一种海水或盐水淡化系统

allin2022-07-12  189



1.本发明涉及一种海水或盐水淡化系统,属于海水淡化、水资源回收及新能源利用技术领域。


背景技术:

2.地球表面的70%被海洋占据,有着无数海水,为了从海水中获得淡水资源,人类开发了多种海水淡化技术。比如多效蒸发法、反渗透法,这些方法均不同程度存在系统复杂,成本高,需使用较多高品位能源等不足。
3.此外,在一些工业生产过程中,往往需要对电解质盐溶液进行浓缩或从其中回收水资源,现有技术往往需使用高品位热能(加热蒸汽)对盐溶液加热使水分蒸发,对盐溶液进行浓缩,在需回收水资源的情况下,还需使用人工冷源使水蒸汽冷凝,导致能源成本比较高。
4.我国一些北方地区,在冬季或一些过渡季节,存在太阳能资源较为丰富,且室外气温较低。故开发一种能充分利用太阳能及自然冷源的海(盐)水淡化技术,对这些地区因地制宜地获得淡水或从盐水中回收资源十分必要。


技术实现要素:

5.针对上述现有技术存在的问题及不足,本发明提供一种海水或盐水淡化系统。本系统具有结构简单,运行可靠,绿色节能的优点,并具有以下一些特征:1、本系统主要由海水或盐水加热系统、空气喷淋加湿系统和空气冷凝系统组成。2、海水或盐水加热系统主要通过利用太阳能集热器将海水或盐水加热。3、空气喷淋加湿系统通过将加热后的海水或盐水与室外空气接触,对空气进行加热加湿,并用风机将热湿空气送入冷凝器,热湿空气在冷凝管内被管外冷空气冷凝从而获得淡水。本发明通过以下技术方案实现。
6.一种海水或盐水淡化系统,包括海水或盐水加热系统、空气喷淋加湿系统和空气冷凝系统;所述海水或盐水加热系统包括太阳能集热板1、压力水箱2和补水泵3,空气喷淋加湿系统包括喷淋室4、回水泵5和三通混合阀6,空气冷凝系统包括风机7、冷凝器8和淡水池9;海水或盐水通过补水泵3管道连接到压力水箱2下部侧部的海水或盐水进口,压力水箱2底部的海水或盐水出口管道连接太阳能集热板1冷水进口,太阳能集热板1热水出口连接压力水箱2上部侧部海水或盐水热水进口,压力水箱2上部另一侧的海水或盐水热水出口管道连接到三通混合阀6进口,三通混合阀6另一端进口连接回水泵5出来的回水,三通混合阀6出口管道连接喷淋室4的喷淋管道,喷淋室4中通入空气,喷淋室4出来的热湿空气通过风机7进入到冷凝器8冷凝管中,喷淋室4中剩余的回水通过管道连接回水泵5,冷凝器8冷凝管外部通过室外空气冷凝得到淡水,淡水收集到淡水池9中。
7.所述太阳能集热板1能由余热加热设备替换。
8.所述海水或盐水能替换成不含挥发性物质的电解质盐溶液。
9.所述太阳能集热板1采用自然循环或强制循环。
10.所述压力水箱2上设有压力控制器,压力控制器电连接补水泵3。
11.所述喷淋室4的热湿空气出口设置挡水板,防止海水或盐水进入冷凝器8。
12.该海水或盐水淡化系统的工作原理为:当压力水箱2内压力低于设定值时,控制补水泵3开启,向压力水箱2补充冷海水或盐水,压力水箱2下部冷海水或盐水通过下降管进入太阳能集热器1中加热,借由上升管从压力水箱2上部热水进口进入压力水箱2,压力水箱2上部热水出口的海水流入三通混合阀6与喷淋室4中流出的回水混合后进入喷淋室4,在喷淋室4内,混合热水与冷空气进行热质传递,对冷空气进行加热加湿,加湿近饱和的湿空气被风机7输送到冷凝器8,在冷凝器8中,湿空气中水分在冷风作用下冷凝析出,顺管道流入淡水池9,如此便实现海水淡化,得到淡水。
13.本发明的有益效果是:(1)本系统简单,安全可靠,造价低廉。
14.(2)本系统仅使用太阳能(或余热资源)、自然冷源及驱动泵、风机的少量电能,环保绿色,运行费用低。
附图说明
15.图1是本发明海水或盐水淡化系统结构示意图。
16.图中:1-太阳能集热板,2-压力水箱,3-补水泵,4-喷淋室,5-回水泵,6-三通混合阀,7-风机,8-冷凝器,9-淡水池。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步说明。
