载冷剂机组切换回热驱动多组多效结冰脱盐塔：系统集成载冷剂机组、开放式多组多效结冰脱盐塔、隔排交错水平布置结冰排管与融冰排管，首次实现多效结冰工艺，是冷冻行业与海水淡化行业的跨界产品；通过载冷剂机组及其供冷回路与供热回路，切换驱动开放式多组多效结冰脱盐塔中的首效结冰排管与末效融冰排管，实现交替结冰与融冰；再通过各效之间的回热回路，逐效回收前效融冰潜热，实现多效结冰；由逐级结冰与融冰来逐级浓缩料液。
The coolant unit switches back to the thermally driven multi group multi effect desalination tower icing
The coolant unit switches back to the thermally driven multi group multi effect desalination freeze Tower: refrigerant system integration unit, open multi group multi effect desalination ice tower, every row staggered horizontal pipe and tube ice melting ice, for the first time more effective freezing process is refrigeration industry and desalination industry cross-border products; the refrigerant cooling and heating unit and circuit switching circuit, driving open multi group multi effect desalination of ice in the tower first effect pipe and the end effect of ice melting ice tube, alternately freezing and thawing; then through the heat effect between each loop, by effective recovery before the ice melting latent heat efficiency, realize multi effect ice; icing and ice melting to step by step by step concentrated liquid.
【技术实现步骤摘要】
载冷剂机组切换回热驱动多组多效结冰脱盐塔(一)
本专利技术涉及一种载冷剂机组切换回热驱动多组多效结冰脱盐塔，其利用冷冻原理进行盐水浓缩，可广泛应用于海水淡化、食品加工、饮料生产、污水处理、净水处理、中水处理、化工行业、家用水净化、商用水净化等
(二)
技术介绍
冷冻法海水淡化装置：利用海水冷冻结冰时，淡水的上浮而与增浓后的盐水依重力分层，再将冰层融化为淡水，而实现海水淡化。冷冻法海水淡化装置又可分为天然结冰法与人工结冰法两种，但两者均处于研究当中。冷冻法海水淡化装置的优点如下：(1)由于水的化学活跃度拐点为60℃，因此采用0℃以下分离浓缩的冷冻法，就可有效处理高腐蚀性溶液或热敏性物料；(2)工艺在开放装置中实施，从而避免抽真空等一系列复杂工艺过程；(3)由于制冷剂密度较高，且水的结冰潜热只是汽化潜热的1/7，使得冷冻法的冷冻机组投资，相比蒸馏法的机组投资降低至1/7，同时也等比例降低其运行维护成本。然而，冷冻法海水淡化装置的缺点也制约其进一步应用：(1)难以回收结冰潜热、融冰潜热、取用淡水与排放盐水显热，从而使得装置驱动冷量高达93kW*h/t、装置驱动电耗高达33kW*h/t；(2)由于装置每吨淡水的驱动电耗为33kW*h/t，是压汽蒸馏法海水淡化装置的4倍，因此限制其经济性的进一步提高与回收期的进一步缩短；(3)冷冻法海水淡化装置属于大型工业冷冻设备，难以实现小型化、家电化。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是：系统集成载冷剂机组、开放式多组多效结冰脱盐塔、隔排交错水平布置结冰排管与融冰排管，首次实现多效结冰工艺，是冷冻行业与海水淡化行业的跨界产品；通过载冷剂机组及其供冷回路与供热回路，切换驱动开放式多组多效结冰脱盐塔中的首效结冰排管与末效融冰排管，实现交替结冰与融冰；再通过各效之间的回热回路，逐效回收前效融冰潜热，实现多效结冰；最后通过逐级跌落、降温、分层、结冰、分离、融冰，实现料液的逐级浓缩。