太陽能海水淡化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能海水淡化系統(tǒng)，包括海水取水泵、板式換熱器B、物料加熱儲罐、冷凝器、太陽能集熱器和三效模管降膜蒸發(fā)器，物料加熱儲罐通過管道與三效模管降膜蒸發(fā)器相連通，三效模管降膜蒸發(fā)器與冷凝器相互通過管道連通，太陽能集熱器分別與板式換熱器B、物料加熱儲罐和三效模管降膜蒸發(fā)器電連接；板式換熱器B與三效模管降膜蒸發(fā)器之間通過管道連通設有濃縮液排出泵，三效模管降膜蒸發(fā)器上設有壓縮機；冷凝器上電連接有真空泵。本發(fā)明是運用清潔太陽能源運行的海水淡化系統(tǒng)，減少鍋爐的維護費用，并且結(jié)合了橫管降膜技術(shù)和機械加熱兩種方式，大大提高了海水淡化的效率和質(zhì)量。
【專利說明】太陽能海水淡化系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及海水淡化、分類【技術(shù)領域】，尤其涉及一種太陽能海水淡化系統(tǒng)，尤其涉及一種結(jié)合太陽能、風能技術(shù)、機械壓縮技術(shù)和橫管降膜低溫多效海水淡化技術(shù)運行的海水淡化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前主流的海水淡化技術(shù)主要以熱法的橫管降膜技術(shù)和膜法的反滲透為主。雖然橫管降膜技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但現(xiàn)有的模管降膜蒸發(fā)器一般都是以熱力壓縮技術(shù)實現(xiàn)二次蒸汽的重復利用。并且海水淡化的整體系統(tǒng)都采用電能等傳統(tǒng)能源，在海水取水附近的太陽能非常豐富，如果加以利用將有效節(jié)約能源，減少環(huán)境污染等?，F(xiàn)有的海水淡化系統(tǒng)沒有機械壓縮技術(shù)和橫管降膜技術(shù)相結(jié)合，使得海水淡化無法高效率、高質(zhì)量的進行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種利用清潔能源，能夠24小時不間斷運行的太陽能海水淡化系統(tǒng)，并且該海水淡化系統(tǒng)結(jié)合了橫管降膜技術(shù)和機械加熱兩種方式，大大提高了海水淡化的效率和質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種太陽能海水淡化系統(tǒng)，包括海水取水泵、板式換熱器B、物料加熱儲罐、冷凝器、太陽能集熱器和三效模管降膜蒸發(fā)器，所述海水取水泵、板式換熱器B、物料加熱儲罐依次通過管道相互連通，物料加熱儲罐通過管道與三效模管降膜蒸發(fā)器相連通，三效模管降膜蒸發(fā)器與冷凝器相互通過管道連通，所述太陽能集熱器分別與板式換熱器B、物料加熱儲罐和三效模管降膜蒸發(fā)器電連接；所述板式換熱器B與三效模管降膜蒸發(fā)器之間通過管道連通設有濃縮液排出泵，所述三效模管降膜蒸發(fā)器上設有壓縮機；所述冷凝器上電連接有真空泵。
[0006]為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明提供一種優(yōu)選的三效模管降膜蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)技術(shù)方案是:所述三效模管降膜蒸發(fā)器主要由相互間管道連通的第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器和第三效蒸發(fā)器構(gòu)成；第三效蒸發(fā)器與所述物料加熱儲罐通過管道相互連通，并且在該管道上設有噴淋加壓泵A ;第二效蒸發(fā)器與第三效蒸發(fā)器之間通過管道連通設有噴淋加壓泵B，第一效蒸發(fā)器與第二效蒸發(fā)器之間通過管道連通設有噴淋加壓泵C ;所述噴淋加壓泵A、噴淋加壓泵B與噴淋加壓泵C分別與太陽能集熱器電連接。
