專利名稱：熱泵全能海水淡化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種熱泵全能海水淡化系統(tǒng)，特別是一種以夏天空氣源熱泵，冬天海水源熱泵海水淡化系統(tǒng)，屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，空氣源熱泵加熱海水淡化技術(shù)，在冬天室外超低溫工況下，制熱量衰減十分嚴重甚至無法正常啟動運行，海水淡化效率極低，海水源熱泵加熱海水淡化技術(shù)，在夏天加熱海水淡化時，由于夏天海水溫度比當?shù)貧鉁氐?，所以在夏天海水源熱泵加熱海水淡化效率比空氣源熱泵加熱海水淡化效率低，現(xiàn)在全球提倡節(jié)能減排，由于出現(xiàn)全球暖化，經(jīng)常出現(xiàn)異常天氣，所以需要開發(fā)一種設備投資少，節(jié)能減排運行穩(wěn)定可靠的全能海水淡化系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種熱泵全能海水淡化系統(tǒng)，夏天空氣能熱泵，冬天海水源熱泵淡化海水。 本發(fā)明是這樣構(gòu)成的一種熱泵全能海水淡化系統(tǒng)，由壓縮機，海水加熱淡化器，翅片兩用蒸發(fā)器，電子膨脹閥，過冷中冷器和渦輪增壓器組成，海水加熱淡化器由蒸發(fā)式冷凝器，翅片式蒸發(fā)器，真空泵，冷凝器水泵，噴淋系統(tǒng)，海水槽和淡水槽組成，翅片兩用蒸發(fā)器由翅片盤管，吸熱風機，蒸發(fā)器水泵，噴淋系統(tǒng)和海水槽組成，其特征在于所述的壓縮機的出口一路與蒸發(fā)式冷凝器入口相連，蒸發(fā)式冷凝器出口與渦輪增壓器的渦輪室入口相連，渦輪增壓器的渦輪室出口分兩路，一路與過冷中冷器盤管內(nèi)入口相連，過冷中冷器盤管內(nèi)出口通過電子膨脹閥與翅片式蒸發(fā)器入口相連，翅片式蒸發(fā)器出口與翅片兩用蒸發(fā)器翅片盤管入口相連，翅片兩用蒸發(fā)器翅片盤管出口與渦輪增壓器葉輪室入口相連，渦輪增壓器葉輪室出口與汽液分離器入口相連，汽液分離器出口與壓縮機入口相連，渦輪增壓器的渦輪室出口另一路通過過冷電子膨脹閥與過冷中冷器盤管外入口相連，過冷中冷器盤管外出口與汽液分離器的入口相連，壓縮機的出口另一路通過化霜電動閥與翅片式蒸發(fā)器入口相連；蒸發(fā)器海水泵出口與翅片兩用蒸發(fā)器的噴淋系統(tǒng)的入口相連。本發(fā)明設備投資少，節(jié)能減排，運行穩(wěn)定可靠。


圖1是熱泵全能海水淡化系統(tǒng)原理圖。上述圖中，I壓縮機，2海水加熱淡化器，2A蒸發(fā)式冷凝器(海水加熱器)，2B翅片式蒸發(fā)器(淡水冷凝器)，2C真空泵，2D冷凝器水泵，2E、4E噴淋系統(tǒng)，2F、4F海水槽，2G淡水槽，3化霜電動閥，4翅片二用蒸發(fā)器，4A翅片盤管，4B吸熱風機，4C蒸發(fā)器海水泵，5A電子膨脹閥，5B過冷電子膨脹閥，6汽液分離器，7過冷中冷器，8渦輪增壓器，8A渦輪室，SB葉輪室。
具體實施例方式如圖1所示，一種熱泵全能海水淡化系統(tǒng)，由壓縮機1，海水加熱淡化器2，翅片兩用蒸發(fā)器4，電子膨脹閥5，過冷中冷器7和渦輪增壓器8組成，海水加熱淡化器2由蒸發(fā)式冷凝器2A，翅片式蒸發(fā)器2B，真空泵2C，冷凝器水泵2D，噴淋系統(tǒng)2E，海水槽2F和淡水槽2G組成，翅片兩用蒸發(fā)器4由翅片盤管4A，吸熱風機4B，蒸發(fā)器水泵4C，噴淋系統(tǒng)4E和海水槽4F組成，其特征在于所述的壓縮機I的出口一路與蒸發(fā)式冷