專利名稱：一種制冷海水淡化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及可再生能源高效利用技術領域，更具體涉及一種制冷海水淡化裝置，適用于沿海城市及島嶼地區(qū)高效利用可再生能源，盡最大程度滿足日程生活及生產(chǎn)中對淡化海水的水源的需要。
技術背景 近年來，隨著人類對海洋開發(fā)的逐步深入，越來越多的小島被利用。各類小島的人類聚居密度不斷增大，島嶼的淡水及能源供應日益嚴峻。對于大多數(shù)島嶼居住人群來說淡水供應和舒適的居住環(huán)境無疑成為其生活品質重要保證。本實用新型裝置能利用太陽能或其它熱能，兼顧制備淡水和制冷的功能。
發(fā)明內容本實用新型提供了一種制冷海水淡化裝置，結構簡單，操作方便，在最大程度上利用可再生能源及工業(yè)廢熱的基礎上，使海水淡化應用地區(qū)和范圍日益廣泛，成為部分沿海城市及地區(qū)的主要水源。本裝置可實現(xiàn)能源的高效利用，運動部件少、成本低廉且具備多種運行模式滿足不同需要。為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型采用以下技術措施一種制冷海水淡化裝置，包括吸收器、溶液泵、減壓閥、溶液換熱器、冷凍水輸出端、蒸發(fā)器、制冷冷凝器、發(fā)生器、射水抽氣器、熱源裝置、淡化冷凝器、閃蒸室、淡水輸出端、冷卻水排水管、熱回收器、濃海水排水管、海水泵以及制冷冷卻水支路、淡化冷卻水支路、抽氣器支路、兩熱源支路；其連接關系是溶液泵分別與吸收器、溶液換熱器相連；減壓閥分別與溶液換熱器、吸收器相連；蒸發(fā)器一端與制冷冷凝器相連、并與吸收器相通；制冷冷凝器通過U行管與蒸發(fā)器相連；海水泵通過冷卻水支路、淡化冷卻水支路、抽氣器支路分別與吸收器、淡化冷凝器、射水抽氣器相連，冷卻水支路連接制冷機(由吸收器、溶液泵、減壓閥、溶液換熱器、冷凍水輸出端、蒸發(fā)器、制冷冷凝器、發(fā)生器組成)經(jīng)制冷機的吸收器后進入制冷冷凝器后進入熱回收器后進入淡化支路的閃蒸室、淡化冷卻水支路連接淡化冷凝器、抽氣器支路連接射水抽氣器；熱源經(jīng)熱源裝置分成兩個支路，兩支路分別連接發(fā)生器、熱源裝置、閃蒸室，淡化冷凝器一端與淡化冷卻水支路相連，另一端與冷卻水排水管相連，淡化冷凝器一端有淡水輸出端，熱回收器分別與制冷冷凝器、濃海水排水管、閃蒸室相連，淡化機的濃海水排除端與冷卻水排水端與大海連通且其出口在海水平面以下。海水由海水泵經(jīng)冷卻水支路進入制冷機吸收器、制冷冷凝器經(jīng)加熱后進入閃蒸室噴淋在加熱管段上，分離后的濃海水經(jīng)熱回收器后由濃海水排水管排入海中，且閃蒸室具備一定高度，排出的濃海水自重可維持閃蒸室內的低壓；海水經(jīng)淡化冷卻水支路進入淡化冷凝器對水蒸氣進行冷凝后經(jīng)冷卻水排水端排入海中；海水經(jīng)抽氣器支路進入與淡化冷凝器相連的射水抽氣器，間歇性動作以抽出淡化冷凝器中的不凝性氣體，維持淡化冷凝的高換熱效率。熱源裝置經(jīng)過管路將熱量送入發(fā)生器，稀溶液在發(fā)生器中發(fā)生，產(chǎn)生的冷劑蒸汽在制冷冷凝器中冷凝，冷凝后的冷劑水經(jīng)U形管進入蒸發(fā)器蒸發(fā)，冷量被冷凍水輸出端帶至用戶；在發(fā)生器中發(fā)生終了的濃溶液經(jīng)溶液換熱器后進入吸收器吸收來自蒸發(fā)器的蒸汽，吸收熱被由海水泵來的海水帶走，吸收終了的稀溶液被溶液泵送至發(fā)生器再次發(fā)生，完成循環(huán)；大劑量的海水經(jīng)海水泵由冷卻水支路進入吸收器帶走吸收產(chǎn)生的吸收熱后進入到冷凝器再次被加熱，而后進入熱回收器與濃海水換熱，最后進入閃蒸室噴淋至換熱管段上。