[0007]進一步的技術(shù)方案是:所述海水取水泵與板式換熱器B之間設有阻垢劑加藥裝置。
[0008]再進一步的技術(shù)方案是:所述阻垢劑加藥裝置與板式換熱器B之間設有板式換熱器A。
[0009]所述第一效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器和第三效蒸發(fā)器內(nèi)部均設有與冷凝器相連通的
蒸友骨。[0010]作為優(yōu)選，所述冷凝器上設有冷凝水排出泵。
[0011]作為優(yōu)選，所述太陽能集熱器上包括有能將太陽熱量轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換器和若干個平板式太陽能集熱板。
[0012]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0013](I)本發(fā)明是運用清潔太陽能源運行的海水淡化系統(tǒng)，該系統(tǒng)運行時，不需要鍋爐提供蒸汽，減少鍋爐的維護費用，能夠在太陽能豐富的地方運行。利用機械壓縮機，可以能將二次蒸汽完全利用，減少能量損耗，達到節(jié)能的目的，其中每噸淡水耗電量在18~20度。
[0014](2)本發(fā)明將橫管降膜技術(shù)和機械壓縮兩種方式結(jié)合在一起，大大提高了海水淡化的效率和質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為物料加熱儲罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，附圖中的附圖標記所對應的名稱為:`[0020]I 一第一效蒸發(fā)器，2 一第二效蒸發(fā)器，3 一第三效蒸發(fā)器，4 一冷凝器，5 一真空泵，6 —壓縮機,7 —阻垢劑加藥裝置,8 —板式換熱器A,9 —冷凝水排出泵，10 —物料加熱儲罐，11 一噴淋加壓泵A, 12 —噴淋加壓泵B, 13 —噴淋加壓泵C, 14 一板式換熱器B, 15 —濃縮液排出泵，16 一太陽能集熱器。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明:
[0022]實施例
[0023]如圖1~圖4所示，一種太陽能海水淡化系統(tǒng)，包括海水取水泵、板式換熱器B14、物料加熱儲罐10、冷凝器4、太陽能集熱器16和三效模管降膜蒸發(fā)器。海水取水泵、板式換熱器B14、物料加熱儲罐10依次通過管道相互連通，物料加熱儲罐10通過管道與三效模管降膜蒸發(fā)器相連通，三效模管降膜蒸發(fā)器與冷凝器4相互通過管道連通，太陽能集熱器16分別與板式換熱器B14、物料加熱儲罐10和三效模管降膜蒸發(fā)器電連接。板式換熱器B14與三效模管降膜蒸發(fā)器之間通過管道連通設有濃縮液排出泵15，三效模管降膜蒸發(fā)器上設有壓縮機6。冷凝器4上電連接有真空泵5。
[0024]如圖1、圖2所示，三效模管降膜蒸發(fā)器主要由相互間管道連通的第一效蒸發(fā)器1、第二效蒸發(fā)器2和第三效蒸發(fā)器3構(gòu)成。第三效蒸發(fā)器3與物料加熱儲罐10通過管道相互連通，并且在該管道上設有噴淋加壓泵All，該噴淋加壓泵All主要用于將物料加熱儲罐10中的海水噴淋輸送到第三效蒸發(fā)器3中。第二效蒸發(fā)器2與第三效蒸發(fā)器3之間通過管道連通設有噴淋加壓泵B12，該噴淋加壓泵B12主要用于將第三效蒸發(fā)器3中的海水噴淋輸送到第二效蒸發(fā)器2中。第一效蒸發(fā)器I與第二效蒸發(fā)器2之間通過管道連通設有噴淋加壓泵C13，該噴淋加壓泵C13主要用于將第二效蒸發(fā)器2中的海水噴淋輸送到第一效蒸發(fā)器I中。噴淋加壓泵AU、噴淋加壓泵B12與噴淋加壓泵C13分別與太陽能集熱器16電連接，也就是說太陽能集熱器16分別為噴淋加壓泵AU、噴淋加壓泵B12與噴淋加壓泵C13提供所需的電能。
