本發(fā)明涉及一種海水淡化裝置，尤其涉及真空余熱回收式海水淡化裝置。

背景技術(shù)：

隨著海上運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，船舶航行時間越來越長，使得船舶的淡水供應(yīng)變得日益重要，傳統(tǒng)的海水淡化裝置凈化率不高，海水蒸汽被加熱后冷凝時，冷凝熱未被利用，造成了能源浪費。因此，為了提高海水淡化裝置的凈化效率、充分利用能源，設(shè)計一種新型海水淡化裝置是有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種真空余熱回收式海水淡化裝置。該裝置通過對水蒸氣凝結(jié)熱的循環(huán)利用，解決了傳統(tǒng)海水淡化裝置能源浪費的問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

真空余熱回收式海水淡化裝置，包括殼體、熱源裝置、水收集倉和至少八個海水倉，殼體內(nèi)設(shè)有真空汽水分離冷凝罐和真空汽水分離冷凝罐兩側(cè)的海水倉，真空汽水分離冷凝罐用來進(jìn)行水蒸氣的汽水分離和冷凝；殼體一端的兩個相對的海水倉內(nèi)設(shè)有熱源裝置，用于加熱倉內(nèi)的海水，每個海水倉頂部設(shè)有進(jìn)海水閥和輸氣管，輸氣管用于將水蒸氣通過進(jìn)氣口輸送到真空汽水分離冷凝罐內(nèi)，真空汽水分離冷凝罐的出氣口與冷凝器相連，冷凝器通過導(dǎo)氣管與真空泵相連；每個海水倉下部設(shè)有排鹽閥，每個海水倉與真空汽水分離冷凝罐的壁面貼合，用于熱量傳遞，真空汽水分離冷凝罐的底部設(shè)有水收集倉，用于收集真空汽水分離冷凝罐內(nèi)冷凝下來的水滴，水收集倉的一端設(shè)有水泵，水泵將汽水分離區(qū)冷凝的水滴通過輸水管送回到海水倉，水收集倉的另一端與淡水管相連，淡水管上設(shè)有定時閥。

其中，所述的海水倉分為A倉、B倉、C倉、D倉、E倉、F倉、G倉、H倉，A、D、F、H四個倉和B、C、E、G四個倉分別位于真空汽水分離冷凝罐的兩側(cè)，高度相同，A~H倉均與真空汽水分離冷凝罐無縫貼合，A~H倉的頂部設(shè)有進(jìn)海水閥，用于進(jìn)海水，A~H倉的頂部設(shè)有輸氣管，用于把蒸發(fā)的水蒸氣輸送給真空汽水分離冷凝罐，A~H倉的底部設(shè)有排鹽閥，用于定期排出A~H倉由于長時間蒸發(fā)產(chǎn)生的高濃度鹽水；A~H倉之間不連通，A倉、B倉內(nèi)各有一個熱源裝置，對倉內(nèi)的海水進(jìn)行加熱，C~H倉內(nèi)的海水在吸收真空汽水分離冷凝罐內(nèi)蒸汽的凝結(jié)熱后蒸發(fā)，通過輸氣管進(jìn)入真空汽水分離冷凝罐。

其中，所述的真空汽水分離冷凝罐包括大散熱翅片，壁面、鉤片，真空汽水分離冷凝罐分為汽水分離區(qū)和冷凝區(qū)，A倉、B倉所夾著的真空汽水分離罐為汽水分離區(qū)， C倉、E倉、G倉和D倉、F倉、H倉夾著的真空汽水分離冷凝罐為冷凝區(qū)，位于真空汽水分離罐內(nèi)部壁面上的鉤片和穿過真空汽水分離罐壁面的大散熱翅片固定連接，大散熱翅片和鉤片一起用于把冷凝區(qū)水蒸氣的凝結(jié)熱傳遞給C~H倉來加熱海水，汽水分離區(qū)的進(jìn)氣口接收輸氣管輸送的水蒸氣；位于真空汽水分離罐汽水分離區(qū)內(nèi)部壁面的鉤片與壁面固定連接，起到汽水分離的作用，真空汽水分離冷凝罐出氣口與冷凝器連接，用于冷凝經(jīng)過真空汽水分離冷凝罐之后沒有冷凝的水蒸氣，冷凝回流后進(jìn)入淡水倉。