閃蒸室具有一定的真空度，噴淋在換熱管段上的海水吸收來自熱源的熱量后蒸發(fā)，水蒸汽與少量不凝性氣體進入淡化冷凝器，水蒸汽被來自淡化冷卻水支路的海水冷凝后由淡水輸出端排除，制得淡水。蒸發(fā)后的濃海水換熱后由濃海水排水管排至海中，排水管具備一定的高度，確保在相應的真空度下濃海水的順利排除。在冷凝器的上端設置射水抽氣器，抽氣 器支路的海水的靜壓在射水抽氣器里轉化為動能，由此而產(chǎn)生的低壓將積聚在冷凝器上方的不凝性氣體抽出。射水抽氣器和冷凝器可設置閥門控制，間歇性作業(yè)。熱源可由單獨給某一子裝置供給熱量，由此控制兩個子裝置作業(yè)。熱源支路斷開，冷卻水支路、淡化冷卻水支路、抽氣器支路、熱源支路開啟，制冷裝置停止作業(yè)，僅淡化子裝置工作；淡化冷卻水支路、抽氣器支路、熱源支路斷開，冷卻水支路、熱源支路開啟，淡化裝置停止作業(yè)，裝置作為吸收式制冷機使用。所有支路均開啟式，裝置兼具制冷與淡化功能。裝置配備一臺海水泵，制冷裝置的吸收熱、冷凝熱為淡化海水預熱，經(jīng)預熱的海水進入密閉的低壓閃蒸室。閃蒸后的濃海水經(jīng)換熱后通過位于海平面以下的排水管排出。淡化裝置具備一定高度，排水管的液柱與大海相連密封閃蒸室，可保持閃蒸室的低壓狀態(tài)。淡化冷凝的冷卻水由同一臺海水泵提供，排水管位于海平面以下以減小泵功。淡化冷凝腔體的上方設置了射水抽氣器，利用少量海水抽出冷凝室內的不凝性氣體，保證淡化冷凝的高效進行。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果可實現(xiàn)能源的高效利用，結構簡單、運動部件少、成本低廉且具備多種運行模式滿足不同需要。

圖I為一種制冷海水淡化裝置結構示意圖；其中吸收器1( 一般型號，市場均能購置)、溶液泵2、減壓閥3、溶液換熱器4( 一般型號，市場均能購置)、冷凍水輸出端5、蒸發(fā)器6 (—般型號，市場均能購置)、制冷冷凝器7 ( 一般型號，市場均能購置)、發(fā)生器8 ( 一般型號，市場均能購置)、射水抽氣器9 ( 一般型號，市場均能購置)、熱源裝置10 (—般型號，市場均能購置)、淡化冷凝器11 ( 一般型號，市場均能購置)、閃蒸室12、淡水輸出端13、冷卻水排水管14、熱回收器15 ( —般型號，市場均能購置)、濃海水排水管16、海水泵17以及制冷冷卻水支路A、淡化冷卻水支路B、抽氣器支路C、熱源支路D、熱源支路E。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例做一詳細的闡述。如圖I所示，本實用新型的制冷海水淡化裝置包括吸收器I、溶液泵2、減壓閥3、溶液換熱器4、冷凍水輸出端5、蒸發(fā)器6、制冷冷凝器7、發(fā)生器8、射水抽氣器9、熱源裝置10、淡化冷凝器11、閃蒸室12、淡水輸出端13、冷卻水排水管14、熱回收器15、濃海水排水管16、海水泵17以及制冷冷卻水支路A、淡化冷卻水支路B、抽氣器支路C、熱源支路D、熱源支路E。其連接關系是溶液泵2分別與吸收器I、溶液換熱器4相連；減壓閥3分別與溶液換熱器4、吸收器I相連；蒸發(fā)器6 —端與制冷冷凝器7相連、并與吸收器I相通；制冷冷凝器7通過U行管與蒸發(fā)器6相連；海水泵17通過冷卻水支路A、淡化冷卻水支路B、抽氣器支路C分別與吸收器I、淡化冷凝器11、射水抽氣器9相連，海水經(jīng)海水泵17后分成冷卻水支路A連接制冷機(由吸收器I、溶液泵2、減壓閥3、溶液換熱器4、冷凍水輸出端5、蒸發(fā)器