[0025]如圖1、圖2所示，海水取水泵與板式換熱器B14之間設有阻垢劑加藥裝置7。阻垢劑加藥裝置7與板式換熱器B14之間設有板式換熱器AS。阻垢劑加藥裝置7可以對海水取水泵抽出的海水中加入阻垢劑，降低海水在本系統(tǒng)的各個設備中形成污垢的速率。
[0026]本實施例的第一效蒸發(fā)器1、第二效蒸發(fā)器2和第三效蒸發(fā)器3內(nèi)部均設有與冷凝器4相連通的蒸發(fā)管。
[0027]如圖1、圖2所示，冷凝器4上設有冷凝水排出泵9。
[0028]本實施例的太陽能集熱器16上包括有能將太陽熱量轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換器和若干個平板式太陽能集熱板。
[0029]本發(fā)明的工作原理如下:
[0030]系統(tǒng)流程可以分為:
[0031]海水系統(tǒng)，海水經(jīng)過海水取水泵抽出，經(jīng)過板式換熱器AS與冷凝水換熱，以后經(jīng)過板式換熱器B14再與濃海水換熱以后，再進入太陽能集熱器16，調(diào)節(jié)太陽能集熱器16，使海溫度上升至71-73度，然后進入物料加熱儲罐10加熱，物料加熱儲罐10的儲量為0.5噸，液位為I米。物料加熱儲罐10的水經(jīng)過噴淋加壓泵All打入第三效蒸發(fā)器3中，經(jīng)過蒸發(fā)以后的海水，經(jīng)過噴淋加壓泵B12打入第二效蒸發(fā)器2中，經(jīng)過蒸發(fā)以后的海水再經(jīng)過噴淋加壓泵C13打入第一效蒸發(fā)器I中，最后剩下的海水經(jīng)過濃縮液排出泵15抽出，經(jīng)過板式換熱器B14換熱以后排出。
[0032]真空系統(tǒng)，系統(tǒng)的真`空由水循環(huán)的真空泵5維持。
[0033]蒸汽系統(tǒng)，初始蒸汽有高溫海水在蒸發(fā)室里自然蒸發(fā)得到，當系統(tǒng)真空達到絕壓9KPa左右的時候，運行海水淡化系統(tǒng)，當?shù)谝恍д舭l(fā)器I的溫度達到65°C以后，開啟壓縮機6，初始頻率設置在20HZ，等待壓縮機6的電機反饋電流穩(wěn)定以后，提高壓縮機6的頻率到40HZ，再繼續(xù)等待壓縮機6的電機反饋電流穩(wěn)定以后，提高壓縮機頻率到50HZ。壓縮機6將第三效蒸發(fā)器3產(chǎn)生的低溫蒸汽(68°C左右)，通過壓縮提高蒸汽的焓，壓縮以后蒸汽溫度控制在80°C左右，再進入第一效蒸發(fā)器I中的蒸發(fā)管，高溫蒸汽與噴淋海水換熱，使海水蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，管內(nèi)的蒸汽冷凝產(chǎn)生淡水，淡水經(jīng)過蒸發(fā)管內(nèi)壁分流到蒸發(fā)室的第一效蒸發(fā)器I兩側(cè)的冷凝室收集。第一效蒸發(fā)器I中產(chǎn)生的蒸汽通過泡沫捕獲器進入第二效蒸發(fā)器2的蒸發(fā)管，蒸汽與噴淋的海水在換熱以后，海水蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，管內(nèi)的蒸汽冷凝產(chǎn)生淡水，淡水經(jīng)過第二效蒸發(fā)器2內(nèi)壁分流到蒸發(fā)室的兩側(cè)的冷凝室收集。蒸發(fā)以后產(chǎn)生的蒸汽通過泡沫捕獲器進入第三效蒸發(fā)器3的蒸發(fā)管，蒸汽與噴淋的海水在換熱以后，海水蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，管內(nèi)的蒸汽冷凝產(chǎn)生淡水，淡水經(jīng)過第三效蒸發(fā)器3蒸發(fā)管內(nèi)壁分流到蒸發(fā)室的兩側(cè)的冷凝室收集，第三效蒸發(fā)器3產(chǎn)生的蒸汽通過泡沫捕獲器進入冷凝器室，大部分被壓縮機6壓縮以后返回首效蒸發(fā)器，作為系統(tǒng)下次運行的蒸汽來源，少部分沒有被壓縮的蒸汽在冷凝器中冷卻形成淡水。最終淡水匯集在一起，經(jīng)過冷凝水泵9抽出，在板式換熱器AS與原海水換熱以后排出收集。
