[实用新型]膜式加湿器及其海水淡化装置和动力联产系统

说明书

本实用新型公开了一种膜式加湿器及其海水淡化装置和动力联产系统。膜式加湿器，包括整体呈管状的空气流道，液体流道包括N个由中空纤维膜管制成的液体子流道，N≥1；每个液体子流道均为由多根中空纤维膜管组成的管束，属于同一管束的中空纤维膜管构成以相应液体子流道的轴线为中心的纺锤形。海水淡化装置包括依次连通并形成循环的冷凝减湿器、冷凝器和上述膜式加湿器。而动力联产系统则包括喷射制冷循环模块、制热模块、上述海水淡化装置及涡轮发电模块，同时实现了海水中水分运载用空气和蒸汽的循环利用，提高了能源的利用率，具有资源利用率高且环境友好等优点。

技术领域

本实用新型属于传质传热技术领域，具体涉及一种膜式加湿器及其海水淡化装置和动力联产系统。

背景技术

伴随着人类社会的迅速发展，化石燃料的大量使用造成严重的能源短缺问题和环境问题，人类对社会可持续发展的要求使其必须重视并尽快解决以上问题，使用中低温热源和更高效的多联产系统变得越来越重要。

19世纪30年代喷射器作为制冷装置有过短暂的繁荣，然而蒸汽压缩制冷系统表现出的高效率几乎彻底取代了喷射器在制冷系统中应用。20世纪中期随着能源问题以及环境问题的日益显著，清洁可靠的制冷系统能够重新进入人们的视野，作为最主要的两种制冷系统，喷射器制冷系统的效率虽然比吸收式制冷系统的效率要低，但其直接利用绿色环保工程，且因装置几乎无需维护以及尺寸较小的特点获得了更多的关注。此外，这些系统能够利用低温度热源(低于350K)，如太阳能、地热能和工业过程中废弃的废热。

淡水资源是人类生存与发展的最重要物质基础之一，海水淡化和废水净化技术正逐步成为解决淡水资源短缺的重要手段。

海水淡化又称海水脱盐，是分离海水中盐和水的过程，常用的海水淡化方法有热法和膜法两种。膜法的反渗透技术是一种利用半透膜的选择透过性，在外加高压的条件下使水逆浓度梯度透过半透膜，而使盐分和杂质留在膜的另一侧的技术。反渗透法一般由电能和机械能驱动，系统需要维持较高的运行压力，对设备的耐压能力要求很高，同时需要消耗大量的高品位能源，并且海水的淡水产率较低。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提出一种膜式加湿器及其海水淡化装置和动力联产系统，克服现有技术中存在的完全使用电、化石燃料的能源弊端，改变现有集热后直接高温蒸发海水的水盐分离膜式，提高淡水的产出效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

膜式加湿器，包括整体呈管状的空气流道，还包括液体流道，所述液体流道包括N个由中空纤维膜管制成的液体子流道，N≥1；所述液体子流道位于所述空气流道内部，各个所述液体子流道的轴线与所述空气流道的轴线垂直，所述液体子流道的一端与进液总管连通，另一端与出液总管连通，所述进液总管的进口和出液总管的出口穿出所述的空气流道。

进一步，每个液体子流道均为由多根中空纤维膜管组成的管束，上述中空纤维膜管的中部向远离所在管束的轴线方向弯曲，属于同一管束的中空纤维膜管的中部互不接触，以使属于同一管束的中空纤维膜管构成以相应液体子流道的轴线为中心的纺锤形。

更进一步，当N≥3时，所述管束等距间隔设置。

再进一步，相邻两管束的轴线在垂直于所述空气流道轴线的平面上的投影不重合。

海水淡化装置，包括冷凝减湿器、冷凝器和膜式加湿器，所述膜式加湿器为权利要求1-4任一所述的膜式加湿器；所述冷凝减湿器的管程的进口与所述海水进水管连通；所述冷凝器为换热器，该换热器包括加热流道和被加热流道，所述被加热流道的进口与通过管道与所述冷凝减湿器的管程的出口连通，所述被加热流道的出口与所述膜式加湿器的进液总管连通；所述膜式加湿器的出液总管与浓缩海水卤排出管连通；所述膜式加湿器的空气流道的两端分别与所述冷凝减湿器的壳程的进口和出口连通；所述冷凝减湿器的壳程底部开口排水口，以排出冷凝产生的淡水。