海水淡化装置，其特征在于，所述海水淡化装置包括海水池(1)、淡水池(2)、盐水池(3)、蒸发室(4)、冷凝室(5)、真空室(6)和热泵(7)，所述蒸发室(4)的顶部与所述冷凝室(5)的顶部连通；

所述蒸发室(4)包括容纳腔(401)和与容纳腔(401)连通的进料端(402)、出料端(403)和蒸发端(404)，所述进料端(402)和出料端(403)位于所述容纳腔(401)的底部，所述蒸发端(404)位于容纳腔(401)的顶部，所述进料端(402)伸入所述海水池(1)内的海水中，所述出料端(403)伸入所述盐水池(3)中并通过排水阀(8)控制所述出料端(403)的打开或者关闭；

所述冷凝室(5)包括输入端(501)和输出端(502)，所述输出端(502)伸入所述淡水池(2)的淡水中，所述输入端(501)与所述蒸发端(404)之间通过连接部(9)连通，且所述连接部(9)向所述冷凝室(5)倾斜设置；

所述冷凝室(5)的顶部通过排气阀(12)与所述真空室(6)连通，所述真空室(6)分别与真空泵(10)和真空室负压表(11)连接，所述真空室负压表(11)用于测量所述真空室(6)内的压力，对所述真空室(6)抽真空，与真空室(6)连接的所述冷凝室(5)内的压力减少，在大气压的作用下，海水池(1)内的海水由蒸发室(4)的进料端(402)进入所述蒸发室(4)，且所述蒸发室(4)的液面高度大于所述海水池的海水面高度，所述蒸发室(4)的液面接近所述蒸发室(4)与连接部(9)交界处底端；淡水池内的淡水由冷凝室(5)的输出端(502)进入所述冷凝室(5)；

所述热泵(7)连接所述冷凝室(5)和蒸发室(4)，并将所述冷凝室(5)内的热能转移至蒸发室(4)内的海水的热能。

2.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于，所述海水淡化装置还包括单向阀(13)，所述单向阀(13)设置于所述蒸发室(4)的进料端(402)，所述海水池(1)内的海水通过所述单向阀(13)进入所述蒸发室(4)。

3.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于，所述热泵(7)包括蒸汽发生器(701)、冷凝器(702)、压缩机(703)、储液罐(704)和膨胀阀(705)，所述蒸汽发生器(701)设置于所述冷凝室(5)的淡水内，所述冷凝器(702)与所述蒸发室(4)通过管道连接，所述压缩机(703)分别连接所述蒸汽发生器(701)和所述冷凝器(702)，所述储液罐(704)一端连接蒸汽发生器(701)，所述储液罐(704)的另一端通过所述膨胀阀(705)与所述冷凝器(702)连接。

4.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于，所述海水淡化装置还包括进水管，通过所述进水管向所述海水池(1)内注入海水。

5.如权利要求4所述的海水淡化装置，其特征在于，所述海水淡化装置还包括水位传感器(14)、控制阀(15)和控制器(16)，所述水位传感器(14)设置于所述蒸发室(4)，所述控制阀(15)设置于所述进水管，所述水位传感器(14)和所述控制阀(15)分别与所述控制器(16)电路连接，所述控制器(16)通过所述蒸发室(4)内海水液面的情况控制所述进水管的进水量。

6.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于，所述海水淡化装置还包括冷凝室负压表(17)，所述冷凝室负压表(17)与所述冷凝室(5)连接，所述冷凝室负压表(17)用于检测所述冷凝室(5)内的压力。