CN217808811U - 一种核能海水淡化制备瓶装饮用水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，包括海水淡化处理系统、灌装水生产线，所述海水淡化处理系统的水源出口处与灌装水生产线的水源入口处连接；海水淡化处理系统包括中间换热器和与之连接的海水淡化装置，所述中间换热器与核能蒸汽系统连接，将核能蒸汽系统抽出的气体热量传递给除盐水作为热源输送到海水淡化装置中。本实用新型利用核能淡化后的海水进入灌装水生产线，为瓶装水的水源提供了一种新的选择，可为沿海缺水地区、海岛、工业示范园区等提供安全淡水，高效节能，安全可靠，市场前景大。

Description

一种核能海水淡化制备瓶装饮用水系统

技术领域

本发明涉及核能海水淡化技术，具体涉及一种核能海水淡化制备瓶装饮用水系统。

背景技术

海水淡化作为解决淡水资源紧缺的重要途径而备受瞩目。目前，全球主流的海水淡化方法分为热法和膜法两大类。热法是利用热源将海水加热蒸发得到蒸汽，然后将蒸汽冷凝得到淡水；膜法则是利用水泵将海水增压后流经选择透过性高分子膜而得到淡水。而目前已建大型反应堆核电站海水淡化技术设计由于制水规模和安全性考虑多采用膜法，膜法工艺多用于制水规模较大，但产品水质不高，可用于工业用水，而热法工艺产水水质较好，可达到产品饮用水品质标准。

中国发明专利申请201710280842.0提出了一种利用核蒸汽将海水淡化产品水系统，通过中间回路来防止可能的放射性物质进入产品水。虽然提供了利用核能海水淡化技术，但并没有针对瓶装饮用水提出详细的系统和布置方法。

另一方面，我国人口基数大，瓶装水的消耗量大，目前我国瓶装水的主要来源为淡水资源，使得瓶装水中水源受限，瓶装水供不应求。

实用新型内容

为解决现有技术中缺乏将淡化后的海水用于瓶装水的系统的问题，本实用新型的目的是提供一种核能海水淡化制备瓶装饮用水系统。

本实用新型的技术方案如下：一种核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，包括海水淡化处理系统、灌装水生产线，所述海水淡化处理系统的水源出口处与灌装水生产线的水源入口处连接；海水淡化处理系统包括中间换热器和与之连接的海水淡化装置，所述中间换热器与核能蒸汽系统连接，将核能蒸汽系统抽出的气体热量传递给除盐水作为热源输送到海水淡化装置中。

进一步，如上所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其中，在所述中间换热器旁侧设置中和水池。

进一步，如上所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其中，所述海水淡化装置连接产品水冷却器，海水流经产品水冷却器后进入海水淡化装置，经海水淡化装置处理后流回产品水冷却器继而进入灌装水生产线的水源入口处。

进一步，如上所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其中，所述产品水冷却器与产品水箱连接；经海水淡化装置处理后的海水依次流经产品水冷却器、产品水箱后进入与灌装水生产线的水源入口处。

进一步，如上所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其中，所述产品水冷却器进水端前方设置过滤器，海水流经过滤器后进入产品水冷却器。

进一步，如上所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其中，所述海水淡化装置的一侧布置药品存放区。

进一步，如上所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其中，所述灌装水生产线包括原料间，在所述原料间一侧布置净化间与空压机房，所述净化间的另一侧布置灌装间，所述灌装间另一侧布置配电室，配电室与灌装间旁侧设置打包输送区，设置在所述灌装间内的灌装机的输入端连接上盖装置的输出端，所述海水淡化装置的水源出口处与所述灌装机的水源入口端连接。

进一步，如上所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其中，所述灌装间与配电室旁侧设置水质化验室。

进一步，如上所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其中，所述净化间内设置理瓶机区、吹瓶机区；所述理瓶机区内设置理瓶机，所述吹瓶机区内设置吹瓶机；所述理瓶机与吹瓶机分别与风道连接；所述风道上方设置风机。

进一步，如上所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其中，所述空压机房内设置空压机、空滤器、冷干机和粗气罐，为所述吹瓶机和风道提供高压空气。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型通过将所述海水淡化处理系统的水源出口处与灌装水生产线的水源入口处连接，利用淡化后的海水进入灌装水生产线的水源入口处继而为瓶装水提供淡水资源。

