CN211847212U - 海水淡化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种海水淡化系统，属于海水淡化技术领域。该系统包括低压蒸汽发生器（2），压缩机，级间冷却器，冷却水泵（8），凝水器（9），淡水升压泵（10），海水升压泵（11）。本实用新型依靠海水在低温低压下吸收水蒸气的液化能量，海水中水分由液态汽化成汽态，再通过压缩机将水蒸汽压缩到所需工况的压力状态，高压水蒸汽与低温低压海水热交换，释放能量，由汽态凝结成淡水，由于海水的汽化热与淡水的凝结热基本抵消，淡化过程中只需对水蒸气压缩输入能量，因此所需能量很少。是一种节能环保的海水淡化方式。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型海水淡化系统，属于海水淡化技术领域。
背景技术
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。
海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水，有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行，在某些岛屿和船只上也被使用。
我国已建和即将建成的工程累计海水淡化能力约为数12万吨/日，从政策规划来看，未来十年内行业市场容量有5倍以上的成长空间，前景较为乐观。淡化海水成本已降到4-5元/吨，经济可行性已经大大提升，考虑到未来技术进步带来的成本下降，以及策扶等因素，未来海水淡化产业有望出现爆发式增长。
从20世纪50年代以后，海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展，在已经开发的二十多种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平，并在世界各地广泛应用。
本技术提出了一种新型的海水淡化系统及方法，基本原理利用海水的汽化热与淡水的凝结热基本抵消，淡化过程中只需对水蒸气压缩输入能量，因此所需能量很少。是一种节能环保的海水淡化方式
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种节能、环保的海水淡化系统。
一种海水淡化系统，其特征在于包括：低压蒸汽发生器，压缩机，凝水器，淡水升压泵，海水升压泵；凝水器位于低压蒸汽发生器内部；低压水蒸汽发生器含有海水入口、海水出口、蒸汽出口；海水进口与低压水蒸汽发生器的海水入口相连，低压水蒸汽发生器的蒸汽出口与压缩机入口相连，压缩机出口与凝水器入口相连，凝水器出口与淡水升压泵相连，淡水升压泵出口即为淡水；压缩机与动力装置相连，动力装置为电动机或风力机或发动机；低压水蒸汽发生器海水出口与海水升压泵相连，海水升压泵出口即为被排海水。
上述的海水淡化系统的方法，其特征在于：海水进入低压水蒸汽发生器，在低温低压下吸收凝水器中水蒸气的液化能量，海水中水分由液态汽化成汽态；水蒸汽再通过压缩机压缩到所需工况的压力状态，再进入凝水器入口，通过热交换作用将液化热释放至低压水蒸汽发生器，由汽态液化成淡水，淡水淡水升压泵加压后输出；动力装置输出动力至压缩机，用于压缩水蒸气，提高压力，同时将饱和温度提高至合适值；为保持低压水蒸汽发生器的海水盐度，低压水蒸汽发生器中的海水由低压水蒸汽发生器的海水出口通过海水升压泵加压后排出。
