制冷法海水淡化系统技术方案

一种制冷法海水淡化系统，至少包括蒸发器，压缩机,热交换器，冷凝器，引射泵，首效蒸馏器，末效蒸馏器，淡水储罐,泵,节流阀，浓海水储罐和电磁截止阀等通过管路连接构成的第一淡水产生路经,第二淡水产生路经,第三淡水产生路经,制冷循环回路,原料海水路经,浓海水排放路经,以及淡水喷入路经。本发明专利技术制冷法海水淡化系统运行分抽真空、预热运行和正常运行三个阶段。本发明专利技术提供具有显著的经济、社会和环境效益的一种无需提供热蒸汽热源且只有一种介质一套循环系统的制冷法海水淡化系统。

【技术实现步骤摘要】
制冷法海水淡化系统
本专利技术提供了一种制冷法海水淡化系统，属于海水淡化领域。
技术介绍
在我国的沿海城市、岛屿、船舶游艇、海上平台等特定地区或场合，热源和淡水普遍相对短缺。淡水资源是人类生存与发展的最重要物质基础之一，海水淡化和废水净化技术正逐步成为解决淡水资源短缺的重要手段。海水淡化又称海水脱盐，是分离海水中盐和水的过程，其实质是“以能源换水源”。常用的海水淡化技术有热法和膜法两种。海水淡化技术热法主要有多效蒸馏(MED)、多级闪蒸(MSF)、机械压缩蒸馏(MVR)、太阳能法、热泵法和冷冻法。多效蒸馏(MED)、多级闪蒸(MSF)、机械压缩蒸馏(MVR)海水淡化技术其优势是可实现能量的梯级利用或压缩再利用，但也存在必备提供热蒸汽热源，设备投资大，材质要求高、装填密度低等问题。太阳能法作为一种热量提升技术，它能从环境介质中吸收大量的能量，但也存在阴雨昼夜间断和只能提供较低品位热源，产淡水率不高的问题。热泵法作为一种热量提升技术，它能通过消耗较小的电能而从环境介质中吸收大量的能量，但也存在两套循环系统，同时受压缩机排压的限制，只能提供较低品位热源，产淡水率不高的问题。冷冻法是将海水结冰融冰产淡水的技术，但也存在二种介质二套循环系统，产淡水率不高的问题。膜法的反渗透(RO)技术是一种利用半透膜的选择透过性，在外加高压的条件下使水逆浓度梯度透过半透膜，而使盐分和杂质留在膜的另一侧的技术。反渗透法一般由电能和机械能驱动，系统需要维持较高的运行压力，对设备的耐压能力要求很高，同时需要消耗大量的高品位能源，产淡水率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有海水淡化热法技术要么存在必备提供热蒸汽热源、要么存在二种介质二套循环系统的不足，提供具有显著的经济、社会和环境效益的一种无需提供热蒸汽热源且只有一种介质一套循环系统的制冷法海水淡化系统。本专利技术所采用的技术方案是：一种制冷法海水淡化系统，至少包括蒸发器1，吸气止逆截止阀2，压缩机3，排气截止阀4，热交换器5，冷凝器6，淡水旁路电磁截止阀7，海水电磁截止阀8，淡水电磁截止阀9，首效喷射电磁截止阀10，首效引射泵11，首效引射电磁截止阀12，首效蒸馏器13，末效喷射电磁截止阀14，末效引射泵15，末效引射电磁截止阀16，末效蒸馏器17，放空阀18,淡水储罐19，淡水排放截止阀20，末效泵压力调节阀21，末效泵22，末效蒸馏器充注截止阀23，首效泵压力调节阀24，首效泵25，首效蒸馏器供水调节电磁截止阀26，节流阀27，淡水充注电磁截止阀28，喷液电磁截止阀29，浓海水下排放电磁截止阀30，浓海水储罐31，蒸发器充注截止阀32，引流电磁截止阀33，平衡电磁截止阀34，给气电磁截止阀35等通过管路连接组成，其特征是：吸气止逆截止阀2，压缩机3，排气截止阀4，冷凝器6，热交换器5，蒸发器1，淡水电磁截止阀9，首效