一種膜式加濕減濕海水淡化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種膜式加濕減濕海水淡化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]淡水資源是人類生存與發(fā)展的最重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。海水淡化和廢水凈化技術(shù)正逐步成為解決淡水資源緊缺的重要手段。
[0003]海水淡化又稱海水脫鹽，是分離海水中鹽和水的過程。常用的海水淡化方法有熱法和膜法兩種。熱法主要采用多級(jí)閃蒸、多效蒸餾、壓汽蒸餾，膜法主要指反滲透。熱法通常需要消耗大量高品位能源，并且生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜、昂貴；膜法的反滲透技術(shù)，它是一種利用半透膜的選擇透過性，在外加高壓力的條件下使水逆濃度梯度透過半透膜，而使鹽分和雜質(zhì)截留在膜另一側(cè)的技術(shù)。反滲透法一般由電能和機(jī)械能驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)需要維持較高的運(yùn)行壓力，對(duì)設(shè)備的耐壓能力要求很高?，F(xiàn)有的熱法和膜法海水淡化技術(shù)共同面臨的問題是設(shè)備要求高、需要消耗大量高品位能源，并且海水的淡水產(chǎn)率較低。
[0004]目前，海水淡化過程所采用的能源往往是電機(jī)、煤和石油做燃料的熱機(jī)，而我國(guó)的電力來源主要以煤的火力發(fā)電為主，所以現(xiàn)有海水淡化過程的能源供應(yīng)主要集中于非再生能源，并且化石燃料的使用也給環(huán)境帶來了很大的壓力。
[0005]此外，傳統(tǒng)的海水淡化方法通常是采用加熱海水或太陽(yáng)光照射海水使海水中水分蒸發(fā)，然后對(duì)蒸出的淡水蒸汽進(jìn)行冷凝，最終獲得淡水。由于海水蒸發(fā)速率有限，所以這種海水淡化方法效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種膜式加濕減濕海水淡化裝置?？朔F(xiàn)有技術(shù)中存在的完全使用電、化石燃料的能源形式弊端，改變現(xiàn)有集熱后直接高溫蒸發(fā)海水的水鹽分離模式，提高了淡水產(chǎn)出效率。
[0007]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種膜式加濕減濕海水淡化裝置，包括加熱裝置、膜式加濕器9、冷凝減濕器3 ;
[0009]膜式加濕器9的C出風(fēng)口 15與冷凝減濕器3的H進(jìn)風(fēng)口 16相連，冷凝減濕器3的G出風(fēng)口 17通過風(fēng)機(jī)13連接膜式加濕器9的A進(jìn)風(fēng)口 14 ；
[0010]加熱裝置的出口與膜式加濕器9的B進(jìn)液口 8相連，膜式加濕器9的D出液口 10通過回流泵12連接加熱裝置的入口接口 6 ；
[0011]海水泵I出口連接冷凝減濕器3的F進(jìn)液口 2，冷凝減濕器3的E出液口 4通過接口管5連接加熱裝置的入口接口 6 ；
[0012]冷凝減濕器3具有淡水收集裝置18，淡水收集裝置18連接淡水儲(chǔ)槽19。
[0013]所述加熱裝置為太陽(yáng)能加熱器7或者電加熱器20。
[0014]所述膜式加濕器9的D出液口 10還設(shè)有一帶閥門11的分支管路。
[0015]上述膜式加濕減濕海水淡化裝置對(duì)海水進(jìn)行淡化的方法如下:
[0016]海水通過海水泵I輸入冷凝減濕器3的F進(jìn)液口 2并通過冷凝減濕器3被加熱，加熱后的海水從冷凝減濕器3的E出液口 4流入太陽(yáng)能加熱器7，太陽(yáng)能加熱器7對(duì)來自冷凝減濕器3的海水進(jìn)行再次加熱，再加熱后的海水通過B進(jìn)液口 8進(jìn)入膜式加濕器9，再加熱后的海水從D出液口 10流出膜式加濕器9后分為兩條支路，其中一條支路經(jīng)回流泵12輸送回太陽(yáng)能加熱器7，另一條支路經(jīng)閥門11排出膜式加濕器9 ;空氣(低溫)則經(jīng)A進(jìn)風(fēng)口 14進(jìn)入膜式加濕器9進(jìn)行加濕、加溫，加濕、加溫之后經(jīng)H進(jìn)風(fēng)口 16進(jìn)入冷凝減濕器3，此時(shí)與海水泵I輸送過來的進(jìn)料海水在減濕器3中進(jìn)行熱量交換，使原先被加溫、加濕的空氣溫度降低，含濕量下降，被冷凝出來的水脫離空氣之后進(jìn)入冷凝減濕器3下部的淡水收集裝置18中，然后輸出并進(jìn)入到淡水儲(chǔ)槽19，而從冷凝減濕器3中出來的海水由于溫度升高，則在接口管5處分成兩支路，其中一支路排出冷凝減濕器3之外，另一支路送到入口接口 6處與回流泵12輸送的海水混合，之后送進(jìn)太陽(yáng)能加熱器7中加熱至所需溫度，從而完成海水的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)海水淡化。
[0017]一種膜式加濕減濕海水淡化裝置，包括加熱裝置、膜式加濕器9、冷凝減濕器3 ;
[0018]所述加熱裝置為熱泵加熱系統(tǒng)，所述熱泵加熱系統(tǒng)包括冷凝器24、制冷液儲(chǔ)罐26、節(jié)流膨脹閥27、蒸發(fā)器29、壓縮機(jī)31 ;
[0019]所述冷凝器24的B出口 25依次連接制冷液儲(chǔ)罐26、節(jié)流膨脹閥27、蒸發(fā)器29的制冷劑進(jìn)口 28 ;蒸發(fā)器29的制冷劑出口 30經(jīng)過壓縮機(jī)31連接冷凝器24的A進(jìn)口 23 ;
[0020]膜式加濕器9的C出風(fēng)口 15與冷凝減濕器3的H進(jìn)風(fēng)口 16相連，冷凝減濕器3的G出風(fēng)口 17通過風(fēng)機(jī)13連接膜式加濕器9的A進(jìn)風(fēng)口 14 ；
[0021 ] 冷凝器24的D出口 22與膜式加濕器9的B進(jìn)液口 8相連，膜式加濕器9的D出液口 10通過回流泵12連接冷凝器24的C進(jìn)口 21的入口接口 6 ；
[0022]冷凝減濕器3的E出液口 4通過接口管5分別連接蒸發(fā)器29的海水進(jìn)口 32和冷凝器24的入口接口 6 ;蒸發(fā)器29的海水出口 33通過泵34連接冷凝減濕器3的F進(jìn)液口2，海水泵I的海水輸出管35連接冷凝減濕器3的F進(jìn)液口 2 ；
[0023]所述冷凝減濕器3的具有淡水收集裝置18，淡水收集裝置18連接淡水儲(chǔ)槽19。
[0024]所述膜式加濕器9的D出液口 10還設(shè)有一帶閥門11的分支管路。
[0025]上述膜式加濕減濕海水淡化裝置對(duì)海水進(jìn)行淡化的方法如下:
[0026]從冷凝器24的B出口 25流出的制冷液進(jìn)入制冷液儲(chǔ)罐26中，制冷液從制冷液儲(chǔ)罐26流經(jīng)節(jié)流膨脹閥27后，從制冷劑進(jìn)口 28進(jìn)入蒸發(fā)器29中，在蒸發(fā)器29中對(duì)海水進(jìn)口 32處流入的海水進(jìn)行熱量吸收并完成蒸發(fā)過程，生成的制冷劑蒸汽從制冷劑出口 30流出并進(jìn)入壓縮機(jī)31，經(jīng)加壓后的蒸汽(高壓)從A進(jìn)口 23進(jìn)入冷凝器24中，在冷凝器24中對(duì)C進(jìn)口 21進(jìn)入的海水進(jìn)行放熱，經(jīng)冷凝后的制冷劑蒸汽實(shí)現(xiàn)液化，并從B出口 25處流回制冷液儲(chǔ)罐26中，從而完成制冷劑的循環(huán)；
[0027]膜式加濕器9的C出風(fēng)口 15與冷凝減濕器3的進(jìn)風(fēng)口 16相連，經(jīng)G出風(fēng)口 17出來的空氣由風(fēng)機(jī)13輸入回膜式加濕器9的A進(jìn)風(fēng)口 14中；
