[發(fā)明專利]一種低溫多效海水淡化系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710268409.5
• 申請日: 2017-04-22
• 公開（公告）號: CN107032426A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 祝長宇
• 申請（專利權）人: 祝長宇
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F1/16;B01D3/00;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及低溫多效海水淡化技術領域，尤其是涉及一種低溫多效海水淡化系統(tǒng)。

背景技術

沿海工礦企業(yè)是耗能和用水大戶，如果將這些工礦企業(yè)低溫余熱利用于海水淡化，既合理利用了余熱資源，又解決了淡水資源短缺的問題，不失為節(jié)能減排、開源節(jié)流的重大舉措。

低溫多效蒸餾(LT-MED)海水淡化技術是指海水的最高蒸發(fā)溫度約70℃的海水淡化技術，將一系列的水平管降膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來并被分成若干效，用一定量的蒸汽輸入蒸發(fā)器，通過多次的蒸發(fā)和冷凝，得到多倍于加熱蒸汽量的蒸餾水。

目前，低溫多效蒸餾海水淡化技術所用的余熱均為蒸汽形式，即將工礦企業(yè)產(chǎn)生的蒸汽直接供給海水淡化裝置，使海水發(fā)生低溫蒸發(fā)和冷凝，從而產(chǎn)生淡水。直接利用蒸汽進行海水淡化存在蒸汽成本高，高壓低用造成浪費、海水淡化設備結垢傾向相對較大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供了一種低溫多效海水淡化系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的， 本發(fā)明提供以下技術方案：一種低溫多效海水淡化系統(tǒng)，包括第一換熱器、第二換熱器、第n換熱器、第一儲液罐、第二儲液罐、第n儲液罐、節(jié)流閥、熱泵壓縮機和熱泵蒸發(fā)器，其特征在于：還包括第一換熱器循環(huán)泵、第二換熱器循環(huán)、第n換熱器循環(huán)泵、第一淡水水泵、第n-1淡水水泵、第n淡水水泵、第一廢水水泵、第二廢水水泵、第n廢水水泵、海水入口水泵、海水總管道、廢水總管道以及淡水總管道，其中n≥2；所述第一換熱器作為熱泵的冷凝器，與節(jié)流閥、熱泵蒸發(fā)器、熱泵壓縮機依次連通構成熱泵循環(huán)系統(tǒng)；所述海水入口水泵的入口連接在海水總管道的入口上；所述第一儲液罐至第n儲液罐分別通過管道與海水總管道連通；所述第一廢水水泵至第n廢水水泵分別通過管道連接在對應的第一儲液罐至第n儲液罐和廢水總管道之間，用于抽空對應的儲液罐內(nèi)的濃海水；所述第一換熱器循環(huán)泵至第n換熱器循環(huán)泵的出口通過管道與對應的第一儲液罐至第n儲液罐連通，其入口與對應的第一換熱器至第n換熱器管殼的入口連通，所述第一換熱器至第n換熱器管殼的出口通過管道連接于對應的第一儲液罐至第n儲液罐；所述第二換熱器至第n換熱器換熱管束的入口通過管道連接于對應的第一儲液罐至第n-1儲液罐，第n儲液罐連接于熱泵蒸發(fā)器管殼的入口；第二換熱器至第n換熱器換熱管束的出口連接對應的第一淡水泵至第n-1淡水泵的入口，第n淡水水泵的入口連接于熱泵蒸發(fā)器管殼的出口；第一淡水泵至第n淡水泵的出口連接于淡水總管道。

進一步地，所述海水入口水泵的出口連接有海水電磁閥或者海水單向閥。

進一步地，所述廢水總管道的出口連接有廢水電磁閥或者廢水單向閥。

進一步地，所述淡水總管道的出口連接有淡水電磁閥或者淡水單向閥。

進一步地，所述第i換熱器和熱泵蒸發(fā)器均采用殼管式換熱器，其中i=1~n。

進一步地，所述第i儲液罐內(nèi)設有第i水位檢測設備，第i水位檢測設備用于檢測第i儲液罐內(nèi)海水的高度，根據(jù)設定值通過海水水泵補充第i儲液罐內(nèi)海水的量，其中i=1~n。

進一步地，所述第i儲液罐內(nèi)設有第i濃度檢測設備，第i濃度檢測設備用于檢測第i儲液罐內(nèi)海水的濃度，當?shù)趇儲液罐內(nèi)海水的濃度達到一定值時，通過第i廢水水泵抽空儲液罐內(nèi)的高濃度海水，其中i=1~n。

進一步地，所述的系統(tǒng)還包括所述抽真空系統(tǒng)，抽真空系統(tǒng)分別與各個換熱器和熱泵蒸發(fā)器連接進行抽真空。

本發(fā)明的實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：利用熱泵循環(huán)系統(tǒng)的冷凝器（第一換熱器）作為海水淡化的高溫熱源，熱泵循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)器作為海水淡化的低溫熱源，高溫熱源和低溫熱源的溫差在30℃~40℃之間，高溫熱源初次與海水進行換熱，產(chǎn)生啟動蒸汽，啟動蒸汽與第二效海水淡化系統(tǒng)的海水進行熱交換冷凝成為淡水，第二效海水淡化系統(tǒng)的海水產(chǎn)生新的蒸汽進入下一個換熱器進行換熱冷凝，最后一效的蒸汽與熱泵循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)器進行換熱，冷凝成淡水；整個海水淡化循環(huán)在低溫差下完成，換熱接近卡諾循環(huán)，CUP值接近10；另外海水蒸發(fā)過程中部分產(chǎn)生蒸汽，蒸汽和海水在換熱器內(nèi)部均勻分布，快速的流動，防止換熱器的內(nèi)部換熱管壁的結垢。

附圖說明

圖1 本發(fā)明海水淡化系統(tǒng)結構示意圖。

圖2為圖1中儲液罐的結構示意圖。