6、制冷冷凝器7、發(fā)生器8組成)經(jīng)制冷機的吸收器I后進入制冷冷凝器7后進入熱回收器15后進入淡化支路的閃蒸室12、淡化冷卻水支路B連接淡化冷凝器11、抽氣器支路C連接射水抽氣器9 ;熱源經(jīng)熱源裝置分成熱源支路D、熱源支路E，熱源支路D、熱源支路E分別連接發(fā)生器8、熱源裝置10、閃蒸室12相連，淡化冷凝器11 一端與淡化冷卻水支路B相連，另一端與冷卻水排水管14相連，淡化冷凝器11 一端有淡水輸出端13，熱回收器15分別 與制冷冷凝器7、濃海水排水管16、閃蒸室12相連，熱源經(jīng)熱源裝置10分成熱源支路D、熱源支路E兩支路分別連接制冷機中的發(fā)生器8和淡化機(由射水抽氣器9、熱源裝置10、淡化冷凝器11、閃蒸室12、淡水輸出端13、冷卻水排水管14、熱回收器15、濃海水排水管16、海水泵17組成)中的閃蒸室12 ;淡化機的濃海水排除端16與冷卻水排水端14與大海連通且其出口在海水平面以下。海水由海水泵17經(jīng)冷卻水支路A進入制冷機吸收器I、制冷冷凝器7經(jīng)加熱后進入閃蒸室12噴淋在加熱管段上，分離后的濃海水經(jīng)熱回收器15后由濃海水排水管16排入海中，且閃蒸室12具備一定高度，排出的濃海水自重可維持閃蒸室12內的低壓；海水經(jīng)淡化冷卻水支路B進入淡化冷凝器11對水蒸氣進行冷凝后經(jīng)冷卻水排水端14排入海中；海水經(jīng)抽氣器支路C進入與淡化冷凝器11相連的射水抽氣器9，間歇性動作以抽出淡化冷凝器中的不凝性氣體，維持淡化冷凝的高換熱效率。熱源裝置10經(jīng)過管路將熱量送入發(fā)生器8，稀溶液在發(fā)生器中發(fā)生，產(chǎn)生的冷劑蒸汽在制冷冷凝器7中冷凝，冷凝后的冷劑水經(jīng)u形管進入蒸發(fā)器6蒸發(fā)，冷量被冷凍水輸出端5帶至用戶；在發(fā)生器中發(fā)生終了的濃溶液經(jīng)溶液換熱器4后進入吸收器I吸收來自蒸發(fā)器的蒸汽，吸收熱被由海水泵17來的海水帶走，吸收終了的稀溶液被溶液泵2送至發(fā)生器8再次發(fā)生，完成循環(huán)；大劑量的海水經(jīng)海水泵17由冷卻水支路A進入吸收器I帶走吸收產(chǎn)生的吸收熱后進入到冷凝器再次被加熱，而后進入熱回收器15與濃海水換熱，最后進入閃蒸室12噴淋至換熱管段上。閃蒸室具有一定的真空度，噴淋在換熱管段上的海水吸收來自熱源10的熱量后蒸發(fā)，水蒸汽與少量不凝性氣體進入淡化冷凝器11，水蒸汽被來自淡化冷卻水支路B的海水冷凝后由淡水輸出端13排除，制得淡水。蒸發(fā)后的濃海水換熱后由濃海水排水管16排至海中，排水管具備一定的高度，確保在相應的真空度下濃海水的順利排除。在冷凝器11的上端設置射水抽氣器，抽氣器支路C的海水的靜壓在射水抽氣器里轉化為動能，由此而產(chǎn)生的低壓將積聚在冷凝器上方的不凝性氣體抽出。射水抽氣器9和冷凝器11之間可設置閥門控制，間歇性作業(yè)。熱源10可單獨給某一子裝置供給熱量，由此控制兩個子裝置作業(yè)。