2.本实用新型将核能、海水、灌装三者有机的结合起来，将来自海水联合泵房的海水在海水淡化厂房经低温多效海水淡化工艺处理后，灌装生产瓶装饮用水，为瓶装饮用水中水的来源提供了一种新的选择，有效的节约了水资源，可为沿海缺水地区、海岛、工业示范园区等提供淡水，高效节能，安全可靠。

3.本实用新型为核能海水淡化制备瓶装饮用水系统提供了灌装水生产线的详细布置方法，该灌装水生产线的布置合理、紧凑，便于工作人员操作，并填补了现有技术中的空白。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型中灌装水生产线排布示意图；

图中，

1.中间换热器；2.海水淡化装置；3.产品水冷却器；4.工业用水；5.产品水箱；6.放废系统；7.瓶坯；8.吹瓶机；9.风道；10.灌装机；11.水质监测； 12.打包输送；13.瓶装水；14.消毒机；15.上盖机；16.瓶盖；17.海水淡化处理系统；18.灌装水生产线；19.中和水池；20.药品存放区；21.原料间；22. 成品缓冲区；23.空压机；24.理瓶机区；25.吹瓶机区；26.过滤器；27.净化间；28.人员净化区；29.风机；30.打包输送区；31.灌装间；32.上盖装置；33. 水质化验室；34.配电室；35.码垛机；36.实瓶输送带；37.包装机箱；38.自动套标机；39.激光喷码机；40.空压机房；41.空滤器；42.粗气灌；43.冷干机； 44.理瓶机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，如图1、图2所示，所述核能海水淡化制备瓶装饮用水系统包括海水淡化处理系统17、灌装水生产线18；所述海水淡化处理系统17的水源出口处与灌装水生产线18的水源入口处连接。

所述海水淡化处理系统17的水源出口处指海水经淡化处理后的流出出口。

所述海水淡化处理系统采用室外布置，包含海水淡化装置2、中间换热器1、药品存放区20、中和水池19、产品水冷却器3、产品水箱5。海水淡化处理系统采用钢平台一体化设计，海水淡化装置布置在钢平台上，钢平台下布置有各种水泵和仪控设备。

所述中间换热器1与海水淡化装置2连接；所述中间换热器1用于将核能蒸汽系统中抽出的气体转换成液体。海水经淡化后流入灌装水生产线18；将经海水淡化装置2处理后的水源输入灌装水生产线18的水源入口处。

所述中间换热器1为防止因核燃料泄漏和辐射产物进入汽轮机蒸汽，从而导致海水淡化产品水污染，通过中间换热器将热量传递给除盐水，再通过除盐水与海水淡化装置进行换热，换热后的除盐水重新进入中间换热器，循环利用，节约了能源。

所述海水淡化装置2外接产品水冷却器3，海水流经产品水冷却器3后进入海水淡化装置2；经海水淡化装置2处理后流回产品水冷却器3继而进入灌装水生产线18的水源入口处。

所述产品水冷却器3进水端前方设置过滤器26，海水流经过滤器26后进入产品水冷却器3，过滤器的设置有效去除了海水中杂质，避免了因杂质影响本实用新型的工作效率。

所述产品水冷却器3与产品水箱5连接；经海水淡化装置2处理后的海水依次流经产品水冷却器3、产品水箱5后进入与灌装水生产线18的水源入口处。所述产品水冷器3的出水端与产品水箱5的进水端连通，所述产品水箱5中的水注入灌装水生产线18中的灌装机10。来自联合泵房的海水经过过滤后经产品冷却器被加热后。经过海水淡化装置后，一部分海水经过蒸发冷凝成淡水，经过产品水冷却器后输送至产品水箱；另一部分海水变为浓盐水，收集汇总后可作为其它用途的工业用水4。产品冷却器可回收产品水热量，提高海水温度，提高淡化效率，进入海水淡化装置。产品水箱的产品水经过放射性核素检测，经检测合格的产品水输送至灌装生产线。检测不合格的产品水排入放废系统6进行处理。

所述产品水箱5可根据制水规模，设置产品水箱的数量和容量。

所述海水淡化装置2下方布置药品存放区20。所述药品存放区内设置独立的机、电、控一体化加药系统；所述系统包括阻垢剂、消泡剂投加系统。阻垢剂用于防止蒸发器换热管结垢，消泡剂用于防止降膜蒸发过程中气泡产生和改善物料水布液润湿性能，可以降低蒸馏水含盐量。所有加入的药剂均取得NSF 的食品级认证。该加药系统可选自现有技术中成熟的系统。

