本發(fā)明涉及一種海水淡化、食品加工、飲料生產(chǎn)、污水處理、凈水處理、中水處理、化工行業(yè)、家用水凈化、商用水凈化、家用電器所使用的凝汽源熱泵過冷回?zé)狎?qū)動(dòng)單效蒸餾器。
(二)
背景技術(shù)：
壓汽蒸餾裝置：海水在蒸發(fā)冷凝器的蒸發(fā)側(cè)受熱而蒸餾出二次蒸汽，被水蒸汽壓縮機(jī)壓縮以提高壓力和溫度后，重新輸入蒸發(fā)冷凝器的冷凝側(cè)，作為加熱蒸汽而在凝結(jié)成為淡水的同時(shí)回收其凝結(jié)潛熱，以為其蒸發(fā)側(cè)提供海水蒸餾潛熱，使得裝置的驅(qū)動(dòng)能耗降至最低；此外，補(bǔ)充海水回收取用淡水和排放鹽水中的顯熱，以使裝置的熱功效率進(jìn)一步提高。
該裝置的優(yōu)點(diǎn)如下：(1)回收二次蒸汽凝結(jié)潛熱以及取用淡水和排放鹽水的顯熱，以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的蒸餾操作，其中水蒸汽壓縮機(jī)的輸入軸功恰好補(bǔ)償裝置熱損；(2)裝置驅(qū)動(dòng)電耗為11-66kW*h/t；(3)產(chǎn)品水質(zhì)可達(dá)飲用標(biāo)準(zhǔn)。
但是壓汽蒸餾裝置的缺點(diǎn)也制約其進(jìn)一步發(fā)展：(1)水蒸汽壓縮機(jī)的價(jià)格極其昂貴，無油技術(shù)較為復(fù)雜，從而導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性降低、維修困難；(2)裝置屬于大型化工設(shè)備，因此難以實(shí)現(xiàn)小型化、家電化；(3)由于水的化學(xué)活躍度拐點(diǎn)為60℃，因此針對(duì)腐蝕性溶液或熱敏性物料，必須采用70℃以下的低溫蒸餾工藝，而在真空時(shí)由于水蒸汽的密度太低，導(dǎo)致水蒸汽壓縮機(jī)的吸氣量成百倍高于熱泵壓縮機(jī)，使其經(jīng)濟(jì)性極差、交貨期慢長(zhǎng)、維修成本高昂。
(三)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是：系統(tǒng)集成凝汽源熱泵與單效蒸餾工藝，是熱泵行業(yè)與蒸餾行業(yè)的跨界產(chǎn)品；利用凝汽源熱泵的干式蒸發(fā)器回收單效蒸餾工藝所蒸餾出二次蒸汽的凝結(jié)潛熱；通過熱泵循環(huán)以冷凝器提供蒸餾熱源、驅(qū)動(dòng)單效蒸餾工藝、持續(xù)產(chǎn)生二次蒸汽；二次蒸汽從冷凝器的上部以低速流至干式蒸發(fā)器，既可實(shí)現(xiàn)冷凝器與蒸發(fā)器的一體化設(shè)計(jì)，又免去蒸汽驅(qū)動(dòng)力；實(shí)現(xiàn)熱泵驅(qū)動(dòng)的單效蒸餾工藝。
按照附圖1所示的凝汽源熱泵過冷回?zé)狎?qū)動(dòng)單效蒸餾器，其由1-蒸發(fā)器；2-凝水箱；2-1-淡水出口；3-液位開關(guān)；4-膨脹閥；4-1-干燥過濾器；5-壓縮機(jī)；5-1-驅(qū)動(dòng)設(shè)備；5-2-缸套回?zé)崞鳎?-3-過冷回?zé)崞鳎?-管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器；6-1-海水進(jìn)口；6-2-分離腔；6-3-圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇；6-4-分流腔；6-5-圓柱空間虹吸下降通道；6-6-氣態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口；6-7-液態(tài)熱泵工質(zhì)出口；6-8-鹽水罐；6-9-鹽水出口；6-10-預(yù)熱器；6-11-汽水分離器；6-12-不凝氣排出口；7-熱泵工質(zhì)；8-海水；9-海水流量調(diào)節(jié)閥；10-淡水；11-鹽水；12-壓力開關(guān)；13-溫度開關(guān)；14-真空泵；15-淡水回?zé)崞鳎?6-淡水泵；17-鹽水回?zé)崞鳎?8-鹽水泵；19-海水泵；20-排氣閥；21-螺旋沉降離心機(jī)；22-結(jié)晶鹽組成，其特征在于：
