海水淡化新技術：熱循環(huán)海水淡化系統(tǒng)
本發(fā)明涉及一種海水或苦咸水的蒸餾淡化系統(tǒng)。尤其是涉及一種可以不占用陸地面積并能實現(xiàn)熱能循環(huán)利用的海水淡化系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種泛氣蒸餾方法。
背景技術：
現(xiàn)有海水淡化工廠，在使用“蒸餾法”生產(chǎn)時，大都采用“多級閃蒸”技術。其存在的主要缺陷是：裝置復雜、體積龐大并占用很大的陸地面積和基建投資很高以及水蒸汽液化時放出的熱量不能被系統(tǒng)很好地回收和循環(huán)利用，造成了現(xiàn)有技術的能耗居高不降。而在傳統(tǒng)蒸餾法中，水蒸汽的產(chǎn)生只能依靠在蒸發(fā)器內(nèi)部有限的液面上進行，因而使蒸發(fā)器的“產(chǎn)汽”效率很低。
發(fā)明內(nèi)容：
本發(fā)明所要解決的問題是，提供一種裝置簡單的海水淡化系統(tǒng)。它可以使水蒸汽在液化時放出的熱量全部被系統(tǒng)吸收并循環(huán)利用和在系統(tǒng)內(nèi)采用一種泛氣蒸餾方法，使蒸發(fā)器的‘產(chǎn)汽’效率有了極大提高。
為了實現(xiàn)發(fā)明的目的，采用的第1種技術方案是：以內(nèi)部裝有電加熱器和下部帶有高位配氣閥與底部設有濃縮水排放閥的蒸發(fā)器為標準，把冷凝器、淡水箱依次降低設置。然后用采汽管把蒸發(fā)器的頂口與冷凝器夾層中的冷凝管的上位口連接。冷凝管下位口與淡水箱連接。在淡水箱的下部設有淡水排放閥，在淡水箱的上部有‘乏氣’口 ，并利用乏氣回流管向上延伸到超出蒸發(fā)器內(nèi)部設計的水位高度后，在其上安裝配氣備用閥，然后下返連接到冷凝器夾層靠近冷凝管上位口一側的下部，實現(xiàn)了‘乏氣’口與冷凝器夾層之間的連通。在冷凝器的夾層靠近冷凝管下口一側的上部與蒸發(fā)器之間設有管路相通。內(nèi)循環(huán)泵為高壓力泵并可以設置在采汽管、乏氣回流管以及冷凝器夾層與蒸發(fā)器之間或由冷凝器夾層進入蒸發(fā)器內(nèi)部管道的任意位置上。工作時，讓常溫海水或苦咸水從低于冷凝器夾層與蒸發(fā)器之間的管路位置分一路或多路進入夾層，使其在吸收了水蒸汽在冷凝管內(nèi)液化時所放出的熱量后，由重變輕而向蒸發(fā)器中的液面方向移動。從而全部進入到蒸發(fā)器的內(nèi)部接受蒸餾，使熱能得到循環(huán)利用。而對于水蒸汽在液化時產(chǎn)生的‘乏氣’則依靠乏氣回流管輸入到冷凝器的夾層中，使其在穿過冷凝器夾層和蒸發(fā)器內(nèi)部的預熱海水后重新變成水蒸汽，繼續(xù)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。
為了實現(xiàn)發(fā)明的目的，采用的第2種技術方案是：在第1種技術方案的基礎上，把淡水箱的排放閥通過淡水泵和管道向上延伸至超過蒸發(fā)器內(nèi)部設計的水位高度，并將整個海水淡化系統(tǒng)全部設置在水域當中。蒸發(fā)器的頂部要和水域水位線保持一定高度差。
為了實現(xiàn)發(fā)明的目的，采用的第3種技術方案是：將整個海水淡化系統(tǒng)與船體設計成一體，只是將蒸發(fā)器的上部和高位配氣閥、采汽管的上部以及配氣備用閥、內(nèi)循環(huán)泵和淡水泵、淡水排放閥出露在甲板上，其余部分向下延伸至水中。
為了實現(xiàn)發(fā)明的目的，采用的第4種技術方案是：，通過底盤和機架將第1種或第2種技術方案中的系統(tǒng)裝置加以固定，然后再增加一個原料水箱，并通過管道使原料水箱和冷凝器的夾層相通，而使之成為一臺可以整體移動的淡水生產(chǎn)機，但須注意地是：設置在原料水箱上部的溢流口位置不可以超過蒸發(fā)器內(nèi)部設計的水位線高度。
在本發(fā)明的技術方案中，為了有利于減少熱量損失，使水蒸汽所含的熱量能夠集中在冷凝管中釋放以便進一步循環(huán)利用。分別在采汽管與冷凝器及蒸發(fā)器的外圍設置了保溫層。
在本發(fā)明的技術方案中，為了進一步利用自然能源、降低電力消耗，可以將高位配氣閥直接與太陽能集熱器連接，使進入蒸發(fā)器內(nèi)部的空氣具有熱能。
在本發(fā)明的技術方案中，為了使蒸發(fā)器內(nèi)部的海水能夠在低溫下產(chǎn)生沸騰，選擇了具有調(diào)壓功能的單向閥作高位配氣閥。
在本發(fā)明的技術方案中，為了使蒸發(fā)器內(nèi)部的海水或苦咸水保持恒溫狀態(tài)，在采汽管上設置了溫度開關來控制蒸發(fā)器內(nèi)部的電加熱器進行工作，并在乏氣回流管上安裝空氣溫、濕度檢測儀。
在本發(fā)明的技術方案中，所有用泵都可以采用調(diào)速電機做動力，以便配合設置在采汽管上的流體壓力、速度和空氣溫、濕度傳感器及外圍計算機系統(tǒng)形成智能化控制進行生產(chǎn)。
在本發(fā)明的技術方案中，為了生產(chǎn)需要，在蒸發(fā)器上設有水位計。
在本發(fā)明的技術方案中，為了使該系統(tǒng)生產(chǎn)的淡水達到直接飲用的效果。還可以將冷凝管的下位口引至淡水箱的底部并在其周圍放入各種天然礦化劑：如用麥飯石等；利用“氣蝕”振動法使礦物質(zhì)溶入淡水之中。
在本發(fā)明的技術方案中，還考慮到利用大霧天氣的水汽資源生產(chǎn)淡水。所以在采汽管上設置有大氣采集備用閥，以便生產(chǎn)出更為廉價的淡水。
在本發(fā)明的技術方案中，在蒸發(fā)器和淡水箱中分別裝有壓力與水位報警器。
綜上所述：本發(fā)明的“一種熱循環(huán)海水淡化系統(tǒng)與泛氣蒸餾方法”相對于現(xiàn)有技術來說，具有如下的有益效果：
（1）構成系統(tǒng)的裝置十分簡單；
（2）可以不占用陸地面積建廠生產(chǎn)；
（3）水蒸汽液化時放出的熱量全部被系統(tǒng)吸收并循環(huán)利用；
（4）泛氣蒸餾方法使預熱海水與空氣介質(zhì)的接觸面積大大增加；氣、液混流使蒸發(fā)器的產(chǎn)汽效率極大提高。
（5）在生產(chǎn)中不會對環(huán)境造成任何污染；
（6）對于不生產(chǎn)海洋化工產(chǎn)品的企業(yè)，可以通過蒸發(fā)器底部的排放閥將濃縮水直接回放大海，有效地避免了鹽水結垢和省去后續(xù)工藝。
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