CN215798581U - 一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统 - Google Patents

一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统 Download PDF

Info

Publication number
CN215798581U
CN215798581U CN202120211598.4U CN202120211598U CN215798581U CN 215798581 U CN215798581 U CN 215798581U CN 202120211598 U CN202120211598 U CN 202120211598U CN 215798581 U CN215798581 U CN 215798581U
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat pump
solution
seawater
pump
water tank
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
Application number
CN202120211598.4U
Other languages
English (en)
Inventor
黄河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang University
Original Assignee
Nanchang University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang University filed Critical Nanchang University
Priority to CN202120211598.4U priority Critical patent/CN215798581U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN215798581U publication Critical patent/CN215798581U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

本实用新型提供了一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统，包括海水泵入和回收回路、冷冻水循环回路、热水循环回路、热泵循环回路、淡水回收管路和抽压管路，通过将真空闪蒸和降膜蒸发技术应用到海水淡化中，提高了出水率，其次将通过热泵技术回收水蒸气的冷凝热作为减压真空蒸发的部分热源，利用热泵的制冷量降低冷凝室的冷冻水温度，克服了传统技术的能耗高和出水率低的问题，是一种高效节能的海水淡化装置。

Description

一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统
技术领域
本实用新型涉及海水淡化技术领域，具体是一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统。
背景技术
海水淡化事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题普遍采用的一种战略选择，其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。传统的热法海水淡化技术耗能高且产水率低，不利于可持续发展战略。
而真空海水淡化技术一般采用真空蒸馏的原理，即通过能抽水蒸气的真空泵，来维持装置中90％~94％的真空度，此时对应的海水蒸发的沸点仅为46℃~36℃，以利用低温热源来进行海水蒸馏淡化，因此真空海水淡化具有节能、效率高等优点。
本实用新型在传统真空蒸馏式海水淡化技术的基础上进一步突破，和热泵以及降膜蒸发技术结合起来，使得该系统更加节能且效率更高。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了针对传统的热法海水淡化技术耗能高、效率低的问题，提出了一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统，包括海水泵入和回收回路、冷冻水循环回路、热水循环回路、热泵循环回路、淡水回收管路和抽压管路。
所述海水泵入和回收回路包括海水罐、第一溶液阀、第一溶液泵、海水蒸发室、海水淡化管和浓海水储藏室；所述海水罐左上侧输出端通过第一溶液阀和第一溶液泵与海水蒸发室连接，所述海水蒸发室通过三条海水淡化管与浓海水储藏室连通，所述浓海水储藏室与海水罐左下侧输入端连接；
海水罐中的海水被第一溶液泵压入海水蒸发室中，由于瞬间失压发生闪蒸；闪蒸后海水温度急剧下降，流入到海水淡化管内壁，形成一层均匀的薄膜，因其持续吸收热管热量而降膜蒸发，蒸发之后的浓海水流入浓海水储藏室，最后再流回海水罐中。
所述冷冻水循环回路包括冷冻水箱、第二溶液阀、第二溶液泵、冷凝室和冷凝水管；所述冷冻水箱左侧输出端依次通过第二溶液阀、第二溶液泵与冷凝室内的冷凝水管连接，所述冷凝水管与冷冻水箱右侧输入端连接；