其中，所述的大散熱翅片位于A~H倉內(nèi)，為長方形片狀，位于A倉、B倉內(nèi)的大散熱翅片和真空汽水分離罐壁面用于把A倉、B倉內(nèi)的熱量傳遞給真空汽水分離冷凝罐內(nèi)部，防止海水蒸汽在汽水分離區(qū)被冷凝；位于C~H倉的大散熱翅片用于將C~H倉與真空汽水分離冷凝罐進(jìn)行熱量的傳遞。

其中，所述的熱源裝置為換熱器，換熱器的一端與發(fā)動機的缸套出水口相連，換熱器的另一端與發(fā)動機的缸套進(jìn)水口相連，缸套冷凝水通過換熱器把熱量傳遞給A倉、B倉內(nèi)的海水，換熱器包括換熱壁面和與換熱壁面相連的換熱翅片，用于更好的傳遞熱量。

其中，所述的水收集倉包括海水收集面和淡水收集面，海水收集面和淡水收集面均為斜面，海水接收面用于接收汽水分離區(qū)被冷凝的海水，經(jīng)過重力作用流入到循環(huán)集水倉，循環(huán)集水倉內(nèi)的海水達(dá)到一定量后通過水泵和輸水管重新回到A倉、B倉循環(huán)使用；淡水接收面用于接收冷凝區(qū)被冷凝下來的淡水，淡水由于重力作用流向淡水接收面的低處，經(jīng)過一段時間打開定時閥，使淡水通過淡水管進(jìn)入到淡水倉。

其中，所述的殼體外部設(shè)有保溫隔熱材料，相鄰的兩個海水倉之間設(shè)有保溫隔熱材料。

其中，所述的真空汽水分離冷凝罐還包括位于真空汽水分離罐冷凝區(qū)內(nèi)部壁面的夾層倉，夾層倉內(nèi)部裝有海水，夾層倉頂部設(shè)有進(jìn)海水閥和輸氣管，輸氣管用于把蒸發(fā)的水蒸氣輸送給真空汽水分離冷凝罐，夾層倉底部與排鹽閥相連，夾層倉內(nèi)部設(shè)有小散熱翅片，小散熱翅片穿過夾層倉的壁面與位于夾層倉表面的鉤片固定連接。

其中，所述的海水倉的數(shù)量為十個。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點效果如下：本發(fā)明通過真空汽水分離冷凝罐和冷凝器的結(jié)合，利用汽水分離區(qū)的汽水分離作用進(jìn)行海水的淡化，提高了海水淡化的效率，冷凝區(qū)冷凝的同時通過真空汽水分離冷凝罐壁面和大、小散熱翅片把水蒸氣的凝結(jié)熱傳遞給C~H倉和夾層倉的海水進(jìn)行加熱，從而達(dá)到了熱量的循環(huán)利用。

汽水分離區(qū)由于與A、B倉貼合，A、B倉被加熱的海水對汽水分離區(qū)的海水蒸汽起到了保溫作用，盡量避免海水蒸汽在汽水分離過程中冷凝，若海水蒸汽被冷凝，會由水收集倉收集經(jīng)過水泵返回到A、B倉內(nèi)循環(huán)使用。如果汽水分離器未進(jìn)行保溫，由于表面散熱將會增加蒸汽的含水量，降低汽水分離效率。本發(fā)明使用壽命長，由于裝置真空，因此裝置需要清洗鹽漬的次數(shù)少。

附圖說明

圖1為本發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的整體結(jié)構(gòu)主視圖。

圖2為本發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主視圖。

圖3為本發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖4為本發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖5為本發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的左視圖。

圖6為本發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的水收集倉結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的鉤片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的熱源裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的熱源裝置的換熱器橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的熱源裝置的立體圖。

圖11為發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的實施例2的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的實施例2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的實施例3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的實施例3的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為發(fā)明真空余熱回收式海水淡化裝置的實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、真空汽水分離冷凝罐；2、汽水分離區(qū)；3、冷凝區(qū)；4、壁面；5、鉤片；6、小散熱翅片；7、大散熱翅片；8、夾層倉；9、保溫隔熱材料；10、熱源裝置；11、殼體；12、換熱器；13、換熱壁面；14、換熱翅片；15、真空泵；16、導(dǎo)氣管；17、冷凝器；18、出氣口；19、水收集倉；20、海水收集面；21、淡水收集面；22、定時閥；23、淡水管；24、排鹽閥；25、進(jìn)海水閥；26、循環(huán)集水倉；27、水泵；28、輸水管；29、進(jìn)氣口；30、輸氣管。

