CN211644661U - 一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置 - Google Patents
一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211644661U CN211644661U CN202020033708.8U CN202020033708U CN211644661U CN 211644661 U CN211644661 U CN 211644661U CN 202020033708 U CN202020033708 U CN 202020033708U CN 211644661 U CN211644661 U CN 211644661U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- seawater
- condenser
- heat exchanger
- tank
- evaporator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims abstract description 168
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 title claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 44
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 6
- 206010024796 Logorrhoea Diseases 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
本实用新型属于海水淡化技术领域，具体涉及一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置，第一制冷剂循环包括第一压缩机、蒸发冷凝器、第一节流阀以及蒸发器；第二制冷剂循环包括第二压缩机、冷凝器、第二节流阀以及蒸发冷凝器；第一海水淡化系统包括第一海水水箱、第一水泵以及蒸发器，第一海水水箱内的海水由第一水泵送至蒸发器形成不含盐分的冰；第二海水淡化系统包括第二海水水箱、第二水泵、冷凝器、真空泵、第三换热器以及淡水水箱，第二海水水箱内的海水由第二水泵送至冷凝器加热汽化形成不含盐分的水蒸气；本实用新型采用复叠式热泵制取淡水，适合冬季严寒地区进行海水淡化；并且冷凝器与蒸发器相结合，共同制取淡水。
Description
技术领域
本实用新型属于海水淡化技术领域，具体涉及一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置。
背景技术
随着全球人口的迅速增加和人均收入水平的提高，全球淡水资源紧缺的局面正在逐渐显现。全球淡水资源不仅短缺而且分布极不平衡，北非、中东及阿拉伯半岛、澳大利亚极度缺乏淡水资源。面对这种局面，海水淡化是解决淡水资源危机问题的重要途径之一。
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。目前海水淡化技术比较成熟的有热法和膜法，特别是膜法已经大规模商业化，热法主要有多级闪蒸、多效蒸馏和压汽蒸馏。但是膜法淡化成本高，热法技术要求高，不具有普遍性，难以推广。因此，需要一种淡化成本低、技术要求低、节能且效率高的装置来解决现有问题。同时，普通的热泵式海水淡化装置在室外温度很低的情况下无法使用，不适合严寒地区进行海水淡化。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述问题，提出了一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置。
为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置，包括第一制冷剂循环与第二制冷剂循环，其中，第一制冷剂循环包括第一压缩机、蒸发冷凝器、第一节流阀以及蒸发器；第二制冷剂循环包括第二压缩机、冷凝器、第二节流阀以及蒸发冷凝器；还包括第一海水淡化系统与第二海水淡化系统，其中，第一海水淡化系统包括第一海水水箱、第一水泵以及蒸发器；第一海水水箱通过第一水泵与蒸发器的海水入口相连通；第一海水水箱设有海水补入口，蒸发器设有排冰口与废水出口；第二海水淡化系统包括第二海水水箱、第二水泵、冷凝器、真空泵、第三换热器以及淡水水箱；真空泵使第二海水淡化系统为真空状态；第二海水水箱通过第二水泵与冷凝器的海水入口相连通，冷凝器的水蒸气出口依次通过真空泵、第三换热器与淡水水箱相连通；第二海水水箱设有海水补入口，冷凝器设有废水出口。
进一步地，第一海水淡化系统还包括第一换热器，蒸发器的废水出口与第一换热器进口相连通；第一换热器位于第一海水水箱内，第一换热器出口设有伸出第一海水水箱的废水排出管。