[0034]本海水淡化系統(tǒng)主要用于太陽能，風能豐富，淡水資源不足的海島，由于處理的原料主要是海水，所以管道基本采用316SS材質(zhì)的，蒸發(fā)管根據(jù)使用年限確定選用鈦管或者鋁合金管。蒸汽壓縮機是鑄鐵，表面經(jīng)過特殊化處理，達到耐腐蝕的效果。該設備目前運行情況正常，日產(chǎn)水量在12噸，電耗在每噸水23度電。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能海水淡化系統(tǒng)，其特征在于:包括海水取水泵、板式換熱器B (14)、物料加熱儲罐(10)、冷凝器(4)、太陽能集熱器(16)和三效模管降膜蒸發(fā)器，所述海水取水泵、板式換熱器B (14)、物料加熱儲罐(10)依次通過管道相互連通，物料加熱儲罐(10)通過管道與三效模管降膜蒸發(fā)器相連通，三效模管降膜蒸發(fā)器與冷凝器(4)相互通過管道連通，所述太陽能集熱器(16)分別與板式換熱器B (14)、物料加熱儲罐(10)和三效模管降膜蒸發(fā)器電連接；所述板式換熱器B (14)與三效模管降膜蒸發(fā)器之間通過管道連通設有濃縮液排出泵(15 )，所述三效模管降膜蒸發(fā)器上設有壓縮機(6 );所述冷凝器(4 )上電連接有真空泵(5)。
2.按照權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化系統(tǒng)，其特征在于:所述三效模管降膜蒸發(fā)器主要由相互間管道連通的第一效蒸發(fā)器(I)、第二效蒸發(fā)器(2)和第三效蒸發(fā)器(3)構(gòu)成；第三效蒸發(fā)器(3)與所述物料加熱儲罐(10)通過管道相互連通，并且在該管道上設有噴淋加壓泵A (11);第二效蒸發(fā)器(2)與第三效蒸發(fā)器(3)之間通過管道連通設有噴淋加壓泵B (12)，第一效蒸發(fā)器(I)與第二效蒸發(fā)器(2)之間通過管道連通設有噴淋加壓泵C(13);所述噴淋加壓泵A (11)、噴淋加壓泵B (12)與噴淋加壓泵C (13)分別與太陽能集熱器(16)電連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化系統(tǒng)，其特征在于:所述海水取水泵與板式換熱器B (14)之間設有阻垢劑加藥裝置(7)。
4.按照權(quán)利要求3所述的太陽能海水淡化系統(tǒng)，其特征在于:所述阻垢劑加藥裝置(7)與板式換熱器B (14)之間設有板式換熱器A (S)0
5.按照權(quán)利要求2所述的太陽能海水淡化系統(tǒng)，其特征在于:所述第一效蒸發(fā)器(I)、第二效蒸發(fā)器(2)和第三效蒸發(fā)器(3)內(nèi)部均設有與冷凝器(4)相連通的蒸發(fā)管。
6.按照權(quán)利要求1或5所述的太陽能海水淡化系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝器(4)上設有冷凝水排出泵(9)。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的太陽能海水淡化系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能集熱器(16)上包括有能將太陽熱量轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換器和若干個平板式太陽能集熱板。
【文檔編號】C02F103/08GK103601326SQ201310356737
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】羅昌洪, 劉軍, 唐孝冬 申請人:四川東聯(lián)新能源科技有限公司