具體實施方式

本發(fā)明參照附圖，結(jié)合具體實施例，進(jìn)行詳細(xì)描述如下。

實施例1

如圖1-10所示，真空余熱回收式海水淡化裝置，包括殼體11、熱源裝置10、水收集倉19和海水倉，殼體11內(nèi)設(shè)有真空汽水分離冷凝罐1和真空汽水分離冷凝罐1兩側(cè)的海水倉，真空汽水分離冷凝罐1用來進(jìn)行水蒸氣的汽水分離和冷凝；殼體11一端的兩個相對的海水倉內(nèi)設(shè)有熱源裝置10，用于加熱倉內(nèi)的海水，每個海水倉頂部設(shè)有進(jìn)海水閥25和輸氣管30，輸氣管30用于將水蒸氣通過進(jìn)氣口29輸送到真空汽水分離冷凝罐1內(nèi)，真空汽水分離冷凝罐1的出氣口18與冷凝器17相連，冷凝器17通過導(dǎo)氣管16與真空泵15相連；每個海水倉下部設(shè)有排鹽閥24，每個海水倉與真空汽水分離冷凝罐1的壁面4貼合，用于熱量傳遞，真空汽水分離冷凝罐1的底部設(shè)有水收集倉19，用于收集真空汽水分離冷凝罐1內(nèi)冷凝下來的水滴，水收集倉19的一端設(shè)有水泵27，水泵27將汽水分離區(qū)冷凝的水滴通過輸水管28送回到海水倉，水收集倉19的另一端與淡水管23相連，淡水管23上設(shè)有定時閥22。

其中，海水倉分為A倉、B倉、C倉、D倉、E倉、F倉、G倉、H倉，A、D、F、H四個倉和B、C、E、G四個倉分別位于真空汽水分離冷凝罐1的兩側(cè)，高度相同，A~H倉均與真空汽水分離冷凝罐1無縫貼合，A~H倉的頂部設(shè)有進(jìn)海水閥25，用于進(jìn)海水，A~H倉的頂部設(shè)有輸氣管30，用于把蒸發(fā)的水蒸氣輸送給真空汽水分離冷凝罐1，A~H倉的底部設(shè)有排鹽閥24，用于定期排出A~H倉由于長時間蒸發(fā)產(chǎn)生的高濃度鹽水；A~H倉之間不連通，A倉、B倉內(nèi)各有一個熱源裝置10，對倉內(nèi)的海水進(jìn)行加熱，C~H倉內(nèi)的海水在吸收真空汽水分離冷凝罐1內(nèi)蒸汽的凝結(jié)熱后蒸發(fā)，通過輸氣管30進(jìn)入真空汽水分離冷凝罐1。真空汽水分離冷凝罐1包括大散熱翅片7，壁面4、鉤片5，真空汽水分離冷凝罐1分為汽水分離區(qū)2和冷凝區(qū)3，A倉、B倉所夾著的真空汽水分離罐1為汽水分離區(qū)2， C倉、E倉、G倉和D倉、F倉、H倉夾著的真空汽水分離冷凝罐1為冷凝區(qū)3，位于真空汽水分離罐1內(nèi)部壁面4上的鉤片5和穿過真空汽水分離罐1壁面4的大散熱翅片7固定連接，大散熱翅片7和鉤片5一起用于把冷凝區(qū)3水蒸氣的凝結(jié)熱傳遞給C~H倉來加熱海水，汽水分離區(qū)2的進(jìn)氣口29接收輸氣管30輸送的水蒸氣；位于真空汽水分離罐1汽水分離區(qū)2內(nèi)部壁面4的鉤片5與壁面4固定連接，起到汽水分離的作用，真空汽水分離冷凝罐1出氣口18與冷凝器17連接，用于冷凝經(jīng)過真空汽水分離冷凝罐1之后沒有冷凝的水蒸氣，冷凝回流后進(jìn)入淡水倉。大散熱翅片7位于A~H倉內(nèi)，為長方形片狀，位于A倉、B倉內(nèi)的大散熱翅片7和真空汽水分離罐1壁面4用于把A倉、B倉內(nèi)的熱量傳遞給真空汽水分離冷凝罐1內(nèi)部，防止海水蒸汽在汽水分離區(qū)2被冷凝；位于C~H倉的大散熱翅片7用于將C~H倉與真空汽水分離冷凝罐1進(jìn)行熱量的傳遞。熱源裝置10為換熱器12，換熱器12的一端與發(fā)動機的缸套出水口相連，換熱器12的另一端與發(fā)動機的缸套進(jìn)水口相連，缸套冷凝水通過換熱器12把熱量傳遞給A倉、B倉內(nèi)的海水，換熱器12包括換熱壁面13和與換熱壁面13相連的換熱翅片14，用于更好的傳遞熱量。水收集倉19包括海水收集面20和淡水收集面21，海水收集面20和淡水收集面21均為斜面，海水接收面20用于接收汽水分離區(qū)2被冷凝的海水，經(jīng)過重力作用流入到循環(huán)集水倉26，循環(huán)集水倉內(nèi)26的海水達(dá)到一定量后通過水泵27和輸水管28重新回到A倉、B倉循環(huán)使用；淡水接收面21用于接收冷凝區(qū)3被冷凝下來的淡水，淡水由于重力作用流向淡水接收面21的低處，經(jīng)過一段時間打開定時閥22，使淡水通過淡水管23進(jìn)入到淡水倉。