蒸發(fā)器1頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口通過管道連接壓縮機(jī)5、管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6殼程、過冷回?zé)崞?-3、干燥過濾器4-1、膨脹閥4、蒸發(fā)器1底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口，組成熱泵循環(huán)回路；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程上部的分離腔6-2、汽水分離器6-11、蒸發(fā)器1外側(cè)、凝水箱2、淡水出口2-1，組成二次蒸汽過濾凝結(jié)回路；
蒸發(fā)器1的底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口、水平管內(nèi)側(cè)、頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口，組成熱泵工質(zhì)的管內(nèi)取熱干式蒸發(fā)回路；
蒸發(fā)器1頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口外側(cè)設(shè)置的感溫包閉環(huán)控制膨脹閥4的開度，而膨脹閥4的出口通過管道連接蒸發(fā)器1的底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口，組成熱泵工質(zhì)膨脹控制回路；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6殼程的頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口6-6、中部圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3和圓柱空間虹吸下降通道6-5的外側(cè)、底部液態(tài)熱泵工質(zhì)出口6-7，組成熱泵工質(zhì)的逆流冷凝放熱回路；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程的下部海水進(jìn)口6-1、下部分流腔6-4、中部圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3和圓柱空間虹吸下降通道6-5的內(nèi)側(cè)、上部分離腔6-2，組成鹽水的管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾回路，其中圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3為圓環(huán)分布、垂直設(shè)置的管簇，中央設(shè)置一個(gè)圓柱空間虹吸下降通道6-5，而管簇內(nèi)壁的多個(gè)圓柱空間設(shè)為虹吸上升通道，虹吸下降通道與虹吸上升通道的流通面積大致相等；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6的外殼為垂直設(shè)置的圓柱面；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程上部?jī)?nèi)壁設(shè)置液位開關(guān)3，依據(jù)鹽水水位信號(hào)閉環(huán)控制海水流量調(diào)節(jié)閥9的開度，而海水流量調(diào)節(jié)閥9的出口通過管道串聯(lián)連接排氣閥20、海水進(jìn)口6-1，組成海水的排氣與流量調(diào)節(jié)回路；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程上部分離腔6-2內(nèi)壁設(shè)置壓力開關(guān)12和溫度開關(guān)13各一只；
真空泵14的進(jìn)氣口連接管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程頂部的不凝氣排出口6-12，組成不凝氣排出回路；
淡水出口2-1通過管道連接淡水回?zé)崞?5的淡水10側(cè)、淡水泵16，組成淡水的取用、回?zé)峄芈罚?/p>
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程底部的鹽水出口6-9通過管道連接鹽水回?zé)崞?7的鹽水11側(cè)、鹽水泵18，組成鹽水的排放、回?zé)峄芈罚?/p>
海水泵19的出口通過管道連接分流三通、并聯(lián)的淡水回?zé)崞?5和鹽水回?zé)崞?7的海水8側(cè)、匯流三通、過冷回?zé)崞?-3的海水8側(cè)、海水流量調(diào)節(jié)閥9的進(jìn)口，組成海水回?zé)峄芈罚?/p>