来自冷冻水箱的冷冻水通过第二溶液泵被压入冷凝水管中，在冷凝室完成冷凝之后再回到冷冻水箱中。
所述热水循环回路包括热水箱、加热器、第三溶液泵、加热槽和第三溶液阀；所述热水箱右下侧输出端依次通过加热器、第三溶液泵与加热槽左下侧输入端连接，所述加热槽左上侧输出端通过第三溶液阀与热水箱右侧输入端连接；
热水先经过加热器加热达到指定温度之后，通过第三溶液泵被压入到加热槽中，加热槽给热管提供足够的热量使海水蒸发，热水最后再从加热槽回到热水箱中。
所述热泵循环回路包括冷冻水箱、第四溶液阀、第四溶液泵、热泵蒸发器、压缩机、热泵冷凝器、膨胀阀、第五溶液泵、第六溶液阀和热水箱；所述冷冻水箱左下侧输出端依次通过第四溶液阀、第四溶液泵、热泵蒸发器与冷冻水箱右侧输入端连接构成第一循环回路；所述热泵蒸发器左下侧输出端依次通过压缩机、热泵冷凝器、膨胀阀与热泵蒸发器右下侧输入端连接构成第二循环回路；所述热水箱左侧输出端依次通过第六溶液阀、第五溶液泵、热泵冷凝器与热水箱右上侧输入端连接构成第三循环回路；所述第一循环回路与第二循环回路之间、第二循环回路与第三循环回路之间分别通过热泵蒸发器、热泵冷凝器相连构成所述热泵循环回路；
冷冻水箱中的冷冻水被第四溶液泵压入到热泵蒸发器，冷冻水将热量传递给制冷剂后再回到冷冻水箱中，制冷剂经过压缩机压缩后进入到热泵冷凝器，将热量传递给从热水箱出来的热水，升温后的热水再回到热水箱中，制冷剂再通过膨胀阀进入到热泵蒸发器中完成循环；经过这一循环，冷冻水箱中冷冻水的温度降低，同时热水箱中热水的温度得到升高。
所述淡水回收管路包括冷凝室和第七溶液阀，经淡化后的海水由冷凝室左下侧输出端流出通过第七溶液阀送入到后续的淡水收集装置中；
所述抽压管路包括冷凝室和风阀；所述冷凝室通过风阀与真空泵连接。
本实用新型的有益效果：
1）利用热泵技术回收水蒸气的冷凝热作为减压真空蒸发的热源，同时利用热泵的制冷量，降低冷凝器的冷冻水温度，提高蒸发强度和蒸发效率，减少冷冻水用量，达到节能、高效的目的。
2）通过高效传热海水淡化管，将热量以高热流密度传递给其表面薄膜，使其保持足够的蒸发强度，加快水分蒸发效率，显著提高海水淡化效率。
3）将真空技术运用到海水淡化工艺中来，海水进入到真空环境下由于瞬间失压发生闪蒸，同时海水的沸点降低，从而能利用热泵供给的低温热源，达到节能、高效的目的。
附图说明
图1为本实用新型一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统示意图；
图2为本实用新型海水淡化装置示意图；
图中：1、海水罐；V-1、第一溶液阀；P-1、第一溶液泵；2、蒸发室；M、海水淡化管；3、浓海水储藏室；4、冷冻水箱；V-2、第二溶液阀；P-2、第二溶液泵；5、海水冷凝室；G、冷凝水管；6、热水箱；H、加热器；P-3、第三溶液泵；7、加热槽；V-3、第三溶液阀；V-4、第四溶液阀；P-4、第四溶液泵；K、热泵蒸发器；C、压缩机；T、热泵冷凝器；V-5、膨胀阀；V-6、第六溶液阀；P-5、第五溶液泵；V-7、第七溶液阀；V-8、风阀。
具体实施方式
为了更好地解释本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
实施例：参见图1-2。
如图1所示，一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统，包括海水泵入和回收回路、冷冻水循环回路、热水循环回路、热泵循环回路、淡水回收管路和抽压管路。
所述海水泵入和回收回路包括海水罐1、第一溶液阀V-1、第一溶液泵P-1、海水蒸发室2、海水淡化管M和浓海水储藏室3；所述海水罐1左上侧输出端通过第一溶液阀V-1和第一溶液泵P-1与海水蒸发室2连接，所述海水蒸发室2通过三条海水淡化管M与浓海水储藏室3连通，所述浓海水储藏室3与海水罐1左下侧输入端连接；
海水罐1中的海水被第一溶液泵P-1压入海水蒸发室2中，由于瞬间失压发生闪蒸；闪蒸后海水温度急剧下降，流入到海水淡化管M内壁，形成一层均匀的薄膜，因其持续吸收热管热量而降膜蒸发，蒸发之后的浓海水流入浓海水储藏室3，最后再流回海水罐1中。
所述冷冻水循环回路包括冷冻水箱4、第二溶液阀V-2、第二溶液泵P-2、冷凝室5和冷凝水管G；所述冷冻水箱4左侧输出端依次通过第二溶液阀V-2、第二溶液泵P-2与冷凝室5内的冷凝水管G连接，所述冷凝水管G与冷冻水箱4右侧输入端连接；
来自冷冻水箱的冷冻水通过第二溶液泵P-2被压入冷凝水管G中，在冷凝室5完成冷凝之后再回到冷冻水箱4中。
所述热水循环回路包括热水箱6、加热器H、第三溶液泵P-3、加热槽7和第三溶液阀V-3；所述热水箱6右下侧输出端依次通过加热器H、第三溶液泵P-3与加热槽7左下侧输入端连接，所述加热槽7左上侧输出端通过第三溶液阀V-3与热水箱6右侧输入端连接；
热水先经过加热器H加热达到指定温度之后，通过第三溶液泵P-3被压入到加热槽7中，加热槽7给热管M提供足够的热量使海水蒸发，热水最后再从加热槽7回到热水箱6 中。
