[发明专利]一种带有海水蒸发装置的小型热泵式海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种海水淡化系统，尤其涉及一种带有海水蒸发装置的热泵式海水淡化系 统。

背景技术

水是生命的基础，随着社会的发展和人口的增加，淡水供应问题已经变得越来越严重。 相比于淡水来说，地球上的海水资源是非常丰富的，在一些地区海水淡化成为解决淡水问 题的最好方法。而随着海洋产业的发展，船舶、海上钻井平台和海岛等特殊场合也面临海 水淡化的问题，人们开始关注能高效率生产淡水、结构简单、成本低的小型海水淡化装置。

热泵式海水淡化装置由于其能够循环利用水的相变潜热，提高能量利用率，而且系统 相对简单，满足小型化、高效率的要求，成为人们关注的热点。公开号为CN1562773A的 专利，公开了一种立式小型海水淡化用热泵系统，利用盘管式冷凝器加热海水使其蒸发， 水蒸汽在顶部蒸发器上冷凝变成淡水。但是现有的热泵系统冷凝温度一般在50～70℃，采用 浸没式换热器换热系数较低，无法有效地蒸发海水，系统产生淡水的效率低。同时，为了 满足产水量要求，该系统所需换热器面积较大，这使得系统体积和重量增加，不适合便携 式系统。公开号为CN103043735A的专利，公开了一种带有喷气抽气器和射水抽气器的小 型热泵式海水淡化装置，由于冷凝器在抽气器形成的低压力密闭腔中工作，海水蒸发效果 有一定的提高。但是由于要抽气密封，系统部件多，结构较为复杂，系统成本高，也不适 合小型海水淡化系统。

综合以上可以看出，现有相关专利并不能达到上文所述的理想系统的要求，即不能同 时满足以下几个要点：(1)系统高效地经行循环工质和海水、水蒸汽之间的换热，系统产 水效率高；(2)系统满足小型化、便捷式的要求，结构简单紧凑、质量轻。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能高效蒸发海 水、结构简单、体积小、质量轻的小型海水淡化系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种带有海水蒸发装置的小型热泵式海水淡化 系统，包括海水室、海水蒸发室和淡水室，所述海水蒸发室内设置有海水蒸发装置，所述 海水蒸发装置包括位于所述海水蒸发室顶部的海水滴淋装置和位于所述海水滴淋装置下方 的盘管状的换热管，所述海水滴淋装置设有滴水孔，所述滴水孔将海水均匀地滴淋在换热 管上，所述换热管外面包覆具有吸水层；盘管状的换热管中上下相邻两层换热管之间紧密 贴合；自所述换热管的出口端至所述换热管的入口端通过管路依次连接有节流装置、蒸发 器和压缩机，构成一个热泵循环系统；所述淡水室为蒸汽冷凝室，所述蒸发器设置在所述 蒸汽冷凝室内，所述蒸汽冷凝室内设有用于冷却所述蒸发器的轴流风机；所述海水蒸发室 和所述蒸汽冷凝室之间用隔热材料隔开并连接有蒸汽通道。

进一步讲，所述节流装置采用毛细管结构。所述蒸发器采用翅片式换热器。所述吸水 层采用具有良好吸水性的布类材料。所述海水蒸发室的底部设有浓海水排水口，所述海水 室的顶部设有海水添加口，所述海水室的底部设有排水口，所述蒸汽冷凝室底部设有淡水 排水口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明系统采用的新型结构的海水蒸发器，换热系数大，蒸发速率快，系统效率高。 整个系统部件少，结构简单，布局紧凑，体积小，重量轻，实现了小型化、便携化。

附图说明

图1为本发明带有海水蒸发装置的小型热泵式海水淡化系统示意图；

图2为本发明中海水蒸发装置的局部示意图；

图中：1-浓海水排水口；2-海水蒸发装置(冷凝器)；3-海水蒸发室；4-海水滴淋装置； 5-排水口；6-海水室；7-海水添加口；8-节流装置；9-压缩机；10-蒸发器；11-轴流风机；12- 蒸汽冷凝室(淡水室)；13-淡水排水口；14-换热管；15-吸水层；16-滴水孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施 例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。