[实用新型]柴油机尾气海水淡化器

说明书

(一)技术领域：本实用新型涉及热交换技术领域，是应用于柴油机动力海上作业船及海岛上柴油机发电机组上的一种柴油机尾气海水淡化器。

(二)背景技术：地球上的淡化水资源日益贫乏。世界各地日益重视海水淡化技术。尤其是中东临海国家，相继建成大规模的海水淡化工厂。中国也是一个淡水资源贫乏的国家。虽然还没有达到影响生存的地步，但在广大的沿海地区，大量的岛屿居民和大量的海上作业船只严重缺少淡水或靠陆地运送淡水才能生存。

海水淡化技术很多，主要有蒸馏法、冻结法、反渗透法、离子迁移法等。都能进行大规模生产，但现实可行的技术是蒸馏法和反渗透法。反渗透法是利用过滤的原理，用只允许水分子通过的半透膜来达到将海水和盐及其它杂质分离的目的。

反渗透设施生产纯水的关键有两点：一是半透膜。半透膜是由具有高度矩阵结构的聚合纤维素组成的。它的孔径只有0.1纳米到1纳米。二是一定的压力，用以克服渗透压，使水分子能通过半透膜。

反渗透法海水淡化的主要特点是：能进行大规模生产，具有相对其它方法能耗最低。主要缺点是：设备结构较大，初期投入高，半透膜主要依赖进口，价值较高，需经常更换，使用成本高。

蒸馏法是一种最古老的原理最简单的方法，只要将水加热到沸腾状态，将产生的蒸汽冷凝后就可获得淡水。如果利用废热能，就成为一种最可取的方法而被人们首选。现在世界上的一些大型海水淡化工厂，都是与大量余热的热电厂建在一起。

我国最早在上世纪七十年代就用蒸馏法制造船用海水淡化器。该种淡化器是利用柴油机缸套水余热将海水加热后送入人造真空室蒸发冷凝成淡水。由于缸套水的温度一般在80℃以下，在常压下不能将海水加热到沸腾状态。只能在真空状态下蒸发。蒸发腔内的海水随着不断的蒸发制造淡水。蒸发腔内的盐浓度不断升高，当盐度达到一定的量，通过电子盐度控制仪控制排出盐水。同时加入新鲜海水，重新加热蒸发。因此，现有的海水淡化器中设有真空装置，其结构复杂，制作成本很高，一般民用船只很少应用。该种海水淡化器在应用范围上有很大的局限性。对于2000KW以下的柴油机，由于循环缸套水的水量有限，所含的热量有限，不宜匹配这种海水淡水器。对于3000KW以上的柴油机，用缸套水热量进行海水淡化的能力也就在1吨/天/1000KW左右。因此，到目前为止，应用该种海水淡化器的船只一般是大功低速柴油机的远洋运输船和军用潜艇等。

(三)发明内容：本实用新型的.目的就是要解决现有船用海水淡化器结构复杂，制造成本高，淡水产量低的问题，提供一种柴油机尾气海水淡化器。

本实用新型的具体方案是：设计有加热蒸发箱，箱体上设有海水进水管及排放管，加热蒸发箱的上方设置有蒸汽箱，两箱贯通连接，其特征是：a.在加热蒸发箱内安装有若干排加热管，所有加热管的两端口分别连通设在加热蒸发箱外部的烟气进口及烟气出口；b.在加热蒸发箱的外部装有浮球开关水箱，该水箱上下端分别设有液面连通管及气面连通管，两管与加热蒸发箱的内腔上下部连通，且在水箱上安装有浮球开关，浮球开关控制连接海水进水管；c.在所述蒸汽箱中安装有冷凝器，冷凝器的底部设有淡水出口，冷凝器的壳体中段上部开设有蒸汽进口。

为有效防止加热蒸发箱中的海水在船只摇摆时溅入冷凝器内污染淡水，本实用新型在加热蒸发箱与蒸汽箱的连接处加装有汽水分离器。当然还可以采用其它隔离措施，如在冷凝器的蒸汽入口处加装挡板等。

为提高蒸发效率，本实用新型在蒸汽箱内或冷凝器内设置有预热水管，预热水管的进水口外接海水供水泵，出水口连接浮球开关的进水口。

为提高浮球使用寿命，本实用新型在所述浮球开关水箱内安装有冷却器。

为提高换热效率，同时具有消声效果，本实用新型中在所述加热蒸发箱内安装的每排加热管是由多层U型管套装组成。

为减小加热蒸发水箱内的海水荡动，本实用新型中所述加热蒸发箱之箱体为上小下大的四棱锥体。

为使本实用新型装在柴油机排烟道中不对柴油机产生背压，本实用新型中所述蒸发箱内的所有加热管叠加之流通面积≥1.25倍的柴油机烟道流通面积。

为方便掌握加热蒸发箱内的水位，本实用新型在所述浮球开关水箱或加热蒸发箱上装有液位计。

本实用新型采用蒸馏法制造淡水。利用柴油机尾气废热能在不影响柴油机性能状态下，将海水在常温下加热到沸腾状态，在常压下蒸发，通过冷凝器凝结成可供人们日常生活使用的淡水。