[实用新型]一种基于涡流管的风光互补两级闪蒸海水淡化系统

说明书

一种基于涡流管的风光互补两级闪蒸海水淡化系统包括海水输送单元、换热器、太阳能加热循环单元、一级闪蒸器、二级闪蒸器、浓盐水箱、风力压气机、涡流管、冷凝器、淡水箱；所述海水输送单元的输出端连接换热器的输入端，换热器的输出端连接一级闪蒸器；所述换热器与太阳能加热循环单元连接，所述一级闪蒸器的海水出口连接二级闪蒸器；所述二级闪蒸器的海水出口连接浓盐水箱，一级闪蒸器、二级闪蒸器的蒸汽出口连接冷凝器的蒸汽入口；所述冷凝器的出口连接淡水箱；所述风力压气机的输出端连接涡流管的高压空气入口，涡流管的热气端连接一级闪蒸器，冷气端连接冷凝器。本实用新型结构简单、闪蒸效率高，冷凝效率高且利用风能太阳能，对环境无污染。

技术领域:

本实用新型属工程热物理学科之海水淡化领域，具体涉及基于涡流管的风光互补两级闪蒸海水淡化系统。

背景技术:

从20世纪50年代以后，海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展，在已经开发的二十多种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平，并在世界各地广泛应用。

从大的分类来看，主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类，其中低温多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。对于风光互补两级闪蒸海水淡化系统，有着多效具有节能、海水预处理要求低、淡化水品质高而且有效利用了风能、太阳能等可再生的清洁能源、对环境无污染且能源丰富和廉价等优点，反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点，但海水预处理要求高，多级闪蒸法具有技术成熟、运行可靠、装置产量大等优点，但能耗偏高。因此，基于涡流管的风光互补两级闪蒸海水淡化系统技术是未来值得推广和发展的新型技术。目前，解决我国沿海城市淡水资源缺乏的问题已越来越紧迫，国家不断采取各种措施来弥补淡水资源短缺。利用可再生能源如风能、太阳能等进行海水淡化是有望缓解淡水资源紧缺的有效技术途径之一。

基于涡流管的风光互补两级闪蒸海水淡化技术是指该系统包含两级闪蒸，其中由太阳能集热器加热实现一级闪蒸，二级闪蒸由涡流管热气端得到的热流体加热海水实现，涡流管的工作流体由风力机驱动的压气机提供，两级闪蒸产生的水蒸气由涡流管冷气端产生的冷流体进行冷却产生淡水。此系统恰当灵活的运用了涡流管，涡流管结构简单，一端能制冷，另一端能制热，无任何运动部件，维护工作量小，工作极为可靠，增加了系统的使用寿命，又不消耗外加动力，降低了一次投资和运行费用。

蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨。根据设备有蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法二级闪急蒸馏法等。所谓闪蒸，就是高压的饱和液体进入比较低压的容器中后，由于压力的突然降低，使这些饱和液体变成一部分的容器压力下的饱和蒸汽和饱和液的现象。二级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水，依次在两个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大，技术最成熟运行安全性高弹性大，主要与火电站联合建设，适合于大型和超大型淡化装置，主要在海湾国家以及沿海地区采用。多级闪蒸技术成熟运行可靠，主要发展趋势为提高装置单机造水能力，降低单位电力消耗，提高传热效率等。沿海城市海水资源丰富，海水淡化是未来解决淡水资源缺乏的有力途径。利用风光互补进行海水淡化，不仅可利用大量廉价的热源，而且太阳能、风能作为一种新能源，具有清洁、安全、经济等特点。对海水淡化装置的选择，要求是热能利用效率高、传热性能好，造价较低，产水量大，工艺运行稳定安全等。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种基于涡流管的风光互补两级闪蒸海水淡化系统，它能够解决现有技术的不足，结构简单、体积小、重量轻、闪蒸效率高、冷凝效率高且利用风能太阳能新型能源，对环境无污染；能够高效、经济、稳定可靠的实现淡水的生产以满足人类、工业、生产及生活的需要。