上述海水淡化系统，其特征在于：上述低压蒸汽发生器还具有冷却水出水口、冷却水回水口；上述压缩机为多级压缩机，并包括级间冷却器；还包括冷却水泵；级间冷却器包括蒸汽侧进口、蒸汽侧出口、水侧进口、水侧出口；上述多级压缩机从第一级开始依次包括第一级压缩机、二级压缩机直至最后一级压缩机；低压水蒸汽发生器的蒸汽出口与一级压缩机入口相连，一级压缩机出口与第一个级间冷却器蒸汽侧进口连接，第一个级间冷却器蒸汽侧出口与二级压缩机入口相连，二级压缩机出口与第二个级间冷却器蒸汽侧进口连接，第二个级间冷却器蒸汽侧出口与下一级压缩机入口相连，依此方式依次连接至最后一级压缩机和最后一个级间冷却器；最后一级压缩机出口与凝水器入口相连;上述冷却水泵吸入端与低压蒸汽发生器冷却水出水口相连，冷却水泵出口与所有级间冷却器水侧进口连接，级间冷却器水侧出口与低压蒸汽发生器冷却水回水口连接。
所述的海水淡化系统的方法，其特征在于：压缩机为多级压缩机，海水进入低压水蒸汽发生器，在低温低压下吸收凝水器中水蒸气的液化能量，海水中水分由液态汽化成汽态；水蒸汽再通过一级压缩机压缩到所需工况的压力状态，此时处于过热状态，进入级间冷却器蒸汽侧进口，将热量释放至水侧，达到饱和或过热度较小状态，水蒸气由级间冷却器蒸汽侧出口进入二级压缩机在压缩到所需压力参数，依此方式直至通过最后一级压缩机压缩到所需压力参数；最后一级压缩机压缩得到的高温高压水蒸气再进入凝水器入口，通过热交换作用将液化热释放至低压水蒸汽发生器，由汽态液化成淡水，淡水淡水升压泵加压后输出；冷却水泵由低压水蒸汽发生器的冷却水出水口吸入海水，泵入级间冷却器水侧进口与其蒸汽侧发生热交换作用，海水吸热升温后，由级间冷却器水侧出口回到低压蒸汽发生器，完成循环。
当多级压缩机一共有两级时；低压水蒸汽发生器的蒸汽出口与一级压缩机入口相连，一级压缩机出口与第一个级间冷却器蒸汽侧进口连接，第一个级间冷却器蒸汽侧出口与二级压缩机入口相连，二级压缩机出口与凝水器入口相连。
当多级压缩机一共有三级时；低压水蒸汽发生器的蒸汽出口与一级压缩机入口相连，一级压缩机出口与第一个级间冷却器蒸汽侧进口连接，第一个级间冷却器蒸汽侧出口与二级压缩机入口相连，二级压缩机出口与第二个级间冷却器蒸汽侧进口连接，第二个级间冷却器蒸汽侧出口与三级压缩机入口相连，三级压缩机出口与凝水器入口相连。
由于高温高压水蒸汽与低温低压海水在凝水器中进行热交换，释放液化热，由汽态凝结成淡水，同时海水在低压水蒸汽发生器的蒸发过程中吸收汽化热，海水液化热与淡水的凝结热基本抵消，因此淡化过程中只需对水蒸气压缩输入能量，且所需能量很少，该系统及方法极大降低了海水淡化过程中的能耗，是一种新型节能、环保的海水淡化方式。
由于经压缩过的水蒸气压力升高，其饱和温度得以提高，液化过程中相变热交换（海水中水分汽化与淡水水蒸汽液化）所需合适的温差得以保持，为最关键的核心技术。
其中采取两级压缩机中间冷却的方式，可减少水蒸气压缩功率。
附图说明
图1是本实用新型的压缩海水淡化系统示意图；
图2是本实用新型的二级压缩海水淡化系统示意图；
图3是本实用新型的三级压缩海水淡化系统示意图；
1-海水，2-低压蒸汽发生器，3-一级压缩机，4-电动机，5-二级压缩机，6- 级间冷却器，7-阀门，8-冷却水泵，9-凝水器，10-淡水升压泵，11-海水升压泵，12-淡水
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图2是本实用新型的系统示意图。需淡化海水1进入低压水蒸汽发生器2，在低温低压下吸收凝水器9中水蒸气的液化能量，海水1中水分由液态汽化成汽态；水蒸汽再通过一级压缩机3压缩到所需工况的压力状态，此时处于过热状态，进入级间冷却器6蒸汽侧进口，将热量释放至水侧，达到饱和或过热度较小状态，水蒸气由级间冷却器6蒸汽侧出口进入二级压缩机5在压缩到所需压力参数，此高温高压水蒸气再进入凝水器9入口，通过热交换作用将液化热释放至低压水蒸汽发生器2，由汽态液化成淡水12，淡水12通过淡水升压泵10加压后输出。