凝器2A入口相連，蒸發(fā)式冷凝器2A出口與渦輪增壓器8的渦輪室8A入口相連，渦輪增壓器8的渦輪室8A出口分兩路，一路與過冷中冷器7盤管內(nèi)入口相連，過冷中冷器7盤管內(nèi)出口通過電子膨脹閥5A與翅片式蒸發(fā)器2B入口相連，翅片式蒸發(fā)器2B出口與翅片兩用蒸發(fā)器4翅片盤管4A入口相連，翅片兩用蒸發(fā)器4翅片盤管4A出口與渦輪增壓器8葉輪室SB入口相連，渦輪增壓器8葉輪室8B出口與汽液分離器6入口相連，汽液分離器6出口與壓縮機I入口相連，渦輪增壓器8的渦輪室8A出口另一路通過過冷電子膨脹閥5B與過冷中冷器7盤管外入口相連，過冷中冷器7盤管外出口與汽液分離器6的入口相連，壓縮機I的出口另一路通過化霜電動閥3與翅片式蒸發(fā)器2B入口相連；蒸發(fā)器海水泵4C出口與翅片兩用蒸發(fā)器4的噴淋系統(tǒng)4E的入口相連。
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1.當室外氣溫高于20°C等于或低于等于_5°C時，熱泵全能海水淡化系統(tǒng)用翅片二用蒸發(fā)器作空氣源熱泵制淡水工作時，系統(tǒng)制冷劑循環(huán)流程分兩路
壓縮機I一一蒸發(fā)式冷凝器(海水加熱器)2A—一渦輪增壓器8渦輪室8A (推動渦輪)一一過冷中冷器7盤管內(nèi)(過冷)一一電子膨脹閥5A (節(jié)流)一一翅片式蒸發(fā)器2B (淡水冷凝器)一一翅片二用蒸發(fā)器4翅片盤管4A (吸熱風機4B開，蒸發(fā)器海水泵4C停)一一渦輪增壓器8葉輪室SB (葉輪增壓，一級壓縮)一一汽液分離器6 — 一壓縮機I (二級壓縮)。壓縮機I ——蒸發(fā)式冷凝器(海水加熱器)2A——渦輪增壓器8渦輪室8A (推動渦輪)一一過冷電子膨脹閥5B—一過冷中冷器7盤管外(蒸發(fā))一一汽液分離器6 — 一壓縮機I (二級壓縮)。2.當室外氣溫高于一 5°C低于20°C制淡水時，熱泵全能海水淡化系統(tǒng)，用翅片二用蒸發(fā)器作海水源熱泵制淡水工作時，系統(tǒng)制冷劑循環(huán)流程分兩路
壓縮機I一一蒸發(fā)式冷凝器(海水加熱器)2A一一渦輪增壓器8渦輪室8A (推動渦輪)一一過冷中冷器7盤管內(nèi)(過冷)一一電子膨脹閥5A (節(jié)流)一一翅片式蒸發(fā)器(淡水冷凝器)2B—一翅片二用蒸發(fā)器4翅片盤管4A (蒸發(fā)器海水泵4C開，吸熱風機4B停)一一渦輪增壓器8葉輪室SB (葉輪增壓；一級壓縮)一一汽液分離器6 — 一壓縮機I (二級壓縮)。壓縮機I 一一蒸發(fā)式冷凝器(海水加熱器)2A一一渦輪增壓器8渦輪室8A (推動渦輪)一一過冷電子膨脹閥5B—一過冷中冷器7盤管外(蒸發(fā))一一汽液分離器6 — 一壓縮機I (二級壓縮)。3.海水淡化流程
海水槽2F—一冷凝器水泵2D—一噴淋系統(tǒng)2E—一蒸發(fā)式冷凝器(海水加熱器)一一水蒸汽一一翅片式蒸發(fā)器(淡水冷凝器)3一一水珠一一淡水槽2G。當室外氣溫高于等于20°C或低于等于一 5°C時，即在夏天或冬天超低溫工況時，熱泵全能海水淡化系統(tǒng)用翅片兩用蒸發(fā)器作空氣源熱泵制淡水工作時，壓縮機I吸入從汽液分離器6分離出中溫中壓制冷劑蒸汽，將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，進入蒸發(fā)式冷凝器(海水加熱器)2制冷劑通過蒸發(fā)式冷凝器2外海水放熱，使海水溫度升高，在真空泵2C作用下使海水水蒸汽蒸發(fā)，冷凝制冷劑成高壓液體，高壓液體進入渦輪增壓器8渦輪室8A