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程底部鹽水罐6-8的內(nèi)壁設(shè)置預(yù)熱器6-10，組成鹽水的啟動(dòng)預(yù)熱回路。
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程底部的鹽水出口6-9通過管道連接鹽水回?zé)崞?7的鹽水11側(cè)、鹽水泵18、螺旋沉降離心機(jī)21及其結(jié)晶鹽22出口、結(jié)晶鹽22，組成鹽水分離結(jié)晶回路；而螺旋沉降離心機(jī)21的鹽水出口則通過管道連接海水泵19的進(jìn)口三通，組成鹽水分離、混合、循環(huán)回路。
螺旋沉降離心機(jī)21是高速冷凍離心機(jī)21；或是碟片式離心機(jī)21；或是管式離心機(jī)21；或是傾橋式離心機(jī)21；或是籃式離心機(jī)21；或是板框式過濾機(jī)21；或是平板過濾機(jī)21；或是真空旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)21。
驅(qū)動(dòng)設(shè)備5-1是電動(dòng)機(jī)5-1，或是燃?xì)怛?qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)5-1，或是汽油驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)5-1，或是柴油驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)5-1，或是煤油驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)5-1，或是斯特林外燃發(fā)動(dòng)機(jī)5-1，或是燃?xì)怛?qū)動(dòng)燃?xì)廨啺l(fā)動(dòng)機(jī)5-1，或是煤氣驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啺l(fā)動(dòng)機(jī)5-1。
海水泵19的出口通過管道連接分流三通、并聯(lián)的淡水回?zé)崞?5和鹽水回?zé)崞?7的海水8側(cè)、匯流三通、發(fā)動(dòng)機(jī)5-1的缸套回?zé)崞?-2的海水8側(cè)、過冷回?zé)崞?-3的海水8側(cè)、海水流量調(diào)節(jié)閥9的進(jìn)口，組成海水梯級(jí)回?zé)峄芈贰?/p>
海水8是城市中水8，或是城市污水8，或是鹽水8，或是酸水8，或是堿水8，或是有機(jī)溶液8，或是無機(jī)溶液8，或是工業(yè)廢水8，或是礦井苦咸水8，或是油田污水8，或是化工污水8中的一種。
淡水回?zé)崞?5是套管式換熱器15，或是殼管式換熱器15，或是板式換熱器15，或是板翅式換熱器15，或是盤管式換熱器15，或是螺旋板式換熱器15的取用淡水10預(yù)熱補(bǔ)充海水8的換熱器。
鹽水回?zé)崞?7是套管式換熱器17，或是殼管式換熱器17，或是板式換熱器17，或是板翅式換熱器17，或是盤管式換熱器17，或是螺旋板式換熱器17的排放鹽水11預(yù)熱補(bǔ)充海水8的換熱器。
本發(fā)明的工作原理結(jié)合附圖1說明如下：
1、二次蒸汽凝結(jié)回?zé)幔憾握羝?jīng)過上部分離腔6-2的慣性分離及汽水分離器6-11的絲網(wǎng)分離之后，引入蒸發(fā)器1的水平管外側(cè)，凝結(jié)放熱以提供熱泵熱源，而凝結(jié)淡水則依重力作用滴落至凝水箱2中，再由淡水出口2-1排出。
2、熱泵工質(zhì)蒸發(fā)：蒸發(fā)器1頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口外側(cè)設(shè)置的感溫包閉環(huán)控制膨脹閥4的開度，以使低壓兩相熱泵工質(zhì)7從下至上流經(jīng)底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口、蒸發(fā)器1的水平換熱管內(nèi)側(cè)、頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口，其中的熱泵工質(zhì)7提取二次蒸汽的凝結(jié)放熱而干式蒸發(fā)。
