本发明专利技术涉及水净化系统。本系统包括热交换装置。所述热交换装置串联布置且各自包括一个腔。第一热交换器在其入口处连接于冷却和加热元件的入口和出口，且在其出口连接于第二热交换器的入口，第二热交换器的出口与用于洁净水的容器热交换地连通且连接于压缩机入口。上热交换装置的腔在其入口处连接于原料水供应装置，并且在其出口处连接于用于排放污染水浓缩物的装置和用于排放已预净化水的装置。下热交换装置的腔在其入口连接于用于排放来自上热交换装置的腔的已预净化水的装置，且在出口处连接于用于排放污染水浓缩物的装置和用于排放洁净水的装置。结果，减少了原料水冻结和冰解冻方法的持续时间。解冻方法的持续时间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过重结晶净化水的系统以及用于实现其的热交换装置（变形）
[0001]本技术方案涉及用于周期性水冻结和冰融化的重结晶水处理系统及用于其中的热交换装置，特别涉及具有两步和多步重结晶布局的系统。其可用于日常生活、食品工业、饮食业和医疗保健中，以净化用于生产解冻饮用水的技术级水、污染水、盐水和海水。
技术介绍
[0002]存在一种重结晶水处理系统(专利号:EA024321、IPC
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2006.01C02F1/22，公开日2016年9月30日)，其包括两个热交换装置，热交换装置中的各个包括一个用于水冻结和冰融化的腔、与热交换装置的腔连接的水循环回路、用于水冻结和冰融化的工具、以及控制和监测工具。
[0003]水循环回路包括带有液压泵的用于初始水供应的工具、用于排放污染水浓缩物的工具、用于排放纯水的工具、用于污染水浓缩物的储罐、纯水储罐、对用户供应纯水的工具、以及用于排放未使用纯水的工具。
[0004]水循环回路与热交换装置的腔连接，并在各腔中在每个重结晶周期提供净化水的可能性。热交换装置被制成矩形平行六面体，具有平槽腔。用于水冻结和冰融化的工具被制作为安装在热交换装置外表面上的冷却和加热热元件。控制和监测工具包括具有微处理器的控制面板和与之相连的控制板、控制阀以及水位传感器。该控制和监测工具提供了在热交换装置的腔中同时冻结水和融化冰的可能性。该系统适用于日常生活、食品工业和医疗保健。
[0005]下列问题妨碍了获得所要求的技术效果：
[0006]‑
由在热交换装置的腔内的水冻结和冰融化过程中发出的热能的非生产性损耗造成的，相对较高的水处理费用；
[0007]‑
相对较长的水处理过程，以及相应的，由于采用如下热交换装置而导致的低生产率，在该热交换装置中，在最初的水冻结期间，几乎没有缩短冰形成周期同时改善所形成的冰的品质的对流过程；
[0008]‑
由于其在各腔中每个重结晶周期的生产中没有移除重水(D2О) 和细小悬浮物以及污染物而导致的,已处理水的相对差的品质。
[0009]以上所有问题都限制了系统功能。
[0010]存在一种用于重结晶水处理的系统(申请号WO2015111405、 IPC
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2006.01 C02F1/22、B01D9/04、F25B1/00、F25B40/04，公开日2015 年7月30日)，其包括两个热交换装置，热交换装置中的各个包括用于水冻结和冰融化的两个腔、冷却和加热构件；与热交换装置的腔连接的水循环回路，其提供将已预处理水从一个腔排出并将其供应到另一个腔以进行最终处理的可能性；与冷却和加热构件连接的制冷剂循环回路，其提供在热交换装置的腔中交替进行水冻结和冰融化的可能性，以及将在水冻结腔中产生的制冷剂热量传递到冰融化腔的可能性；以及与所述回路连接的控制和监测工具，其提供了在水冻结和冰融化的交替
步骤中使水和制冷剂流逆转的可能性。水循环回路包括用于初始水供应的工具、用于排放污染水浓缩物的工具、用于排放纯水的工具、用于污染水浓缩物的储罐、纯水储罐、以及在所述储罐中供应纯水的泵。
[0011]制冷剂循环回路包括压缩机、在从热交换器腔排放污染水浓缩物之后与用于污染水浓缩物的储罐进行热交换的至少一个水冷冷凝器、至少两个热交换回热器、制冷剂过滤器和与冷却和加热构件的入口和出口连接的膨胀阀。
[0012]控制和监测工具包括控制器和与之连接的控制阀，以使得所述回路中的水和制冷剂流逆转。
[0013]下列问题妨碍了获得所要求的技术效果：
[0014]‑
由于应用了具有两个腔的热交换装置，这导致需要用于强制水循环、回路中压力控制以及对腔中平行进水和从其出水的工具，水循环回路的设计复杂；
[0015]‑
由于重水未被移除，已处理水的品质相对较差。
[0016]以上列出的问题在该水处理的品质相对较差的情况下，也限制了系统功能，并且增加了其运行成本。
[0017]存在一种用于在重结晶水处理系统中使用的热交换装置(专利号EA 017783、IPC(2006.01)C02F 1/22，公开日2013年3月29日)，其包括壳体、冷却和加热构件、隔热封壳、水排放工具和水搅拌器。冷却和加热构件紧固在壳体的外表面上；其中，冷却元件制作为蒸发器，而加热元件制作为电加热器。水排放工具制作为位于壳体底部的喷嘴。水搅拌器制作为安装在底部中心的水泵(或机械搅拌器叶片)。
[0018]热交换装置交替地以冻结污染水并在壳体的内表面上形成纯的近壁冰的模式和以融化近壁冰并将形成的纯水排放到收集储罐中的模式运行。与此同时，在水冻结期间，具有高含盐量的污染水积聚在壳体底部，并经由排放喷嘴排出。