內(nèi)，高壓液體制冷劑推動渦輪轉(zhuǎn)動，渦輪又帶動葉輪，從渦輪室8A出來的制冷劑分兩路，一路制冷劑經(jīng)過過冷電子膨脹閥5B節(jié)流為適當中壓制冷劑汽液混合物，進入過冷中冷器7盤管外，吸收盤管內(nèi)制冷劑熱量，蒸發(fā)為適當中壓飽和蒸汽，這種飽和蒸汽和來自渦輪增壓器8葉輪室SB葉輪增壓(一級壓縮)出來中壓蒸汽混合進入汽液分離器6，另一路制冷劑直接進入過冷中冷器7盤管內(nèi)與盤管外制冷劑進行熱交換，放出熱量被冷凝為過冷液體，過冷液體經(jīng)過電子膨脹閥5A節(jié)流降壓降溫后進入翅片式蒸發(fā)器(淡水冷凝器)2B，少量制冷劑在翅片蒸發(fā)器2B內(nèi)吸收真空泵吸來的海水水蒸汽的熱量，使水蒸汽冷凝成水珠滴入淡水槽2G，制冷劑再進入翅片兩用蒸發(fā)器4翅片盤管4A，這時，吸熱風機4B打開，蒸發(fā)器海水泵4C關(guān)閉，多數(shù)制冷劑在翅片兩用蒸發(fā)器4翅片盤管4A內(nèi)吸收來自當?shù)乜諝獾臒崃?，蒸發(fā)成低壓低溫制冷劑蒸汽，進入渦輪增壓器8的葉輪室SB，葉輪靠渦輪帶動轉(zhuǎn)動增壓(一級壓縮)制冷劑蒸汽，也就是進行一級壓縮后中壓制冷劑氣體和過冷中冷器7蒸發(fā)出來的適當中壓制冷劑氣體混合進入汽液分離器6，然后又被壓縮機I吸入進行二級壓縮，這樣完成一個制淡水熱泵循環(huán)。當室外氣溫高于一 5°C低于20°C制淡水時，既在冬天熱泵全能海水淡化系統(tǒng)用翅片兩用蒸發(fā)器作海水源熱泵制淡水工作時，壓縮機I吸入從汽液分離器6分離出中溫中壓制冷劑蒸汽，將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，進入蒸發(fā)式冷凝器(海水加熱器)2，制冷劑通過蒸發(fā)式冷凝器2外海水放熱使海水溫度升高，在真空泵2C的作用下，使海水水蒸汽蒸發(fā)，冷凝制冷劑成高壓液體，高壓液體進入渦輪增壓器8渦輪室8A內(nèi)，高壓液體制冷劑推動渦輪轉(zhuǎn)動，渦輪又帶動葉輪，從渦輪室8A出來的制冷劑分兩路，一路制冷劑經(jīng)過過冷電子膨脹閥5B節(jié)流為適當中壓制冷劑汽液混合物，進入過冷中冷器7盤管外，吸收盤管內(nèi)制冷劑熱量，蒸發(fā)為適當中壓飽和蒸汽，這種飽和蒸汽和來自渦輪增壓器8葉輪室SB葉輪增壓(一級壓縮)出來中壓蒸汽混合進入汽液分離器6，另一路制冷劑直接進入過冷中冷器7盤管內(nèi)與盤管外制冷劑進行熱交換，放出熱量被冷凝為過冷液體，過冷液體經(jīng)過電子膨脹閥5A節(jié)流降壓降溫后進入翅片式蒸發(fā)器(淡水冷凝器)2B，少量制冷劑在翅片蒸發(fā)器2B內(nèi)吸收真空泵吸來的海水水蒸汽的熱量，使水蒸汽冷凝成水珠，滴入淡水槽2G，制冷劑再進入翅片兩用蒸發(fā)器4翅片盤管4A，這時吸熱風機4B關(guān)閉蒸發(fā)器海水泵4C關(guān)閉，多數(shù)制冷劑在翅片兩用蒸發(fā)器4翅片盤管4A內(nèi)吸收來自當?shù)睾Ｋ臒崃?，蒸發(fā)成低壓低溫制冷劑蒸汽，進入渦輪增壓器8葉輪室SB，葉輪靠渦輪帶動轉(zhuǎn)動增壓(一級壓縮)制冷劑蒸汽也就是進行一級壓縮后中壓制冷劑氣體和過冷中冷器7蒸發(fā)出來的適當中壓制冷劑氣體混合進入汽液分離器6，然后又被壓縮機I吸入進行二級壓縮，這樣完成一個制淡水熱泵循環(huán)。熱泵全能海水淡化系統(tǒng)，在夏天氣溫高于20°C或冬天超低溫(氣溫低于一 5°C)時，用翅片兩用蒸發(fā)器作空氣源熱泵制淡水，在冬天氣溫高于一 5°C低于20°C時，用翅片兩用蒸發(fā)器作海水源熱泵制淡水，因為夏天當?shù)貧鉁乇犬數(shù)睾Ｋ疁囟雀撸飚數(shù)貧鉁乇犬數(shù)睾Ｋ疁囟鹊?，這樣可以提高海水淡化效率。本發(fā)明設置有真空泵，使海水中 水沸點降低，提高海水淡化速度。
