本發(fā)明總體上涉及海水脫鹽。更具體地說，本發(fā)明涉及用于經(jīng)改善的無流出物(effluentfree)的海水脫鹽的技術。

背景技術：

美國專利8,496,787(‘787專利)描述了用于無流出物的海水脫鹽的技術。該‘787專利中所公開的技術在許多場合獲得越來越多的關注。因此，存在著對于該‘787專利中所公開的技術進行改善的需要。

技術實現(xiàn)要素：

一種系統(tǒng)，其具有處于第一壓力下的第一板式換熱器以加熱含有溶解的固體物的流體以形成溫度低于所述流體的沸點的經(jīng)加熱的流體。汽化室連接至第一板式換熱器。汽化室處于低于第一壓力的第二壓力下。汽化室接收經(jīng)加熱的流體并且產(chǎn)生基本上不含溶解的固體物的氣態(tài)組分和固體物組分。壓縮機連接至汽化室。壓縮機接收氣態(tài)組分并且產(chǎn)生流體輸出物。第一板式換熱器具有形成腔室的板(platesformingchambers)。歧管結構(歧管配置，manifoldarrangement)將來自汽化室的未經(jīng)處理的流體分配至腔室的第一子設備(子集，subset)并且將來自壓縮機的流體輸出物分配至腔室的第二子設備，使得第一板式換熱器形成用于應用至汽化室的經(jīng)加熱的流體。

一種系統(tǒng)，其包括處于第一壓力下的加熱器以加熱含有溶解的固體物的流體以形成溫度低于所述流體的沸點的經(jīng)加熱的流體。汽化室連接至加熱器。汽化室處于低于第一壓力的第二壓力下。汽化室接收經(jīng)加熱的流體并且產(chǎn)生基本上不含溶解的固體物的氣態(tài)組分和固體物組分。壓縮機連接至汽化室。壓縮機接收氣態(tài)組分并且產(chǎn)生流體輸出物。冷凝單元與加熱器集成在一起。冷凝單元接收流體輸出物。流體輸出物向加熱器中的流體施加熱量。板式換熱器連接至冷凝單元和汽化室。板式換熱器具有形成腔室的板。歧管結構將冷的未經(jīng)處理的流體分配至腔室的第一子設備并且將來自冷凝單元的流體輸出物分配至腔室的第二子設備。結果，板式換熱器形成冷的經(jīng)處理的流體輸出物以及用于應用至汽化室的熱的未經(jīng)處理的流體輸出物。

附圖說明

結合以下詳細描述以及附圖，對本發(fā)明進行更充分的理解，其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式設置的系統(tǒng)。

圖2示出了板式換熱器中所用的歧管組件和板。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式所用的板式換熱器。

圖4示出了可根據(jù)本發(fā)明的實施方式使用的壓縮機部件。

圖5示出了可根據(jù)本發(fā)明的實施方式使用的替代的壓縮機部件。

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式所用的雙板式換熱器系統(tǒng)。

在附圖的不同視圖中，相同的附圖標記表示相應的部件。

具體實施方式

圖1說明了所述‘787專利的基礎技術以及本文所公開的增益(提高，enhancement)。圖1中的單位數(shù)和二位數(shù)的標號與所述‘787專利中所用的標號相同。具體地說，所述‘787專利公開了汽化室1。汽化室1包括連接至連接管2的噴嘴3。連接管2連接至加熱器6。加熱器處于第一壓力下以加熱含有溶解的固體物的流體。這形成了溫度低于所述流體的沸點的經(jīng)加熱的流體。加熱器接收來自以下的熱量：冷凝單元9以及任意類型的外部熱源(如果必要的話)。汽化室經(jīng)由連接管2接收來自加熱器6的經(jīng)加熱的流體。噴嘴3產(chǎn)生噴霧，這降低了與經(jīng)加熱的流體有關的壓力。降低的壓力使得流體達到其沸點。結果，形成基本上不含溶解的固體物的氣態(tài)組分以及固體物組分。將氣態(tài)組分5施用至壓縮機8。在汽化室中，固體物組分發(fā)生沉降(settle)。更具體地說，固體物組分沉降到未蒸發(fā)的液體4中，向所述未蒸發(fā)的液體4中供給原始(未加工，raw)的液體輸入物13。

壓縮機8接收氣態(tài)組分并且產(chǎn)生流體輸出物(其被施用至冷凝單元9)。冷凝單元9與加熱器集成在一起。在冷凝單元9中循環(huán)的流體輸出物向加熱器6中的流體施加熱量。泵7將流體4從蒸發(fā)室1轉移到加熱器6中。

前面的描述與所述‘787專利中所公開的信息一致。下面的信息是針對對于所述‘787專利中所述的基礎技術的增益(提高，enhancement)。

第一個增益是利用換熱器100。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可使用任意類型的換熱器100。本發(fā)明的一個實施方式利用板式換熱器。如本領域中已知的，板式換熱器使用金屬板，以便在兩種流體之間轉移熱量。所述板形成一組腔室，其中，所述兩種流體按路線(route)穿過交替的腔室。歧管結構將冷的流體分配至腔室的第一子設備并且將熱的流體分配至腔室的第二子設備。在當前的上下文中，原始(未加工，raw)的液體輸入物13(例如海水)為冷的流體輸入物，而來自冷凝單元9的經(jīng)蒸餾的純凈的液體11為熱的流體輸入物。交替的腔室102(例如用于冷的流體)和104(例如用于熱的流體)產(chǎn)生冷的經(jīng)處理的流體輸出物106和熱的未經(jīng)處理的流體輸出物13(用于施用至汽化室1)。在換熱器100的每個腔室中示出了兩個箭頭，用以表示流體通過腔室時的流體溫度的轉變(即，從熱到冷，或者，從冷到熱)。