[0019]在冻结模式期间使用水搅拌器以进行更强的水冷却，并在壳体壁上形成薄冰层后加速结冰。污染水的搅动还促进了气泡和所吸附的杂质从冰表面的移除，以及壳体内侧热交换强度的增加、以及溶解的杂质从界面边界的排出。
[0020]在水处理系统的热交换装置中，重结晶模式由对应的传感器所控制的自动控制单元运行。
[0021]热交换装置集成在用于日常生活、食品工业和医疗保健的水处理系统中。
[0022]倾倒在该热交换装置的壳体中的污染水体积为1.5L到2.0L，而处理后的解冻水的体积为1.0L到1.3L。所述水体积的完整处理周期为4.5小时到5.5小时，包括用于水冻结阶段的2.0小时到2.5小时，和用于冰融化阶段2.5小时到3.0小时。
[0023]在已知的技术方案中，水处理过程长，并且相应地，热交换装置的生产率低，这是由于壳体中的空腔几何形状不明显有利，其中从其壁到较大体积污染水的能量传递与冰层厚度的增加成比例地减速，从而阻碍了获得所需的技术效果。
[0024]还存在一种用于在重结晶水处理系统中应用的热交换装置(专利号EA025716,IPC(2006.01)C02F 1/22、C02F 9/02、C02F 103/04，公开日2017年1月30日)，其包括外和内壳体、冷却和加热元件以及排放喷嘴。
[0025]所述壳体制作为锥角向上的截锥；它们相对于彼此同轴地定位，并在它们的壁之间形成一个开槽空腔。外壳体可由盖紧密地密封。内壳体制作为具有封闭的端面，并紧固在
盖上，从而在其下端面与外壳体底部之间形成间隙。
[0026]底部为圆顶形，从壁向中心降低，排放喷嘴位于中心。冷却和加热构件固定在外壳体的外部表面上，并由隔热材料覆盖。
[0027]该热交换装置还交替地，在污染水冻结模式下操作，在外壳体的内表面上形成纯的近壁冰，并在近壁冰融化模式下操作，通过排放喷嘴排出形成的处理后的水。
[0028]该热交换装置的特点在于，在开槽空腔中在外壳体和内壳体的壁之间形成水层。外壳体壁由冷却构件在冻结模式下冷却。
[0029]当其温度降至3
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4℃时，开槽空腔中的水迅速冷却(在3到5分钟内)，同时形成朝向内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种重结晶水处理系统，其包含：两个热交换装置，所述至少两个热交换装置具有用于水冻结和冰融化的腔、冷却和加热构件、与热交换装置的腔相连的水循环回路，所述水循环回路能够将已预处理的水从一个腔中排出并将其供应到另一个腔以进行最终处理；与冷却和加热构件连接的制冷剂循环回路，其能够交替地在热交换装置的腔中进行水冻结和冰融化步骤，和在水冻结期间将在腔中形成的制冷剂的热量传递到冰融化腔中；控制和监测工具，其以及与水和制冷剂循环回路连接并且能够在交替的水冻结和冰融化步骤期间使水和制冷剂流逆转；其中，水循环回路包括用于初始水供应的工具、用于排放污水水浓缩物的工具、用于排放已预处理水的工具、用于排放已处理水的工具、纯水储罐和用于污染水浓缩物的储罐；而制冷剂循环回路包括压缩机、水冷冷凝器和两个热交换器，所述水冷冷凝器在污染水浓缩物从热交换装置的腔排放之后与用于污染水浓缩物的储罐交换热量；其中，热交换装置一个在另一个下串联，并且各装置包含一个腔，该腔可以被划分为相互连通的冷却空腔和再循环空腔，并且在水冻结期间，水能够在空腔之间循环，从而在冷却空腔中形成等电势面；制冷剂循环回路包括附加的空冷冷凝器，所述空冷冷凝器的入口和出口对应地分别与压缩机出口和与水冷冷凝器的入口连接；其中，第一热交换器的入口与冷却和加热构件的入口和出口连接，而其出口与第二热交换器的入口连接，第二热交换器的出口与纯水储罐交换热量并与压缩机入口连接；上热交换装置的腔在入口处与用于初始水供应的工具连接，并且在出口处与用于排放污染水浓缩物的工具和用于排放已预处理水的工具连接；下热交换装置的腔在入口处与用于排放来自上热交换装置的腔的已预处理水的工具连接，且在出口处与用于排放污染水浓缩物的工具和用于排放纯水的工具连接。2.根据权利要求1所述的用于重结晶水处理的系统，其中，控制和监测工具可能能够将上热交换装置的腔中的初始水分离成重水和轻水；其中，重水通过用于排放污染水浓缩物的工具移除，而轻水通过用于排放已预处理水的工具在下热交换装置的腔中供应。3.根据权利要求1所述的用于水处理的系统，其中，控制和监测工具包括控制器和安装在水和制冷剂循环回路中并连接于所述控制器的控制阀；安装在冷却和加热构件的入口和出口处以及纯水储罐中的温度传感器、以及安装在纯水储罐中的水位传感器；其中，控制阀是水和制冷剂电磁阀。4.根据权利要求1所述的用于水处理的系统，其中，其包括热交换蓄能器，热交换蓄能器与被供应到上热交换装置的腔中的初始水交换热量，并且当污染水浓缩物和纯水从下热交换装置的腔供应时与它们交换热量，而水冷冷凝器额外地与从热交换蓄能器...
【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯，
申请(专利权)人：普里斯蒂南有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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