[发明专利]采用压缩空气能量系统的脱盐方法和系统

权利要求书

1.一种用于海水脱盐的系统，所述系统包括：

压缩机，所述压缩机用于压缩空气；

膨胀机，所述膨胀机用于使压缩空气膨胀以便伴随产生冷空气；

具有至少一个喷嘴的室，海水能通过所述喷嘴喷入所述室内，并且来自所述膨胀机的冷空气能被引入所述室内，其中，将海水暴露到冷空气中能够在所述室内形成由纯水组成的冰粒；

用于帮助从所述室中移除所述冰粒的装置，从而有助于使所述冰粒中的纯水与海水中的杂质分离。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统包括下面的至少一个：

1)储存罐，所述储存罐被设置成能使所述压缩空气储存于储存罐内，并且其中，所述膨胀机适合于释放所述罐内的压缩空气并使之膨胀以产生冷空气；

2)发电机，所述发电机被设置成适合于当所述压缩空气被所述膨胀机释放时发电，其中，产生作为发电的副产物的冷空气；

3)缓冲罐，其中，当所述压缩空气被所述膨胀机膨胀时，由此产生的能量用于驱动第二压缩机，所述第二压缩机产生另外的压缩空气能量，所述压缩空气能量能被引入缓冲罐内；

4)至少一个热交换器，所述热交换器用于在所述压缩空气被所述膨胀机膨胀前帮助降低所述压缩空气的温度；或者

5)至少一个公共轴，所述公共轴位于所述压缩机和所述膨胀机之间，以允许它们相互关联地运行。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述引入室内的冷空气温度低于海水的低共熔温度，并且其中，允许所述冰粒以团的形式沉积到所述室底部，其中，所述室底部的团的温度高于海水的低共熔温度。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述冷空气的温度介于-135华氏度和-175华氏度之间，并且所述冰粒的团的温度高于-6.2华氏度，从而使包含海水中杂质的液态盐水能够从所述团流走。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统包括下面的至少一个：

1)所述系统适合于使海水能够从上向下喷入所述室内，并能够引入所述冷空气，以使所述冷空气在所述室内向上流动；

2)所述系统适合于使海水能够从上向下喷入所述室内，并能够引入所述冷空气，以使所述冷空气以与海水相同的方向在所述室内向下流动。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，引入的冷空气处于-135华氏度和-175华氏度之间的温度。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个喷嘴适合于并被构造成产生海水集于中央的喷射，所述集于中央的喷射趋向于保持由所述喷射形成的液滴远离所述室的外壁并朝向所述室的中央，其中，当所述冰粒下落时，它们趋向于停靠在所述室的中央附近以形成冰团，该冰团允许海水沿所述冰团侧面流下，而没有被截留在所述冰粒结合并冻结时形成的冰团内。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述室的壁适配有管道或通道，所述管道或通道允许海水在其中循环，以帮助调节所述室内的壁的温度。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，海水通过所述室的壁中的管道或通道以帮助所述室的壁变热，并因此当海水被喷入所述室内之前循环时，所述室内的低温可帮助预先冷却海水，其中，引入室内的海水被预先冷却到低于40华氏度。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述室的壁适配有管道或通道，所述管道或通道允许来自压缩机的热空气用于调节所述室内的壁的温度。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述热空气通过所述室的壁中的管道或通道，以帮助所述室的壁变热，其中，当所述热空气向所述膨胀机循环时，所述室内的低温能帮助预先冷却所述热空气。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述冷空气被引入所述室内的位置在期望的通过形成冰团达到的高度之上，当所述冰粒在所述室底部结合并冻结在一起时，在所述室内形成冰团。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，在靠近冰粒聚集的地方设置与所述室的壁有关的加热器，其中，所述室的壁可以被加热以防止所述冰粒冻结在所述壁上，和/或允许容易地移除当所述冰粒结合并冻结在所述室内时产生的任何冰团。