[发明专利]提高海水淡化中潜热利用效率的方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于海水淡化领域，涉及一种提高海水淡化中潜热利用效率的方法及设备。

背景技术

世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。到2008年，世界上已有120多个国家和地区在应用海水淡化技术，全球有海水淡化厂1.3万多座，海水淡化日产量约6348万吨，其中80%用于饮用水，解决了1亿多人的供水问题

现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法等，其中蒸馏法和反渗透法占统治地位，适用于大型海水淡化技术，蒸馏法包括多级闪蒸、多效蒸发、压气蒸馏、露点蒸发等，反渗透法具有能耗方面的优势。蒸馏法由于能耗高造成其淡水生产成本偏高，一些国家慢慢把发展重转向反渗透法。但蒸馏法具有大型化和超大型化，以及利用污染重的海湾水以及预处理费用低的优势，如果能有效降低能耗，将其技术成熟、运行安全性高、弹性大的特点充分发挥，在未来海水淡化技术发展中还是很具有竞争力的。

1千克水在一个大气压下，从0℃升高到100℃所需的能量为420kJ，而1千克100℃水变为100℃的水蒸气所需能量为2260kJ，蒸馏法的大部分能耗集中在海水的汽化潜热上。因此，对于各种蒸馏法，回收利用水蒸汽冷凝所释放出的潜热成为降低能耗最重要的手段。目前所有的蒸馏法都设有潜热回收装置，虽然结构有所不同，但基本原理都是蒸汽在管道内冷凝，释放出的冷凝潜热由管道从内向外传递，通过自然的热传导直接将热量传递至海水预热箱或蒸发器，为蒸发海水提供热量，以提高过程的热效率。但都存在以下不足：一方面，因为是直接热传导的方式传递冷凝潜热，不能快速将热量转移出来，热量在管道内积聚使得温度升高，管道内壁与蒸汽之间的温差减小，蒸汽冷凝速度减慢，导致蒸汽不能完全在管道内冷凝，造成凝结潜热损失；另一方面，为了使蒸汽能全部冷凝，冷凝管道一般较长，占用了大量的空间，增大了海水淡化设备的体积。

迄今为止，本领域尚未开发出一种能提高海水淡化过程中潜热的回收利用率，减少了潜热损失，减小潜热回收装置所占空间，最终降低海水淡化成本，节约能源的使用蒸馏法的海水淡化方法。

发明内容

本发明提供了一种新颖的提高海水淡化中潜热利用效率的方法及设备，从而解决了现有技术中存在的问题。

一方面，本发明提供了一种提高海水淡化中潜热利用效率的方法，该方法包括以下步骤：

提供一种热电装置，该热电装置包括热电器件，位于热电器件两侧的冷端散热片和热端散热片，以及分别位于热电器件与冷端散热片之间以及热电器件与热端散热片之间的绝缘导热膜；以及

将热电装置通电，使得热电器件产生帕尔帖效应，其两侧表面分别产生吸热效应和放热效应，分别通过绝缘导热膜传导到冷端散热片和热端散热片上，其中，蒸汽经过冷端散热片时被冷却而迅速冷凝，释放出的冷凝潜热快速被冷端散热片吸收，通过热电器件被输运至热端散热片，用来预热海水或产生蒸发，从而使热量循环利用。

另一方面，本发明提供了一种提高海水淡化中潜热利用效率的设备，该设备包括：

热电装置，该热电装置包括热电器件，位于热电器件两侧的冷端散热片和热端散热片，以及分别位于热电器件与冷端散热片之间以及热电器件与热端散热片之间的绝缘导热膜；

放置冷端散热片的冷凝管；以及

放置热端散热片的海水预热箱或蒸发器。

在一个优选的实施方式中，所述热电器件是尼龙框热电器件，其用尼龙做成框架，热电材料置于框架内，框架外喷涂有电极。

在另一个优选的实施方式中，所述绝缘导热膜是聚酰亚胺薄膜。

在另一个优选的实施方式中，所述聚酰亚胺薄膜的两侧都覆铜箔，一侧与热电器件焊接相连，另一侧与散热片焊接相连。

在另一个优选的实施方式中，所述聚酰亚胺薄膜与热电器件贴合的一侧的铜箔的形状与热电器件表面的图形相配合，另一侧全部覆铜箔。

在另一个优选的实施方式中，所述冷端散热片和热端散热片为翅片式，在每个翅片上都开有小窗。

在另一个优选的实施方式中，所述热电装置的数量为1个或多个。

附图说明

图1是本发明的热电装置的结构示意图。

图2是本发明的提高海水淡化中潜热利用效率的设备的结构示意图。

具体实施方式