[發(fā)明專(zhuān)利]一種低溫余熱利用海水淡化系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910631811.4
• 申請(qǐng)日: 2019-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110217849A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張衛(wèi)忠;張小飛;馬振發(fā)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 金盛海洋科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/16
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/16;C02F103/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種低溫余熱利用海水淡化系統(tǒng)，包括柴油機(jī)余熱利用系統(tǒng)，及與柴油機(jī)系統(tǒng)連接的增濕除濕海水淡化系統(tǒng)，及分別與柴油機(jī)余熱利用系統(tǒng)和增濕除濕海水淡化系統(tǒng)電控連接的電控柜；所述柴油機(jī)余熱利用系統(tǒng)包括尾氣排放機(jī)構(gòu)和冷卻水循環(huán)機(jī)構(gòu)；原海水通過(guò)海水泵經(jīng)海水輸送管路輸送至冷卻水循環(huán)機(jī)構(gòu)和增濕除濕海水淡化系統(tǒng)；其特征在于，所述增濕除濕海水淡化系統(tǒng)包括蒸發(fā)器，及與蒸發(fā)器其進(jìn)水口連接的換熱單元，及與蒸發(fā)器其進(jìn)氣口連接的太陽(yáng)能空氣集熱單元，及與蒸發(fā)器其蒸汽出口連接的冷凝器，及與蒸發(fā)器其出水口連接的濃鹽水桶；所述蒸發(fā)器通過(guò)輸氣管路與尾氣排放機(jī)構(gòu)連接；所述換熱單元與冷卻水循環(huán)機(jī)構(gòu)連接；

所述換熱單元包括換熱器，及與換熱器其出水端連接的帶有水體溫度傳感器的恒溫海水桶；所述換熱器其換熱端與冷卻水循環(huán)機(jī)構(gòu)連接；所述換熱器其進(jìn)水端與海水輸送管路連接；所述恒溫海水桶其出水口通過(guò)進(jìn)水管路與蒸發(fā)器其進(jìn)水口連接，且進(jìn)水管路上安裝有計(jì)量泵；

所述太陽(yáng)能空氣集熱單元包括太陽(yáng)能集熱器，及與太陽(yáng)能集熱器其進(jìn)氣端連接的變頻風(fēng)機(jī)；所述太陽(yáng)能集熱器其出氣端經(jīng)進(jìn)氣管路與蒸發(fā)器其進(jìn)氣口連接；

所述冷凝器其出水端連接有冷凝出水管；所述冷凝出水管經(jīng)出水三通閥連接至淡鹽水桶和淡水桶；所述冷凝出水管處安裝有咸度計(jì)，且咸度計(jì)與出水三通閥通過(guò)電控柜通信連接；所述冷凝器其冷凝進(jìn)水端通過(guò)進(jìn)水三通閥與海水輸送管路連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫余熱利用海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)器包括外殼體，及沿外殼體長(zhǎng)度方向貫穿安裝于外殼體內(nèi)部的加熱管束，及平行設(shè)置于加熱管束上方的噴淋頭；所述蒸發(fā)器其進(jìn)水口和蒸汽出口分別設(shè)置于外殼體頂部；所述蒸發(fā)器其出水口和進(jìn)氣口分別設(shè)置于外殼體底部；所述蒸發(fā)器其進(jìn)氣口處安裝有鼓泡器；所述噴淋頭其上端連接有噴淋管；所述噴淋管垂直設(shè)置于外殼體內(nèi)部，且噴淋管其上端與蒸發(fā)器其進(jìn)水口連接；所述加熱管束由端蓋，及于端蓋固定連接的多根U型傳熱管組成；所述端蓋由隔板隔設(shè)形成有進(jìn)氣腔和出氣腔，且進(jìn)氣腔和出氣腔前端分別設(shè)置有廢氣進(jìn)口和廢氣出口；每一所述U型傳熱管其進(jìn)氣端和出氣端分別與端蓋的進(jìn)氣腔和出氣腔聯(lián)通；所述廢氣進(jìn)口通過(guò)輸氣管路與尾氣排放機(jī)構(gòu)的煙道連接；所述廢氣出口經(jīng)輸氣管路與空氣凈化器連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫余熱利用海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻風(fēng)機(jī)其進(jìn)風(fēng)口安裝有過(guò)濾網(wǎng)；所述變頻風(fēng)機(jī)其出風(fēng)口通過(guò)風(fēng)管與太陽(yáng)能集熱器連接；所述進(jìn)氣管路上安裝有空氣溫度傳感器和空氣三通閥，且空氣溫度傳感器與空氣三通閥通過(guò)電控柜通信連接；所述空氣三通閥其另一端通過(guò)循環(huán)管路連接至變頻風(fēng)機(jī)和太陽(yáng)能集熱器之間的風(fēng)管上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫余熱利用海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器其換熱進(jìn)液端與冷卻水循環(huán)機(jī)構(gòu)其出液端連接，且換熱器其換熱進(jìn)液端與冷卻水循環(huán)機(jī)構(gòu)其出液端之間的管路上安裝有流量調(diào)節(jié)閥；所述換熱器其換熱出液端與冷卻水循環(huán)機(jī)構(gòu)其進(jìn)液端連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫余熱利用海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器其冷凝出水端通過(guò)冷凝循環(huán)泵經(jīng)循環(huán)冷凝管與換熱器其進(jìn)水端的海水輸送管路連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫余熱利用海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器和冷凝器內(nèi)部均設(shè)置有盤(pán)形換熱管。