电动机4两轴输出动力至一级压缩机3、二级压缩机5，用于压缩水蒸气，提高压力，同时将饱和温度提高至合适值。
为保持低压水蒸汽发生器2的海水盐度，低压水蒸汽发生器2的海水1由低压水蒸汽发生器的海水出口排出。
为保持低压水蒸汽发生器2的海水1盐度，低压水蒸汽发生器的海水1由低压水蒸汽发生器2中的海水出口通过海水升压泵11加压排出。
冷却水泵8由低压水蒸汽发生器2的冷却水出水口吸入海水1，泵入级间冷却器6水侧进口与其蒸汽侧发生热交换作用，海水1吸热升温后，由级间冷却器6水侧出口回到低压蒸汽发生器2，完成循环。
由于高温高压水蒸汽与低温低压海水1在凝水器9中进行热交换，释放液化热，由汽态凝结成淡水，同时海水1在低压水蒸汽发生器2的蒸发过程中吸收汽化热，海水1液化热与淡水12的凝结热基本抵消，因此淡化过程中只需对水蒸气压缩输入能量，且所需能量很少，该系统及方法极大降低了海水淡化过程中的能耗，是一种新型节能、环保的海水淡化方式。
由于经压缩过的水蒸气压力升高，其饱和温度得以提高，液化过程中相变热交换（海水中水分汽化与淡水水蒸汽液化）所需合适的温差得以保持，为最关键的核心技术。
其中采取两级压缩机中间冷却的方式，可减少水蒸气压缩功率。
根据实际工况，水蒸气压缩/增压过程可以是一级、二级或多级。
水蒸气压缩的驱动力可以是电动机、风力机、发动机等动力装置。
Claims (2)
1.一种海水淡化系统，其特征在于包括：
低压蒸汽发生器（2），压缩机，凝水器（9），淡水升压泵（10），海水升压泵（11）；
凝水器（9）位于低压蒸汽发生器（2）内部；
低压蒸汽发生器（2）含有海水入口、海水出口、蒸汽出口；
海水（1）进口与低压蒸汽发生器（2）的海水入口相连，低压蒸汽发生器（2）的蒸汽出口与压缩机入口相连，压缩机出口与凝水器（9）入口相连，凝水器（9）出口与淡水升压泵（10）相连，淡水升压泵（10）出口即为淡水（12）；
压缩机与动力装置相连，动力装置为电动机或风力机或发动机；
低压蒸汽发生器（2）海水出口与海水升压泵（11）相连，海水升压泵（11）出口即为被排海水（1）。
2.根据权利要求1所述的海水淡化系统，其特征在于：
上述低压蒸汽发生器（2）还具有冷却水出水口、冷却水回水口；
上述压缩机为多级压缩机，并包括级间冷却器；还包括冷却水泵（8）；
级间冷却器（6）包括蒸汽侧进口、蒸汽侧出口、水侧进口、水侧出口；
上述多级压缩机从第一级开始依次包括第一级压缩机（3）、二级压缩机（5）直至最后一级压缩机；
低压蒸汽发生器（2）的蒸汽出口与一级压缩机（3）入口相连，一级压缩机（3）出口与第一个级间冷却器蒸汽侧进口连接，第一个级间冷却器蒸汽侧出口与二级压缩机（5）入口相连，二级压缩机出口与第二个级间冷却器蒸汽侧进口连接，第二个级间冷却器蒸汽侧出口与下一级压缩机入口相连，依此方式依次连接至最后一级压缩机和最后一个级间冷却器；最后一级压缩机出口与凝水器（9）入口相连;
上述冷却水泵（8）吸入端与低压蒸汽发生器（2）冷却水出水口相连，冷却水泵（8）出口与所有级间冷却器水侧进口连接，级间冷却器水侧出口与低压蒸汽发生器（2）冷却水回水口连接。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108975434A (zh) * | 2018-08-28 | 2018-12-11 | 夏文庆 | 海水淡化系统及方法 |
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- 2018-08-28 CN CN201821391993.XU patent/CN211847212U/zh active Active
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