所述中间换热器1旁侧设置中和水池19。当海水淡化装置系统出力降低到 90％额定出力后，需要对蒸发器换热管表面进行酸洗处理，酸洗周期通常1～2 年。酸洗后的废水在中和水池内中和达标后排放。

灌装水生产线配备满足海水淡化水规模，参见附图2，本实用新型所述的灌装水生产线采用自动化，减少人员值守的方式进行设计。

灌装生产线布置在厂房内，所述灌装水生产线包括原料间21、空压机房40、净化间27、灌装间31、打包输送区30、配电室34、上盖装置32。所述原料间 21一侧布置净化间27与空压机房40；所述净化间27的另一侧布置灌装间31；所述灌装间31另一侧布置配电室34；所述打包输送区30位于配电室34与灌装间31外侧；所述上盖装置32与设置在灌装间31内的灌装机10连接。本实用新型提供的灌装水生产线布局合理，紧凑，方便工作人员操作。

原料间21用于瓶胚和空瓶暂存区。所述原料间21另一侧布置成品缓冲区 22，用于进行瓶装水的暂时贮存。成品缓冲区的设置便于对成品的收纳，节约了人力。

所述净化间27内设置理瓶机区24、吹瓶机区25、人员净化区28；所述理瓶机区24内设置理瓶机44，所述吹瓶机24区内设置吹瓶机25；所述理瓶机44 与吹瓶机8分别与风道9连接；所述风道9上方设置风机29。理瓶机区24用于将空瓶通过风道9输送至灌装间31；吹瓶机区25用于将瓶坯7吹成空瓶后，通过风道9输送至灌装间31；吹瓶机可根据制水规模选配。设置的人员净化区28 净化间要求满足洁净厂房要求。

所述风机29的进风口处设置空气过滤器。空气过滤器的设置有效的防止尘埃被吹入瓶中，瓶子在风送道中被挂瓶板卡住瓶颈，靠风力被传送至灌装机。

原料间21旁侧布置空压机房40，空压机房40内设置空压机23、空滤器41、冷干机43和粗气罐42，空压机房主要用于提供吹瓶机25和风道9的高压空气。

灌装间31设置在净化间27旁侧，灌装间内布置灌装机10，在一种实施方式中，该灌装机为有冲洗灌装封口一体机。

所述灌装机10瓶盖输入端前方设置上盖装置32，所述上盖装置32包括上盖机15和消毒机14，将瓶盖16输送至冲洗灌装封口一体机。所述上盖机15与消毒机14电连接，所述上盖机的输出端与所述灌装机的瓶盖输入端连接。在上盖机前端设置消毒机对进入上盖机内的瓶盖16进行消毒，符合卫生要求。

所述灌装间31旁侧设置水质化验室33，水质化验室主要布置有水质检验的仪器，用于产品水箱的水质检测11和瓶装水13的抽检。水质化验室的设置方便对产品的水质进行检查经检测合格的产品水输送至灌装生产线。检测不合格的产品水排入放废系统6进行处理。

水质化验室33旁侧布置配电室，配电室布置有配电柜，供给灌装生产线的设备用电。

打包输送区30内设置激光喷码机39、自动套标机38、包装箱机37、实瓶输送带36、码垛机35。通过冲洗灌装封口一体机灌装后的瓶装水经过激光喷码机39喷码，再通过实瓶输送带36输送至自动套标机38、包装箱机37，包装后的成箱瓶装水通过码垛机35进行贮存和打包输送12。

所述海水淡化装置采用低温多效(MED)海水淡化装置，采用热水闪蒸+蒸发器配套凝汽器，蒸发器设计效数(个数)根据产品规模、蒸汽参数、海水参数来决定。

所述中间换热器的蒸汽进入端与核能蒸汽产生系统连接，所述中间换热器的液体出口端与海水淡化装置入口端连接；所述海水淡化装置另一入口端与产品水冷器出水端连通；所述产品水冷器的另一出水端与产品水箱的进水端连通。