进一步地，第二海水淡化系统还包括第二换热器，冷凝器废水出口与第二换热器进口相连通；第二换热器位于第二海水水箱内，第二换热器出口设有伸出第二海水水箱的废水排出管。
进一步地，第三换热器为强制对流的风冷翅片换热器。
进一步地，还包括挫冰杆，挫冰杆从排冰口伸入蒸发器内使冰破裂，碎冰从所述排冰口排出。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果为：
(1)本实用新型采用复叠式热泵使海水蒸发和结冰，制取淡水，可以在室外温度很低的情况下使用，适合冬季严寒地区进行海水淡化；复叠式热泵双系统内的两个制冷剂循环同步运行，能够提高海水的蒸发温度，并能够降低海水的结冰温度；通过回收热泵冷凝器侧的冷凝潜热，在冷凝器侧将海水加热形成不含盐分的水蒸气，完成海水淡化；同时利用热泵蒸发器侧的冷量，在蒸发器侧将海水冷冻形成不含盐分的冰，完成海水淡化；冷凝器与蒸发器相结合，共同制取淡水，提高海水淡化的速度，节约海水淡化成本。
(2)温度较低的高浓度的废水由蒸发器进入第一换热器内与第一海水水箱中的初始海水换热，使初始海水温度降低，海水进入蒸发器更容易结冰。
(3)温度较高的高浓度的废水由冷凝器进入第二换热器内与第二海水水箱内的初始海水换热，使初始海水温度升高，海水进入冷凝器中更容易被蒸发。
附图说明
图1为本实施例一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置连接结构图。
图中：1-第一压缩机、2-蒸发器、3-第一换热器、4-第一海水水箱、5-第一水泵、6-第一节流阀、7-第二节流阀、8-第二水泵、9-第二换热器、10-第二海水水箱、11-冷凝器、12-第二压缩机、13-蒸发冷凝器、14-第三换热器、15-真空泵、16-淡水水箱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步地描述，但本实用新型的保护范围并不仅仅限于此。
如图1所示，本实施例一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置，包括第一制冷剂循环与第二制冷剂循环、第一海水淡化系统以及第二海水淡化系统。其中，第一制冷剂循环包括第一压缩机1、蒸发冷凝器13、第一节流阀6以及蒸发器2，第一压缩机1、蒸发冷凝器13、第一节流阀6以及蒸发器2依次通过管道连接成闭合回路，其中，第一压缩机1的出口与蒸发冷凝器13的第一入口相连接，蒸发冷凝器13的第一出口与第一节流阀6的入口相连接，第一节流阀6的出口与蒸发器2的制冷剂入口相连接，蒸发器2的制冷剂出口又连接到第一压缩机1的入口，如此构成复叠式热泵的低温级制冷剂循环回路。第二制冷剂循环包括第二压缩机12、冷凝器11、第二节流阀7以及蒸发冷凝器13，第二压缩机12、冷凝器11、第二节流阀7以及蒸发冷凝器13依次通过管道连接成闭合回路，其中，第二压缩机12的出口与冷凝器11的制冷剂入口相连接，冷凝器11的制冷剂出口与第二节流阀7的入口相连接，第二节流阀7的出口与蒸发冷凝器13的第二入口相连接，蒸发冷凝器13的第二出口又连接到第二压缩机12的入口，如此构成复叠式热泵的高温级制冷剂循环回路。第一制冷剂循环内的制冷剂与第二制冷剂循环内的制冷剂在蒸发冷凝器13内进行热量交换。
第一海水淡化系统包括第一海水水箱4、第一水泵5以及蒸发器2。第一海水水箱4通过第一水泵5与蒸发器2的海水入口相连通。第一海水水箱4设有海水补入口，蒸发器2设有排冰口与废水出口。第一海水水箱4内的海水由第一水泵5送至蒸发器2形成不含盐分的冰，冰破碎后从蒸发器2的排冰口排出，高浓度废水从蒸发器2废水出口排出。第二海水淡化系统包括第二海水水箱10、第二水泵8、冷凝器11、真空泵15、第三换热器14以及淡水水箱16。真空泵15使第二海水淡化系统为真空状态，第二海水水箱10通过第二水泵8与冷凝器11的海水入口相连通，冷凝器11的水蒸气出口依次通过真空泵15、第三换热器14与淡水水箱16相连通。第二海水水箱10设有海水补入口，冷凝器11设有废水出口。第二海水水箱10内的海水由第二水泵8送至冷凝器11加热汽化形成不含盐分的水蒸气，水蒸气由真空泵15进入第三换热器14冷凝形成淡水后进入淡水水箱16，高浓度的废水从冷凝器11废水出口排出。
蒸发器2内，制冷剂在相应的制冷剂管道内流动，海水在制冷剂管道外的海水通道内流动，制冷剂将冷量传递给海水，使海水在海水通道的内壁结冰，海水通道设有排冰口与废水出口，冰破碎后经排冰口排出，从而得到淡水，高浓度的废水从废水出口排出。冷凝器11内，制冷剂相应的制冷剂管道内流动，海水在相应的海水管道内流动，制冷剂释放的热量传递给海水，使海水变成水蒸气。本实施例采用复叠式热泵使海水蒸发和结冰，制取淡水，可以在室外温度很低的情况下使用，适合冬季严寒地区进行海水淡化。复叠式热泵双系统内的两个制冷剂循环同步运行，能够提高海水的蒸发温度，并能够降低海水的结冰温度。本实施例通过回收热泵冷凝器11侧的冷凝潜热，在冷凝器11侧将海水加热形成不含盐分的水蒸气，完成海水淡化；同时利用热泵蒸发器2侧的冷量，在蒸发器2侧将海水冷冻形成不含盐分的冰，完成海水淡化；冷凝器11与蒸发器2相结合，共同制取淡水，提高海水淡化的速度，节约海水淡化成本。
