[发明专利]一种具备自清洁功能的膜式海水淡化装置与方法

权利要求书

1.一种具备自清洁功能的膜式海水淡化装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的海水加热单元、海水淡化膜组件、冷凝器（12）和淡水收集单元；所述海水膜淡化组件包括相互连通的上腔体（6）、下腔体（9）和海水淡化膜（10），上腔体（6）的表面上设置海水进口和海水出口，海水加热系统通过管路连接海水进口，且海水出口与海水加热单元之间还设置回水管路，将传质传热后的海水送回海水加热单元；海水淡化膜（10）位于上腔体（6）和下腔体（9）之间，海水淡化膜（10）两侧配置支撑网（8）和上盖网（7），下腔体（9）表面设置气体进口和气体出口，气体进口连接气体输送单元，气体出口连接冷凝器（12）。

2.根据权利要求1所述的膜式海水淡化装置，其特征在于，所述海水加热单元包括热水器（1）和海水罐（2），海水罐（2）设置在热水器（1）中，海水罐（2）通过管路连接至膜组件上腔体（6）的海水进口，且所述管路上设置水泵（3）、温度传感器（4）和液体流量计（5），且海水出口通过回水管路连接至海水罐（2）；所述进气口和出气口的直径与下腔体（9）的高度比均为0.188-0.25，且进气口和出气口均设置在下腔体（9）的下部；所述海水加热单元为太阳能集热器或船舶柴油发动机的预热单元。

3.根据权利要求2所述的膜式海水淡化装置，其特征在于，所述气体输送单元包括空气泵（17），空气泵（17）与气体进口通过管路连接，所述管路上设置转子流量计和温湿度变送器；所述气体出口与冷凝器（12）之间的管路上设置温度传感器和湿度传感器（11）。

4.根据权利要求3所述的膜式海水淡化装置，其特征在于，温度传感器、湿度传感器、温湿度变送器和流量计均与数据采集板（13）电连接，且计算机（14）与数据采集板（13）电连接。

5.根据权利要求1所述的膜式海水淡化装置，其特征在于，所述上腔体（6）和下腔体（9）的横截面积相等。

6.根据权利要求1所述的膜式海水淡化装置，其特征在于，所述上腔体（6）的横截面积小于下腔体（9）的横截面积，且海水淡化膜（10）和上盖网（7）的面积均与上腔体（6）的横截面积相等，支撑网（8）的面积与下腔体（9）的横截面积相等。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述的膜式海水淡化装置的海水淡化方法，其特征在于，经过海水加热单元加热后的海水进入海水淡化膜组件的上腔体（6），气体输送单元将空气输送至海水淡化膜组件的下腔体（9），加热后的海水与空气透过海水淡化膜（10）进行传热传质，经过传热传质后的海水返回至海水加热单元；经过传热传质后的空气进入冷凝器（12），冷凝得到的淡水进入淡水收集单元。

8.根据权利要求7所述的膜式海水淡化方法，其特征在于，所述海水淡化膜（10）为PVDF平板膜。

9.根据权利要求7所述的膜式海水淡化方法，其特征在于，海水加热单元将海水加热至50-70℃。

10.根据权利要求7所述的膜式海水淡化方法，其特征在于，空气流量为0.3-0.6m³/h，海水流量为350-460mL/min。