3、熱泵循環(huán)：蒸發(fā)器1頂部低壓過熱氣態(tài)熱泵工質(zhì)7被燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)5-1驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)5壓縮成為高壓過熱氣態(tài)熱泵工質(zhì)7，再送入管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6的殼程冷凝成為高壓過冷液態(tài)熱泵工質(zhì)7，流經(jīng)過冷回?zé)崞?-3、干燥過濾器4-1，再經(jīng)膨脹閥4節(jié)流而成為低壓兩相熱泵工質(zhì)7，重新流入蒸發(fā)器1的管內(nèi)側(cè)以完成熱泵循環(huán)，同時(shí)把冷凝熱量釋放給管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程的海水8。
4、熱泵工質(zhì)冷凝放熱：高壓過熱氣態(tài)熱泵工質(zhì)7從上至下流經(jīng)管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6殼程頂部的氣態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口6-6、中部圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3和圓柱空間虹吸下降通道6-5的外側(cè)、底部液態(tài)熱泵工質(zhì)出口6-7，然后以逆流方式分段釋放其過熱顯熱、冷凝潛熱、過冷顯熱，而凝結(jié)成為高壓過冷液態(tài)熱泵工質(zhì)7。
5、海水回?zé)犷A(yù)熱后逆流吸熱升膜蒸餾：管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程上部?jī)?nèi)壁設(shè)置的液位開關(guān)3，依據(jù)鹽水的水位信號(hào)閉環(huán)控制海水流量調(diào)節(jié)閥9的開度，以使由海水泵19驅(qū)動(dòng)的海水8，先被并聯(lián)的淡水回?zé)崞?5和鹽水回?zé)崞?7預(yù)熱后，再被串聯(lián)的缸套冷卻及煙氣回?zé)崞?-2和過冷回?zé)崞?-3預(yù)熱；經(jīng)過排氣閥20的氣液分離；最后從下至上流經(jīng)管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程下部的海水進(jìn)口6-1、下部分流腔6-4、中部圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3和圓柱空間虹吸下降通道6-5的內(nèi)側(cè)，然后以逆流方式提取熱泵工質(zhì)7的冷凝放熱而升膜蒸餾、比重減小，而在中央圓柱空間虹吸下降通道6-5中，由于鹽水尚未蒸餾，其溫度較低、比重較大，因此受重力作用下沉，從而形成驅(qū)動(dòng)強(qiáng)化傳熱的虹吸循環(huán)；而產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)上部分離腔6-2的分離后，再由上部汽水分離器6-11的再次分離而引入蒸發(fā)器1的水平管外側(cè)。
6、排出不凝氣：開啟真空泵14，以從不凝氣排出口6-12抽出管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程頂部二次蒸汽中的不凝氣，并排至環(huán)境。
7、淡水回?zé)幔耗?中的淡水由淡水泵16驅(qū)動(dòng)，流經(jīng)淡水回?zé)崞?5的淡水10側(cè)，以在取用淡水的同時(shí)，向海水釋放其顯熱而降溫。
8、鹽水回?zé)幔汗軆?nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程底部的鹽水由鹽水泵18驅(qū)動(dòng)，流經(jīng)鹽水回?zé)崞?7的鹽水11側(cè)，以在排放鹽水的同時(shí)，向海水釋放其顯熱而降溫。
9、生產(chǎn)結(jié)晶鹽：向海水釋放其顯熱而降溫的常溫鹽水11，再經(jīng)螺旋沉降離心機(jī)21的固液分離，而生產(chǎn)結(jié)晶鹽22和鹽水11；所生產(chǎn)的結(jié)晶鹽22由輸送帶送至收集池待用。
10、單效蒸餾循環(huán)處理：分離產(chǎn)生的鹽水11則與補(bǔ)充海水8混合后再送回單效蒸餾工藝中循環(huán)處理，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的零排放。
