本发明专利技术涉及一种高效的船用海水淡化装置，一种利用柴油机尾气余热的海水淡化装置，海水由一号泵(1)送入海水预处理过滤器(2)，再送入海水储罐(3)，由二号泵(5)通入海水淡化器(20)中的冷凝器(24)；接通卧式壳管式换热器(7)，换热器(7)的烟气进出口两端由一号三通阀(10)连接，并接通海水淡化器(20)中降膜蒸发器(25)；换热器(7)的海水出口经单向阀(30)接通至海水淡化器(20)，由喷淋装置(22)喷淋，底部设置降膜蒸发器(25)；海水淡化器(20)底部积聚的海水由循环泵(15)抽到上部连接到海水成膜装置(23)的换热管，管外为高温烟气；冷凝器(24)下部淡水积聚盘(21)由五号泵(31)接通至淡水储罐(18)。本发明专利技术利用烟气余热，减小污染物排放，结构简单、可控性强，具有节能环保高效等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高 效的船用海水淡化装置，尤其涉及一种高效的利用柴油机尾气 余热闪蒸和降膜蒸发的海水淡化装置。
技术介绍
船舶长时间续航和长期在海上停留作业对淡水的需求量很大，一般中小型船舶的 淡水储备量有限，不能自制淡水，而且长期存水容易导致细菌滋生，带来众多不利因素。因 此如何使得海水淡化装置性能可靠、操作方便、结构简易、可控性强成为一个需要迫切解决 的问题。目前船用海水淡水装置采用较多的是蒸馏法、反渗透法和闪蒸法。反渗透法海水淡化方法具有能耗低的优点，但是对水质要求严格，海水必须经过 各种形式预处理，如果进水水质差，产水率就非常低。在海洋污染日益严重的情况下，装置 的使用寿命和出水品质都不甚理想。蒸馏法海水淡化方法是大型船舶制备淡水的主要方法，蒸馏法具有设备简单可 靠、原水不需要预处理、出水品质较高等优点，主要缺点是设备结垢严重，能耗高，一般情况 下无法利用余热直接加热，对烟气品质要求很高。闪蒸法海水淡化的原理是将加热后的海水输入低压力容器内，热海水进入容器 时，由于温度高于该压力下的饱和温度，过热海水降温，使一部分海水闪发成蒸汽。闪蒸法 具有设备简单可靠、防垢性能好、易于大型化、操作弹性大以及可利用低位热能和废热等优点ο海水淡化是解决中小型船舶淡水供应问题的根本措施，但是传统的海水淡化方法 需消耗大量的一次能源或二次能源，在大力倡导节能减排的背景下，利用发动机烟气余热 实现海水淡化，是实现这一目的最理想途径。因此研究一种利用烟气余热实现海水淡化的 装置，实现低品质烟气余热的再利用具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种结构设计合理、适用范围广、节能、高效的船用柴油机余热闪蒸 和降膜蒸发海水淡化的方法及其装置。一种利用柴油机尾气余热的海水淡化装置，其特征在于海水由一号泵经管路送入海水预处理过滤器，经管路送入海水储罐，海水储罐的 出口由二号泵经管路通入海水淡化器中的冷凝器；冷凝器经三号三通阀，由管路接通卧式壳管式换热器的海水入口端，卧式壳管式 换热器中烟气的进出口两端由一号三通阀连接，并接通海水淡化器中降膜蒸发器；卧式壳管式换热器中海水出口管路经单向阀接通至海水淡化器中喷淋装置，由海 水淡化器中的喷淋装置喷淋，在海水淡化器的底部设置降膜蒸发器；海水淡化器的底部积聚的海水由循环泵抽到上部，均勻分配后，经成膜装置进入降膜蒸发器中的换热管内，换热管外为高温烟气；海水淡化器的冷凝器下部的淡水积聚盘由五号泵接通至淡水储罐；海水淡化器内部由真空泵抽取提供负压。进一步，所述海水预处理过滤器主要由不锈钢金属铁丝网和活性炭构成。进一步，在所述淡水积聚盘中设置一号液位传感器控制五号泵开或停。进一步，在所述海水淡化器的底部设置二号液位传感器控制三号三通阀的开度。进一步，在所述淡水换热器内部的降膜蒸发器采用管翅式换热器，冷凝器采用铜 管铝翅片换热器。进一步，在所述淡水储罐内设置四号液位传感器控制淡水储罐向外输出的四号泵 开或停。进一步，在所述海水储罐内设置三号液位传感器控制一号泵开或停。一种高效的利用柴油机尾气余热闪蒸和降膜蒸发的海水淡化装置，包括以下步 骤1)海水由一号泵进入海水预处理过滤器，然后进入海水储罐，经预处理的海水由 二号泵驱动进入海水淡化器中的冷凝器预热；2)预热后的海水进入卧式壳管式换热器被高温烟气加热，在一号三通阀和三号三 通阀的调节作用下，使得加热后海水的温度基本保持稳定，保证闪蒸效果；3)加热后的海水经单向阀后进入海水淡化器，由喷淋装置喷淋到海上淡化器内 部，由于压力的急剧降低，海水发生闪蒸，其中部分未闪蒸海水积聚到海水淡化器底部；4)在海水淡化器底部积聚的海水由循环泵抽到上部，经流体分布和成膜，均勻的 分配到各换热管内，在重力作用下沿管内壁成膜状流动，被管外烟气加热蒸发；5)由闪蒸和降膜蒸发获得的水蒸汽被冷凝器冷凝，冷凝成淡水后积聚在淡水积聚 盘中，淡水积聚盘中的淡水在一号液位传感器的作用下，间歇地由五号泵进入淡水储罐中。