[实用新型]一种逆流闭式海水淡化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海水淡化系统，特别是关于一种逆流闭式海水淡化系统。

背景技术

目前海水淡化的主要方法包括热分离法、膜法和化学方法等，其中热分离法对温度的要求较高；膜法是通过加压使得水分子通过半透膜来获取淡水，该方法对压力要求较高；化学方法则是利用离子交换或形成水合物等方式来分离出海水中的淡水，但电耗较高。同样，利用空气与海水的热质交换过程及湿空气的冷凝过程析出淡水也是一种淡化海水的方法。在该方法中，一方面，空气与水(或盐溶液)直接接触时，由于温度不同会导致热量的传递，由于水蒸气分压力的不同会导致水分的传递，直至温度和水蒸气都达到平衡。另一方面，当空气降温达到饱和状态后继续被降温时，空气中的水蒸气就会发生相变，水蒸气凝结变为液态水析出。由于空气与水(或盐溶液)之间存在上述两方面的传递特点，就可以利用空气来实现水分的“搬运”——利用空气与水(或盐溶液)的直接接触来带走水分，再利用湿空气中的水蒸气凝结来得到水分。由于海水可以看作是具有较低浓度的盐溶液，也就可以利用空气与海水的直接接触和湿空气的冷凝来将海水中的水分“搬运”出来，即可以实现海水的淡化。

利用空气“搬运”水分来进行海水淡化的装置已有出现，比如：专利号为ZL94216279.X的中国专利公开了一种低温海水淡化装置，其是利用被加热的空气与海水接触来使空气中水分含量增加，再将加湿后的空气冷凝来获得淡水。该装置对空气加热而不是对海水加热，会使空气与海水直接接触的热质交换过程受到限制，不能达到最优的热质交换效果。专利号为ZL200610111779.X的中国专利公开了一种温差式海水淡化器，其是根据不同温度下空气中饱和水蒸气分压力的不同设计出利用空气在高温环境下从海水中获得水分并在低温下析出纯水的装置。该装置的局限在于空气与海水直接接触的雾化室接触面积有限，空气与海水的热质交换过程无法充分进行。专利号为ZL200310107193.2的中国专利公开了一种喷淋热交换式海水淡化机，其是利用热泵冷凝器加热海水，空气通过与高温海水接触后水分含量增加，湿空气再与热泵蒸发器侧接触析出淡水。这一装置的局限在于空气是开式循环，析出水分后的低温饱和空气未被利用。专利号为ZL200620078403.9的中国专利公开了一种闭式太阳能或低温热源海水淡化装置(如图4所示)，空气与经过加热后的海水在喷淋装置中进行热质交换，被加湿后的空气进入冷凝装置析出淡水，空气为闭式循环。该装置中空气与高温海水喷淋过程中的接触形式为叉流流型，限制了空气与海水热质交换的效果。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种淡水回收效率高，能够在较大程度上实现空气与海水热质交换及换热过程的匹配的逆流闭式海水淡化系统。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种逆流闭式海水淡化系统，其特征在于：它包括换热管逐级串联的多级换热器，第一级所述换热器换热管的进口通过一海水泵连接海水进水管，最后一级所述换热器换热管连接一海水加热装置；所述海水加热装置通过管路连接一喷淋塔内顶部设置的若干喷淋头，所述喷淋塔内设置有多段填料形成连通的多级喷淋塔，各段所述填料上方的蒸发空间分别连接一蒸气管，每一所述蒸气管的另一端分别连接一相应的所述换热器的筒体顶部；每一级所述换热器的筒体底部分别通过管路并联连接一淡水收集管，每一级所述换热器的筒体底部还分别穿设一通气管，每一级所述通气管的进气端均高于该级筒体底部，且后一级所述换热器底部的所述通气管分别连通上一级所述换热器的筒体顶部，第一级换热器底部的通气管通过一回气管连接最后一级喷淋塔下部，所述最后一级喷淋塔的底部连接一喷淋海水排出管。

在所述喷淋海水排出管与海水进水管之间设置一调节阀。

所述海水加热装置为一太阳能集热装置。

所述海水加热装置为热泵循环系统。

所述热泵循环系统的冷凝器设置在所述最后一级所述换热器换热管出水口与第一级喷淋塔进水口之间的管路上，所述热泵循环系统的蒸发器，通过一节流阀设置在所述喷淋海水的排出管上，所述蒸发器至冷凝器之间的管路上设置有一压缩机，所述冷凝器至蒸发器之间的管路上设置有一膨胀阀。

所述热泵循环系统的冷凝器设置在所述最后一级所述换热器换热管出水口与第一级喷淋塔进水口之间的管路上，所述热泵循环系统的蒸发器设置在所述回气管上，且所述蒸发器底部通过一管路连接所述淡水收集管；所述蒸发器至冷凝器之间的管路上设置有一压缩机，所述冷凝器至蒸发器之间的管路上设置有一膨胀阀。