因此與現(xiàn)有壓汽蒸餾裝置相比較，本發(fā)明技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：
(1)系統(tǒng)集成凝汽源熱泵與單效蒸餾工藝，是熱泵行業(yè)與蒸餾行業(yè)的跨界產(chǎn)品；
(2)利用凝汽源熱泵的干式蒸發(fā)器回收單效蒸餾工藝所蒸餾出二次蒸汽的凝結(jié)潛熱；
(3)通過熱泵循環(huán)以冷凝器提供蒸餾熱源、驅(qū)動(dòng)單效蒸餾工藝、持續(xù)產(chǎn)生二次蒸汽；
(4)二次蒸汽從冷凝器的上部以低速流至干式蒸發(fā)器，既可實(shí)現(xiàn)冷凝器與蒸發(fā)器的一體化設(shè)計(jì)，又免去蒸汽驅(qū)動(dòng)力；
(5)實(shí)現(xiàn)熱泵驅(qū)動(dòng)的單效蒸餾工藝。
因此與現(xiàn)有壓汽蒸餾裝置相比較，本發(fā)明技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：系統(tǒng)集成凝汽源熱泵與單效蒸餾工藝，是熱泵行業(yè)與蒸餾行業(yè)的跨界產(chǎn)品；利用凝汽源熱泵的干式蒸發(fā)器回收單效蒸餾工藝所蒸餾出二次蒸汽的凝結(jié)潛熱；通過熱泵循環(huán)以冷凝器提供蒸餾熱源、驅(qū)動(dòng)單效蒸餾工藝、持續(xù)產(chǎn)生二次蒸汽；二次蒸汽從冷凝器的上部以低速流至干式蒸發(fā)器，既可實(shí)現(xiàn)冷凝器與蒸發(fā)器的一體化設(shè)計(jì)，又免去蒸汽驅(qū)動(dòng)力；實(shí)現(xiàn)熱泵驅(qū)動(dòng)的單效蒸餾工藝。
(四)附圖說明
附圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖。
如附圖1所示，其中：1-蒸發(fā)器；2-凝水箱；2-1-淡水出口；3-液位開關(guān)；4-膨脹閥；4-1-干燥過濾器；5-壓縮機(jī)；5-1-驅(qū)動(dòng)設(shè)備；5-2-缸套回?zé)崞鳎?-3-過冷回?zé)崞鳎?-管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器；6-1-海水進(jìn)口；6-2-分離腔；6-3-圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇；6-4-分流腔；6-5-圓柱空間虹吸下降通道；6-6-氣態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口；6-7-液態(tài)熱泵工質(zhì)出口；6-8-鹽水罐；6-9-鹽水出口；6-10-預(yù)熱器；6-11-汽水分離器；6-12-不凝氣排出口；7-熱泵工質(zhì)；8-海水；9-海水流量調(diào)節(jié)閥；10-淡水；11-鹽水；12-壓力開關(guān)；13-溫度開關(guān)；14-真空泵；15-淡水回?zé)崞鳎?6-淡水泵；17-鹽水回?zé)崞鳎?8-鹽水泵；19-海水泵；20-排氣閥；21-螺旋沉降離心機(jī)；22-結(jié)晶鹽。
(五)具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的凝汽源熱泵過冷回?zé)狎?qū)動(dòng)單效蒸餾器實(shí)施例如附圖1所示，現(xiàn)說明如下：其蒸發(fā)取熱量4050kW、水平設(shè)置、紫銅管制造的蒸發(fā)器1；1m3的凝水箱2；直徑40mm/壁厚1.5mm/長(zhǎng)度60mm的不銹鋼管淡水出口2-1；高差250mm的不銹鋼液位開關(guān)3；接口直徑60mm/壁厚1mm的紫銅膨脹閥4；接口直徑60mm/壁厚1mm的紫銅干燥過濾器4-1；吸氣量4000m3/h的壓縮機(jī)5；輸出軸功率967kW的燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)5-1；缸套冷卻及煙氣回?zé)崃?67kW的缸套回?zé)崞?-2；回?zé)崃?67kW的過冷回?zé)崞?