按照附图1所示的载冷剂机组切换回热驱动多组多效结冰脱盐塔，其由1-蒸发器；2-压缩机；3-油分离器；4-冷凝器；5-经济器；6-干燥过滤器；7-膨胀阀；8-手动阀；9-油冷却器；10-油过滤器；11-流量开关；12-电磁阀；13-经济器膨胀阀；14-供冷电磁阀；15-多效结冰脱盐塔；16-结冰排管；17-供冷循环泵；18-供热电磁阀；19-融冰排管；20-供热循环泵；21-结冰脱盐池；21-I-首效结冰脱盐池；21-II-二效结冰脱盐池；21-III-三效结冰脱盐池；21-IV-末效结冰脱盐池；21-1-料液进口；21-2-液位开关；21-3-浓缩液出口；21-4-保温层；21-5-回热循环泵；21-6-浓缩液电磁阀；21-7-淡水电磁阀；21-8-温度开关；22-浓缩液回热器；23-淡水回热器；24-料液；25-料液泵；26-料液流量调节阀；27-淡水；28-浓缩液组成，其特征在于：蒸发器1顶部气态制冷剂出口通过管道连接压缩机2、油分离器3、冷凝器4制冷剂侧、干燥过滤器6、经济器5过冷侧、经济器三通、喷液三通、膨胀阀7、蒸发器1底部液态制冷剂进口，组成制冷循环回路；蒸发器1顶部气态制冷剂出口管外表面设置感温包闭环控制膨胀阀7的开度，而膨胀阀7的出口通过管道连接蒸发器1底部液态制冷剂进口，组成蒸发器制冷剂膨胀控制回路；油分离器3底部出油口通过管道连接手动阀8、油冷却器9油冷侧、油过滤器10、流量开关11、电磁阀12、手动阀8、压缩机2回油口，组成油冷放热回路；经济器三通、经济器膨胀阀13、经济器5蒸发侧、电磁阀12、手动阀8、压缩机2补气口，组成压缩机补气回路；经济器5顶部气态制冷剂出口管外表面设置感温包闭环控制经济器膨胀阀13的开度，而经济器膨胀阀13的出口通过管道连接经济器5底部液态制冷剂进口，组成经济器制冷剂膨胀控制回路；喷液三通、电磁阀12、手动阀8、压缩机喷液口，组成电机冷却喷液回路；蒸发器1载冷剂出口与进口分别连接供液干管和回液干管，并通过多对三通及支路供冷电磁阀14并联连接和控制多组多效结冰脱盐塔15的底部首效结冰排管16，而在回液干管设置供冷循环泵17，组成载冷剂供冷回路；冷凝器4载冷剂出口与进口分别连接供液干管、油冷却器9和回液干管，并通过多对三通及支路供热电磁阀18并联连接和控制多组多效结冰脱盐塔15的顶部末效融冰排管19，而在回液干管设置供热循环泵20，组成载冷剂供热回路；每组多效结冰脱盐塔15由多个垂直叠放的结冰脱盐池21组成，底部是首效结冰脱盐池21-I，向上依次为二效结冰脱盐池21-II、三效结冰脱盐池21-III，而顶部是末效结冰脱盐池21-IV；各效结冰脱盐池21为上部柱状、底部锥状的容器，顶部中间设置料液进口21-1，上部侧壁设置液位开关21-2，内部上部隔排交错水平布置结冰排管16和融冰排管19以形成淡水上浮结冰层，而内部下部为料液下沉、分离、浓缩层，底部锥状中央设置浓缩液出口21-3，外壁包裹保温层21-4；前效融冰排管19出口通过管道连接后效结冰排管16、回热循环泵21-5、前效融冰排管19进口，组成各效之间的回热回路；后效浓缩液出口21-3通过管道连接分流三通、浓缩液电磁阀21-6、前效料液进口21-1，组成料液逐级浓缩回路；首效结冰脱盐池21-I的底部浓缩液出口21-3通过管道连接分流三通、浓缩液电磁阀21-6、浓缩液回热器22浓缩液侧，组成浓缩液回热升温回路；各效浓缩液出口21-3通过管道连接分流三通、淡水电磁阀21-7、淡水三通、淡水干管、淡水回热器23淡水侧，组成淡水回热升温回路；料液泵25通过管道连接分流三通、并联连接的浓缩液回热器22和淡水回热器23的料液24侧、汇流三通、料液流量调节阀26，组成料液预冷降温回路；各效结冰脱盐池21外壳为垂直设置的方形或圆形柱面，其上部内壁设置液位开关21-2，依据料液24的液位信号闭环控制料液流量调节阀26或后效浓缩液电磁阀21-6的开度，组成各效结冰脱盐池料液液位控制回路；各效结冰脱盐池21的中部内壁设置温度开关21-8，以控制供冷电磁阀14、供热电磁阀18、回热循环泵21-5的开、关，组成结冰脱盐池中结冰与融冰切换控制回路。料液24是海水24，或是城市中水24，或是城市污水24，或是盐水24，或是酸水24，或是碱水24，或是有机溶液24，或是无机溶液24，或是工业废水24，或是矿井苦咸水24，或是油田污水24，或是化工污水24中的一种。淡水回热器23是套管式换热器23，或是壳管式换热器23，或是板式换热器23，或是板翅式换热器23，或是盘管式换热器23，或是螺旋板式换热器23，或是板壳式换热器23的淡水27回热预冷料液24的换热器。浓缩液回热器22是套管式换热器22，或是壳管式换热器22，或是板式换热器22，或是板翅式换热器22，或是盘管式换热器22，或是螺旋板式换热器22，或是板壳式换热器22的浓缩液28回热预冷料液24的换热器。