为回收第一海水淡化系统中废水的冷量，第一海水淡化系统还包括第一换热器3，蒸发器2的废水出口与第一换热器3进口相连通；第一换热器3位于第一海水水箱4内，第一换热器3出口设有伸出第一海水水箱4的废水排出管。蒸发器2废水出口排出的废水进入第一换热器3废水由第一换热器3的出口管道排出。温度较低的高浓度的废水由蒸发器2进入第一换热器3内与第一海水水箱4中的初始海水换热，使初始海水温度降低，海水进入蒸发器2更容易结冰。为回收第二海水淡化系统的热量，第二海水淡化系统还包括第二换热器9，冷凝器11废水出口与第二换热器9进口相连通；第二换热器9位于第二海水水箱10内，第二换热器9出口设有伸出第二海水水箱10的废水排出管。冷凝器11废水出口排出的废水进入第二换热器9。废水由第二换热器9的出口管道排出。温度较高的高浓度的废水由冷凝器11进入第二换热器9内与第二海水水箱10内的初始海水换热，使初始海水温度升高，海水进入冷凝器11中更容易被蒸发。
为增强第三换热器14的换热效果，第三换热器14为强制对流的风冷翅片换热器，翅片换热器与空气进行热量交换，将热量散失到空气中。本实施例还包括挫冰杆，挫冰杆从排冰口伸入蒸发器2内使冰破裂，碎冰从所述排冰口排出。
本实施例海水的淡化过程具体如下：在第一制冷剂循环侧，第一水泵5从第一海水水箱4中抽取海水，通过管道进入蒸发器2，在蒸发器2中遇冷结冰，冰附着在蒸发器内的海水通道内壁上，挫冰杆从排冰口伸入蒸发器2的海水通道内将冰破碎，碎冰排出，由于冰中几乎不含有盐分，所以冰也可以作为淡水；同时，高浓度的废水由蒸发器2的废水出口排出，进入位于第一海水水箱4中的第一换热器3，由于废水已经在蒸发器2中被冷却，温度较低，所以废水在第一换热器3中与初始的海水换热，使海水温度降低，海水进入蒸发器2就更容易结冰。在第二制冷剂循环侧，第二水泵8从第二海水水箱10中抽取海水，通过管道进入冷凝器11，在冷凝器11中利用潜热蒸发海水，冷凝器11得到淡水的原理基于盐分几乎不溶于低压水蒸气的原理，运行时用真空泵15使第二海水淡化系统保持较高真空度，然后利用冷凝器11对海水加热使之在高真空下蒸发汽化，得到的水蒸气通过管道进入第三换热器14，在第三换热器14中冷凝后进入淡水水箱16，同时蒸发后剩余的废水进入第二换热器9，由于废水在冷凝器11中吸收了潜热，温度较高，因此废水在第二换热器9中与初始海水换热，使初始海水温度升高，海水在冷凝器11中更容易被蒸发。热泵海水淡化装置不间歇的运行，得到淡水。本实施例不仅能用于海水的淡化，也可以用于其他溶液或污水中水的淡化提取。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置，其特征在于：
包括第一制冷剂循环与第二制冷剂循环，其中，第一制冷剂循环包括第一压缩机、蒸发冷凝器、第一节流阀以及蒸发器；第二制冷剂循环包括第二压缩机、冷凝器、第二节流阀以及蒸发冷凝器；
还包括第一海水淡化系统与第二海水淡化系统，其中，第一海水淡化系统包括第一海水水箱、第一水泵以及蒸发器；第一海水水箱通过第一水泵与蒸发器的海水入口相连通；第一海水水箱设有海水补入口，蒸发器设有排冰口与废水出口；第二海水淡化系统包括第二海水水箱、第二水泵、冷凝器、真空泵、第三换热器以及淡水水箱；真空泵使第二海水淡化系统为真空状态；第二海水水箱通过第二水泵与冷凝器的海水入口相连通，冷凝器的水蒸气出口依次通过真空泵、第三换热器与淡水水箱相连通；第二海水水箱设有海水补入口，冷凝器设有废水出口。
2.根据权利要求1所述的双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置，其特征在于：第一海水淡化系统还包括第一换热器，蒸发器的废水出口与第一换热器进口相连通；第一换热器位于第一海水水箱内，第一换热器出口设有伸出第一海水水箱的废水排出管。
3.根据权利要求1所述的双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置，其特征在于：第二海水淡化系统还包括第二换热器，冷凝器废水出口与第二换热器进口相连通；第二换热器位于第二海水水箱内，第二换热器出口设有伸出第二海水水箱的废水排出管。
4.根据权利要求1所述的双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置，其特征在于：第三换热器为强制对流的风冷翅片换热器。
5.根据权利要求1所述的双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置，其特征在于：还包括挫冰杆，挫冰杆从排冰口伸入蒸发器内使冰破裂，碎冰从所述排冰口排出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020033708.8U CN211644661U (zh) | 2020-01-08 | 2020-01-08 | 一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020033708.8U CN211644661U (zh) | 2020-01-08 | 2020-01-08 | 一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211644661U true CN211644661U (zh) | 2020-10-09 |