蒸馏器13，末效蒸馏器17，淡水储罐19通过管路连接构成第一淡水产生路经；冷凝器6，首效喷射电磁截止阀10，首效引射泵11，首效引射电磁截止阀12，首效蒸馏器13和淡水储罐19等通过管路连接构成第二淡水产生路经；冷凝器6，末效喷射电磁截止阀14，末效引射泵15，末效引射电磁截止阀16，末效蒸馏器17和淡水储罐19等通过管路连接构成第三淡水产生路经；蒸发器1，吸气止逆截止阀2，压缩机3，排气截止阀4，冷凝器6，热交换器5，淡水旁路电磁截止阀7和节流阀27等通过管路连接构成制冷循环回路；蒸发器1，热交换器5，海水电磁截止阀8，首效蒸馏器13，末效蒸馏器17，淡水储罐19，末效泵压力调节阀21，末效泵22，末效蒸馏器充注截止阀23，首效泵压力调节阀24，首效泵25，首效蒸馏器供水调节电磁截止阀26，节流阀27，浓海水储罐31和蒸发器充注截止阀32等通过管路连接构成原料海水路经；蒸发器1，冷凝器6，浓海水储罐31，引流电磁截止阀33，平衡电磁截止阀34，给气电磁截止阀35和浓海水下排放电磁截止阀30等通过管路连接构成浓海水排放路经；蒸发器1与冷凝器6连接管支路，喷液电磁截止阀29和压缩机3通过管路连接构成淡水喷入路经。本专利技术的优点和有益效果是：(1)本专利技术的系统采用原料海水经蒸发器1低压蒸发，由压缩机3提升压力温度成高温高压淡水蒸汽，然后进入冷凝器6冷凝成高温淡水，该高温淡水在热交换器5提升原料海水温度并进入蒸发器1向原料海水放热而降温，再进入冷凝器6吸收高温高压淡水蒸汽热量，进入首效蒸馏器13和末效蒸馏器17，向原料海水放热而降温从而在淡水储罐19产出淡水。在整个系统流程中，压缩机3是动力源，淡水经历了吸热放热再吸热再放热过程，在压缩机3排气压力的作用下实现经济运行；(2)本专利技术的系统采用压缩机3排气端冷凝器6中的淡水蒸汽作为首效引射泵11和末效引射泵15的动力源，使首效蒸馏器13和末效蒸馏器17产生负压，利于低温原料海水逐级吸热蒸发，该负压蒸汽与淡水蒸汽在首效引射泵11和末效引射泵14内混合后排向淡水储罐19又产出淡水，又提高了淡水产量；(3)本专利技术的系统采用开启淡水旁路电磁截止阀7，关闭淡水电磁截止阀9，海水电磁截止阀8，首效喷射电磁截止阀10，首效引射电磁截止阀12，末效喷射电磁截止阀14，末效引射电磁截止阀16，引流电磁截止阀33，平衡电磁截止阀34，给气电磁截止阀35和喷液电磁截止阀29，使蒸发器1，吸气止逆截止阀2，压缩机3，排气截止阀4，冷凝器6，热交换器5，淡水旁路电磁截止阀7和节流阀27构成一个封闭的制冷系统，由于压缩机3的做功，蒸发温度和冷凝温度与蒸发压力和冷凝压力将逐步提升达到额定运行工况，之后，关闭淡水旁路电磁截止阀7，开启淡水电磁截止阀9，海水电磁截止阀8，首效喷射电磁截止阀10，首效引射电磁截止阀12，末效喷射电磁截止阀14，末效引射电磁截止阀16，引流电磁截止阀33，平衡电磁截止阀34，喷液电磁截止阀29，末效泵22，首效泵25和首效蒸馏器供水调节电磁截止阀26正常运行，使淡水产量最大化；(4)本专利技术的系统采用原料海水依次流过浓海水储罐31、淡水储罐19、末效泵22、末效蒸馏器17、首效泵25、首效蒸馏器13、热交换器5和节流阀27逐级吸热升温到达蒸发器1，原料海水经负压吸热蒸发成浓海水，浓海水经引流电磁截止阀33流入浓海水储罐31放热，关闭引流电磁截止阀33，平衡电磁截止阀34，打开给气电磁截止阀35和浓海水下排放电磁截止阀30排出浓海水，然后反向操作，打开引流电磁截止阀33，平衡电磁截止阀34，关闭给气电磁截止阀35和浓海水下排放电磁截止阀30收集浓海水。