所述热泵循环回路包括冷冻水箱4、第四溶液阀V-4、第四溶液泵P-4、热泵蒸发器K、压缩机C、热泵冷凝器T、膨胀阀V-5、第五溶液泵P-5、第六溶液阀V-6和热水箱6；所述冷冻水箱4左下侧输出端依次通过第四溶液阀V-4、第四溶液泵P-4、热泵蒸发器K与冷冻水箱4右侧输入端连接构成第一循环回路；所述热泵蒸发器K左下侧输出端依次通过压缩机C、热泵冷凝器T、膨胀阀V-5与热泵蒸发器K右下侧输入端连接构成第二循环回路；所述热水箱6 左侧输出端依次通过第六溶液阀V-6、第五溶液泵P-5、热泵冷凝器T与热水箱6右上侧输入端连接构成第三循环回路；所述第一循环回路与第二循环回路之间、第二循环回路与第三循环回路之间分别通过热泵蒸发器K、热泵冷凝器T相连构成所述热泵循环回路；
冷冻水箱4中的冷冻水被第四溶液泵P-4压入到热泵蒸发器K，冷冻水将热量传递给制冷剂后再回到冷冻水箱4中，制冷剂经过压缩机C压缩后进入到热泵冷凝器T，将热量传递给从热水箱6出来的热水，升温后的热水再回到热水箱6中，制冷剂再通过膨胀阀V-5进入到热泵蒸发器K中完成循环；经过这一循环，冷冻水箱4中冷冻水的温度降低，同时热水箱6中热水的温度得到升高。
所述淡水回收管路包括冷凝室5和第七溶液阀V-7，经淡化后的海水由冷凝室5左下侧输出端流出通过第七溶液阀V-7送入到后续的淡水收集装置中；
所述抽压管路包括冷凝室5和风阀V-8；所述冷凝室5通过风阀V-8与真空泵连接。
本实用新型一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统的工作过程为：
如图2所示，抽压管路所连真空泵对海水淡化装置进行抽压形成真空环境，海水罐1中的海水经第一溶液泵P-1压入海水蒸发室2后，由于瞬间失压发生闪蒸；闪蒸后海水温度急剧下降，流入到海水淡化管M内壁，形成一层均匀的薄膜；来自热水箱6的热水进入加热槽7中，加热槽7对海水淡化管M内壁进行加热，使流到海水淡化管M内壁上的海水因持续吸收热量而降膜蒸发，在冷凝室5经冷凝水管G冷凝后得到淡水，并通过第七溶液阀V-7送入到淡水收集装置中，而蒸发后剩余的浓海水则流入浓海水储藏室3，返回到海水罐1中继续循环。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统，包括海水泵入和回收回路、冷冻水循环回路、热水循环回路、热泵循环回路、淡水回收管路和抽压管路，其特征在于:
所述海水泵入和回收回路包括海水罐（1）、第一溶液阀（V-1）、第一溶液泵（P-1）、海水蒸发室（2）、海水淡化管（M）和浓海水储藏室（3）；所述海水罐（1）左上侧输出端通过第一溶液阀（V-1）和第一溶液泵（P-1）与海水蒸发室（2）连接，所述海水蒸发室（2）通过三条海水淡化管（M）与浓海水储藏室（3）连通，所述浓海水储藏室（3）与海水罐（1）左下侧输入端连接；
所述冷冻水循环回路包括冷冻水箱（4）、第二溶液阀（V-2）、第二溶液泵（P-2）、冷凝室（5）和冷凝水管（G）；所述冷冻水箱（4）左侧输出端依次通过第二溶液阀（V-2）、第二溶液泵（P-2）与冷凝室（5）内的冷凝水管（G）连接，所述冷凝水管（G）与冷冻水箱（4）右侧输入端连接；
所述热水循环回路包括热水箱（6）、加热器（H）、第三溶液泵（P-3）、加热槽（7）和第三溶液阀（V-3）；所述热水箱（6）右下侧输出端依次通过加热器（H）、第三溶液泵（P-3）与加热槽（7）左下侧输入端连接，所述加热槽（7）左上侧输出端通过第三溶液阀（V-3）与热水箱（6）右侧输入端连接；
所述热泵循环回路包括冷冻水箱（4）、第四溶液阀（V-4）、第四溶液泵（P-4）、热泵蒸发器（K）、压缩机（C）、热泵冷凝器（T）、膨胀阀（V-5）、第五溶液泵（P-5）、第六溶液阀（V-6）和热水箱（6）；所述冷冻水箱（4）左下侧输出端依次通过第四溶液阀（V-4）、第四溶液泵（P-4）、热泵蒸发器（K）与冷冻水箱（4）右侧输入端连接构成第一循环回路；所述热泵蒸发器（K）左下侧输出端依次通过压缩机（C）、热泵冷凝器（T）、膨胀阀（V-5）与热泵蒸发器（K）右下侧输入端连接构成第二循环回路；所述热水箱（6）左侧输出端依次通过第六溶液阀（V-6）、第五溶液泵（P-5）、热泵冷凝器（T）与热水箱（6）右上侧输入端连接构成第三循环回路；所述第一循环回路与第二循环回路之间、第二循环回路与第三循环回路之间分别通过热泵蒸发器（K）、热泵冷凝器（T）相连构成所述热泵循环回路；
所述淡水回收管路包括冷凝室（5）和第七溶液阀（V-7）；所述冷凝室（5）左下侧输出端通过第七溶液阀（V-7）与淡水收集装置连接；
所述抽压管路包括冷凝室（5）和风阀（V-8）；所述冷凝室（5）通过风阀（V-8）与真空泵连接。
CN202120211598.4U 2021-01-26 2021-01-26 一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统 Active CN215798581U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202120211598.4U CN215798581U (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202120211598.4U CN215798581U (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN215798581U true CN215798581U (zh) 2022-02-11