-3；冷凝放熱量5017kW的管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6；直徑60mm/壁厚2.5mm/長(zhǎng)度60mm的不銹鋼管海水進(jìn)口6-1；直徑1200mm/高度1200mm的圓柱形分離腔6-2；外包直徑1200mm/內(nèi)包直徑700mm/高度2000mm/管徑19mm的圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3；直徑1200mm/高度800mm的圓柱形分流腔6-4；內(nèi)徑680mm/厚度3mm/高度2000mm的圓柱空間虹吸下降通道6-5；直徑120mm/壁厚1.5mm/長(zhǎng)度200mm的紫銅管氣態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口6-6；直徑60mm/壁厚1.5mm/長(zhǎng)度100mm的紫銅管液態(tài)熱泵工質(zhì)出口6-7；容積3m3的鹽水罐6-8；直徑60mm/壁厚1.5mm/長(zhǎng)度150mm的不銹鋼管鹽水出口6-9；加熱功率500kW的預(yù)熱器6-10；圓環(huán)狀、絲網(wǎng)式汽水分離器6-11；接口直徑9mm/壁厚0.9mm/長(zhǎng)度150mm的紫銅管不凝氣排出口6-12；R134a熱泵工質(zhì)7；進(jìn)口溫度20℃、流量11.58t/h、鹽水濃度35000ppm的海水8；接口直徑60mm/壁厚2.5mm/長(zhǎng)度150mm的不銹鋼海水流量調(diào)節(jié)閥9；出口溫度25℃、流量5.79t/h、鹽水濃度50ppm的淡水10；出口溫度25℃、流量5.79t/h、鹽水濃度70000ppm的鹽水11；0.5bar-2.0bar的壓力開關(guān)12；0℃-120℃的溫度開關(guān)13；抽氣流量3m3/min的真空泵14；回?zé)崃?00kW的套管式淡水回?zé)崞?5；流量5.79t/h、揚(yáng)程5mH2O的淡水泵16；回?zé)崃?00kW的套管式鹽水回?zé)崞?7；流量5.79t/h、揚(yáng)程5mH2O的鹽水泵18；流量11.58t/h、揚(yáng)程5mH2O的海水泵19；直徑60mm/壁厚2.5mm/長(zhǎng)度160mm的不銹鋼管排氣閥20；鹽水處理流量5.79t/h的螺旋沉降離心機(jī)21；溫度25℃、質(zhì)量濃度85％、流量1t/h的結(jié)晶鹽22組成。
蒸發(fā)器1頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口通過管道連接壓縮機(jī)5、管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6殼程、過冷回?zé)崞?-3、干燥過濾器4-1、膨脹閥4、蒸發(fā)器1底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口，組成熱泵循環(huán)回路；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程上部的分離腔6-2、汽水分離器6-11、蒸發(fā)器1外側(cè)、凝水箱2、淡水出口2-1，組成二次蒸汽過濾凝結(jié)回路；
蒸發(fā)器1的底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口、水平管內(nèi)側(cè)、頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口，組成熱泵工質(zhì)的管內(nèi)取熱干式蒸發(fā)回路；
蒸發(fā)器1頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口外側(cè)設(shè)置的感溫包閉環(huán)控制膨脹閥4的開度，而膨脹閥4的出口通過管道連接蒸發(fā)器1的底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口，組成熱泵工質(zhì)膨脹控制回路；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6殼程的頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口6-6、中部圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3和圓柱空間虹吸下降通道6-5的外側(cè)、底部液態(tài)熱泵工質(zhì)出口6-7，組成熱泵工質(zhì)的逆流冷凝放熱回路；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程的下部海水進(jìn)口6-1、下部分流腔6-4、中部圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