實施例2

如圖11和12所示，真空余熱回收式海水淡化裝置，殼體11外部設(shè)有保溫隔熱材料9，相鄰的兩個海水倉之間設(shè)有保溫隔熱材料9。真空汽水分離冷凝罐1位于水收集倉19正上方，與水收集倉19通過裝置外殼11連接固定，海水接收面20和淡水接收面21的交界線處與真空汽水分離冷凝罐1的底部相接觸，除位于同一側(cè)的A、D、F、H倉和B、C、E、G倉之間由隔熱保溫材9之外，整個裝置都覆蓋隔熱保溫材料。其他結(jié)構(gòu)同實施例1。

實施例3

如圖13和14所示，真空余熱回收式海水淡化裝置，真空汽水分離冷凝罐1還包括位于真空汽水分離罐1冷凝區(qū)3內(nèi)部壁面4的夾層倉8，夾層倉8內(nèi)部裝有海水，夾層倉8頂部設(shè)有進(jìn)海水閥25和輸氣管30，輸氣管30用于把蒸發(fā)的水蒸氣輸送給真空汽水分離冷凝罐1，夾層倉8底部與排鹽閥24相連，夾層倉8內(nèi)部設(shè)有小散熱翅片6，小散熱翅片6穿過夾層倉8的壁面4與位于夾層倉8表面的鉤片5固定連接。其他結(jié)構(gòu)同實施例1。

裝置一開始，海水由進(jìn)海水閥25進(jìn)入A~H倉，真空泵15開始對整個裝置抽真空，熱源裝置10內(nèi)的缸套冷凝水開始通過換熱器12把熱量傳遞給A、B倉海水進(jìn)行加熱，整個裝置由于真空，海水沸點較低，所以開始沸騰，由于真空度的不同，蒸汽從輸氣管30通過進(jìn)氣口29進(jìn)入真空汽水分離冷凝罐1的汽水分離區(qū)2，水蒸汽在這里完成汽水分離，如果有海水蒸氣冷凝變成水的現(xiàn)象，水由于重力原因回落在水收集倉19的海水接收面20，進(jìn)而被循環(huán)集水倉26收集，到了一定量之后會通過水泵27和輸水管28重新回到A、B倉中被加熱。完成汽水分離后，水蒸氣進(jìn)入冷凝區(qū)3冷凝，水蒸氣冷凝的熱量通過冷凝區(qū)3的鉤片5、大散熱翅片7和小散熱翅片6傳遞給C~H倉以及夾層倉8內(nèi)的海水，使里面的海水吸熱蒸發(fā)，通過輸氣管30進(jìn)入到真空汽水分離冷凝罐1的汽水分離區(qū)2，進(jìn)行汽水分離，達(dá)到了能量多級利用的效果，冷凝區(qū)3冷凝的淡水會由于重力的原因滑落在淡水接收面21底部，每隔一段時間定時閥22打開通過淡水管23通向淡水倉。

實施例4

如圖15所示，真空余熱回收式海水淡化裝置，海水倉的數(shù)量為十個，包括A~J倉，其他結(jié)構(gòu)同實施例1。

需要說明的是，以上實施例僅為本發(fā)明的具體實施舉例，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實質(zhì)性的改動（如海水倉可以再增加兩個、四個等），均應(yīng)在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。