本發(fā)明設置有渦輪增壓器和過冷中冷器，本發(fā)明在制淡水循環(huán)時，從蒸發(fā)式冷凝器出來的高壓中溫制冷劑液體進入渦輪增壓器渦輪室，渦輪增壓器利用在蒸發(fā)式冷凝器與翅片式蒸發(fā)器和翅片兩用蒸發(fā)器之間的制冷劑壓差來推動渦輪室中的渦輪，渦輪又帶動葉輪，能量得以被回收，葉輪壓送(一級壓縮)從翅片蒸發(fā)器和翅片兩用蒸發(fā)器出來的低溫、低壓制冷劑變成中壓制冷劑蒸汽送入壓縮機進行二級壓縮，從渦輪增壓器渦輪室出來制冷劑液體分兩路。一路制冷劑液體被氣化，從而使另一路制冷劑液體被冷卻，改善整個主循環(huán)制冷劑過冷度，利用渦輪增壓器和過冷中冷器使壓縮機實現(xiàn)準二級壓縮，使壓縮機吸氣量增力口，有助于增加主循環(huán)中制冷劑質(zhì)量流量，從而增加制熱量，壓縮機進行二級壓縮，吸入中壓制冷劑氣體，所以壓縮機壓縮比較低，壓縮機的排氣溫度也較低，壓縮機故障率減少，運行安全可靠性升高，制熱系數(shù)上升 ，功耗減小，淡水產(chǎn)出多。
權(quán)利要求
1. 一種熱泵全能海水淡化系統(tǒng)，由壓縮機，海水加熱淡化器，翅片兩用蒸發(fā)器，電子膨脹閥，過冷中冷器和渦輪增壓器組成，海水加熱淡化器由蒸發(fā)式冷凝器，翅片式蒸發(fā)器，真空泵，冷凝器水泵，噴淋系統(tǒng)，海水槽和淡水槽組成，翅片兩用蒸發(fā)器由翅片盤管，吸熱風機，蒸發(fā)器水泵，噴淋系統(tǒng)和海水槽組成，其特征在于所述的壓縮機的出口一路與蒸發(fā)式冷凝器入口相連，蒸發(fā)式冷凝器出口與渦輪增壓器的渦輪室入口相連，渦輪增壓器的渦輪室出口分兩路，一路與過冷中冷器盤管內(nèi)入口相連，過冷中冷器盤管內(nèi)出口通過電子膨脹閥與翅片式蒸發(fā)器入口相連，翅片式蒸發(fā)器出口與翅片兩用蒸發(fā)器翅片盤管入口相連，翅片兩用蒸發(fā)器翅片盤管出口與渦輪增壓器葉輪室入口相連，渦輪增壓器葉輪室出口與汽液分離器入口相連，汽液分離器出口與壓縮機入口相連，渦輪增壓器的渦輪室出口另一路通過過冷電子膨脹閥與過冷中冷器盤管外入口相連，過冷中冷器盤管外出口與汽液分離器的入口相連，壓縮機的出口另一路通過化霜電動閥與翅片式蒸發(fā)器入口相連；蒸發(fā)器海水泵出口與翅片兩用蒸發(fā)器的噴淋系統(tǒng)的入口相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種熱泵全能海水淡化系統(tǒng)，由壓縮機、海水加熱淡化器、翅片兩用蒸發(fā)器、電子膨脹閥、過冷中冷器和渦輪增壓器組成，海水加熱淡化器由蒸發(fā)式冷凝器、翅片式蒸發(fā)器、真空泵、冷凝器水泵、噴淋系統(tǒng)，海水槽和淡水槽組成，翅片兩用蒸發(fā)器由翅片盤管、吸熱風機、蒸發(fā)器海水泵、噴淋系統(tǒng)和海水槽組成。在夏天氣溫較高時，海水水溫比當?shù)貧鉁氐?，用翅片兩用蒸發(fā)器作空氣源熱泵加熱制淡水，冬天氣溫較低時，海水水溫比當?shù)貧鉁馗?，用翅片兩用蒸發(fā)器作海水源熱泵加熱制淡水，利用真空泵使海水水的沸點降低。本發(fā)明設備投資少，節(jié)能減排，運行穩(wěn)定可靠。
文檔編號C02F1/04GK103043736SQ20131002385
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者林賢華 申請人:林賢華