18.实施例1如图1所示,该海水或盐水淡化系统,包括海水或盐水加热系统、空气喷淋加湿系统和空气冷凝系统;所述海水或盐水加热系统包括太阳能集热板1、压力水箱2和补水泵3,空气喷淋加湿系统包括喷淋室4、回水泵5和三通混合阀6,空气冷凝系统包括风机7、冷凝器8和淡水池9;海水或盐水通过补水泵3管道连接到压力水箱2下部侧部的海水或盐水进口,压力水箱2底部的海水或盐水出口管道连接太阳能集热板1冷水进口,太阳能集热板1热水出口连接压力水箱2上部侧部海水或盐水热水进口,压力水箱2上部另一侧的海水或盐水热水出口管道连接到三通混合阀6进口,三通混合阀6另一端进口连接回水泵5出来的回水,三通混合阀6出口管道连接喷淋室4的喷淋管道,喷淋室4中通入空气,喷淋室4出来的热湿空气通过风机7进入到冷凝器8冷凝管中,喷淋室4中剩余的回水通过管道连接回水泵5,冷凝器8冷凝管外部通过室外空气冷凝得到淡水,淡水收集到淡水池9中。
19.其中太阳能集热板1采用自然循环或强制循环;压力水箱2上设有压力控制器,压力控制器电连接补水泵3;喷淋室4的热湿空气出口设置挡水板,防止室中海水或盐水进入冷凝器8。
20.太阳能集热板1采用平板式太阳能集热器,由100个集热器,由25组每组4个串联组成集热阵,其中每个集热器的尺寸为1.8m
×
1m;压力水箱2压力设定为0.2mpa,水箱容积15m3;补水泵3采用离心泵,额定流量25m3/h,扬程35m水柱;喷淋室4为5
×5×
3m3,采用6排对喷布置;回水泵5采用离心泵,额定流量40m3/h,扬程15m水柱;风机7采用1台离心风机,额定流量60000m3/h,全压1600pa;冷凝器8采用4台风冷式冷凝器并联,每台外型2180
×
2000
×
1030(mm),铜管外加翅片,换热面积130m2;淡水池9尺寸600m3。
21.压力水箱2中海水或盐水热水出口中海水或盐水热水温度为40~50℃,喷淋室4中空气通入量为46512l/min,海水或盐水经喷淋室4加热加湿后,在冷凝器8进口的热湿空气的干球温度为32℃,相对湿度98%,经冷凝器降温冷却后,干球温度为15℃,相对湿度为95%,水份从空气中析出。
22.按每天工作8小时计算,每天可得淡水100m3,约6天能蓄满水池。每年按运行200天计算,年可制取淡水2万m3。
23.实施例2如图1所示,该海水或盐水淡化系统,包括海水或盐水加热系统、空气喷淋加湿系统和空气冷凝系统;所述海水或盐水加热系统包括太阳能集热板1、压力水箱2和补水泵3,空气喷淋加湿系统包括喷淋室4、回水泵5和三通混合阀6,空气冷凝系统包括风机7、冷凝器8和淡水池9;海水或盐水通过补水泵3管道连接到压力水箱2下部侧部的海水或盐水进口,压力水箱2底部的海水或盐水出口管道连接太阳能集热板1冷水进口,太阳能集热板1热水出口连接压力水箱2上部侧部海水或盐水热水进口,压力水箱2上部另一侧的海水或盐水热水出口管道连接到三通混合阀6进口,三通混合阀6另一端进口连接回水泵5出来的回水,三通混合阀6出口管道连接喷淋室4的喷淋管道,喷淋室4中通入空气,喷淋室4出来的热湿空气通过风机7进入到冷凝器8冷凝管中,喷淋室4中剩余的回水通过管道连接回水泵5,冷凝器8冷凝管外部通过室外空气冷凝得到淡水,淡水收集到淡水池9中。
24.其中太阳能集热板1能由余热锅炉替换。
25.实施例3如图1所示,该海水或盐水淡化系统,包括海水或盐水加热系统、空气喷淋加湿系统和空气冷凝系统;所述海水或盐水加热系统包括太阳能集热板1、压力水箱2和补水泵3,空气喷淋加湿系统包括喷淋室4、回水泵5和三通混合阀6,空气冷凝系统包括风机7、冷凝器8和淡水池9;海水或盐水通过补水泵3管道连接到压力水箱2下部侧部的海水或盐水进口,压力水箱2底部的海水或盐水出口管道连接太阳能集热板1冷水进口,太阳能集热板1热水出口连接压力水箱2上部侧部海水或盐水热水进口,压力水箱2上部另一侧的海水或盐水热水出口管道连接到三通混合阀6进口,三通混合阀6另一端进口连接回水泵5出来的回水,三通混合阀6出口管道连接喷淋室4的喷淋管道,喷淋室4中通入空气,喷淋室4出来的热湿空气通过风机7进入到冷凝器8冷凝管中,喷淋室4中剩余的回水通过管道连接回水泵5,冷凝器8冷凝管外部通过室外空气冷凝得到淡水,淡水收集到淡水池9中。
26.其中海水或盐水能替换成不含挥发性物质的电解质盐溶液。
27.以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
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