[發明專利]蒸發冷凝式海水淡化裝置

有效

• 申請號: 201310310075.5
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN104326519A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 朱寶泉
• 申請（專利權）人: 朱寶泉
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 北京富天文博興知識產權代理事務所(普通合伙) 11272
• 代理人: 劉壽椿

技術領域

本發明所述的技術方案屬于用蒸發方法對水、廢水或污水的處理領域，依據國際專利分類法，屬于C02F1/04。

背景技術

現有的熱泵海水淡化裝置，如我國專利號為ZL201120168601.5名稱為《風、光伏發電空氣源熱泵海水淡化裝置》，包括微風、太陽能組合發電機組、蒸發桶、空氣源熱泵機組和冷凝桶四部分。微風、太陽能組合發電機組經電纜與空氣源熱泵機組和海水泵相連。蒸發桶經連通管與冷凝桶頂部的水蒸汽旋流器相連。空氣源熱泵機組經熱風機、熱風管與熱風旋流器相連。其不足之處：一是蒸發桶為一不透光的玻璃鋼桶，不利于利用太陽能輻射加熱蒸發室；二是蒸發桶內熱風旋流器有旋流混合作用，但向上力量不足，不利于擾動全蒸發桶的氣流；三是噴霧器是一個關鍵部件，不能用一般的噴霧器；四是熱風機為普通離心風機，風壓低，擾動力不足；五是海水入口應裝過濾器，以防噴霧器堵塞；六是蒸發桶為一直桶，不利于底部噴入的熱氣流從下而上加速旋轉。

發明內容

本發明的目的是為克服現有空氣源熱泵海水淡化裝置存在的不足，提出一種蒸發錐桶面向陽光部半圓錐體壁面為能透光的有機玻璃制成、采用高壓離心風機、錐桶螺旋形噴管、電動高速離心噴霧器、變頻制冷劑壓縮機的蒸發冷凝式海水淡化裝置。

本發明的目的是這樣實現的：本裝置包括蒸發桶組件、冷凝桶組件、蒸發、冷凝循環換熱系統、海水泵送系統、電控柜五大部分。蒸發桶組件通過頂部的蒸發桶出氣管與冷凝桶組件頂部的冷凝桶進氣管相連。海水泵送系統通過海水盤管進入冷凝桶體內，通過海水輸送管與蒸發錐桶內的電動高速離心噴霧器相連。蒸發、冷凝循環換熱系統經制冷劑蒸發盤管與冷凝桶體相連，經高壓離心風機出風管與蒸發錐桶中的蒸發錐桶螺旋形噴管相連。電控柜通過電纜和導線與制冷劑壓縮機、高壓離心風機、電動高速離心噴霧器、海水增壓泵和各運行和安全監控參數傳感器相連。

蒸發桶組件由電動高速離心噴霧器、蒸發錐桶、蒸發錐桶螺旋形噴管、集料斗、出料口、出料口閥門、蒸發桶支座、海水輸送管、蒸發桶出氣管組成。蒸發錐桶為一圓錐形桶，底部大，上部小，其底部裝有半圈蒸發錐桶螺旋形噴管，該噴管下端與高壓離心風機出風管相連，該噴管沿桶體圓周盤旋向上，噴出的高速氣流會沿桶體旋轉向上，并且由于桶體呈圓錐形，上端圓周越來越小，所以轉速越來越快，使整個桶體內熱空氣與水霧的混流達到最佳狀態。蒸發錐桶面向陽光部半圓錐體壁面由透明的有機玻璃制成，可以充分透過陽光輻射熱。蒸發錐桶另外半個圓錐體壁面由深色玻璃鋼組成，可以吸收和儲存太陽輻射熱，同樣能對桶內的空氣、水霧輻射加熱。蒸發錐桶下部為集料斗，噴出的水霧經熱空氣的強烈混流換熱，迅速蒸發，剩下的鹽粉落下由集料斗收集，定期打開出料口閥門，裝袋儲存。整個蒸發桶組件桶體部份由蒸發桶支座支承。蒸發錐桶頂部有蒸發桶出氣管，直接與冷凝桶進氣管相連。蒸發錐桶頂部還設有電動高速離心噴霧器，與海水輸送管相連，海水輸送管與海水盤管相連。海水由海水增壓泵增壓，可以確保電動高速離心噴霧器的噴霧質量。

冷凝桶組件由冷凝桶體、冷凝桶進氣管、旋流器、空氣出口、冷凝水出口閥門組成。冷凝桶體為一食品級的玻璃鋼圓桶。頂部有冷凝桶進氣管，由蒸發錐桶飽含水蒸汽的熱空氣經冷凝桶進氣管導入冷凝桶體內，經旋流器分布全桶，由上而下先經海水盤管冷凝，再經制冷劑蒸發盤管冷凝，由空氣出口排出桶外。冷凝水滴入冷凝桶體下部貯存，定期通過冷凝水出口閥門取出使用或貯存。

蒸發、冷凝循環換熱系統實際是一個變形的空氣源熱泵，它由制冷劑壓縮機、制冷劑冷凝盤管、制冷劑節流器、制冷劑蒸發盤管、集氣罩、高壓離心風機引風管、高壓離心風機、高壓離心風機出風管、制冷劑組成。為了本裝置的需要，將蒸發盤管放在冷凝桶體內，將冷凝盤管放在集氣罩內，并將排風機改為高壓離心風機。蒸發冷凝循環換熱系統工作時，制冷劑壓縮機將制冷劑蒸汽壓送至制冷劑冷凝盤管，高壓離心風機強力抽吸集氣罩內的空氣，此空氣冷卻了制冷劑冷凝盤管中的制冷劑蒸汽，使其冷凝為液體，并放出大量冷凝熱，加熱空氣。此熱空氣被高壓離心風機壓送至蒸發錐桶螺旋形噴管，形成快速蒸發海水水霧的熱旋風。蒸發海水水霧后的熱空氣，通過蒸發桶出氣管進入冷凝桶進氣管，經旋流器將熱空氣旋轉散布到全冷凝桶體內，首先經過海水盤管，部分水蒸汽冷凝成水，放出冷凝熱，預熱海水盤管中的海水，再經過制冷劑蒸發盤管，空氣繼續降溫，水蒸汽絕大部份冷凝成水，放出大量冷凝熱，制冷劑吸熱蒸發為蒸汽。