[發(fā)明專利]一種壓汽式毛細(xì)驅(qū)動(dòng)海水淡化系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510813598.0
• 申請(qǐng)日: 2015-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN105439224B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡雪蛟;章先濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇潤海能源科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/04
• 分類號(hào): C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 上海海頌知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31258
• 代理人: 陳麗君

本發(fā)明公開的一種壓汽式毛細(xì)驅(qū)動(dòng)海水淡化系統(tǒng)，包括蒸發(fā)冷凝模塊、降壓模塊、換熱模塊和升壓模塊，蒸發(fā)冷凝模塊包括海水淡化蒸發(fā)器，海水淡化蒸發(fā)器包括海水腔、多孔介質(zhì)、淡化蒸汽通道、導(dǎo)熱板和冷凝腔，降壓模塊包括降壓管路和膨脹閥，換熱模塊包括換熱管路和熱交換器，升壓模塊包括升壓管路和壓縮機(jī)，其特點(diǎn)在于，本發(fā)明舍棄了傳統(tǒng)淡化技術(shù)中的冷凝器，避免海水淡化中最大的熱損失?冷凝熱損失，另一方面，本發(fā)明利用毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)海水補(bǔ)液，無需泵功，特別地，使用的多孔介質(zhì)為低導(dǎo)熱性材料，大大降低了濃鹽水排放帶走的顯熱損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海水淡化技術(shù)，特別是涉及一種高效率利用企業(yè)余熱工質(zhì)的熱能與動(dòng)能進(jìn)行壓汽式毛細(xì)驅(qū)動(dòng)海水淡化的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

將海水變成淡水的方法叫海水淡化，其本質(zhì)是將海水中的鹽和水分離。鹽水分離的最小功是海水淡化必須消耗能量的下線，只有當(dāng)分離工程完全可逆時(shí)，分離消耗的功才是最小功。由于實(shí)際過程不可避免的不可逆性，淡化過程所需的能量是最小功的若干倍，甚至成千上萬倍。為了使淡化過程更加經(jīng)濟(jì)，應(yīng)設(shè)法使能耗盡量接近最小功。

熱法海水淡化技術(shù)是一種將海水加熱到沸點(diǎn)產(chǎn)生蒸汽，并將蒸汽冷凝成淡水的方法。

熱法海水淡化物理數(shù)學(xué)描述中，汽化潛熱是所有能耗中最大的一項(xiàng)，通過合理有效的方法充分回收汽化潛熱是熱法海淡技術(shù)的重要思路。這也促進(jìn)了多級(jí)閃蒸和多效蒸餾法市場(chǎng)的巨大占有率。熱法中還有一種淡化方式不可忽視，中國專利號(hào)，公開的一種壓汽蒸餾法海水淡化，其通過對(duì)二次蒸汽的加壓升溫作為熱源加熱海水，回收了潛熱。

海水淡化技術(shù)推廣難主要在于能耗大、成本高。從熱力學(xué)第二定律分析，使用熱源溫度越低，可用能越少的能量越為經(jīng)濟(jì)、節(jié)能。SCI期刊Desalination上出現(xiàn)較多低溫?zé)岱êＫ录夹g(shù)，其工作溫度在60℃或更低，新的淡化技術(shù)極大地提高了能源利用的經(jīng)濟(jì)型，對(duì)節(jié)能余熱回收領(lǐng)域給出重要啟示。將低溫海淡技術(shù)同余熱廢熱結(jié)合，對(duì)節(jié)約不可再生資源和緩解淡水資源缺乏具有重大意義。

鋼鐵、水泥、石化等企業(yè)幾乎每天都在持續(xù)不斷向外排放40-50℃的廢汽或廢水，這部分熱源由于溫度低，難以進(jìn)一步回收利用，企業(yè)往往是直接對(duì)外排放。大量的技術(shù)都傾向如何回收利用廢汽/廢水中的熱量，很少有技術(shù)關(guān)注到廢汽/水中蘊(yùn)藏著的動(dòng)能。同時(shí)回收熱工質(zhì)中的熱能和動(dòng)能，利用動(dòng)能帶動(dòng)壓縮機(jī)對(duì)蒸汽進(jìn)行加壓升溫后再用作海水淡化的熱源，具有較為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明公開了一種壓汽式毛細(xì)驅(qū)動(dòng)海水淡化系統(tǒng)。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:

一種壓汽式毛細(xì)驅(qū)動(dòng)海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸發(fā)冷凝模塊、降壓模塊、換熱模塊和升壓模塊，所述蒸發(fā)冷凝模塊包括海水淡化蒸發(fā)器，所述海水淡化蒸發(fā)器包括海水腔、多孔介質(zhì)、淡化蒸汽通道、導(dǎo)熱板和冷凝腔，所述降壓模塊包括降壓管路和膨脹閥，所述換熱模塊包括換熱管路和熱交換器，所述升壓模塊包括升壓管路和壓縮機(jī)；

所述多孔介質(zhì)、淡化蒸汽通道和導(dǎo)熱板依次設(shè)置于海水腔和冷凝腔之間，所述海水腔的上下兩端依次連通海水進(jìn)水管路和海水出水管路，所述熱交換器設(shè)置于換熱管路上，所述換熱管路內(nèi)流通有熱工質(zhì)，所述熱工質(zhì)為熱源，所述膨脹閥設(shè)置于降壓管路上，所述降壓管路的一端連通淡化蒸汽通道和冷凝腔，另一端連通熱交換器的進(jìn)口，所述壓縮機(jī)設(shè)置于升壓管路上，所述升壓管路的一端連通熱交換器的出口，另一端連通冷凝腔；

所述冷凝腔的下端設(shè)有第一冷凝水管路，所述壓縮機(jī)的底部設(shè)有第二冷凝水管路；

上述的一種壓汽式毛細(xì)驅(qū)動(dòng)海水淡化系統(tǒng)，其中，所述壓縮機(jī)由水輪機(jī)通過連桿軸帶動(dòng)，所述水輪機(jī)設(shè)置于換熱管路上，由換熱管路內(nèi)的熱工質(zhì)帶動(dòng)；

上述的一種壓汽式毛細(xì)驅(qū)動(dòng)海水淡化系統(tǒng)，其中，所述熱工質(zhì)為工業(yè)循環(huán)水；