[发明专利]热泵驱动的引射式负压海水淡化装置和方法

说明书

热泵驱动的引射式负压蒸发海水淡化装置和方法，利用射流器使海水发生罐产生负压，降低海水的蒸发温度；将热泵的冷凝器放置在海水发生罐中，利用制冷剂冷凝所释放的潜热为海水蒸发提供热量。海水蒸发产生的水蒸气经过水蒸气‑水换热器，由于冷却循环水水温低，水蒸气能快速、充分地在换热器表面冷凝，为低温海水蒸发提供持续的传质动力，同时水蒸气将冷凝热量释放给冷却循环水，造成循环水温度升高，循环水在水泵的驱动下经过热泵的蒸发器，在蒸发器中制冷剂从循环水中吸收热量使得循环水温降低。由于热泵冷凝器与蒸发器热量不平衡，压缩机等输入电能最终变为热能，由风冷换热器散失到环境中，循环水的温度将维持不变。

技术领域

本发明涉及一种热泵驱动的引射式负压海水淡化装置和方法。

背景技术

淡水是人类社会赖以生存和发展的基本物质之一。但由于目前水源污染比较严重，自来水系统提供的水必须经过二次净化才能符合人们的饮用要求。现有净水方式比较多，通常有蒸馏法、离子交换法、渗析法、反渗透膜法以及冷冻法等，其共同特点是要消耗相当可观的电力。

负压蒸发技术是一种有效的节能的水净化技术，并且能与太阳能、风能、地热等可再生能源结合应用，制取淡水，迎合了发展的需求。关键是要开发出实用且有效的负压蒸发水净化方案。

发明内容

本发明的目的是要提供一种以热泵驱动的、能使海水在负压下进行沸腾蒸发生产淡水的装置，其采用射流真空泵产生较大的系统负压，以降低海水的蒸发温度；通过采用热泵循环与循环水结合的方式，将海水汽化产生的水蒸气在冷凝时的凝结潜热回收，用以提供海水蒸发所需的热量，采用间歇式排水方法将杂质水和淡水排放到常压环境下。因而本发明具有效率高、能耗低等优点。

本发明涉及一种热泵驱动的引射式负压海水淡化装置，具体涉及了一种使用射流真空泵实现负压蒸发、采用热泵循环回收冷凝潜热，属于利用负压蒸发生产纯净水的技术领域。

一种热泵驱动的引射式负压海水淡化装置，发生罐、集水罐、水箱、采样结构，其中包括一个采样罐、一个出样阀、一个截止阀、引射真空泵循环，其中包括一个水泵、一个射流器，热泵循环部分，其中包括一个压缩机、一个蒸发器、一个冷凝器、一个风冷换热器、一个毛细管，换热器，气液分离网，进液阀，废液阀，出水阀，排气阀，控制器。

其工作过程是：引射真空泵循环首先对发生罐和集水罐内部抽真空，待达到设定真空度时，控制器控制打开进液阀，海水被吸入到发生罐，当水量达到设定值后，控制器启动热泵循环部分，海水在热泵冷凝器上蒸发成为水蒸气，水蒸气经过气液分离筛网进入换热器，与循环水发生热量交换，并在换热器内表面冷凝，凝结的液态水由于重力滑落至集水罐，循环水升温由水泵驱动，进入蒸发器与制冷剂发生热交换，温度降低，因此循环水温总体维持不变，待收集淡水量达到要求，控制器停止热泵工作，打开排气阀，发生罐和集水罐恢复常压，控制器停止引射真空泵循环，然后打开废液阀以及出水阀，将未蒸发的海水和淡水排出，之后控制器关闭所有阀门，装置进入下一个生产淡水过程。

根据本发明的一个方面，提供了一种热泵驱动的引射式负压海水淡化装置，其特征在于包括发生罐、集水罐、水箱、引射真空泵循环、热泵循环部分、换热器、气液分离网、采样结构、进液阀、废液阀、排气阀、出水阀、控制器，

其中，

引射真空泵循环包括一个水泵和一个射流器，

热泵循环部分包括一个压缩机、一个蒸发器、一个冷凝器、一个风冷换热器、一个毛细管，

采样结构包括一个采样罐、出样阀、截止阀。

根据本发明的另一个方面，提供了基于上述的热泵驱动的引射式负压海水淡化装置的引射式负压海水淡化方法，其特征在于包括：

使循环水在水泵的驱动下经过射流器，在射流器内部将压力能转变为速度能，从而产生负压，达到抽真空的目的，