[发明专利]一种低温节能船用海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种船用海水淡化系统，属于海水淡化领域。

背景技术

远洋航行和出海渔业等长时间在海洋运作的船舶，若缺乏淡水供给会使得船舶被迫提前返航，所以都必须携带大量的淡水。然而大量淡水储备会极大地影响船舶的灵活性和续航能力。同时，对于远洋船，淡水储备量受到轮船大小的限制，储存太多，时间长了，容易滋生细菌，并不能很好地解决在轮船上的饮水问题。如何使得海水淡化装置性能可靠、结构简单、成本低廉、附属要求低成为船用海水淡化领域迫切需要解决的问题。

现在一些船舶也开始安装海水淡化设备，主要包括陆地上使用较多的闪蒸法和半透膜法。但这些方法都难以摆脱结构复杂、造价昂贵、安装和维修麻烦、运行成本高这一弊端，船舶上海水淡化系统只是将储水占用空间换成了海水淡化系统占用空间，基本问题仍然得不到真正的改善，而且没有针对轮船的具体情况，有效地利用轮船上的资源，既浪费了能源，又没有达到很好的节约空间的效果。

船舶上柴油机等动力装置的排气余热（温度大约200℃～400℃）和动力装置发动机冷却水（温度大约60℃～90℃），在多数情况下该部分热能以废热的形式直接排放到了环境中，从而导致了经济和环境上的无效益，如果船用海水淡化技术能充分利用船舶上余热资源，实现海水淡化新方法，具有十分光明的前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种体积小、价格低廉的船用海水淡化装置，能充分利用轮船上机器运转过程中的余热热能，直接将取之不尽的海域水源转化成淡水资源，解决目前轮船上淡水储备不便，其重量轻，安装方便。

本发明的技术方案是：

一种低温节能船用海水淡化装置，包括蒸发器，蒸发器受热面通过导热肋片与毛细芯连接，毛细芯与蒸发器受热面之间的空间为蒸汽移出槽，毛细芯与蒸发器底部之间的空间为补偿室；补偿室一端依次与过滤装置、海水补水管连接，另一端与浓盐水管路连接，所述过滤装置同时与真空泵连接；所述蒸汽移出槽与淡水管路连接，所述淡水管路上依次有热沉、取水阀和淡水罐。

所述毛细芯是一种多孔材料。毛细芯的结构可以为方形、圆形，材料可以是由金属粉末或陶瓷烧结而成。也可以由丝网堆积直接压制成型。其内部孔径一般为微米量级。在具体工作时，内部形成的弯液面提供强大的毛细抽吸力。

蒸发器受热面的外形可以按照实际热源供给形式，配合加工成型。具体，若热源为平壁面，则蒸发器受热面为相应壁面。若热源为管状，则蒸发器受热面加工成相应马鞍状受热面。

本发明的有益效果在于：

1、直接利用发动机冷却水和排气作热源，节能减排，无环境污染，不需要改变船舶本体任何结构和参数，借助毛细芯提供的毛细抽吸力和强大的热传递能力使海水淡化，满足中小型船舶出海时淡水问题。

2、产水能力显著，工作范围大。通过毛细芯内汽液界面位置与热源温度的自调节，系统利用温度可以在40℃-200℃间自适应，并当热源温度为110℃时，实验室测试结果显示仅0.01m²受热面，就可以解决9人的日常饮水量。

3.解决了传统船舶海水淡化能耗大、成本高，设备复杂难以大范围推广的技术瓶颈。结构紧凑，清洁高效，非常适合低成本海水淡化装置的推广。

4.船舶运行过程中就可以制取淡水，产生的淡水可通过取水阀时时取出，装置交互性友好。

附图说明

图1，本发明船用海水淡化装置结构示意图。

1.海水补水管 2.过滤装置 3.真空泵 4.蒸发器受热面 5.导热肋片 6.蒸汽移出槽 7.毛细芯 8.补偿室 9.取水阀 10.热沉 11.淡水管路 12.淡水罐 13-浓盐水管路。

图2，实验室热流密度为5W/m²时，海水淡化系统的运行测试图。

测试结果显示，实验室情况下，当输入给系统5W/m²热流时，蒸发器受热面温度仅59℃，当低热流密度时，可利用的余热品味更低。

具体实施方式

一种船用海水淡化装置，包括蒸发器，蒸发器受热面4通过导热肋片5与毛细芯7连接，毛细芯7与蒸发器受热面4之间的空间为蒸汽移出槽6，毛细芯7与蒸发器底部之间的空间为补偿室8；补偿室8一端依次与过滤装置2、海水补水管1连接，另一端与浓盐水管路13连接，所述过滤装置2同时与真空泵3连接；所述蒸汽移出槽6与淡水管路11连接，所述淡水管路11上依次有热沉10、取水阀9和淡水罐12。