[發(fā)明專利]船用冷熱聯(lián)產(chǎn)海水淡化的方法和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110152045.7
• 申請(qǐng)日: 2011-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102320674A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志強(qiáng);何宏舟;蔡佳瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 集美大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/16
• 分類號(hào): C02F1/16;C02F1/22;C02F103/08
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

1.一種船用冷熱聯(lián)產(chǎn)海水淡化的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）預(yù)冷與預(yù)熱：進(jìn)料海水分兩路，一路進(jìn)料海水經(jīng)過(guò)預(yù)冷器進(jìn)行冷卻，生成預(yù)冷海水；另一路進(jìn)料海水先后經(jīng)過(guò)吸收式熱泵系統(tǒng)的吸收器和船舶動(dòng)力裝置余熱利用系統(tǒng)的循環(huán)冷卻水熱交換器進(jìn)行兩級(jí)預(yù)熱，生成預(yù)熱海水；

（2）冷凍與蒸發(fā)：預(yù)冷海水進(jìn)入吸收式熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器直接接觸冷媒釋放熱量，部分海水凝結(jié)成冰形成淤漿；預(yù)熱海水進(jìn)入吸收式熱泵系統(tǒng)的冷凝器和熱蒸餾系統(tǒng)的第二效蒸發(fā)器、…、第n效蒸發(fā)器吸收熱量，部分海水汽化形成水蒸汽，每一效蒸發(fā)器的濃縮海水逐級(jí)自流到第n效蒸發(fā)器，從第n效蒸發(fā)器的底部作為排污水放出；從上一效蒸發(fā)器流入的部分濃縮海水在本效蒸發(fā)器內(nèi)由于兩效間壓差作用閃發(fā)形成水蒸汽；

（3）洗滌與冷凝：含冰的淤漿送到洗滌室進(jìn)行沖洗得到純凈的冰塊；每一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的水蒸汽作為下一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽，并在下一效蒸發(fā)器內(nèi)凝結(jié)成淡化水，如此直至第n效蒸發(fā)器；第二效蒸發(fā)器直至第n效蒸發(fā)器得到的淡化水匯集后作為溫度較高的淡化水放出；?

（4）融化和冷凝：洗滌室的冰塊與第n效蒸發(fā)器產(chǎn)生的水蒸汽都進(jìn)入融化室并直接接觸混合，冰塊融化和蒸汽冷凝同時(shí)完成并形成低溫淡化水，大部分淡化水經(jīng)由步驟（1）所述的預(yù)冷器換熱后作為溫度較低的淡化水放出，小部分淡化水送到步驟（3）所述的洗滌室作為洗滌用水，洗滌后的濃海水經(jīng)由步驟（1）所述的預(yù)冷器換熱后作為排污水放出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用冷熱聯(lián)產(chǎn)海水淡化的方法，其特征在于：所述吸收式熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器的操作壓力為0.9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓左右，以維持蒸發(fā)溫度在-3℃左右，所述吸收式熱泵系統(tǒng)的發(fā)生器的操作壓力為9～11.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓左右，以控制高壓工質(zhì)蒸汽溫度在70℃～80℃之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所設(shè)計(jì)的一種船用冷熱聯(lián)產(chǎn)海水淡化設(shè)備，其特征在于：它包括冷媒直接接觸冷凍系統(tǒng)、吸收式熱泵系統(tǒng)、熱蒸餾系統(tǒng)、船舶動(dòng)力裝置余熱利用系統(tǒng)；

所述的冷媒直接接觸冷凍系統(tǒng)由預(yù)冷器、冷凍室、洗滌室、融化室和多條管道組成；所述的預(yù)冷器的入口連通海水進(jìn)料管道，其出口通過(guò)管道連接冷凍室，來(lái)自洗滌室的排污水管道和融化室的淡水管曲折或盤(pán)旋穿過(guò)預(yù)冷器后與排污管道和淡水輸出管道連通；所述的冷凍室通過(guò)管道與洗滌室連通，洗滌室與融化室連通，融化室的進(jìn)汽管道與熱蒸餾系統(tǒng)第n效蒸發(fā)器的水蒸汽出口管道連接，連接融化室出口的第一淡水輸出管道分為兩路，一路穿過(guò)預(yù)冷器，一路通過(guò)管道連通洗滌室的入口；

所述的吸收式熱泵系統(tǒng)由蒸發(fā)器、吸收器、發(fā)生器、冷凝器、泵、節(jié)流閥、節(jié)流閥和多條管道組成；所述的蒸發(fā)器同時(shí)作為冷媒直接接觸冷凍系統(tǒng)的冷凍室，其出口通過(guò)管道與吸收器連接，海水進(jìn)料管道曲折或盤(pán)旋穿過(guò)吸收器；所述的吸收器的出口和入口分別通過(guò)管道與發(fā)生器入口和出口連接，形成一個(gè)循環(huán)回路，在吸收器的出口與發(fā)生器入口管道上設(shè)置泵；在吸收器的入口與發(fā)生器出口管道上設(shè)置節(jié)流閥；

所述的熱蒸餾系統(tǒng)由第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器、…、第n效蒸發(fā)器和多條管道組成；第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器、…、第n效蒸發(fā)器的入口皆與通過(guò)管道與船舶動(dòng)力裝置余熱利用系統(tǒng)的輸出管道連通，來(lái)自吸收式熱泵系統(tǒng)的發(fā)生器高壓工質(zhì)蒸汽管道曲折或盤(pán)旋穿過(guò)第一效蒸發(fā)器后連通冷媒直接接觸冷凍系統(tǒng)的冷凍室，在該管道上設(shè)置節(jié)流閥；所述的第一效蒸發(fā)器的水蒸氣出口管道曲折或盤(pán)旋穿過(guò)第二效蒸發(fā)器后與第二淡水輸出管道連通，第一效蒸發(fā)器的濃海水出口管道連接第二效蒸發(fā)器；第二效蒸發(fā)器、…、第n效蒸發(fā)器之間的連接方式與第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器連接方式相同，在第n效蒸發(fā)器上設(shè)有排污口；

所述的船舶動(dòng)力裝置余熱利用系統(tǒng)由動(dòng)力裝置、排氣管道、循環(huán)冷卻水管道和熱交換器組成；穿過(guò)吸收器的海水進(jìn)料管道連接熱交換器的入口，熱交換器的輸出管道分別與第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器、…、第n效蒸發(fā)器的入口連接，循環(huán)冷卻水管道曲折或盤(pán)旋穿設(shè)在熱交換器與動(dòng)力裝置之間，動(dòng)力裝置的排氣管道穿設(shè)于吸收式熱泵系統(tǒng)的發(fā)生器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用冷熱聯(lián)產(chǎn)海水淡化的方法，其特征在于：所述的吸收式熱泵系統(tǒng)的吸收器作為進(jìn)料海水的第一級(jí)預(yù)熱器，船舶動(dòng)力裝置余熱利用系統(tǒng)的循環(huán)冷卻水熱交換器作為進(jìn)料海水的第二級(jí)預(yù)熱器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用冷熱聯(lián)產(chǎn)海水淡化的方法，其特征在于：所述吸收式熱泵系統(tǒng)選用正丁烷作為制冷劑，推薦選用壬烷或十二烷作為吸收劑，采用船舶動(dòng)力裝置的排氣余熱作為供給能量。