3和圓柱空間虹吸下降通道6-5的內(nèi)側(cè)、上部分離腔6-2，組成鹽水的管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾回路，其中圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3為圓環(huán)分布、垂直設(shè)置的管簇，中央設(shè)置一個(gè)圓柱空間虹吸下降通道6-5，而管簇內(nèi)壁的多個(gè)圓柱空間設(shè)為虹吸上升通道，虹吸下降通道與虹吸上升通道的流通面積大致相等；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6的外殼為垂直設(shè)置的圓柱面；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程上部?jī)?nèi)壁設(shè)置液位開關(guān)3，依據(jù)鹽水水位信號(hào)閉環(huán)控制海水流量調(diào)節(jié)閥9的開度，而海水流量調(diào)節(jié)閥9的出口通過管道串聯(lián)連接排氣閥20、海水進(jìn)口6-1，組成海水的排氣與流量調(diào)節(jié)回路；
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程上部分離腔6-2內(nèi)壁設(shè)置壓力開關(guān)12和溫度開關(guān)13各一只；
真空泵14的進(jìn)氣口連接管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程頂部的不凝氣排出口6-12，組成不凝氣排出回路；
淡水出口2-1通過管道連接淡水回?zé)崞?5的淡水10側(cè)、淡水泵16，組成淡水的取用、回?zé)峄芈罚?/p>
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程底部的鹽水出口6-9通過管道連接鹽水回?zé)崞?7的鹽水11側(cè)、鹽水泵18，組成鹽水的排放、回?zé)峄芈罚?/p>
海水泵19的出口通過管道連接分流三通、并聯(lián)的淡水回?zé)崞?5和鹽水回?zé)崞?7的海水8側(cè)、匯流三通、發(fā)動(dòng)機(jī)5-1的缸套回?zé)崞?-2的海水8側(cè)、過冷回?zé)崞?-3的海水8側(cè)、海水流量調(diào)節(jié)閥9的進(jìn)口，組成海水梯級(jí)回?zé)峄芈贰?/p>
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程底部鹽水罐6-8的內(nèi)壁設(shè)置預(yù)熱器6-10，組成鹽水的啟動(dòng)預(yù)熱回路。
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程底部的鹽水出口6-9通過管道連接鹽水回?zé)崞?7的鹽水11側(cè)、鹽水泵18、螺旋沉降離心機(jī)21及其結(jié)晶鹽22出口、結(jié)晶鹽22，組成鹽水分離結(jié)晶回路；而螺旋沉降離心機(jī)21的鹽水出口則通過管道連接海水泵19的進(jìn)口三通，組成鹽水分離、混合、循環(huán)回路。
本發(fā)明實(shí)施例中：
流量5.79t/h、溫度60℃的飽和二次蒸汽經(jīng)過上部分離腔6-2的慣性分離及汽水分離器6-11的絲網(wǎng)分離之后，引入蒸發(fā)器1的水平管外側(cè)，凝結(jié)放熱以提供熱泵熱源，而凝結(jié)淡水則依重力作用滴落至凝水箱2中，再由淡水出口2-1排出。
蒸發(fā)器1頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口外側(cè)設(shè)置的感溫包閉環(huán)控制膨脹閥4的開度，以使低壓兩相R134a熱泵工質(zhì)7從下至上流經(jīng)底部液態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口、蒸發(fā)器1的水平換熱管內(nèi)側(cè)、頂部氣態(tài)熱泵工質(zhì)出口，其中的熱泵工質(zhì)7提取二次蒸汽的凝結(jié)放熱而干式蒸發(fā)。