本专利技术的工作原理结合附图1说明如下：1、载冷剂机组切换回热驱动多组多效结冰脱盐塔：在每组多效结冰脱盐塔15中：(1)开启二效浓缩液电磁阀21-6，使得三级浓缩液28作为首效料液由料液进口21-1进入首效结冰脱盐池21-I中，直至液位达到液位开关21-2的设定值；然后由温度开本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种载冷剂机组切换回热驱动多组多效结冰脱盐塔，其由蒸发器(1)；压缩机(2)；油分离器(3)；冷凝器(4)；经济器(5)；干燥过滤器(6)；膨胀阀(7)；手动阀(8)；油冷却器(9)；油过滤器(10)；流量开关(11)；电磁阀(12)；经济器膨胀阀(13)；供冷电磁阀(14)；多效结冰脱盐塔(15)；结冰排管(16)；供冷循环泵(17)；供热电磁阀(18)；融冰排管(19)；供热循环泵(20)；结冰脱盐池(21)；首效结冰脱盐池(21‑I)；二效结冰脱盐池(21‑II)；三效结冰脱盐池(21‑III)；末效结冰脱盐池(21‑IV)；料液进口(21‑1)；液位开关(21‑2)；浓缩液出口(21‑3)；保温层(21‑4)；回热循环泵(21‑5)；浓缩液电磁阀(21‑6)；淡水电磁阀(21‑7)；温度开关(21‑8)；浓缩液回热器(22)；淡水回热器(23)；料液(24)；料液泵(25)；料液流量调节阀(26)；淡水(27)；浓缩液(28)组成，其特征在于：蒸发器(1)顶部气态制冷剂出口通过管道连接压缩机(2)、油分离器(3)、冷凝器(4)制冷剂侧、干燥过滤器(6)、经济器(5)过冷侧、经济器三通、喷液三通、膨胀阀(7)、蒸发器(1)底部液态制冷剂进口，组成制冷循环回路；蒸发器(1)顶部气态制冷剂出口管外表面设置感温包闭环控制膨胀阀(7)的开度，而膨胀阀(7)的出口通过管道连接蒸发器(1)底部液态制冷剂进口，组成蒸发器制冷剂膨胀控制回路；油分离器(3)底部出油口通过管道连接手动阀(8)、油冷却器(9)油冷侧、油过滤器(10)、流量开关(11)、电磁阀(12)、手动阀(8)、压缩机(2)回油口，组成油冷放热回路；经济器三通、经济器膨胀阀(13)、经济器(5)蒸发侧、电磁阀(12)、手动阀(8)、压缩机(2)补气口，组成压缩机补气回路；经济器(5)顶部气态制冷剂出口管外表面设置感温包闭环控制经济器膨胀阀(13)的开度，而经济器膨胀阀(13)的出口通过管道连接经济器(5)底部液态制冷剂进口，组成经济器制冷剂膨胀控制回路；喷液三通、电磁阀(12)、手动阀(8)、压缩机喷液口，组成电机冷却喷液回路；蒸发器(1)载冷剂出口与进口分别连接供液干管和回液干管，并通过多对三通及支路供冷电磁阀(14)并联连接和控制多组多效结冰脱盐塔(15)的底部首效结冰排管(16)，而在回液干管设置供冷循环泵(17)，组成载冷剂供冷回路；冷凝器(4)载冷剂出口与进口分别连接供液干管和回液干管，并通过多对三通及支路供热电磁阀(18)并联连接和控制多组多效结冰脱盐塔(15)的顶部末效融冰排管(19)，而在回液干管设置供热循环泵(20)，组成载冷剂供热回路；每组多效结冰脱盐塔(15)由多个垂直叠放的结冰脱盐池(21)组成，底部是首效结冰脱盐池(21‑I)，向上依次为二效结冰脱盐池(21‑II)、三效结冰脱盐池(21‑III)，而顶部是末效结冰脱盐池(21‑IV)；各效结冰脱盐池(21)为上部柱状、底部锥状的容器，顶部中间设置料液进口(21‑1)，上部侧壁设置液位开关(21‑2)，内部上部隔排交错水平布置结冰排管(16)和融冰排管(19)以形成淡水上浮结冰层，而内部下部为料液下沉、分离、浓缩层，底部锥状中央设置浓缩液出口(21‑3)，外壁包裹保温层(21‑4)；前效融冰排管(19)出口通过管道连接后效结冰排管(16)、回热循环泵(21‑5)、前效融冰排管(19)进口，组成各效之间的回热回路；后效浓缩液出口(21‑3)通过管道连接分流三通、浓缩液电磁阀(21‑6)、前效料液进口(21‑1)，组成料液逐级浓缩回路；首效结冰脱盐池（21‑I）的底部浓缩液出口(21‑3)通过管道连接分流三通、浓缩液电磁阀(21‑6)、浓缩液回热器(22)浓缩液侧，组成浓缩液回热升温回路；各效浓缩液出口(21‑3)通过管道连接分流三通、淡水电磁阀(21‑7)、淡水三通、淡水干管、淡水回热器(23)淡水侧，组成淡水回热升温回路；料液泵(25)通过管道连接分流三通、并联连接的浓缩液回热器(22)和淡水回热器(23)的料液(24)侧、汇流三通、料液流量调节阀(26)，组成料液预冷降温回路；各效结冰脱盐池(21)外壳为垂直设置的方形或圆形柱面，其上部内壁设置液位开关(21‑2)，依据料液(24)的液位信号闭环控制料液流量调节阀(26)或后效浓缩液电磁阀(21‑6)的开度，组成各效结冰脱盐池料液液位控制回路；各效结冰脱盐池(21)的中部内壁设置温度开关(21‑8)，以控制供冷电磁阀(14)、供热电磁阀(18)、回热循环泵(21‑5)的开、关，组成结冰脱盐池中结冰与融冰切换控制回路。...