7.一種低溫余熱利用海水淡化系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

第一步，打開(kāi)與換熱器連接的海水輸送管路上的進(jìn)水三通閥通路，使得原海水能夠經(jīng)海水輸送管送入至換熱器中；與此同時(shí)，柴油機(jī)其鋼套冷卻水送入至換熱器的換熱端，使得原海水與冷卻水在換熱器中進(jìn)行熱交換，得到預(yù)熱的海水，且將預(yù)熱的海水存儲(chǔ)至恒溫海水桶中；

第二步，打開(kāi)計(jì)量泵，將恒溫海水桶內(nèi)預(yù)熱的海水通過(guò)進(jìn)水管路泵送至蒸發(fā)器的進(jìn)水口處，并通過(guò)噴淋管和噴淋頭將預(yù)熱海水由上至下噴灑至加熱管束上；同時(shí)，尾氣排放機(jī)構(gòu)的尾氣通過(guò)輸氣管路輸送至蒸發(fā)器的加熱管束中，當(dāng)預(yù)熱的海水與U型傳熱管接觸時(shí)，發(fā)生劇烈的換熱反應(yīng)；之后，變頻風(fēng)機(jī)將由太陽(yáng)能集熱器加熱后的空氣經(jīng)蒸發(fā)器的進(jìn)氣口輸送至蒸發(fā)器中，并經(jīng)過(guò)鼓泡器產(chǎn)生空氣泡，熱的空氣泡在浮力作用下向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)空氣泡對(duì)加熱后的海水進(jìn)行劇烈攪動(dòng)，使得熱空氣與海水進(jìn)行熱量交換，廢熱使得蒸發(fā)器內(nèi)的海水沸騰，增濕后的濕空氣經(jīng)蒸汽出口進(jìn)入到冷凝器中；蒸發(fā)器底部的濃鹽水則排送至濃鹽水桶中；

第三步，打開(kāi)與冷凝器連接的海水輸送管路上的進(jìn)水三通閥通路，使得原冷海水由海水泵送入冷凝器中，水蒸氣遇冷冷凝成水滴，并在其自身重力作用下下落，并通過(guò)冷凝出水管輸出；

第四步，由冷凝出水管輸出的水體通過(guò)咸度計(jì)檢測(cè)水體咸度，若咸度值超過(guò)預(yù)設(shè)值，則打開(kāi)冷凝出水管與淡鹽水桶的出水三通閥開(kāi)關(guān)，將咸度超過(guò)預(yù)設(shè)值的水體輸送至淡鹽水桶中存儲(chǔ)，可用于后續(xù)再次蒸餾淡化，也可在對(duì)水質(zhì)要求不高的其他場(chǎng)合使用；若咸度計(jì)檢測(cè)的咸度值低于或等于預(yù)設(shè)值，則打開(kāi)冷凝出水管與淡水桶的出水三通閥開(kāi)關(guān)，將咸度適宜的水體輸送至淡水桶中存儲(chǔ)，用作飲用水進(jìn)行存儲(chǔ)。