在整个系统流程中，原料海水始终在较低的温度下运行，避免结垢，利于系统长期可靠运行；(5)本专利技术的系统采用喷液电磁截止阀29向压缩机3喷射低温淡水，有润滑轴承，降低噪声，降低排气温度和降低压缩机功率的作用，提升了系统性能。附图说明图1是本专利技术制冷法海水淡化系统的一个实施例。图2是本专利技术制冷法海水淡化系统的另一个实施例。图中1.蒸发器，2.吸气止逆截止阀，3.压缩机，4.排气截止阀，5.热交换器，6.冷凝器，7.淡水旁路电磁截止阀，8.海水电磁截止阀，9.淡水电磁截止阀，10.首效喷射电磁截止阀，11.首效引射泵，12.首效引射电磁截止阀，13.首效蒸馏器，14.末效喷射电磁截止阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制冷法海水淡化系统，至少包括蒸发器（1），吸气止逆截止阀（2），压缩机（3），排气截止阀（4），热交换器（5），冷凝器（6），淡水旁路电磁截止阀（7），海水电磁截止阀(8)，淡水电磁截止阀(9)，首效喷射电磁截止阀(10)，首效引射泵(11)，首效引射电磁截止阀(12)，首效蒸馏器(13)，末效喷射电磁截止阀(14)，末效引射泵(15)，末效引射电磁截止阀(16)，末效蒸馏器(17)，放空阀(18), 淡水储罐(19)，淡水排放截止阀(20)，末效泵压力调节阀(21)，末效泵(22)，末效蒸馏器充注截止阀(23)，首效泵压力调节阀(24)，首效泵(25)，首效蒸馏器供水调节电磁截止阀(26)，节流阀(27)，淡水充注电磁截止阀(28)，喷液电磁截止阀(29)，浓海水下排放电磁截止阀(30)，浓海水储罐(31)，蒸发器充注截止阀(32)，引流电磁截止阀(33)，平衡电磁截止阀(34)，给气电磁截止阀(35)等通过管路连接组成，其特征是：吸气止逆截止阀(2)，压缩机(3)，排气截止阀(4)，冷凝器(6)，热交换器(5)，蒸发器(1)，淡水电磁截止阀(9)，首效蒸馏器(13)，末效蒸馏器(17)，淡水储罐(19)通过管路连接构成第一淡水产生路经；冷凝器(6)，首效喷射电磁截止阀(10)，首效引射泵(11)，首效引射电磁截止阀(12)，首效蒸馏器(13)和淡水储罐(19)等通过管路连接构成第二淡水产生路经；冷凝器(6)，末效喷射电磁截止阀(14)，末效引射泵(15)，末效引射电磁截止阀(16)，末效蒸馏器(17)和淡水储罐(19)等通过管路连接构成第三淡水产生路经；蒸发器（1），吸气止逆截止阀（2），压缩机（3），排气截止阀（4），冷凝器（6），热交换器（5），淡水旁路电磁截止阀（7）和节流阀（27）等通过管路连接构成制冷循环回路；蒸发器(1)，热交换器(5)，海水电磁截止阀(8)，首效蒸馏器(13)，末效蒸馏器(17)，淡水储罐(19)，末效泵压力调节阀(21)，末效泵(22)，末效蒸馏器充注截止阀(23)，首效泵压力调节阀(24)，首效泵(25)，首效蒸馏器供水调节电磁截止阀(26)，节流阀(27)，浓海水储罐(31)和蒸发器充注截止阀(32)等通过管路连接构成原料海水路经；蒸发器（1），冷凝器（6），浓海水储罐（31），引流电磁截止阀（33），平衡电磁截止阀（34）， 给气电磁截止阀（35）和浓海水下排放电磁截止阀（30）等通过管路连接构成浓海水排放路经；蒸发器（1）与冷凝器（6）连接管支路，喷液电磁截止阀（29）和压缩机（3）通过管路连接构成淡水喷入路经。...