【技术特征摘要】
1.一种载冷剂机组切换回热驱动多组多效结冰脱盐塔，其由蒸发器(1)；压缩机(2)；油分离器(3)；冷凝器(4)；经济器(5)；干燥过滤器(6)；膨胀阀(7)；手动阀(8)；油冷却器(9)；油过滤器(10)；流量开关(11)；电磁阀(12)；经济器膨胀阀(13)；供冷电磁阀(14)；多效结冰脱盐塔(15)；结冰排管(16)；供冷循环泵(17)；供热电磁阀(18)；融冰排管(19)；供热循环泵(20)；结冰脱盐池(21)；首效结冰脱盐池(21-I)；二效结冰脱盐池(21-II)；三效结冰脱盐池(21-III)；末效结冰脱盐池(21-IV)；料液进口(21-1)；液位开关(21-2)；浓缩液出口(21-3)；保温层(21-4)；回热循环泵(21-5)；浓缩液电磁阀(21-6)；淡水电磁阀(21-7)；温度开关(21-8)；浓缩液回热器(22)；淡水回热器(23)；料液(24)；料液泵(25)；料液流量调节阀(26)；淡水(27)；浓缩液(28)组成，其特征在于：蒸发器(1)顶部气态制冷剂出口通过管道连接压缩机(2)、油分离器(3)、冷凝器(4)制冷剂侧、干燥过滤器(6)、经济器(5)过冷侧、经济器三通、喷液三通、膨胀阀(7)、蒸发器(1)底部液态制冷剂进口，组成制冷循环回路；蒸发器(1)顶部气态制冷剂出口管外表面设置感温包闭环控制膨胀阀(7)的开度，而膨胀阀(7)的出口通过管道连接蒸发器(1)底部液态制冷剂进口，组成蒸发器制冷剂膨胀控制回路；油分离器(3)底部出油口通过管道连接手动阀(8)、油冷却器(9)油冷侧、油过滤器(10)、流量开关(11)、电磁阀(12)、手动阀(8)、压缩机(2)回油口，组成油冷放热回路；经济器三通、经济器膨胀阀(13)、经济器(5)蒸发侧、电磁阀(12)、手动阀(8)、压缩机(2)补气口，组成压缩机补气回路；经济器(5)顶部气态制冷剂出口管外表面设置感温包闭环控制经济器膨胀阀(13)的开度，而经济器膨胀阀(13)的出口通过管道连接经济器(5)底部液态制冷剂进口，组成经济器制冷剂膨胀控制回路；喷液三通、电磁阀(12)、手动阀(8)、压缩机喷液口，组成电机冷却喷液回路；蒸发器(1)载冷剂出口与进口分别连接供液干管和回液干管，并通过多对三通及支路供冷电磁阀(14)并联连接和控制多组多效结冰脱盐塔(15)的底部首效结冰排管(16)，而在回液干管设置供冷循环泵(17)，组成载冷剂供冷回路；冷凝器(4)载冷剂出口与进口分别连接供液干管和回液干管，并通过多对三通及支路供热电磁阀(18)并联连接和控制多组多效结冰脱盐塔(15)的顶部末效融冰排管(19)，而在回液干管设置供热循环泵(20)，组成载冷剂供热回路；每组多效结冰脱盐塔(15)由多个垂直叠放的结冰脱盐池(21)组成，底部是首效结冰脱盐池(21-I)，向上依次为二效结冰脱盐池(21-II)、三效结冰脱盐池(21-III)，而...
【专利技术属性】
技术研发人员：侴雨宏，王娜，
申请(专利权)人：侴雨宏，王娜，
类型：新型
国别省市：安徽,34
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