为了防止海藻、海洋污染物等堵塞管道、阀门等部件，在海水储罐前设置海水预处 理过滤器，以提高设备的使用寿命减少清洗次数。海水预处理过滤器主要由不锈钢金属铁 丝网和活性炭构成。海水淡化器采用负压闪蒸和负压蒸发，闪蒸温度和蒸发温度低，通过三通阀控制 加热后海水的温度。海水结垢的主要原因是高温下盐类物质(如CaSO4等)的析出，负压下 海水的闪蒸温度和蒸发温度低，可避免大部分盐类物质的析出，可大大减少系统内部结垢， 避免换热通道的堵塞，保证系统的运行效果。海水淡化器中的三号三通阀和一号三通阀可以实现海水温度的控制，在不同的航行状态下，根据发动机尾气的流量和温度，利用三号三通阀调节海水的流量，利用一号三通 阀实现烟气的旁路调节，在两者的作用下可保证在不同的柴油机运作负荷下，加热后的海 水温度基本保持稳定，以获得良好的闪蒸效果，保证稳定的淡水产量。在海水淡化器内部的负压环境中，海水相变温度较低，可避免高水温下结垢严重 的问题。当预热后的海水经减压阀降压，由闪蒸喷淋装置进入海水淡化器中，由于海水的温 度远高于该压力下的沸点，海水发生闪蒸，部分未闪蒸的海水由降膜蒸发器的换热管流到 海水淡化器底部。海水循环泵将海水淡化器底部积聚的海水泵出，经流体分布和成膜装置均勻的分配到各换热管内，在重力作用下，成均勻膜状自上而下流动。在流动的过程中，被管外烟气 加热汽化，产生的蒸汽沿管壁上升与下降液膜换热，使得海水的蒸发效率大大提高，底部积 聚的浓海水可由循环泵抽出。 海水淡化器是一个负压系统，通过压力检测和真空泵维持系统的低压力，此外利 用真空泵可消除由海水带入的不凝性气体。在淡水积聚盘和海水淡化器底部分别设置液位传感器，以控制液位，当液位超过 设定值时，淡水由五号泵抽出，高浓度海水经循环泵驱动由三通阀抽出。淡水换热器内部的降膜蒸发器采用管翅式换热器，冷凝器采用铜管铝翅片换热ο本专利技术涉及一种高效的利用柴油机尾气余热闪蒸和降膜蒸发的海水淡化装置，包 括海水预处理过滤器、卧式壳管式换热器、海水储罐、淡水储罐和海水淡化器等。所述的海 水预处理过滤器通过海水进水泵与海水进口管相连接，海水预处理过滤器的出口与海水储 罐相连接。所述的卧式壳管式换热器设有烟气进出口和海水进出口，其中卧式壳管式换热 器的烟气进口与柴油发动机的烟气出口相连接，卧式壳管式换热器的烟气出口与海水淡化 器的烟气进口相连，卧式壳管式换热器的海水进口与海水淡化器的冷却水出口相连接，卧 式壳管式换热器的海水出口与海水淡化器的闪蒸喷淋装置相连接。所述的海水淡化器包括 蒸汽冷凝器、淡水积水盘、闪蒸喷淋装置、海水循环系统，流体分配和成膜装置和降膜蒸发ο为了防止海藻、海洋污染物等堵塞管道、阀门等部件，在海水储罐前设置海水预处 理过滤器，以提高设备的使用寿命减少清洗次数。海水预处理过滤器主要由不锈钢金属铁 丝网和活性炭组成。海水淡化器采用负压闪蒸和负压蒸发，闪蒸温度和蒸发温度低，通过三通阀控制 加热后海水的温度。海水结垢的主要原因是高温下盐类物质(如CaSO4等)的析出，负压下 海水的闪蒸温度和蒸发温度低，可避免大部分盐类物质的析出，可大大减少系统内部结垢， 避免换热通道的堵塞，保证系统的运行效果。海水淡化器是一个负压系统，通过压力表和压力传感器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用柴油机尾气余热的海水淡化装置，其特征在于： 海水由一号泵（１）经管路送入海水预处理过滤器（２），经管路送入海水储罐（３）的入口，海水储罐（３）的出口由二号泵（５）经管路通入海水淡化器（２０）中的冷凝器（２４）； 冷凝器（２４）经三号三通阀（２９），由管路接通卧式壳管式换热器（７）的海水入口端，卧式壳管式换热器（７）中烟气的进出口端经一号三通阀（１０）连接，并接通海水淡化器（２０）中降膜蒸发器（２５）； 卧式壳管式换热器（７）中海水出口管路经单向阀（３０）接通至海水淡化器（２０），由海水淡化器（２０）中的喷淋装置（２２）喷淋，在海水淡化器（２０）的底部设置降膜蒸发器（２５）； 海水淡化器（２０）底部积聚的海水由循环泵（１５）抽到上部，均匀分配连接到海水成膜装置（２３）的换热管，换热管外为高温烟气；海水淡化器（２０）的冷凝器（２４）下部淡水积聚盘（２１）由五号泵（３１）接通至淡水储罐（１８）； 海水淡化器（２０）内部由真空泵（２８）抽取提供负压。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：倪锦，顾锦鸿，徐文其，丁俊杰，谌志新，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，
类型：发明
国别省市：31
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