Family

ID=80125763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202120211598.4U Active CN215798581U (zh) 2021-01-26 2021-01-26 一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN215798581U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112723451A (zh) * 2021-01-26 2021-04-30 南昌大学 一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112723451A (zh) * 2021-01-26 2021-04-30 南昌大学 一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统
CN112723451B (zh) * 2021-01-26 2024-05-03 南昌大学 一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2913969Y (zh) 压缩式、吸收式联合制冷装置
CN107647446B (zh) 一种果蔬低压过热蒸汽干燥乏汽余热两级热泵回收装置及方法
CN111056582B (zh) 一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置
CN215798581U (zh) 一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统
CN206278947U (zh) 热泵式低温高效海水淡化装置
CN105157274A (zh) 制冷/制热系统
CN105439224A (zh) 一种压汽式毛细驱动海水淡化系统
CN113310246A (zh) 一种酒冷凝热能综合利用系统及热能综合利用方法
CN210521790U (zh) 一种基于二氧化碳热泵技术的中药浓缩装置
CN112723451B (zh) 一种基于热泵驱动的真空海水淡化系统
CN101832679A (zh) 双效第二类溴化锂吸收式热泵机组
CN109506392A (zh) 压缩式与吸收式耦合高温热泵机组
CN212253381U (zh) 一种利用余温回收融霜水的新式冻干机
CN211977298U (zh) Co2复叠制冷系统中热回收系统
CN111056583B (zh) 一种双效两级压缩热泵海水淡化装置
CN204319794U (zh) 一种气波蒸汽再压缩连续蒸发装置
CN104329830A (zh) 一种透平乏汽废热回收利用的工艺方法
CN110567189B (zh) 一种蒸汽压缩型吸收式热泵
CN105439223A (zh) 一种压汽式毛细驱动海水淡化装置
CN103588254B (zh) 一种低压多效循环海水淡化系统
CN203478678U (zh) 用于电厂水环式真空泵冷却的溴化锂热泵系统
CN104315747B (zh) 一种利用低温废热用于制冷的设备
CN100431650C (zh) 真空浓缩装置
CN112984851B (zh) 一种半复叠式热泵双效蒸发浓缩系统
CN104436728B (zh) 一种气波蒸汽再压缩连续蒸发系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant