[发明专利]一种船用海水淡化装置及工艺

权利要求书

1.一种船用海水淡化装置，其特征在于：它包括原料海水室（1）和淡化水室（7），所述原料海水室（1）和淡化水室（7）之间通过防水保温隔板（5）分隔；所述原料海水室（1）的顶部设置有原料海水进口阀（12）、抽气阀（11）和真空表（13）；所述原料海水室（1）的内部设置有连通管，所述连通管上依次安装有太阳能空气集热器（2）和辅助加热器（8），并与凝气热管（4）相连；所述原料海水室（1）的顶部通过连通管与凝气热管（4）相连，并在连通管上安装有微型管道风机（3）；所述凝气热管（4）的另一端与淡化水室（7）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种船用海水淡化装置，其特征在于：所述原料海水室（1）的底部设置有浓缩海水出口阀（10）。

3.根据权利要求1所述的一种船用海水淡化装置，其特征在于：所述淡化水室（7）的底部设置有淡化海水出口阀（9）。

4.根据权利要求1所述的一种船用海水淡化装置，其特征在于：所述船用海水淡化装置采用自给式能源与热管结合。

5.采用权利要求1-4任意一项所述船用海水淡化装置进行海水淡化的工艺，其特征在于它包括以下步骤：

Step1：将浓缩海水出口阀（10）、淡化海水出口阀（9）和抽气阀（11）关闭，由原料海水进口阀（12）引入进行淡化的海水，当原料海水室（1）内液位达到2/3~3/4范围时，关闭原料海水进口阀（12），停止淡化海水的引入；

Step2：将微型真空泵抽气口连接到抽气阀（11）上，打开抽气阀（11），启动微型真空泵进行抽气使淡化海水装置内部形成微负压环境，根据真空表（13）的读数确定装置内部初始的负压值，达到设定的微负压值之后，关闭抽气阀（11），停止微负压泵，至此装置初始化完成；

Step3：初始化完成之后正式启动淡化海水工艺运行，即启动微型管道风机（3），在小型太阳能光伏电板以及船用风力发电机的供能作用下微型管道风机（3）持续运行，将原料海水室（1）内部液面上方的微负压高温高湿空气抽出送至凝气热管（4）的吸热端，高温高湿空气中的水蒸气在此处被急速降温冷却至露点温度以下，于是在凝气热管（4）的吸热段表面持续出现大量液态冷凝水，在重力作用下冷凝水顺着管道流入淡化水室（7）；

Step4：湿空气经过凝气热管（4）吸热端后，内部含有的大部分水蒸气被冷凝成淡化水，剩下含湿量极低的低温湿空气在微型管道风机（3）的作用下继续顺着管路向前运动至凝气热管（4）的放热端，低温低湿空气在此处吸收步骤3中所述高温高湿空气在凝气热管（4）吸热端放出的热量变为中温低湿热空气，接着在管路中压差作用下进入辅助加热器（8）被再次加热，温度持续上升；

Step5：离开辅助加热器（8）的低湿热空气进入太阳能空气集热器（2）并吸收海面上丰富的太阳能光热，被进一步加热升温变为高温低湿热空气，最后被通入原料海水室（1）的海水中；

Step6：高温低湿热空气在原料海水中形成大量连续不断气泡（6）并剧烈向上运动，在这个过程中一方面可对原料海水进行加热升温使之发生汽化，另一方面气泡（6）在海水内部剧烈上升扰动可携带原料海水因升温汽化出的大量水蒸气；

Step7：最后携带大量水蒸气的气泡（6）在原料海水液面上溢出，同时与液面上蒸发的水蒸气混合，在负压环境中形成了大量高温高湿空气，此后回到步骤3，如此往复循环实现淡化海水的绿色能源可持续淡化生产。

6.根据权利要求5所述的船用海水淡化装置海水淡化的工艺，其特征在于，所述辅助加热器（8）应用多种能源，采用舰船运行的发动机余热、船用太阳能热水器、船用风力发电机的电加热、工业余热及地热。

7.根据权利要求5所述的船用海水淡化装置海水淡化的工艺，其特征在于，所述辅助加热器（8）一般不启用，仅在短时间需要大量淡水时启动运行。

8.根据权利要求5所述的船用海水淡化装置海水淡化的工艺，其特征在于，所述淡化海水主要在凝气热管（4）吸热端生成并流入淡化水室，凝气热管（4）放热端将冷凝淡化海水时放出的热量用来预热进入辅助加热器（8）或太阳能空气集热器（2）的湿空气。