蒸發(fā)器1頂部低壓過熱氣態(tài)熱泵工質(zhì)7被輸出軸功率967kW的燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)5-1驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)5壓縮成為高壓過熱氣態(tài)熱泵工質(zhì)7，再送入管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6的殼程冷凝成為高壓過冷液態(tài)熱泵工質(zhì)7，流經(jīng)過冷回?zé)崞?-3、干燥過濾器4-1，再經(jīng)膨脹閥4節(jié)流而成為低壓兩相熱泵工質(zhì)7，重新流入蒸發(fā)器1的管內(nèi)側(cè)以完成熱泵循環(huán)，同時(shí)把5017kW的冷凝熱量釋放給管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程進(jìn)口溫度61℃、流量11.58t/h的海水8。
高壓過熱氣態(tài)熱泵工質(zhì)7從上至下流經(jīng)管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6殼程頂部的氣態(tài)熱泵工質(zhì)進(jìn)口6-6、中部圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3和圓柱空間虹吸下降通道6-5的外側(cè)、底部液態(tài)熱泵工質(zhì)出口6-7，然后以逆流方式分段釋放其過熱顯熱、冷凝潛熱、過冷顯熱，而凝結(jié)成為高壓過冷液態(tài)熱泵工質(zhì)7。
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程上部?jī)?nèi)壁設(shè)置的液位開關(guān)3，依據(jù)鹽水的水位信號(hào)閉環(huán)控制海水流量調(diào)節(jié)閥9的開度，以使由海水泵19驅(qū)動(dòng)進(jìn)口溫度20℃、流量11.58t/h、鹽濃度35000ppm的海水8，先被并聯(lián)的淡水回?zé)崞?5和鹽水回?zé)崞?7預(yù)熱后，再被串聯(lián)的缸套冷卻及煙氣回?zé)崃?67kW的缸套回?zé)崞?-2和過冷回?zé)崞?-3預(yù)熱至61℃；經(jīng)過排氣閥20的氣液分離；最后從下至上流經(jīng)管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程下部的海水進(jìn)口6-1、下部分流腔6-4、中部圓環(huán)分布垂直虹吸吸熱管簇6-3和圓柱空間虹吸下降通道6-5的內(nèi)側(cè)，然后以逆流方式提取熱泵工質(zhì)7的5017kW冷凝放熱而升膜蒸餾、比重減小，而在中央圓柱空間虹吸下降通道6-5中，由于鹽水尚未蒸餾，其溫度較低、比重較大，因此受重力作用下沉，從而形成驅(qū)動(dòng)強(qiáng)化傳熱的虹吸循環(huán)；而產(chǎn)生溫度60℃、流量5.79t/h的二次蒸汽經(jīng)上部分離腔6-2的分離后，再由上部汽水分離器6-11的再次分離而引入蒸發(fā)器1的水平管外側(cè)。
開啟抽氣流量3m3/min的真空泵14，以從不凝氣排出口6-12抽出管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程頂部二次蒸汽中的不凝氣，并排至環(huán)境。
凝水箱2中溫度60℃、鹽濃度50ppm的淡水由流量5.79t/h的淡水泵16驅(qū)動(dòng)，流經(jīng)淡水回?zé)崞?5的淡水10側(cè)，以在取用淡水的同時(shí)，向海水釋放其顯熱而降溫至25℃。
管內(nèi)虹吸循環(huán)逆流吸熱升膜蒸餾冷凝器6管程底部的溫度58℃、鹽濃度70000ppm的鹽水11由流量5.79t/h的鹽水泵18驅(qū)動(dòng)，流經(jīng)鹽水回?zé)崞?7的鹽水11側(cè)，以在排放鹽水的同時(shí)，向海水釋放其顯熱而降溫至25℃。
向海水釋放其顯熱而降溫至25℃的常溫鹽水11，再經(jīng)鹽水處理流量5.79t/h的螺旋沉降離心機(jī)21的固液分離，而生產(chǎn)溫度25℃、質(zhì)量濃度85％、流量1t/h的結(jié)晶鹽22和溫度25℃、質(zhì)量濃度15％、流量4.79t/h的鹽水11；所生產(chǎn)的結(jié)晶鹽22由輸送帶送至收集池待用。
分離產(chǎn)生溫度25℃、質(zhì)量濃度15％、流量4.79t/h的鹽水11則與補(bǔ)充海水8混合后再送回單效蒸餾工藝中循環(huán)處理，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的零排放。