Family
ID=72704012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020033708.8U Active CN211644661U (zh) | 2020-01-08 | 2020-01-08 | 一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211644661U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111056582A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-04-24 | 浙江工业大学 | 一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置 |
-
2020
- 2020-01-08 CN CN202020033708.8U patent/CN211644661U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111056582A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-04-24 | 浙江工业大学 | 一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置 |
| CN111056582B (zh) * | 2020-01-08 | 2024-09-20 | 浙江工业大学 | 一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111056582A (zh) | 一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置 | |
| CN111056581B (zh) | 一种冷冻蒸发联合作用的两级压缩热泵海水淡化装置 | |
| CN103043735B (zh) | 热泵式小型海水淡化装置 | |
| CN111306787B (zh) | 一种半开式高温热泵系统及其工作方法 | |
| CN211644660U (zh) | 一种双效两级压缩热泵海水淡化装置 | |
| CN211644661U (zh) | 一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置 | |
| CN211570156U (zh) | 一种蒸发器冷凝器双侧利用的热泵海水淡化装置 | |
| CN211733890U (zh) | 一种冷冻蒸发联合作用的两级压缩热泵海水淡化装置 | |
| CN206278947U (zh) | 热泵式低温高效海水淡化装置 | |
| CN111018026B (zh) | 一种蒸发器冷凝器双侧利用的热泵海水淡化装置 | |
| CN102079552B (zh) | 采用降膜式冷凝器的低温多效蒸馏海水淡化系统 | |
| US11473824B2 (en) | Heat-source-tower heat pump system combined with ice maker | |
| CN111056583A (zh) | 一种双效两级压缩热泵海水淡化装置 | |
| CN109293119B (zh) | 一种淡化海水的装置 | |
| CN218583482U (zh) | 一种物料制冷设备 | |
| CN201560132U (zh) | 采用降膜式冷凝器的低温多效蒸馏海水淡化系统 | |
| CN103043737B (zh) | 热泵全天候海水淡化系统 | |
| CN101935078B (zh) | 一种海水淡化的装置及方法 | |
| CN102107921A (zh) | 低温多效海水淡化系统中“筒外并联式”不凝气排除装置 | |
| CN2884108Y (zh) | 一种蒸发式冷凝器 | |
| WO2019214605A1 (zh) | 水源热泵 | |
| CN221036275U (zh) | 防冻液再生装置 | |
| CN201704093U (zh) | 低温多效海水淡化系统中“筒外并联式”不凝气排除装置 | |
| CN200965371Y (zh) | 适合江、河、湖、海低水温的高效水源热泵机组 | |
| CN205133180U (zh) | 小型热泵式海水淡化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |