[發明專利]一種鼓泡加濕與熱泵循環耦合的海水淡化系統及工藝方法

有效

• 申請號: 201410788364.0
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104495966A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 張立琋;賀鋒;王超;諸威志;朱春偉;張鶴飛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C02F1/10
• 分類號: C02F1/10;C02F103/08
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種鼓泡加濕與熱泵循環耦合的海水淡化系統，其特征在于:包括排水閥、篩板、冷凝器、淡水盒、蒸發器、鼓泡塔、再冷卻塔、噴氣嘴、捕沫網、風機、風量調節閥、液位控制閥、海水預熱器、壓縮機、節流閥，所述鼓泡塔為筒形、上下兩端為圓弧封閉結構，篩板固定在鼓泡塔內下部，且與鼓泡塔內壁通過法蘭固連，冷凝器位于篩板上方的海水中,淡水盒固定在鼓泡塔內位于蒸發器的下方,冷凝器入口端與壓縮機出口端連接，冷凝器出口端與蒸發器進口端連接,連接管線上設有節流閥,蒸發器出口端與壓縮機進口端連接，風機進口端與再冷卻塔頂部連接，風機出口端與鼓泡塔底部連接，連接管線上設有風量調節閥，鼓泡塔底部安裝有排水閥，所述再冷卻塔內上部設有捕沫網，噴氣嘴與鼓泡塔連接,噴氣嘴位于再冷卻塔內下部的淡水中，所述海水預熱器位于鼓泡塔外側，海水預熱器出口端與鼓泡塔內篩板上方的海水進口相連通，連接管線上設有液位控制閥，海水預熱器的淡水進口與鼓泡塔內淡水盒的淡水排出口相連。

2.一種采用權利要求1所述的鼓泡加濕與熱泵循環耦合的海水淡化系統進行海水淡化的工藝方法，其特征在于包括以下步驟:

步驟1.采用保溫材料對鼓泡塔體進行保溫處理；

步驟2.將20～35℃的不飽和空氣在風機驅動下進入鼓泡塔內，由下而上穿過篩板在篩板上部海水中鼓泡，強化空氣與海水的傳質，篩板上海水的高度由液位控制閥控制；

步驟3.空氣、海水與冷凝器內的熱泵工質之間傳熱，經鼓泡與加熱，得到55～80℃的飽和濕空氣；

步驟4.熱濕空氣在鼓泡塔內向上流動，到達熱泵蒸發器的翅片管外表面與管內的熱泵工質換熱，被冷卻至40℃±5℃并析出部分淡水集于淡水盒中；

步驟5.將淡水盒中淡水引入海水預熱器，與溫度為20℃±10℃的海水進行換熱，海水被預熱后溫度升高3～10℃，進入鼓泡塔用于加濕空氣，回收熱量后淡水溫度為15～35℃，被排出系統；

步驟6.熱濕空氣在蒸發器外除濕后，從鼓泡塔頂部流出進入再冷卻塔，通過噴氣嘴噴射到20℃±10℃的淡水中，與淡水進行熱質交換空氣被降溫冷卻，脫出的淡水留在再冷卻塔內；

步驟7.空氣最后通過再冷卻塔頂部的捕沫網，分離出攜帶的水滴，流出再冷卻塔進入風機，進行下一次循環；

步驟8.若篩板上方的海水鹽度達到8％，則關閉風機或調節風量調節閥減小風機流量，讓篩板上方的海水在重力的作用下通過篩板孔流向鼓泡塔底部，通過排水閥排出。