熱源支路D斷開，冷卻水支路A、淡化冷卻水支路B、抽氣器支路C、熱源支路E開啟，制冷裝置停止作業(yè)，僅淡化子裝置工作；淡化冷卻水支路B、抽氣器支路C、熱源支路E斷開，冷卻水支路A、熱源支路D開啟，淡化裝置停止作業(yè)，裝置作為吸收式制冷機使用。所有支路均開啟式，裝置兼具制冷與淡化功能。綜上所述，本實用新型可以耦合了吸收式制冷和蒸餾式海水淡化功能，能有效利用吸收式制冷所排除的大量熱能，同時利用海水自重維持閃蒸室的低壓、利用射水抽氣器排除淡化冷凝器中的不凝性氣體。實現(xiàn)高效制冷、制淡水，減小了運動部件，節(jié)約了成本，降低了能耗。且子裝置具備獨立運行、聯(lián)合運行多種模式，能滿足不同制冷和制取淡水的需求。以上所述的本實用新型實施方式，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的權利要求保護范圍之內。
權利要求1.一種制冷海水淡化裝置，它包括吸收器(I)、溶液泵(2)、溶液換熱器(4)、制冷冷凝器(7)、發(fā)生器(8)、射水抽氣器(9)、熱源裝置(10)、淡化冷凝器(11)，其特征在于溶液泵(2)分別與吸收器(I)、溶液換熱器(4)相連；減壓閥(3)分別與溶液換熱器(4)、吸收器(I)相連；蒸發(fā)器(6)—端與制冷冷凝器(7)相連，制冷冷凝器(7)通過U行管與蒸發(fā)器(6)相連；海水泵(17)通過冷卻水支路(A)、淡化冷卻水支路(B)、抽氣器支路(C)分別與吸收器(I)、淡化冷凝器11、射水抽氣器(9)相連，淡化冷卻水支路(B)分別連接淡化冷凝器(11)，抽氣器支路(C)連接射水抽氣器(9);熱源經(jīng)熱源裝置分成熱源支路(D)、熱源支路(E)，熱源支路(D)、熱源支路(E)分別連接發(fā)生器(8)、熱源裝置(10)、閃蒸室(12)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種制冷海水淡化裝置，其特征在于所述的淡化冷凝器(II)一端與淡化冷卻水支路(B)相連，另一端與冷卻水排水管(14)相連，淡化冷凝器(11)一端有淡水輸出端(13)，熱回收器(15)分別與制冷冷凝器(7)、濃海水排水管(16)、閃蒸室(12)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種制冷海水淡化裝置，溶液泵分別與吸收器、溶液換熱器相連；減壓閥分別與溶液換熱器、吸收器相連；蒸發(fā)器一端與制冷冷凝器相連,制冷冷凝器通過U行管與蒸發(fā)器相連；海水泵通過冷卻水支路、淡化冷卻水支路、抽氣器支路分別與吸收器、淡化冷凝器、射水抽氣器相連，淡化冷卻水支路分別連接淡化冷凝器，抽氣器支路連接射水抽氣器；熱源經(jīng)熱源裝置分成熱源支路D、熱源支路E；兩熱源支路、熱源支路分別連接發(fā)生器、熱源裝置、閃蒸室。結構簡單，操作方便，利用可再生能源及工業(yè)廢熱的基礎上，使海水淡化應用地區(qū)和范圍日益廣泛，成為沿海城市的主要水源?？蓪崿F(xiàn)能源的高效利用，成本低廉且具備多種運行模式滿足不同需要。
文檔編號C02F1/04GK202766323SQ20122038847
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月8日 優(yōu)先權日2012年8月8日
發(fā)明者蔡新梅, 秦二偉, 楊磊, 譚維毅, 肖榮子 申請人:中國輕工業(yè)武漢設計工程有限責任公司