灌装水生产线的一般操作步骤如下：

1.瓶坯通过机械手间歇式上坯机构进行自动输送至吹瓶机，吹瓶机按照用户设置和需求进行吹瓶。吹瓶完成后，通过风道将其送至灌装机。风道通过脚架支撑于地面上，风机安装于风道上部。每个风机的进风口都装有空气过滤器，防止尘埃被吹入瓶中。瓶子在风送道中被挂瓶板卡住瓶颈，靠风力被传送至冲洗灌装机。

2.瓶盖经过自动上盖机和清洗消毒机后进入冲洗灌装机。

3.空瓶通过风送道进入冲洗灌装机后，由进瓶钢拨轮直接送至冲瓶机冲洗；灌装系统采用卡瓶颈进瓶技术,避免瓶口二次污染；灌装结束后，瓶子通过进入封盖机，完成整个封盖过程。

4.水质检测：对瓶装饮用水进行抽检，检测其是否满足生活饮用水卫生标准GB5749要求。

5.打包输送：通过传送带输送、贴码、打包成箱(可选配自动码垛机进行机器码垛)后，完成瓶装饮用水生产。

本实用新型中海水淡化装置与灌装水生产线中的各个部件均选自现有技术中的产品，本实用新型将核能、海水、灌装有机的结合起来，将来自海水联合泵房的海水在海水淡化厂房经低温多效海水淡化工艺处理后，经检测合格后进行灌装，生产瓶装饮用水，为现有技术中瓶装饮用水中水的来源提供了一种新的选择，有效的节约了水资源，可为沿海缺水地区、海岛、工业示范园区等提供安全淡水，高效节能，安全可靠。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型的结构不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其特征在于，包括海水淡化处理系统(17)、灌装水生产线(18)，所述海水淡化处理系统(17)的水源出口处与灌装水生产线(18)的水源入口处连接；海水淡化处理系统(17)包括中间换热器(1)和与之连接的海水淡化装置(2)，所述中间换热器(1)与核能蒸汽系统连接，将核能蒸汽系统抽出的气体热量传递给除盐水作为热源输送到海水淡化装置(2)中。

2.如权利要求1所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其特征在于，在所述中间换热器(1)旁侧设置中和水池(19)。

3.如权利要求1所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其特征在于，所述海水淡化装置(2)连接产品水冷却器(3)，海水流经产品水冷却器(3)后进入海水淡化装置(2)，经海水淡化装置(2)处理后流回产品水冷却器(3)继而进入灌装水生产线(18)的水源入口处。

4.如权利要求3所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其特征在于，所述产品水冷却器(3)与产品水箱(5)连接；经海水淡化装置(2)处理后的海水依次流经产品水冷却器(3)、产品水箱(5)后进入与灌装水生产线(18)的水源入口处。

5.如权利要求3或4所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其特征在于，所述产品水冷却器(3)进水端前方设置过滤器(26)，海水流经过滤器(26)后进入产品水冷却器(3)。

6.如权利要求1所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其特征在于，所述海水淡化装置(2)的一侧布置药品存放区(20)。

7.如权利要求1所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其特征在于，所述灌装水生产线(18)包括用于存储空瓶的原料间(21)，在所述原料间(21)一侧布置净化间(27)与空压机房(40)，所述净化间(27)的另一侧布置灌装间(31)，所述灌装间(31)另一侧布置配电室(34)，配电室(34)与灌装间(31)旁侧设置打包输送区(30)，设置在所述灌装间(31)内的灌装机(10)的输入端连接上盖装置(32)的输出端，所述海水淡化装置(2)的水源出口处与所述灌装机(10)的水源入口端连接。

8.如权利要求7所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其特征在于，所述灌装间(31)与配电室(34)旁侧设置水质化验室(33)。

9.如权利要求7所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其特征在于，所述净化间(27)内设置理瓶机区(24)、吹瓶机区(25)；所述理瓶机区(24)内设置理瓶机(44)，所述吹瓶机区(25)内设置吹瓶机(8)；所述理瓶机(44)与吹瓶机(8)分别与风道(9)连接；所述风道(9)上方设置风机(29)。

10.如权利要求9所述的核能海水淡化制备瓶装饮用水系统，其特征在于，所述空压机房(40)内设置空压机(23)、空滤器(41)、冷干机(43)和粗气罐(42)，为所述吹瓶机(8)和风道(9)提供高压空气。

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