圖2示出了樣品板200。板200具有帶有相關聯(lián)的襯墊(gasket)或釬焊(brazing)的兩個孔口202和204以形成用于使流體通向相鄰的腔室的歧管(manifold)?？卓?06和208接收和放出(emit)在由板200界定的腔室中進行處理的流體。板200可包括褶皺(corrugation)210以提高流體的湍流，以用于增強的熱交換效果。板200具有暴露于流體的大的表面積。這促進熱量的轉移并且提高溫度變化的速度。

圖3示出了可組裝以形成板式換熱器的板200_1到200_4的布置?？墒褂靡r墊、焊接或釬焊來將單獨的板連接至相鄰的板。在剛性框架中，將板壓在一起，以形成具有交替的熱和冷的流體的平行流動溝道的結構。端板(未示出)使流動反向回到板200_1。因此，每個流體都從板200_1以穿過一系列交替腔室的第一方向進行移動；所述流體的流動發(fā)生反向，并且，所述流體以穿過一系列交替腔室的第二方向進行移動。

冷的海水可進入板式換熱器，然后，經(jīng)過交替的腔室300，從而作為用于施用至汽化室1的熱的海水排出(emerge)。來自冷凝單元9的干凈的熱水可進入板式換熱器，然后，經(jīng)過交替的腔室302，從而作為干凈的冷水輸出物排出。

對換熱器100進行加壓，從而防止沉淀物累積在板200上。有利地，板型換熱器是極其地有效、成本低且緊湊的。

返回到圖1，經(jīng)增強的系統(tǒng)包括傳送帶100。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可使用市售的傳送帶，例如，由komline-sanderson,peapack,newjersey銷售的那些。傳送帶100具有框架111、帶112和內部軸承114。

帶112使用適用于高溫過濾工藝的材料。在一個實施方式中，帶112由聚酯形成。在一個實施方式中，聚酯具有約750磅/英寸的拉伸強度。帶112可具有約.05英寸的厚度。帶112可具有每平方英寸約118×30的經(jīng)緯密度。帶112可具有約170至230立方英尺/分鐘的體積空氣流量。

圖1示出了螺旋推運器(augur)15，其可被用于固體的遷移以及在傳送帶110上的存放(deposition)。還可使用其他固體移動機構，例如泵。汽化室1產(chǎn)生固體鹽。使所述鹽與可能具有100％鹽水(brine)濃度的水混合。使位于蒸發(fā)室1底部處的鹽固體物與顯著量的水一起被移出。傳送帶110接收固體物和水的該組合。固體物被帶112捕集并且在帶112的末端處被放出(eject)。水穿過帶112并且被收集到流體回收儲存器(recapturerepository)116中。穿過帶的水具有高濃度的固體鹽(其堵塞所述帶中的開口)。因此，本發(fā)明的實施方式使用支管118來接通(access)原始(未加工，raw)的液體輸入物13。支管118與流體輸送機構120相連。流體輸送機構可包括噴嘴或噴口(jet)，所述噴嘴或噴口在帶上噴霧原始(未加工，raw)的液體輸入物，從而保持所述帶相對地清潔?？墒褂帽?22，以便使來自流體回收儲存器116的流體移動至汽化室1。

另一個增益(提高，enhancement)涉及壓縮機8。壓縮機8可連接至蒸汽渦輪機。圖4示出了這樣的布置。具體地說，壓縮機8在軸(shaft)400之上，其還連接至渦輪機401。渦輪機401接收來自沸騰器(鍋爐，boiler)404的蒸汽402。可用天然氣加熱沸騰器404。可用從產(chǎn)生動力的蒸汽至消耗動力的壓縮機的連接驅動器(connectingdrive)取代軸向的軸400。

圖5示出了可根據(jù)本發(fā)明實施方式使用的另一種壓縮機布置。在該布置中，壓縮機8與燃氣渦輪機500相連。燃氣渦輪機500包括接收空氣504的壓縮機502。燃燒室506產(chǎn)生膨脹的排氣(exhaust)以驅動渦輪機508，所述渦輪機508驅動壓縮機8。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式所用的雙板型換熱器系統(tǒng)。圖6對應于圖1，但用板式換熱器600替代加熱器6和冷凝單元9。通向板式換熱器600的一種輸入物為壓縮機8的輸出物。該輸出物通過板式換熱器600的交替的腔室而被處理并且作為被施用至板式換熱器100的經(jīng)蒸餾的純凈的液體輸出物11排出。通向板式換熱器600的另一種輸入物為來自汽化室1的未蒸發(fā)的液體4。該液體通過板式換熱器600的交替的腔室被處理，在板式換熱器600的交替的腔室處，該液體從壓縮機8的輸出物獲得熱量。然后，將經(jīng)加熱的流體施用至連接管2以用于按路線(route)通向汽化室1。

前述說明出于解釋的目的使用特定的術語以提供對本發(fā)明透徹的理解。然而，對本領域技術人員明晰的是，特定的細節(jié)對實施本發(fā)明并不是必須的。因此，本發(fā)明的特定實施方式的前述描述是為了說明和描述的目的而提出的。它們不是窮舉或將本發(fā)明限制為所公開的精確形式的；顯然，鑒于上述教導，許多修改和變化是可能的。為了最好地解釋本發(fā)明的原理及其實際應用，選擇并描述了實施方式，它們因此使得本領域的其它技術人員能夠最佳地利用本發(fā)明和適用于預期的特別用途的具有各種變化的多種實施方式。權利要求書及其等價物旨在限定本發(fā)明的范圍。