船舶余热梯级利用的增湿除湿海水淡化系统及其操作方法技术方案

技术编号:41380715 阅读:27 留言:0更新日期:2024-05-20 10:22
本发明专利技术公开了一种船舶余热梯级利用的增湿除湿海水淡化系统及其操作方法,所述系统包括船舶余热梯级利用系统、压缩式热泵系统以及增湿除湿海水淡化系统;所述方法是海水由船舶缸套冷却水加热,在增湿器内与空气热质交换后预热空气排出。循环空气则在增湿器内增焓加湿变成热湿空气,然后依次经除湿器和蒸发器逐级降温除湿后产生冷凝水,再经预热器、冷凝器、缸套冷却水逐级加热后进入增湿器充当水蒸气的载体。本发明专利技术利用船舶缸套冷却水逐级加热空气和海水,满足海水温度限制的同时,最大限度地维持进入增湿器的空气和海水的高温状态,从而促进传质过程。同时,热泵系统的耦合进一步提升了系统增湿和除湿性能,增强了系统的稳定性和淡水产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海水淡化,尤其涉及一种利用船舶余热和热泵耦合的增湿除湿海水淡化系统及其操作方法。


技术介绍

1、在海上航行期间,船舶需要大量淡水来满足船上人员的饮用、清洁、卫生清洁等生活和操作需求,因此确保船舶配备足够的淡水至关重要,特别是在长途航行或远离陆地供水源的情况下。通常情况下,船舶会配置淡水储存设备,以满足船员和船上设备的淡水需求。然而,船舶携带淡水的容量是有限的,难以进行长时间存储,这也会增加船舶的装载负担,导致续航能力下降。为了解决这一问题,船舶通常也会配备海水淡化装置,以利用丰富的海水资源来满足淡水需求。目前,常用的三种海水淡化技术包括低温多效蒸馏、多效闪蒸和反渗透膜技术。然而,低温多效蒸馏和多效闪蒸技术存在着设备较大、初始投资成本高以及需要大量热量驱动等问题,通常适用于陆地使用的大规模海水淡化厂,不适用于船舶使用。而反渗透膜技术则面临着膜组件易受到污染损坏、需要频繁更换以及对处理废水的浓度要求较高等问题,也难以满足船舶在使用过程中常常遇到的各种突发天气情况。因此,寻求更适用于船舶的海水淡化技术是迫切需要的。

2、近年来,用于满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种船舶余热梯级利用的增湿除湿海水淡化系统,其特征在于,包括增湿除湿海水淡化系统、船舶余热梯级利用系统和压缩式热泵系统,所述增湿除湿海水淡化系统由:水泵(1)、除湿器(2)、第一换热器(3)、增湿器(4)、预热器(5)、蒸发器(6)、淡水罐(7)、冷凝器(8)、第一三通调节阀(9)、风机(10)、第二三通调节阀(11)、第二换热器(12)、第一截止阀(14)、第二截止阀(15)构成,并包含海水循环单元和空气循环单元;所述海水循环单元中的海水通过管路经水泵(1)和第一流量控制器(18)连接到除湿器(2)的溶液入口(a1),除湿器(2)的溶液出口(a2)通过管路连接到第一换热器(3)的入...

【技术特征摘要】

1.一种船舶余热梯级利用的增湿除湿海水淡化系统,其特征在于,包括增湿除湿海水淡化系统、船舶余热梯级利用系统和压缩式热泵系统,所述增湿除湿海水淡化系统由:水泵(1)、除湿器(2)、第一换热器(3)、增湿器(4)、预热器(5)、蒸发器(6)、淡水罐(7)、冷凝器(8)、第一三通调节阀(9)、风机(10)、第二三通调节阀(11)、第二换热器(12)、第一截止阀(14)、第二截止阀(15)构成,并包含海水循环单元和空气循环单元;所述海水循环单元中的海水通过管路经水泵(1)和第一流量控制器(18)连接到除湿器(2)的溶液入口(a1),除湿器(2)的溶液出口(a2)通过管路连接到第一换热器(3)的入口(b1);所述第一换热器(3)的出口(b2)通过管路连接到增湿器(4)的入口(c1),增湿器(4)的下端溶液出口通过管路接至预热器(5)的溶液入口(d1),预热器(5)的溶液出口(d2)则经第一截止阀(14)通过管路接至后续排水设备;所述空气循环单元中的空气由增湿器(4)上端的空气出口通过管路经第二流量控制器(19)连接到除湿器(2)的上端空气入口,除湿器(2)的空气出口(a3)通过管路接至蒸发器(6)的空气入口(e1),所述除湿器(2)的下端冷凝水出口和蒸发器(6)下端的冷凝水出口(e2)通过管路共同接至淡水罐(7),淡水罐(7)中的冷凝水则通过管路经第二截止阀(15)供给用户使用;所述蒸发器(6)的空气出口(e3)通过管路接至预热器(5)的空气入口(d3),预热器(5)的出口(d4)通过管路接至冷凝器(8)的空气入口(f1),冷凝器(8)的出口(f2)通过管路接至第一三通调节阀(9)的入口(g1);补给空气则通过第一三通调节阀(9)的入口(g3)进入循环,第一三通调节阀(9)的出口(g2)经风机(10)通过管路连接到第二三通调节阀(11)的入口(h1)后分两路,一路经出口(h2)通过管路连接至第二换热器(12)的空气入口(j1),另一路则由出口(h3)流出系统;所述第二换热器(12)的空气出口(j2)通过管路连接至增湿器(4)的空气入口(c2),完成空气循环;

2.根据权利要求1所述一种船舶余热梯级利用的增湿除湿海水淡化系统,其特征在于,所述除湿器(2)海水入口(a1)管路上设置有第一流量控制器(18)、上端空气入口管路上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈九兵朱文婷王文欢王炳东陈育平
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:

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