[发明专利]蒸发冷凝式海水淡化装置

说明书

技术领域

本发明所述的技术方案属于用蒸发方法对水、废水或污水的处理领域，依据国际专利分类法，属于C02F1/04。

背景技术

现有的热泵海水淡化装置，如我国专利号为ZL201120168601.5名称为《风、光伏发电空气源热泵海水淡化装置》，包括微风、太阳能组合发电机组、蒸发桶、空气源热泵机组和冷凝桶四部分。微风、太阳能组合发电机组经电缆与空气源热泵机组和海水泵相连。蒸发桶经连通管与冷凝桶顶部的水蒸汽旋流器相连。空气源热泵机组经热风机、热风管与热风旋流器相连。其不足之处：一是蒸发桶为一不透光的玻璃钢桶，不利于利用太阳能辐射加热蒸发室；二是蒸发桶内热风旋流器有旋流混合作用，但向上力量不足，不利于扰动全蒸发桶的气流；三是喷雾器是一个关键部件，不能用一般的喷雾器；四是热风机为普通离心风机，风压低，扰动力不足；五是海水入口应装过滤器，以防喷雾器堵塞；六是蒸发桶为一直桶，不利于底部喷入的热气流从下而上加速旋转。

发明内容

本发明的目的是为克服现有空气源热泵海水淡化装置存在的不足，提出一种蒸发锥桶面向阳光部半圆锥体壁面为能透光的有机玻璃制成、采用高压离心风机、锥桶螺旋形喷管、电动高速离心喷雾器、变频制冷剂压缩机的蒸发冷凝式海水淡化装置。

本发明的目的是这样实现的：本装置包括蒸发桶组件、冷凝桶组件、蒸发、冷凝循环换热系统、海水泵送系统、电控柜五大部分。蒸发桶组件通过顶部的蒸发桶出气管与冷凝桶组件顶部的冷凝桶进气管相连。海水泵送系统通过海水盘管进入冷凝桶体内，通过海水输送管与蒸发锥桶内的电动高速离心喷雾器相连。蒸发、冷凝循环换热系统经制冷剂蒸发盘管与冷凝桶体相连，经高压离心风机出风管与蒸发锥桶中的蒸发锥桶螺旋形喷管相连。电控柜通过电缆和导线与制冷剂压缩机、高压离心风机、电动高速离心喷雾器、海水增压泵和各运行和安全监控参数传感器相连。

蒸发桶组件由电动高速离心喷雾器、蒸发锥桶、蒸发锥桶螺旋形喷管、集料斗、出料口、出料口阀门、蒸发桶支座、海水输送管、蒸发桶出气管组成。蒸发锥桶为一圆锥形桶，底部大，上部小，其底部装有半圈蒸发锥桶螺旋形喷管，该喷管下端与高压离心风机出风管相连，该喷管沿桶体圆周盘旋向上，喷出的高速气流会沿桶体旋转向上，并且由于桶体呈圆锥形，上端圆周越来越小，所以转速越来越快，使整个桶体内热空气与水雾的混流达到最佳状态。蒸发锥桶面向阳光部半圆锥体壁面由透明的有机玻璃制成，可以充分透过阳光辐射热。蒸发锥桶另外半个圆锥体壁面由深色玻璃钢组成，可以吸收和储存太阳辐射热，同样能对桶内的空气、水雾辐射加热。蒸发锥桶下部为集料斗，喷出的水雾经热空气的强烈混流换热，迅速蒸发，剩下的盐粉落下由集料斗收集，定期打开出料口阀门，装袋储存。整个蒸发桶组件桶体部份由蒸发桶支座支承。蒸发锥桶顶部有蒸发桶出气管，直接与冷凝桶进气管相连。蒸发锥桶顶部还设有电动高速离心喷雾器，与海水输送管相连，海水输送管与海水盘管相连。海水由海水增压泵增压，可以确保电动高速离心喷雾器的喷雾质量。

冷凝桶组件由冷凝桶体、冷凝桶进气管、旋流器、空气出口、冷凝水出口阀门组成。冷凝桶体为一食品级的玻璃钢圆桶。顶部有冷凝桶进气管，由蒸发锥桶饱含水蒸汽的热空气经冷凝桶进气管导入冷凝桶体内，经旋流器分布全桶，由上而下先经海水盘管冷凝，再经制冷剂蒸发盘管冷凝，由空气出口排出桶外。冷凝水滴入冷凝桶体下部贮存，定期通过冷凝水出口阀门取出使用或贮存。

蒸发、冷凝循环换热系统实际是一个变形的空气源热泵，它由制冷剂压缩机、制冷剂冷凝盘管、制冷剂节流器、制冷剂蒸发盘管、集气罩、高压离心风机引风管、高压离心风机、高压离心风机出风管、制冷剂组成。为了本装置的需要，将蒸发盘管放在冷凝桶体内，将冷凝盘管放在集气罩内，并将排风机改为高压离心风机。蒸发冷凝循环换热系统工作时，制冷剂压缩机将制冷剂蒸汽压送至制冷剂冷凝盘管，高压离心风机强力抽吸集气罩内的空气，此空气冷却了制冷剂冷凝盘管中的制冷剂蒸汽，使其冷凝为液体，并放出大量冷凝热，加热空气。此热空气被高压离心风机压送至蒸发锥桶螺旋形喷管，形成快速蒸发海水水雾的热旋风。蒸发海水水雾后的热空气，通过蒸发桶出气管进入冷凝桶进气管，经旋流器将热空气旋转散布到全冷凝桶体内，首先经过海水盘管，部分水蒸汽冷凝成水，放出冷凝热，预热海水盘管中的海水，再经过制冷剂蒸发盘管，空气继续降温，水蒸汽绝大部份冷凝成水，放出大量冷凝热，制冷剂吸热蒸发为蒸汽。