[0028]冷凝器24的D出口 22與膜式加濕器9的B進(jìn)液口 8相連；海水從D出液口 10流出膜式加濕器9后分為兩條支路，其中一條支路經(jīng)回流泵12輸送回冷凝器24的C海水進(jìn)口 21中，另一條支路經(jīng)閥門11排出膜式加濕器9 ;
[0029]海水通過海水泵I輸入冷凝減濕器3的F進(jìn)液口 2并通過冷凝減濕器3中被加熱，加熱后的海水從冷凝減濕器3的E出液口 4流出，在管路5處分成兩支，其中一支從海水進(jìn)口 32進(jìn)入蒸發(fā)器29中，之后從海水出口 33流出，經(jīng)泵34在海水輸出管35處與海水泵I輸送的海水匯合，另一條支路與入口接口 6處匯合后從C進(jìn)口 21處進(jìn)入冷凝器24中加熱，在冷凝器24中加熱之后從D出口 22流出后再次由B進(jìn)液口 8進(jìn)入膜式加濕器9中，從而完成海水系統(tǒng)的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)海水淡化。
[0030]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0031](I)利用低品位能源:由于膜式加濕器進(jìn)料溶液操作溫度一般低于80°C，且膜式加濕器、冷凝減濕器均為常壓操作，所以可以利用低品位的能源，如太陽(yáng)能、工業(yè)廢氣廢液余熱等為系統(tǒng)提供能量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入膜式加濕器的料液進(jìn)行加熱，加熱后的料液即可在膜式加濕器中對(duì)空氣進(jìn)行加濕。而現(xiàn)有海水淡化方法主要是熱蒸發(fā)法和膜反滲透法中，其中熱法需要對(duì)海水進(jìn)行加熱沸騰并在海水表面進(jìn)行蒸發(fā)，效率低，并且化石燃料或電能消耗大；膜反滲透法同樣需要消耗大量能量來為系統(tǒng)提供高壓。本裝置及方法克服了海水淡化過程對(duì)化石燃料和電能的依賴，實(shí)現(xiàn)了對(duì)低品位能源的有效利用，有利于節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)。
[0032](2)能量利用率高:在現(xiàn)有的海水淡化裝置中，經(jīng)過濃縮后的高溫海水直接排出系統(tǒng)，造成了很大的能量損失，而本裝置布置形式可以采用空氣和溶液的循環(huán)利用形式，也可以采用空氣和溶液?jiǎn)未卫煤蠓謩e從冷凝減濕器和膜式加濕器中排出系統(tǒng)的形式。本裝置布置形式為循環(huán)形式時(shí)，濃縮后的料液因溫度較高可以與一定量的進(jìn)料溶液混合后重新流回到膜式加濕器中重復(fù)利用，同樣減濕后的空氣因有很高含濕量，所以也可以重新輸入膜式加濕器中再次升溫加濕，如此以來系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)空氣系統(tǒng)的循環(huán)和溶液系統(tǒng)的循環(huán)，避免了能量的大量損失。本裝置布置形式為直排形式時(shí)，可利用間壁式換熱器分別對(duì)外排的熱空氣和熱溶液進(jìn)行熱量回收，降低能耗，提高了能量利用率。
[0033](3)提高海水的水鹽分離效率:由于本裝置沒有采用常規(guī)的太陽(yáng)能海水高溫蒸發(fā)冷凝法來獲得淡水，而是利用膜蒸餾原理在膜式加濕器中加濕并在冷凝減濕器中減濕對(duì)海水進(jìn)行淡化，而膜所具有的高選擇透過性和高膜通量可以提高海水淡化效率和產(chǎn)水速率。
【附圖說明】
[0034]圖1為本實(shí)用新型膜式加濕減濕海水淡化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖2為本實(shí)用新型膜式加濕減濕海水淡化裝置第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖3為本實(shí)用新型膜式加濕減濕海水淡化裝置第三種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)