[发明专利]一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置

说明书

本发明属于海水淡化技术领域，具体涉及一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置，第一制冷剂循环包括第一压缩机、蒸发冷凝器、第一节流阀以及蒸发器；第二制冷剂循环包括第二压缩机、冷凝器、第二节流阀以及蒸发冷凝器；第一海水淡化系统包括第一海水水箱、第一水泵以及蒸发器，第一海水水箱内的海水由第一水泵送至蒸发器形成不含盐分的冰；第二海水淡化系统包括第二海水水箱、第二水泵、冷凝器、真空泵、第三换热器以及淡水水箱，第二海水水箱内的海水由第二水泵送至冷凝器加热汽化形成不含盐分的水蒸气；本发明采用复叠式热泵制取淡水，适合冬季严寒地区进行海水淡化；并且冷凝器与蒸发器相结合，共同制取淡水。

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，具体涉及一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置。

背景技术

随着全球人口的迅速增加和人均收入水平的提高，全球淡水资源紧缺的局面正在逐渐显现。全球淡水资源不仅短缺而且分布极不平衡，北非、中东及阿拉伯半岛、澳大利亚极度缺乏淡水资源。面对这种局面，海水淡化是解决淡水资源危机问题的重要途径之一。

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。目前海水淡化技术比较成熟的有热法和膜法，特别是膜法已经大规模商业化，热法主要有多级闪蒸、多效蒸馏和压汽蒸馏。但是膜法淡化成本高，热法技术要求高，不具有普遍性，难以推广。因此，需要一种淡化成本低、技术要求低、节能且效率高的装置来解决现有问题。同时，普通的热泵式海水淡化装置在室外温度很低的情况下无法使用，不适合严寒地区进行海水淡化。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出了一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种双效的空气散热复叠式热泵海水淡化装置，包括第一制冷剂循环与第二制冷剂循环，其中，第一制冷剂循环包括第一压缩机、蒸发冷凝器、第一节流阀以及蒸发器；第二制冷剂循环包括第二压缩机、冷凝器、第二节流阀以及蒸发冷凝器；还包括第一海水淡化系统与第二海水淡化系统，其中，第一海水淡化系统包括第一海水水箱、第一水泵以及蒸发器；第一海水水箱通过第一水泵与蒸发器的海水入口相连通；第一海水水箱设有海水补入口，蒸发器设有排冰口与废水出口；第二海水淡化系统包括第二海水水箱、第二水泵、冷凝器、真空泵、第三换热器以及淡水水箱；真空泵使第二海水淡化系统为真空状态；第二海水水箱通过第二水泵与冷凝器的海水入口相连通，冷凝器的水蒸气出口依次通过真空泵、第三换热器与淡水水箱相连通；第二海水水箱设有海水补入口，冷凝器设有废水出口。

进一步地，第一海水淡化系统还包括第一换热器，蒸发器的废水出口与第一换热器进口相连通；第一换热器位于第一海水水箱内，第一换热器出口设有伸出第一海水水箱的废水排出管。

进一步地，第二海水淡化系统还包括第二换热器，冷凝器废水出口与第二换热器进口相连通；第二换热器位于第二海水水箱内，第二换热器出口设有伸出第二海水水箱的废水排出管。

进一步地，第三换热器为强制对流的风冷翅片换热器。

进一步地，还包括挫冰杆，挫冰杆从排冰口伸入蒸发器内使冰破裂，碎冰从所述排冰口排出。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：

(1)本发明采用复叠式热泵使海水蒸发和结冰，制取淡水，可以在室外温度很低的情况下使用，适合冬季严寒地区进行海水淡化；复叠式热泵双系统内的两个制冷剂循环同步运行，能够提高海水的蒸发温度，并能够降低海水的结冰温度；通过回收热泵冷凝器侧的冷凝潜热，在冷凝器侧将海水加热形成不含盐分的水蒸气，完成海水淡化；同时利用热泵蒸发器侧的冷量，在蒸发器侧将海水冷冻形成不含盐分的冰，完成海水淡化；冷凝器与蒸发器相结合，共同制取淡水，提高海水淡化的速度，节约海水淡化成本。

(2)温度较低的高浓度的废水由蒸发器进入第一换热器内与第一海水水箱中的初始海水换热，使初始海水温度降低，海水进入蒸发器更容易结冰。