【技术特征摘要】
1.一种制冷法海水淡化系统，至少包括蒸发器（1），吸气止逆截止阀（2），压缩机（3），排气截止阀（4），热交换器（5），冷凝器（6），淡水旁路电磁截止阀（7），海水电磁截止阀(8)，淡水电磁截止阀(9)，首效喷射电磁截止阀(10)，首效引射泵(11)，首效引射电磁截止阀(12)，首效蒸馏器(13)，末效喷射电磁截止阀(14)，末效引射泵(15)，末效引射电磁截止阀(16)，末效蒸馏器(17)，放空阀(18),淡水储罐(19)，淡水排放截止阀(20)，末效泵压力调节阀(21)，末效泵(22)，末效蒸馏器充注截止阀(23)，首效泵压力调节阀(24)，首效泵(25)，首效蒸馏器供水调节电磁截止阀(26)，节流阀(27)，淡水充注电磁截止阀(28)，喷液电磁截止阀(29)，浓海水下排放电磁截止阀(30)，浓海水储罐(31)，蒸发器充注截止阀(32)，引流电磁截止阀(33)，平衡电磁截止阀(34)，给气电磁截止阀(35)等通过管路连接组成，其特征是：吸气止逆截止阀(2)，压缩机(3)，排气截止阀(4)，冷凝器(6)，热交换器(5)，蒸发器(1)，淡水电磁截止阀(9)，首效蒸馏器(13)，末效蒸馏器(17)，淡水储罐(19)通过管路连接构成第一淡水产生路经；冷凝器(6)，首效喷射电磁截止阀(10)，首效引射泵(11)，首效引射电磁截止阀(12)，首效蒸馏器(13)和淡水储罐(19)等通过管路连接构成第二淡水产生路经；冷凝器(6)，末效喷射电磁截止阀(14)，末效引射泵(15)，末效引射电磁截止阀(16)，末效蒸馏器(17)和淡水储罐(19)等通过管路连接构成第三淡水产生路经；蒸发器（1），吸气止逆截止阀（2），压缩机（3），排气截止阀（4），冷凝器（6），热交换器（5），淡水旁路电磁截止阀（7）和节流阀（27）等通过管路连接构成制冷循环回路；蒸发器(1)，热交换器(5)，海水电磁截止阀(8)，首效蒸馏器(13)，末效蒸馏器(17)，淡水储罐(19)，末效泵压力调节阀(21)，末效泵(22)，末效蒸馏器充注截止阀(23)，首效泵压力调节阀(24)，首效泵(25)，首效蒸馏器供水调节电磁截止阀(26)，节流阀(27)，浓海水储罐(31)和蒸发器充注截止阀(32)等通过管路连接构成原料海水路经；蒸发器（1），冷凝器（6），浓海水储罐（31），引流电磁截止阀（33），平衡电磁截止阀（34），给气电磁截止阀（35）和浓海水下排放电磁截止阀（30）等通过管路连接构成浓海水排放路经；蒸发器（1）与冷凝器（6）连接管支路，喷液电磁截止阀（29）和压缩机（3）通过管路连接构成淡水喷入路经。2.根据权利要求1的一种制冷法海水淡化系统所述的第一淡水产生路经，其特征是：蒸发器(1)的出气口与吸气止逆截止阀(2)入口相连，吸气止逆截止阀(2)的出口与压缩机(3)的吸入口相连，压缩机(3)的排出口与排气截止阀(4)的入口相连，排气截止阀(4)的出口与冷凝器(6)的进气口相连，冷凝器(6)的出液口与热交换器(5)的淡水入口相连，热交换器(5)的淡水出口与蒸发器(1)的冷冻液进口相连，蒸发器(1)的冷冻液出口与冷凝器(6)的冷却液进口相连，冷凝器(6)的冷却液出口与淡水电磁截止阀(9)的入口相连，淡水电磁截止阀(9)的出口与首效蒸馏器(13)的淡水入口相连，首效蒸馏器(13)的淡水出口与末效蒸馏器(17)淡水入口相连，末效蒸馏器(17)淡水出口与淡水储罐(19)的一淡水入口相连。3.根据权利要求1的一种制冷法海水淡化系统所述的第二淡水产生路经，其特征是：冷凝器(6)连接有首效喷射电磁截止阀(10)，首效喷射电磁截止阀(10)的出...

【专利技术属性】
技术研发人员：余金龙，余凯，常博，
申请(专利权)人：武汉凯龙技术开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42